文章源自中國石油華東設(shè)計院副總工程師/中國石油天然氣集團公司高級技術(shù)專家林洪俊回答油品儲運罐區(qū)自動化十三大熱點問題的內(nèi)容，對油品儲運罐區(qū)液位計和SIS系統(tǒng)設(shè)置和規(guī)范使用給出權(quán)威解答。
各位好！大家為了罐區(qū)安全，不顧個人安全，前來參會，中國罐區(qū)何愁不安！我也是懷揣問題，匯報認識，求知問道而來。以下淺見，不一定正確，尤其與您觀點可能不同，敬請諒解。海納百川，兼聽更明。我的觀點是問題可以有爭論，但不可以沒觀點。我們追求安全，但沒有絕對的安全。絕對安全是不堪承受的，也不需要。我們要做的是遵紀守法，優(yōu)化方案，少花錢，多辦事，辦好事。即使這樣，也沒有最優(yōu)方案。有的業(yè)主追求底線，有的業(yè)主追求臉面，有的業(yè)主追求方便。應(yīng)該通過討論，獲得啟發(fā)，弄清真諦，選擇適合自己的方案。
1、油罐是否必須選用兩種原理的液位計？
答：不是必須選用兩種原理的液位計，是優(yōu)先選擇，防止共因失效。例如：原油罐，重質(zhì)油罐，只適合雷達液位計，不適合伺服液位計、磁致伸縮液位計等接觸式儀表。國外規(guī)定也是如此。但確實曾有文件要求須選用兩種原理的液位計。今后也可能還會冒出不專業(yè)的文件有此要求。這都是只管理論，不管實際。但我相信都將被糾正。希望真正的專家應(yīng)持科學(xué)的態(tài)度，不要故意拿這些不科學(xué)的條款設(shè)法給企業(yè)定罪，以此顯示能耐。
2、液位開關(guān)是否合規(guī)？是否不準用了，必須選用液位變送器？
答：SH/T3184-2017《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》。
4.2.3 計量級壓力儲罐
4.2.3.1 應(yīng)在罐頂設(shè)置2套配備罐旁指示儀的液位連續(xù)測量儀表，其中一套用于在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
4.2.3.2 應(yīng)根據(jù)工藝要求在控制系統(tǒng)中設(shè)置高高液位報警及聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進料管道開關(guān)閥的控制方案，信號采用上述另一套液位連續(xù)測量儀表；當(dāng)需要第三套液位儀表時，宜采用連續(xù)測量儀表，也可采用液位開關(guān)。
4.2 儲罐的儀表測量方案
4.2.1 計量級常壓和低壓儲罐
4.2.1.1
容積大于100m3的儲罐應(yīng)在罐頂設(shè)置液位連續(xù)測量儀表，容積不小于1×105m3的儲罐宜設(shè)置2套，液位連續(xù)測量儀表應(yīng)配罐旁指示儀顯示液位，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
4.2.1.2
應(yīng)根據(jù)工藝要求在控制系統(tǒng)中設(shè)置高高、低低液位報警及聯(lián)鎖，信號所用的測量儀表應(yīng)單獨設(shè)置，宜采用連續(xù)測量儀表，也可采用液位開關(guān)；應(yīng)設(shè)置高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉罐進口管道開關(guān)閥、低低液位聯(lián)鎖停泵并關(guān)閉出口管道開關(guān)閥的控制方案，報警及聯(lián)鎖應(yīng)在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)。
結(jié)論：液位開關(guān)能用。但需根據(jù)場合選用。液位開關(guān)的技術(shù)性能同連續(xù)液位計相比，有短處。但在經(jīng)濟、安裝等方面占優(yōu)勢。應(yīng)該因地制宜，把開關(guān)、變送器優(yōu)化組合。
3、油罐上到底該配幾臺液位計才合規(guī)？
答：①SH/T3184-2017《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
4.2 儲罐的儀表測量萬案
4.2.1 計量級常壓和低壓儲罐
4.2.1.1 容積大于100m3的儲罐應(yīng)在罐頂設(shè)置液位連續(xù)測量儀表，容積不小于1×105m3的儲罐宜設(shè)置2套，液位連續(xù)測量儀表應(yīng)配罐旁指示儀顯示液位，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
4.2.1.2 應(yīng)根據(jù)工藝要求在控制系統(tǒng)中設(shè)置高高、低低液位報警及聯(lián)鎖，信號所用的測量儀表應(yīng)單獨設(shè)置，宜采用連續(xù)測量儀表，也可采用液位開關(guān)；應(yīng)設(shè)置高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉罐進口管道開關(guān)閥、低低液位聯(lián)鎖停泵并關(guān)閉出口管道開關(guān)閥的控制方案，報警及聯(lián)鎖應(yīng)在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)。
