化工安全儀表系統(tǒng)的運行和維護-云南技能培訓
SIS 系統(tǒng)的生命周期原則上不超過12年，企業(yè)應根據(jù)設計院或符合要求的第三方所提供的SIS 安全要求規(guī)格書中規(guī)定的檢驗測試周期編制檢驗測試計劃，進行SIS 驗證，并至少每三年執(zhí)行一次SIS 功能評估，對不滿足SIL 要求的應及時更換。
4.化工安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級確定
（1）方法選擇
推薦企業(yè)自行組織或委托符合要求的第三方采用過程危險與可操作性分析（HAZOP及保護層分析（LOPA）方法確定化工裝置和危險化學品儲存設施需要的安全儀表功能（SIF）及其安全完整性等級（SIL），其中注意檢驗測試周期選定。
（2）工作準備
①確定工作范圍和計劃
a.工作范圍∶資產(chǎn)所有者確定須評估的化工（危險化學品生產(chǎn)、儲存）裝置和邊界。
b.工作計劃∶確定工作目標、啟動時間、階段性安排、完成時間、人力資源配置、工作地點和條件等。
c.協(xié)調(diào)人;為被評估單位該項工作的責任人，應得到企業(yè)法人代表授權(quán)，具有協(xié)調(diào)所需人、財、物的能力。
②）確定企業(yè)可接受的風險標準
企業(yè)可接受風險標準應依據(jù)國家和地方相關法律法規(guī)、標準規(guī)范，考慮安全、環(huán)境、資產(chǎn)、社會影響等因素確定。
以風險矩陣法為例，參見表6-6、表6-7、表 6-8。
考慮風險承受能力�？刂颇芰Φ纫蛩�，通過技術分析、現(xiàn)場調(diào)查、集體討論等方式，分析確定事故的可能性和后果的嚴重性，確定風險等級，并在風險矩陣表上標明。
后果嚴重性從人員傷害、財產(chǎn)損失、防護目標影響和聲譽影響四方面分析，每類影響按照其嚴重性從低到高依次分為5個等級。根據(jù)每類影響的等級值，計算平均值，若為小數(shù)原則采用進一法取整，得出后果嚴重性值。
收集文件資料
文件資料包括工藝線路和技術說明、工藝流程圖（PFD）、工藝管道儀表流程圖（PID）、操作規(guī)程、動靜設備設計資料及制造商說明書和安全手冊、安全閥規(guī)格書、控制方案說明、安全聯(lián)鎖邏輯圖或因果表、安全聯(lián)鎖設備臺賬、本企業(yè)或本行業(yè)事故事件案例報告等。
確定評估小組主要成員
評估小組主要成員包括主席、記錄員、工藝工程師、操作人員、儀表工程師、安全工程師、設備工程師、電氣工程師等。
（3）安全完整性等級確定
依據(jù)過程危險分析結(jié)論，如HAZOP分析報告中的建議，篩選危險場景，進行以安全儀表功能的需求和定級為目的的保護層（LOPA）分析。
未進行過程危險分析的企業(yè)可參照《危險與殼操作性分析（HAZOP）應用導則》（AQ/T3049-2013）進行HAZOP分析并編制分析報告。HAZOP分析應每三年開展一次，如涉及重大變更則應重新開展HAZOP分析。
a.AQ/T3049-2013中關于HAZOP分析包括四個基本步驟。見圖6-2。
b.AQ/T3049-2013，中關于HAZOP分析最終報告的編制，包括以下內(nèi)容：
概要；
結(jié)論；
范圍和目標；
逐條列出的分析結(jié)果；
HAZOP工作表；
分析中使用的圖紙和文件清單；
在分析過程中用到的以往研究成果、基礎數(shù)據(jù)等。
識別保護層，根據(jù)保護層的獨立性確認可能的消減。參照《保護層分析（LOPA）方法應用導則》（AQ/T-3054-2015）進行LOPA分析。
a.AQ/T-3054-2015中關于LOPA分析的基本程序。
b.AQ/T-3054-2015中關于LOPA報告的編制，包括以下內(nèi)容；
場景的信息來源說明；
企業(yè)的風險標準；
初始事件（IE）發(fā)生頻率和獨立保護層（IPL）的要求時的失效概率（PFD）;
