近年来随着技术的发展，化工项目和炼油项目的规模越来越大，其配套的罐区也越来越大，储存的介质也越来越复杂。而不同于一般的油库，其操作比较频繁，误操作可能性较大，而误操作引起的后果也比较严重，给企业造成经济损失、对环境造成破坏。因此罐区设计中对于可燃、毒害介质的安全控制要尤其重视。本文主要介绍了某大型化工项目配套罐区，根据可燃、毒害介质的特性和储存量进行重大危险源的辨识，综合考虑安全和投资，采用独立的安全仪表系统(SIS)进行安全控制。

一直以来，化工项目的罐区一般根据石油库设计规范进行设计，而此规范，并没有要求设置安全仪表系统。但是化工项目的罐区不同于一般的石油库或者储备库，它的特点是：单罐罐容小、介质种类复杂、毒害介质多。由于储罐容量一般较小，储罐的仪表设置都比较简单，介质本身的危险性往往被忽视。本项目设计中，充分考虑了介质的危险性并兼顾投资要求，对于属于重大危险源介质的储罐设置了独立的安全仪表系统(SIS)，用于防冒罐的高高液位联锁控制。设置SIS系统的必要性化工项目罐区的介质种类复杂，可燃毒害介质多，发生事故后危害巨大。罐区一旦发生事故，将会对上下游的工艺都产生影响，连带着相关装置都需要停产，损失不小。减少罐区的安全事故可以更好的保证工厂的正常生产，提高效益。不因节省初次投入而增大事故风险。

现行化工项目配套的罐区大多采用分散控制系统(DCS)进行操作控制及连锁。DCS系统具有控制功能完善多样、易操作、易扩展及维护方便等特点，但是并不适用于安全控制。对于化工项目罐区要比一般油库操作更加频繁，误操作的概率就更大。这时采用一套安全性更高的、容错能力强、具有故障自诊断功能、顺序事件记录功能(SOE)的安全仪表系统(SIS)就十分必要了。

2011年8月5日，国家安全生产监督管理总局发布第40号令，要求“涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统(SIS)”。

2、确定SIS系统的设置原则

2.1对储罐及介质分类本项目共有储罐55座，储罐规格从2万立到200立大小不等，其中球形储罐24座，立式圆筒形储罐31座。主要介质涉及甲醇、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、己烷、剩余碳四、剩余碳五MTBE、正丁醇、异丁醇、2-丙基庚醇、杂醇油、碱液等20余种。

2.2对于重大危险源进行辨识根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)，重大危险源的辨识依据是物质的危险性及其数量[3]。单元内存在的危险物质为多品种时，则按式计算，若满足式a，则定为重大危险源：式中：q1,q2,…,qn—每种危险化学品实际存在量，t；Q1,Q2,…,Qn—与各危险化学品相对应的临界量，t。罐区分析结果见表1。

表1危险化学品重大危险源构成

2.3确定各种介质的重大危险源分级根据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安全生产监督管理总局第40号)的要求，对重大危险源进行分级[2]。式中：q1,q2,…,qn—每种危险化学品实际存在(在线)量(单位：吨)；Q1,Q2,…,Qn—与各危险化学品相对应的临界量(单位：吨)；β1，β2…,βn—与各危险化学品相对应的校正系数；α—该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数，项目区外1000m范围内无常住人口，故取0.5。对项目危险化学品重大危险源的分级情况见表2。

表2危险化学品重大危险源的分级情况

Table2Classificationofmajordangeroussourceofdangerouschemicals根据计算结果及下表确定罐区构成一级重大危险源，其中涉及的介质有甲醇、甲醇水等16种介质。对于储存这些介质的储罐安全联锁设置独立的安全仪表系统(SIS)。

3、储罐仪表的设置

一般储罐仪表的设置应考虑经济合理、技术成熟、可选择范围广、维护及校验方便、免维护或售后服务优良等方面。结合介质特性项目的投资情况、全项目的自动化水平等综合考虑。本项目首先通过进行危险与可操作性(HAZOP)分析结果，确定各罐组的SIL等级，根据SIL分级确定储罐仪表的设置。以1台SIL1级的乙烯储罐为例,见图1。

图1乙烯储罐1PID

ethylenestoragetank该储罐共设置两台液位计：1台为伺服液位计、1台为雷达液位计、1台外贴式超声波液位开关、1台热电阻、1台压力变送器、1台压力表。

2台液位计中伺服液位计选用高精度计量及用来做储罐计量，雷达液位计为控制及用于与高液位开关做联锁，关闭罐根阀。从PID图中可以看出从PID图中可以看出虽然增加了SIS系统，但是接入其中的信号并不多，只有一点AI、一点DI、一点DO。其余信号仍然在DCS系统中进行检测及报警。设计的SIS系统具体联锁控制如下：当储罐的液位计或液位开关任一液位高于设定值时，SIS系统进行联锁，关闭储罐罐根切断阀，防止储罐罐液位继续升高，引发冒罐危险。

本文未完待续：【SIS系统设计】化工项目罐区SIS系统的设计应用（二）

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