化工項目罐區(qū)一般存在單罐罐容小、介質(zhì)種類復(fù)雜、毒害介質(zhì)多的特點。由于儲罐容量一般較小，儲罐的儀表設(shè)置都比較簡單，介質(zhì)本身的危險性往往被忽視；加之化工項目罐區(qū)一般依據(jù)石油庫設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，此規(guī)范并未要求設(shè)置安全儀表系統(tǒng)（SIS），罐區(qū)一旦發(fā)生事故，危害巨大，對上下游的工藝都將產(chǎn)生影響，連帶相關(guān)裝置都需要停產(chǎn)，造成損失不可估量。
現(xiàn)化工項目配套的罐區(qū)大多采用分散控制系統(tǒng)（DCS）進行操作控制及連鎖。DCS系統(tǒng)具有控制功能完善多樣、易操作、易擴展及維護方便等特點，但是并不適用于安全控制。對于化工項目罐區(qū)要比一般油庫操作更加頻繁，誤操作的概率就更大。這時采用一套安全性更高的、容錯能力強、具有故障自診斷功能、順序事件記錄功能（SOE）的安全儀表系統(tǒng)（SIS）就十分必要了。
預(yù)防罐區(qū)安全事故，需要按IEC61511功能安全生命管理周期，進行風(fēng)險評估后，根據(jù)風(fēng)險矩陣來適宜地追加安全儀表系統(tǒng)，從而把風(fēng)險降低到可接受程度。
圖1 石油化工典型風(fēng)險降低保護層
圖2 IEC 61511: 過程工業(yè)的功能安全標準的安全生命周期
油庫的正常工作情況應(yīng)該是：當(dāng)高液位開關(guān)檢測到高液位信號，將信號通過信號接口反饋到控制器，再由控制器發(fā)出調(diào)整閥門開度的信號來控制閥門開度，從而控制油罐的進料，基本過程控制系統(tǒng)（BCPS）如下圖3示意：
圖3 正乙烷緩沖罐的BPCS系統(tǒng)示意圖
油庫控制系統(tǒng)失效主要是基本過程控制與報警及人員干預(yù)失效，若要降低事故發(fā)生的風(fēng)險，可以在報警與人員干預(yù)這外面繼續(xù)追加保護層，如安全儀表系統(tǒng)（SIS），體現(xiàn)到原系統(tǒng)如下圖3示意，黃色部分為SIS（注1）。當(dāng)右邊原有的高液位開關(guān)所在的系統(tǒng)報警失效或操作人員干預(yù)失效的時候，左邊這套SIS可以立馬啟動，降低危險發(fā)生的概率，保障了儲油罐的安全。
注1：SIS需要進行安全完整性等級（稱為：SIL等級）的評估和驗證，并在后期的運行中進行定期維護，從而保障該系統(tǒng)能夠維持所設(shè)定的SIL等級，持續(xù)穩(wěn)定地安全運行。
圖4 追加獨立保護層（IPL）后的系統(tǒng)
辰竹安全產(chǎn)品在儲罐液位控制的
DCS+SIS整體解決方案
BPCS部分選用辰竹E系列智能控制器，實現(xiàn)原料抽取入罐體的控制，液位高度的模擬量信號經(jīng)由辰竹CZ2047隔離器采集至AI模塊，調(diào)節(jié)閥開口大小的模擬量信號由AO模塊經(jīng)由CZ2047傳出；電源端的防雷保護采用辰竹的T2-20的浪涌保護器；SIS部分采用辰竹TÜV萊茵認證SIL3等級的CZSR Smart系列安全控制器和CZSR Process系列安全繼電器，實現(xiàn)儲罐液面高高位聯(lián)鎖，并由上海歌略的RiskCloud軟件來對聯(lián)鎖部分實施SIL等級驗算。
圖5 辰竹儲罐液位控制展機實物圖
· 穩(wěn)定可靠的工業(yè)級產(chǎn)品設(shè)計，可以適用于各種現(xiàn)場環(huán)境；
· 豐富的通訊接口，可以連接各種PLC/DCS/組態(tài)軟件；
· 所有IO支持熱插拔；
· 超薄7.6mm，滿足緊湊型安裝需求；
· 高精度，低溫升，低溫漂，性能穩(wěn)定可靠；
· 電源，輸入，輸出三隔離，隔絕干擾影響；
· 萬能信號轉(zhuǎn)換器，無縫橋接不同設(shè)備信號；
辰竹全新研發(fā)的小型化智能可組態(tài)產(chǎn)品，適用于小規(guī)模的安全儀表系統(tǒng)的信號聯(lián)鎖，以完備的認證，可靠的品質(zhì)，便捷的組態(tài)，活躍在各種工業(yè)安全控制場景中。
· 6組安全輸入和2路安全繼電器輸出、4路安全晶體管輸出；
· 可通過拖拽式功能塊進行可視化組態(tài)與仿真；
· 支持各不同種類安全輸入信號的配置；
· 通過正面的指示燈能夠清晰的辨識產(chǎn)品的運行及輸出狀態(tài)；
· TÜV萊茵認證，G3防腐；
· 廣泛的兼容性及高性價比；
· 窄至12.5mm的寬度，提升柜內(nèi)容積率；
· 極小的啟動電流，提高系統(tǒng)開車穩(wěn)定性；
· 具備Proof Test功能，便于進行點檢維護；
· 觸點容量達到5A，滿足主流負載應(yīng)用；
· TÜV萊茵認證，G3防腐，眾多項目應(yīng)用案例；
· 性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，溫漂低；
· 支持總線電源供電和端子供電，應(yīng)用靈活；
· 產(chǎn)品規(guī)格種類豐富，多達500+種規(guī)格；
· 電磁環(huán)境適用性強，EMC符合IEC61326-3-1標準；
· 獲得NEPSI/IECEx/ATEX/TIIS防爆認證;
· 可應(yīng)用于本安型爆炸性氣體和爆炸性粉塵防爆系統(tǒng)；
· 可放置在2區(qū)環(huán)境使用；
· TÜV SIL3認證，G3防腐；
工信部專精特新企業(yè)
助力罐區(qū)安全保障
上海辰竹儀表有限公司（簡稱“辰竹”）于2002年成立，是一家集技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)、制造、銷售和服務(wù)的綜合性企業(yè)，公司總部位于上海市松江區(qū)，是國家工信部專精特新 “小巨人”企業(yè)（第二批重點企業(yè)）、儀器儀表行業(yè)兩化融合標桿企業(yè)，上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市五一勞動獎狀企業(yè)、上海市專利工作試點企業(yè)、上海市松江區(qū)質(zhì)量創(chuàng)新獎獲得者、上海市松江區(qū)企業(yè)技術(shù)中心、高成長性總部。
辰竹現(xiàn)有安全柵、隔離器、電涌保護器、安全繼電器和智能I/O五大系列2000余種規(guī)格產(chǎn)品，廣泛用于化工、石油、環(huán)保、新能源、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工程機械等和智能裝備中控制系統(tǒng)信號的安全保護；主導(dǎo)產(chǎn)品安全柵、安全繼電器，產(chǎn)生很好社會經(jīng)濟效益。
安全生產(chǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)的核心需求，這就需要專業(yè)的安全產(chǎn)品。辰竹以專而精、精而強為發(fā)展戰(zhàn)略，創(chuàng)新驅(qū)動、“品質(zhì)成就未來”為指導(dǎo)，堅持“大企業(yè)敢用、小企業(yè)用得起、替代進口走向國際”的產(chǎn)品定位，致力于為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)的自動化安全產(chǎn)品。
