張琳
(新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司,新疆 阜康 831500)
GB/T 50493—2019《石油化工可燃和有毒氣體檢測報警設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[1](以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”)于2020年1月1日起實施,原國標(biāo)GB 50493—2009《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》[2](以下簡稱“規(guī)范”)同時廢止。
GB/T 50493—2019《標(biāo)準(zhǔn)》較原GB 50493—2009《規(guī)范》有7個主要部分進(jìn)行了修訂,有些諸如探測器安裝高度的調(diào)整等與設(shè)計單位有關(guān),認(rèn)證資質(zhì)與生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)。作為最終用戶下面主要選擇與己有關(guān)的幾點修訂進(jìn)行探討。
作為規(guī)范類文件,如GB必須全部強制執(zhí)行,推薦類標(biāo)準(zhǔn)如GB/T沒有強制性條文。
《規(guī)范》3.0.9:可燃?xì)怏w、有毒氣體檢測報警系統(tǒng)宜獨立設(shè)置?!稑?biāo)準(zhǔn)》3.0.8:可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)應(yīng)獨立于其他系統(tǒng)單獨設(shè)置。
修訂的目的是保證工藝裝置停車檢修,生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)出故障(整體大面積出現(xiàn)故障的可能性很小,真的出現(xiàn)也會有相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案和措施)或停用(停用的可能性也很小,化工生產(chǎn)裝置停用有相關(guān)程序控制)時,可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)仍能正常工作。此條目也是應(yīng)2014年國家安監(jiān)總局116號文[3]的要求:“可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)應(yīng)獨立設(shè)置”而設(shè)立的。
這一條,在實際應(yīng)用中有不同的理解。最終用戶的臨檢專家不同,也常給出不同的整改要求和意見。常見的氣體檢測報警系統(tǒng)實際配置有5種。
(1)現(xiàn)場氣體檢測探測器(表體本體帶聲光報警器)—DCS獨立卡件—DCS顯示報警、二級報警聯(lián)鎖現(xiàn)場事故風(fēng)機(jī)啟動。
在河北盛華事故前從設(shè)計到最終用戶大多按此配置。但明顯已不滿足當(dāng)前獨立設(shè)置的要求,不論DCS卡件是否獨立,卡件故障率高于系統(tǒng)整體故障率,可靠性難以滿足要求,在此不討論。
(2)現(xiàn)場氣體檢測探測器(表體本體帶聲光報警器)—氣體檢測報警控制器(架裝儀表顯示報警) —顯示報警、二級報警聯(lián)鎖現(xiàn)場事故風(fēng)機(jī)啟動。
方案滿足獨立設(shè)置的要求。優(yōu)點是部分功能投資成本較低。缺點:架裝分離型儀表相較控制系統(tǒng)歷史趨勢、報警記錄等查詢不便,記錄時間周期短,后續(xù)擴(kuò)容不便。架裝儀表數(shù)量多柜體體積較大,尤其是放置于多個裝置的集中控制室中,既不美觀,占地面積也較大,報警時干擾正常操作和人員的判斷。
(3)現(xiàn)場氣體檢測探測器(表體本體帶聲光報警器)—氣體檢測控制器(架裝儀表顯示報警、二級報警聯(lián)鎖現(xiàn)場事故風(fēng)機(jī)啟動) —參數(shù)通信(常用RS-485 MODBUS RTU)至DCS顯示報警記錄。
較之方案二架裝儀表機(jī)柜與DCS、SIS機(jī)柜同放置于機(jī)柜間內(nèi),與操作控制室分隔開。與DCS通信的上位機(jī)可單獨設(shè)置,較為靈活。通過與氣體報警器廠家的合作,目前已實現(xiàn)通過上位機(jī)對報警器遠(yuǎn)程消音、復(fù)位,操作人員在電腦上即可實現(xiàn)《標(biāo)準(zhǔn)》5.4.1-3 “能手動消除聲、光報警信號,再次有報警信號輸入時仍能發(fā)出報警”要求的功能。這種做法也滿足GB/T 50770—2013 《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[4中關(guān)于通信接口的規(guī)定,“安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)通信宜采用RS 485串行通信接口,MODBUS RTU 或 TCP/IP通信協(xié)議?!钡谶^程控制系統(tǒng)故障時,仍須操作人員進(jìn)入控制機(jī)柜間氣體報警器控制柜監(jiān)控操作。缺點是擴(kuò)展擴(kuò)容不便。通信速率受探測器和控制器數(shù)量影響大,通信質(zhì)量可靠性相對較低。