工藝要求：SH/T 3007-2014《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》
5.4.3 儲存I級和II級毒性液體的儲罐、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A類可燃液體儲罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲罐應(yīng)設(shè)高高液位報警及聯(lián)鎖，高高液位報警應(yīng)聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進口管道控制閥，高高液位報警的設(shè)定高度，宜按下式計算：
h6=h+h2
公式中h6為高高液位報警器的設(shè)定高度，m
5.4.4 裝置原料儲罐宜設(shè)置低低液位報警，低低液位報警宜聯(lián)鎖停泵。
5.4.5 儲罐高高、低低液位報警信號的液位測量儀表應(yīng)采用單獨的液位連續(xù)測量儀表或液位開關(guān)，報警信號應(yīng)傳送至自動控制系統(tǒng)。
②SH/T3184-2017《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
4.2.3 計量級壓力儲罐
4.2.3.1 應(yīng)在罐頂設(shè)置2套配備罐旁指示儀的液位連續(xù)測量儀表，其中一套用于在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
4.2.3.2 應(yīng)根據(jù)工藝要求在控制系統(tǒng)中設(shè)置高高液位報警及聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進料管道開關(guān)閥的控制方案，信號采用上述另一套液位連續(xù)測量儀表；當(dāng)需要第三套液位儀表時，宜采用連續(xù)測量儀表，也可采用液位開關(guān)。
工藝要：SH/T3007-2014《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》
6.3.2 壓力儲罐液位測量應(yīng)設(shè)一套遠傳儀表和一套就地指示儀表，就地指示儀表不應(yīng)選用玻璃板液位計。
6.3.3 液位測量遠傳儀表應(yīng)設(shè)高、低液位報警。高液位報警的設(shè)定高度應(yīng)為儲罐的設(shè)計儲存高液位；低液位報警的設(shè)定高度，應(yīng)滿足從報警開始 10min-15min內(nèi)泵不會汽蝕的要求。
6.3.4 壓力儲罐應(yīng)另設(shè)一套專用于高高液位報警并聯(lián)鎖切斷儲罐進料管道閥門的液位測量儀表或液位開關(guān)。高高液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)大于液相體積達到儲罐計算容積的90%時的高度。
結(jié)論：以上是標準要求，底線要求。
根據(jù)用途，為了防止誤關(guān)誤停，增加可用性，可以增加檢測儀表，組成邏輯判斷；現(xiàn)在誤停車率比較高，需要高度重視可用性。沒有可用性，工藝設(shè)施將失去存在的價值；我們需要分清哪些是法律法規(guī)、標準規(guī)范被迫讓咱干的，哪些是自己愿意干的。
4、凡是油罐都要設(shè)SIS嗎？一、二重大危險源都要設(shè)SIS嗎？安監(jiān)局40號令、20條禁令有要求，油罐都要設(shè)SIS，真的嗎？
答：不對，不是都要設(shè)SIS，也沒有要求都設(shè)SIS。需要具體分析。
問題原因：理論不夠清楚，文件理解不透，名詞分辨不清，受人誤導(dǎo)偏信。
安監(jiān)局40號令：
(二)重大危險源的化工生產(chǎn)裝置裝備滿足安全生產(chǎn)要求的自動化控制系統(tǒng)；一級或者二級重大危險源，裝備緊急停車系統(tǒng)；
(三)對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點設(shè)施，設(shè)置緊急切斷裝置；毒性氣體的設(shè)施，設(shè)置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源，配備獨立的安全儀表系統(tǒng)。
安監(jiān)局20條禁令(安監(jiān)總管三[2017]121號化工和危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標準)：構(gòu)成一級、二級重大危險源的危險化學(xué)品罐區(qū)未設(shè)置實現(xiàn)緊急切斷功能；涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級、二級重大危險源的危險化學(xué)品罐區(qū)未配備獨立的安全儀表系統(tǒng)。
中石化要求：