場景中的IPL和非IPL的評估結(jié)果；
場景中的風險評估結(jié)果；
滿足風險標注要求采取的行動及后續(xù)跟蹤；
如果有必要，對需要采取不同技術進行深入研究的問題提出建議；
對分析期間所發(fā)現(xiàn)的不確定情況及不確定數(shù)據(jù)的處理；
分析小組使用的所有圖紙、誰明書、數(shù)據(jù)表和危險分析報告等的清單（包括引用的版本號）；
參加分析的小組成員名單等。
（1）系統(tǒng)的運行規(guī)程編制內(nèi)容包括∶
① SIS 基本構(gòu)成的描述;
②操作員畫面上與 SIS有關的顯示和操作;
③聯(lián)鎖設定值及其 SIS 的動作;
④旁路和復位功能的使用;
⑤何時啟動以及如何操作手動開關;
⑥對SIS 的報警和SIF 動作的響應∶
⑦ SIS 診斷報警的含義及相關的響應;
⑧安全操作的限制;
⑨輔操臺上的開關、按鈕和報警指示的功能和操作
（2）系統(tǒng)的維護規(guī)程編制內(nèi)容包括∶
①規(guī)定維護類型、維護內(nèi)容、應急預案、維護步驟、維護完成的確認標準、工具和備件材料、技術文檔、工藝和電氣等部門的配合，授權(quán)批準程序、危險警告的辨識、遵循的 HSE 管理程序，以及維護后續(xù)工作等
②規(guī)定維護活動的功能，如報警、旁路開關、緊急停車按鈕及復位按鈕等。
③ SIS 旁路管理程序，如權(quán)限管理、限制某此工藝操作模式、啟動報警和解除要求。
④ 對維護活動的潛在危險和風險進行評定、執(zhí)行不同的維護作業(yè)，應有報警顯示及監(jiān)護程序等。
（3）系統(tǒng)的運行和維護
① 對回路中各元件進行定期檢修復或更換，并做好記錄。每天對系統(tǒng)的診斷報警情況進行巡檢，確保系統(tǒng)的完好運行狀態(tài)，環(huán)境條件應滿足系統(tǒng)正常運行要求，檢查情況應做好相關記錄，參見表6-1。
② 對SIS 系統(tǒng)的儀表設備進行重點監(jiān)控，實施預防性維護。
③根據(jù)檢驗測試計劃，定期對系統(tǒng)進行點檢測試，確認滿足安全要求規(guī)格書規(guī)定，并做好記錄，參見表6-2。如在驗證測試中發(fā)現(xiàn)元件/功能不滿足要求，應及時修復或更換，并做好記錄。
④所有SIS 系統(tǒng)的作業(yè)（回路檢查、維修、校驗等）必須辦理《聯(lián)鎖工作票》，參見表 6-3。作業(yè)時，必須實行監(jiān)護操作（至少兩人）。
⑤SIS 系統(tǒng)聯(lián)鎖投運后的變更（包括設定值、聯(lián)鎖條件、聯(lián)鎖程序、聯(lián)鎖方式等），必須辦理聯(lián)鎖變更審批手續(xù)，參見表6-4。SIS 系統(tǒng)的變更原則上要重新設計，以滿足SIS的SIL 要求。聯(lián)鎖變更后必須經(jīng)過聯(lián)鎖聯(lián)校后方可投運。
⑥ SIS系統(tǒng)其護活動的各個步驟應有詳細記錄，如預防性維護、故障維修、聯(lián)鎖測試等。
⑦ SIS系統(tǒng)的維護結(jié)束后，必須進行檢查確認工作，方可恢復正常運行。
⑧儀系統(tǒng)相關設備故障管理（包括設備失效、聯(lián)鎖動作、誤動作情況等和分析處理、建立相關設備失效數(shù)據(jù)庫。
（4）系統(tǒng)的變更管理
安全儀表系統(tǒng)的變更要執(zhí)行企業(yè)的變更管理程序，根據(jù)變更的范圍以及影響的程度，需要不同級別的審查和批準，以保證任何的變更均滿足SIS 的SIL 要求。
① 變更應遵循報批管理規(guī)定，并評估變更對安全的影響，要澄清下列問題;
a.變更的技術依據(jù)。
b.對安全和人身安全的影響。
c.對操作和維護規(guī)程的影響。
d. 需要的時間。
e.對系統(tǒng)響應時間的影響。