(4)現(xiàn)場氣體檢測探測器(表體本體帶聲光報警器)—GDS(PLC、DCS控制器)系統(tǒng)—GDS專用操作站顯示報警、二級報警聯(lián)鎖現(xiàn)場事故風(fēng)機(jī)啟動。
(5)現(xiàn)場氣體檢測探測器(表體本體帶聲光報警器)—專用SIS系統(tǒng)—專用操作站顯示報警、二級報警聯(lián)鎖現(xiàn)場事故風(fēng)機(jī)啟動。
《標(biāo)準(zhǔn)》5.1.3 “可燃?xì)怏w或有毒氣體檢測信號作為安全儀表系統(tǒng)的輸入時,探測器宜獨立設(shè)置,探測器輸出信號應(yīng)送至相應(yīng)的安全儀表系統(tǒng),探測器的硬件配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50770有關(guān)規(guī)定”??梢岳斫鉃楫?dāng)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)作為獨立的保護(hù)層時,是需要按相關(guān)規(guī)范要求和SIL等級要求的提供有SIL安全等級認(rèn)證的探測器,并接入SIS的,但這里所說的SIS是與過程控制的共用還是單獨設(shè)置,也未明確,實際應(yīng)用中參與SIS聯(lián)鎖保護(hù)的可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警較少,主要將“兩重點一重大”罐區(qū)范圍的引入SIS和滿足相關(guān)專家和規(guī)定的要求。部分資金較為充裕的企業(yè)干脆再上一套SIS代替GDS,一步到位。
《規(guī)范》3.0.11:工藝裝置和儲運設(shè)施現(xiàn)場固定安裝的可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測報警系統(tǒng),宜采用不間斷電源(UPS)供電。加油站、加氣站、分散或獨立的有毒及易燃易爆品的經(jīng)營設(shè)施,其可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測報警系統(tǒng)可采用普通電源供電。
《標(biāo)準(zhǔn)》3.0.9:可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)的氣體探測器、報警控制單元、現(xiàn)場報警器等的供電負(fù)荷,應(yīng)按一級用電負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷考慮,宜采用UPS電源裝置供電。
實際應(yīng)用中因氣體檢測報警系統(tǒng)或GDS與DCS、SIS均設(shè)在控制機(jī)柜間,均為UPS電源供電,問題在于是否需要完全獨立?正如對于DCS與SIS供電電源是否需要完全獨立設(shè)置,仁者見仁智者見智,最終沒有一個定論一樣,《規(guī)范》和《標(biāo)準(zhǔn)》里也沒有明確要求。筆者傾向為一套冗余的大容量的UPS比多套小容量的UPS更可靠,從投資和日常管理維護(hù)出發(fā)也更具優(yōu)勢。
《標(biāo)準(zhǔn)》3.0.3較原《規(guī)范》增加:可燃?xì)怏w二級報警信號、可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)報警控制單元的故障信號應(yīng)送至消防控制室。因《標(biāo)準(zhǔn)》適用范圍為“石油化工新建、擴(kuò)建工程”建議新建、擴(kuò)建項目注意相關(guān)設(shè)計施工應(yīng)滿足要求。
從用戶到臨檢專家,對可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警控制系統(tǒng)的部分條文理解上存在差異。針對氣體報警控制系統(tǒng)從生產(chǎn)制造、設(shè)計出圖到最終用戶的使用,國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的條文不斷更新。應(yīng)對相關(guān)條文深入解讀和理解,以避免重復(fù)投資反復(fù)整改給企業(yè)帶來不便。