ESD緊急停車系統(tǒng)1

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1、(ESD:EmergencyShutDown)緊急停車系統(tǒng)EMAIL:ningcai@sohu.comTel:025-58138260,83587362,83310830第一講概述第二講設計及應用原則、技術第三講應用實例緊急停車系統(tǒng)緊急停車系統(tǒng)：ESD:EmergencyShutDownSIS:SafetyInterlockingSystem是對生產裝置可能發(fā)生的危險或不采取措施將繼續(xù)惡化的狀態(tài)進行響應和保護，使生產裝置進入一個預定義的安全停車工況，從而使危險降低到可以接受的最低程度，以保證人員、設備、生產和裝置或工廠周邊社區(qū)的安全。ESD——第一講概述第一講ESD概述SIS:

2、SafetyInterlockingSystem安全聯(lián)鎖是在裝置出現(xiàn)異常情況時，裝置繼續(xù)運行，但自動轉入另一種運行模式。石油化工裝置安全聯(lián)鎖的模式主要有以下幾種:降低處理能力；改變工藝流程；循環(huán)處理。ESD——第一講概述安全聯(lián)鎖系統(tǒng)ESD——第一講概述PCS、SIS、ESD在化工生產過程中的作用PCS(ProcessControlSystem)過程控制系統(tǒng)SIS系統(tǒng)ESD系統(tǒng)化工過程、ESD五種狀態(tài)ESD——第一講概述序號過程狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)生產狀態(tài)結果描述1故障/停車避免了事故,可在較短時間內恢復生產2故障故障未停車系統(tǒng)所發(fā)生的故障是危險故障,緊急停車系統(tǒng)功能喪失,裝置繼續(xù)運行將

3、導致重大損失或災難性事故,需較長時間才能恢復生產3正常正常運行計劃中的生產過程4正常故障運行分兩種配置來討論:1)若系統(tǒng)是冗余配置,其中的一個系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,雖未導致停車,但整個系統(tǒng)仍能執(zhí)行緊急停車功能,則說明該系統(tǒng)具有容錯能力,系統(tǒng)可用性高。系統(tǒng)發(fā)生的故障可能是安全故障,也有可能是危險故障。2)若系統(tǒng)為非冗余配置,則說明系統(tǒng)所發(fā)生的故障是危險故障,系統(tǒng)已喪失作為一個緊急停車系統(tǒng)的功能。這對于按故障安全原則設計的系統(tǒng)是小概率事件,對于未按故障安全原則設計的系統(tǒng)是高概率事件,有導致本表第2種情況的潛在可能5正常故障停車沒有意義的停車,造成人力、財力、物力及時間、效益的損失。說明系

4、統(tǒng)是一個沒有容錯能力的系統(tǒng),是一個故障安全系統(tǒng)緊急聯(lián)鎖回路原理圖ESD——第一講概述安全等級與危險概率ESD——第一講概述安全等級每小時危險故障概率SIL410-9<10-8SIL310-8<10-7SIL210-7<10-6SIL110-6<10-5安全等級與診斷覆蓋率的關系診斷覆蓋率允許故障概率012無SIL1SIL2SIL3低（60%）SIL2SIL3SIL4中（90%）SIL3SIL4SIL4高（99%）SIL4SIL4SIL4系統(tǒng)的自診斷覆蓋率是一個與安全性密切相關的性能指標,診斷覆蓋率越高,則發(fā)生危險故障的概率就越低,系統(tǒng)的安全性越高。ESD——第一講概述ESD可靠

5、性和可用度ESD——第一講概述可用度(A)是系統(tǒng)在整個任務時間中工作全過程的可能性。如果一直工作,那么可用度為1。A=工作時間/任務時間可用度是可靠性的參數(shù),考慮平均無故障時間(MTBF)和平均停車時間(MDT),可以得到可用度的另一個計算方法。A=MTBF/(MTBF+MDT)平均無故障時間是用于表示在故障出現(xiàn)之前系統(tǒng)或設備預想的可工作時間。平均停車時間實際上是系統(tǒng)中存在故障的平均診斷時間(MTDF)與平均故障修復時間(MTTR)的和。MDT=MTDF+MTTRESD可靠性和可用度ESD——第一講概述其中平均故障修復時間又是平均確定故障位置的時間(MTDL)、平均更換故障元件

6、時間(MTFR)與平均使系統(tǒng)恢復可操作條件時間(MTRO)之和。MTTR=MTDL+MTFR+MTRO單個模件平均停車時間可以結合制造廠提供的MTBF數(shù)值和可用度的值得到。對故障安全故障(FTS),故障是自顯的，MTDF=0,因此A=MTBF/(MTBF+MTTR)對于故障危險故障(FTD),MTDF是最重要的,經常決定整個可用度,因為這個量通常比MTTR大得多,因此A=MTBF/(MTBF+MTDF)可用度高并不代表系統(tǒng)故障安全可用度與故障安全是安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的兩個重要概念?？捎枚雀卟⒉淮硐到y(tǒng)故障安全。它們的區(qū)別在于：可用度是基于導致系統(tǒng)停車的故障進行計算的，可是在引起系統(tǒng)進

7、入安全狀態(tài)的故障(FTS故障)和引起系統(tǒng)進入危險狀態(tài)的故障(FTD故障)之間沒有區(qū)別，因此可用度只是系統(tǒng)故障頻度的度量；故障安全是系統(tǒng)在故障時按一個已知的預定方式進入安全狀態(tài)。高可用度的重要性在于系統(tǒng)很少出現(xiàn)進入安全狀態(tài)或危險狀態(tài)的故障；故障安全的重要性在于即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，也不會出現(xiàn)災難性事故。部分系統(tǒng)可以通過犧牲它們的操作安全的能力來保持高可用度。PLC比繼電器具有更高的可用度，因此石油化工裝置中安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應優(yōu)先選用PLC。ESD——第一講概述第二講ESD的設計及應用在化工生產裝置中