② 對項目文件（操作、調(diào)試、維護規(guī)程等）做相應變更。
③ 在完成變更后，應對系統(tǒng)進行測試并將結(jié)果記錄歸檔。
④ 應用管理程序確認檢驗變更已全部完成。
⑤變更涉及的有關部門應進行確認。
⑥變更后涉及的資料信息應包括下述內(nèi)容∶
a. 變更的描述。
b. 變更的原因。
c.對涉及的工藝過程危險和風險分析。
d. 變更對SIS 的影響分析。
e. 所有的批復文件。
f. 變更的測試記錄。
g. 變更影響到的圖紙、技術文件更新記錄。
h.變更后的應用軟件備份存儲。
（5）系統(tǒng)的文檔管理
①建立SIS 系統(tǒng)基礎臺賬，包括SIS 系統(tǒng)組件臺賬、聯(lián)鎖臺賬、聯(lián)鎖設定值清單、聯(lián)鎖邏輯圖、聯(lián)鎖聯(lián)校記錄、聯(lián)鎖解除和投用記錄。
② 應保存至少有一套對應的應用軟件和兩套在用的程序備份（異地保存）;應用軟件要注明軟件名稱、版本、備份日期、備份人;程序備份要注明內(nèi)容、日期、備份人，并將有關變更設計資料存檔。
③ SIS 投運后按照規(guī)定的文檔管理規(guī)則對所有的圖紙和資料整理分類造冊。
④ 應重視SIS 日常維護記錄的整理和存檔這些資料將為采用"經(jīng)驗使用"規(guī)則提供依據(jù)。
⑤ SIS 的任何變更和升級其相應文檔應隨之更新，SIS 文檔是對現(xiàn)狀的真實完整的記錄，也可追溯其歷史變遷。
⑥ SIS 應用程序的備份資料，應納入文檔管理的范圍之內(nèi)。
（6）系統(tǒng)的私密性保護
SIS 操作和維護的訪問權(quán)限限制，包括以下幾個方面∶
① 智能變送器應有寫保護措施，防止通過Hart 通信對其量程等參數(shù)的修改。
②旁路操作宜設置總的硬鑰匙允許開關，并通過Password 對單點進行操作。
③ 禁止使用未經(jīng)許可的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，系統(tǒng)組態(tài)的備份應嚴格做到專盤專用。
④ SIS 的維護/工程接口，對下列的每種功能應設置訪問權(quán)限。
a.系統(tǒng)硬件組態(tài)、應用軟件組態(tài)，下裝應用程序。
b.訪問應用邏輯的在線顯示和監(jiān)控，測試和強制等操作。
c.訪問診斷信息界面，進行故障排查等維護工作。
d. 允許或禁止讀寫訪問。
e. SIS 的維護/工程接口不應用作操作員界面。
f. 在 SIS 操作和維護規(guī)程中，明確訪問權(quán)限管理策略和原則。
g. SIS 的維護/工程接口，應作為SIS 的組成部分進行管理。
⑤ SIS 的網(wǎng)絡安全防護
a.確保SIS 系統(tǒng)網(wǎng)絡具有高度的安全性和獨立性。
b. SIS 系統(tǒng)工作站宜安裝防病毒軟件。
（7）系統(tǒng)的培訓
為了對安全儀表系統(tǒng)進行正確操作和維護。在系統(tǒng)投用前，使用單位或維修單位應對相關人員進行培訓。培訓應做好相關記錄。
①培訓對象
化工、危險化學品生產(chǎn)及儲存企業(yè)中從事化工安全儀表系統(tǒng)應用的人員，包括化工安全儀表系統(tǒng)主管領導、工藝人員、工業(yè)危害分析人員、化工安全儀表系統(tǒng)設計人員、化工安全儀表系統(tǒng)安裝人員、化工安全儀表安裝、調(diào)試、運行維護人員。
②培訓內(nèi)容
a.《國家安全監(jiān)管總局關系加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導意見》（安監(jiān)總管三〔2014】116 號）。
b.國家安全相關的標準法規(guī)，如GB/T 20438、GB/T 21109、AO 3035、AQ3036 AQ/T 3049、AQ/T 3054、GB/T 50770.
