工艺联锁是装置安全运行的保障,系统中的关键工艺联锁能起到报警、关阀停料、打开冷却系统、打开泄压系统等重要作用,使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态,有很高的功能安全性。如果关键工艺联锁随意摘除或投用,往往会导致安全事故发生。近年来,国内外发生的多起较大及以上化工事故都与联锁失效或设置不当有关。
近期,笔者在指导服务检查过程中发现,一些企业在安全联锁系统及其相关安全保护措施设计、安装、使用和维护等各阶段的管理,都存在不足。
一是未按照相关要求设置联锁系统,但却在系统虚设回路,以假乱真。如辽宁某氟化工有限公司一级重大危险源氟化氢罐区仅设有音叉开关液位高高关闭进料管道紧急切断阀联锁一个回路,但现场氟化氢储罐上无音叉开关。辽宁某化工科技有限责任公司101车间设有烷基化反应釜温度高高打开冷盐水紧急切断阀联锁逻辑,实际现场未设置紧急切断阀,冷盐水系统全为手阀控制。
二是联锁系统故障或未启用,形同虚设。如辽宁某化工产品生产有限责任公司加氢反应釜搅拌电流显示85.1A(现场搅拌还未运行),超出联锁值57A,但联锁回路未触发。河南某环保科技有限公司杂醇储罐的2个远传液位分别显示为378.92mm、283.72mm,液位低低联锁值为400mm(三取二联锁),已达到触发低低液位联锁条件,但现场出口管道紧急切断阀未动作。
三是联锁系统逻辑设置错误,风险加剧。如辽宁某新材料有限公司联锁系统中氯化釜超温、超压联锁结果为停止搅拌,设置不合理,因为若氯化釜超温、超压联锁停止搅拌,会局部加剧反应,易导致事故发生。
四是工艺联锁值设置错误,保护失效。如辽宁某精细化工有限公司DCS中,电流低低联锁设置值为“-1.0A”,失去了联锁保护作用。河南某能源科技有限公司脱苯塔(T-6101)顶部压力高限报警值90kPa,超仪表量程0~20kPa,设置错误。
五是联锁长时间摘除,不顾风险。如河南某环保科技有限公司焦炉煤气气柜入口管道3台在线氧含量检测仪表自2022年12月故障后联锁摘除,至2023年3月核查时未投用。
随着化工装置、储存设施规模的大型化,以及生产过程自动化水平的逐步提高,规范关键工艺联锁系统管理工作亟待加强。笔者建议从以下环节采取措施,防控风险,筑牢过程安全的“最后一道防线”。
一是完善本质安全设计,从根本上解决问题。根据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安全监管总局令第40号)、《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三〔2009〕116号)、《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(安监总管三〔2014〕116号)等国家法规标准,结合HAZOP分析及企业实际,对安全风险进行评估,科学确定必要的安全联锁系统。
二是规范开展安全联锁系统的安全仪表功能定级评估、验证及设计工作,确保其安全仪表功能具备既定的功能和满足完整性要求,满足必要的风险管控。
三是严格按照设计文件及相关标准规范的要求,进行安全联锁系统的安装、调试、审查和联合确认,确保具备安全投用条件。
四是正确使用关键联锁,严禁带“病”运行。严格按照设计,合理设置工艺联锁值,确保联锁系统正常投用;按照符合安全完整性要求的检验、测试周期,对其功能进行定期全面检验、测试,保证安全联锁能够可靠执行所有既定的功能,实现功能安全。
五是健全联锁管理制度和内部规范。制定和完善安全联锁相关管理制度、内部技术规范,把功能安全管理融入企业安全管理体系,提升过程安全管理水平,保障安全联锁的正确投用。
六是严禁随意摘除安全联锁系统。在因故必须摘除安全联锁系统时,应严格执行相关联锁管理程序,分析联锁摘除后可能带来的风险,并采取控制措施,及时修复联锁。联锁摘除不应超过一个月。
中国化学品安全协会专家 亓振杰
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