c.GB/T 20438、GB/T21109 的生命周期架構(gòu)以及關于SIS 功能安全的基本知識和概念。
d. 安全工程知識、化工工藝知識、工藝過程危險分析及風險評估。
e. SIS、SIF、SII. 基本知識
f.HAZOP分析方法、LOPA 保護層分析方法。
g. SIL 定級∶矩陣法、風險圖法
h.化工安全儀表系統(tǒng)生命周期的管理技術。
i.可靠性分析技術與方法。
j. 安全要求規(guī)格書的解讀
k.SIS 系統(tǒng)組態(tài)和編程.
l. 安全儀表的設計選型、安裝、調(diào)試及運行維護。
（8）系統(tǒng)的檢驗測試和功能評估
SIS系統(tǒng)的檢試和功能評估貫穿于SIS 生命周期的各階段，檢驗測試周期一般由設計單位或符合要求的第三方根據(jù) SIL 評估結(jié)果給出，并寫入SIS 安全要求規(guī)格書。
①在行和維護期間，應根據(jù) SIS 安全要求規(guī)格書所規(guī)定的檢驗測試周期編制檢和試規(guī)程，對安全儀表功能的部件進行校準和性能確認，對包括傳感剛終執(zhí)行元件在內(nèi)的整個安全儀表系統(tǒng)進行檢驗測試。
a.檢驗測試規(guī)程，包括測試方法、步驟、驗收標準、對發(fā)現(xiàn)故障的處理等; 辨識潛在失效可采用故障樹分析（ FTA）、潛在失效模式及后果分析（FMEA）等方法;在測試前應制定周密的檢驗測試方案，防止在檢驗測試過程中，由于誤操作、管線隔離不徹底等原因造成事故。
b.傳感器檢驗測試，包括安裝情況和儀表外觀;保溫、伴熱系統(tǒng);接線情況;遵循設計或制造商提供的檢驗方法進行性能測試，包括測量精度、量程范圍、重復性、測量方式、信號輸出特征等;輸入回路功能測試等。
c.邏輯控制器檢驗測試，一般由供應商或具有資質(zhì)能力的集成商提供標準的檢驗測試維護服務。
d.最終執(zhí)行元件檢驗測試，包括安裝情況和儀表外觀;氣源壓力及其操作;接線情況;通過在應用程序上進行"強制"等操作，檢查電磁閥操作;檢查切斷閥或調(diào)節(jié)閥的行程和開閉時間;檢查閥位開關的動作;檢查去MCC 的電機開啟或關停動作;對于關斷閥門，檢查其密封性能（TSO 等級），如條件允許，對其內(nèi)構(gòu)件也應進行檢查。
e.整體功能測試，包括測試與DCS 等的通信;測試順序事件記錄 SOE 功能∶測試第—報警功能;測試系統(tǒng)診斷和報警功能;測試電源系統(tǒng)的冗余性以及接地;根據(jù)因果圖等設計文件測試應用程序;測試邏輯復位功能;測試手動停車功能;測試射頻干擾/電磁干擾，以及環(huán)境因素影響等。
②）通過檢驗測試評判安全儀表系統(tǒng)各子系統(tǒng)或者部件的實際失效率與設計階段的PFD 計算結(jié)果一致性，并詳細記錄執(zhí)行的測試和檢查的說明、測試和檢查的日期、執(zhí)行測試和檢查的人員姓名、被測系統(tǒng)的序號或者別的唯一標識符（如回路號、工位號、設備號和SIF號）、測試和檢查的結(jié)果。通過周期性功能測試實現(xiàn)對潛在危險的有效控制，對于不滿足安全儀表功能的保護層，通過增加保護層、提升現(xiàn)有保護層級別等方法進行改造，以到達準確、及時地執(zhí)行其規(guī)定的安全儀表功能。
③企業(yè)應至少每三年執(zhí)行一次 SIS 功能評估，包括系統(tǒng)統(tǒng)計完好率、投用率、失效率、管理制度完善程度、執(zhí)行情況、人員匹配程度等，關鍵是再次通過HAZOP分析、SIL評估和驗證等確認SIS 系統(tǒng)是否仍然滿足設計的安全完整性等級和風險降低要求，對不滿足要求的應及時更換，SIS 系統(tǒng)的生命周期原則上不超過12 年。
（9）系統(tǒng)的停用
按照變更管理程序，對 SIS 停用/恢復進行審批，保證 SIS 在停用/恢復過程中不對要求的安全儀表功能造成影響。
3.化工安全儀表系統(tǒng)安全生命周期
SIS 安全生命周期階段圖如圖6-1所示，SIS 安全生命周期階段表見表6-5。