三、IS聯(lián)鎖系統(tǒng)
1、各企業(yè)應(yīng)當(dāng)對其重大危險源進行安全評估，并確定重大危險源等級，凡屬一級或者二級重大危險源的儲罐區(qū)應(yīng)設(shè)置緊急停車系統(tǒng)，緊急停車系統(tǒng)的安全功能可通過基本過程控制(DCS或SCADA)系統(tǒng)實現(xiàn)，也可通過安全儀表(SIS)系統(tǒng)實現(xiàn)；
2、儲罐區(qū)的SIS系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)安全評估的SIL等級進行設(shè)置，并應(yīng)符合GB/T50770的相關(guān)規(guī)定；未進行HAZOP研究和SIL評估的(涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或二級重大危險源)在役罐區(qū)，應(yīng)配備獨立的SIS系統(tǒng)，每個回路的檢測元件和執(zhí)行元件均宜獨立設(shè)置，安全儀表等級應(yīng)按SIL2考慮。
江蘇安監(jiān)局要求與中石化基本相同。
5、SIS邏輯控制單元是否只能用可編程控制器？SIS邏輯控制單元是否只能用各大公司的專用SIS？
答：GB/T 50770-2013：
8.1.1 邏輯控制器宜采用可編程電子系統(tǒng)。對于輸入、輸出點數(shù)較少、邏輯功能簡單的場合，邏輯控制器可采用繼電器系統(tǒng)。邏輯控制器也可采用可編程電子系統(tǒng)和繼電器系統(tǒng)混合構(gòu)成。
6、SIL1 ，SIS控制器與BPCS能否共用？
答：問題可分為兩層：
①SIL1，SIS控制器能否與BPCS共用？
根據(jù)保護層原理，已經(jīng)使用了BPCS，還有剩余風(fēng)險，才增加了SIS保護層。由此可見，新保護層還能繼續(xù)用原BPCS嗎？不能用。(詳見GB/T 32857-2016 保護層分析(LOPA)應(yīng)用指南)
GB/T 50770-2013：
8.2 邏輯控制器的獨立設(shè)置
8.2.1 SIL1級安全儀表功能，邏輯控制器宜與基本過程控制系統(tǒng)分開。
②SIL1，SIS控制器能否與BPCS使用相同類型的控制系統(tǒng)？
GB/T50770-2013：
2.1.19 基本過程控制系統(tǒng)用于生產(chǎn)過程的連續(xù)測量、常規(guī)控制(如連續(xù)、順序、間歇控制等)、操作管，保證生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運行。在石油化工工廠或裝置中，基本過程控制系統(tǒng)通常采用分散控制系統(tǒng)(DCS)?；具^程控制系統(tǒng)不應(yīng)執(zhí)行SIL1、SIL2、SIL3的安全儀表功能。
GB/T21109.1-2007(IEC 61511-1:2003，IDT)
BPCS不執(zhí)行任何具有被聲明的SIL≥1的儀表安全功能。
BPCS可以達到較低失效率，但這還不是SIS的全部要求。BPCS不是按照IEC61508標準制造的。我們可以詛咒IEC61508，但它是我們自愿選擇的，國標等效采用。有規(guī)則比無規(guī)則好，不能以點概全，我們要的是整體利益最大化。
7、多個罐區(qū)單元，可否共用一個SIS控制器？
答：GB/T50770-2013
5.0.2 安全儀表系統(tǒng)的工程設(shè)計應(yīng)兼顧可靠性、可用性、可維護性、可追溯性和經(jīng)濟性，應(yīng)防止設(shè)計不足或過度設(shè)計。
工藝裝置按加工過程彼此獨立，或串聯(lián)，或并行，開停不同步。不應(yīng)相互影響，為了滿足可用性、可實施性、可操作性、可維護性等需求，SIS控制器應(yīng)按裝置獨立設(shè)置。
目前的罐區(qū)單元不是按加工過程劃分，按品種人為劃分，命名，設(shè)計劃分與生產(chǎn)劃分不同，不存在彼此獨立的需求。因此，SIS控制器可多單元共用。一般按區(qū)域、按機柜間共用，滿足可靠性、可用性、可實施性、可操作、可維護性、經(jīng)濟性的需求。
8、是否可以按照罐區(qū)類別，在國內(nèi)或行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一SIL等級？
答：相互間只能參考，不能統(tǒng)一。不同用戶，規(guī)模不同，罐容不同，安全設(shè)計相同；即使相同設(shè)計，業(yè)主管理方式不同，運維人員人數(shù)、頻次等不同，風(fēng)險則不同，安全需求也就不同。
9、SIS和BPCS是否可以共用液位計？
答：問題可分為兩層：
①只有一臺液位計，SIS和DCS共用，是否可以？
根據(jù)保護層原理，已經(jīng)使用了BPCS，還有剩余風(fēng)險，才增加SIS保護層。還能繼續(xù)用原BPCS嗎？簡單說不能，除非證明液位計失效率足夠低，不是失效點，不影響兩個保護層都能各自正常完成應(yīng)有的安全功能。這種可能性極小。儀表本身的失效率就是需要SIS的原因之一。共用還受制于設(shè)計者的設(shè)計能力，受制于建設(shè)過程程序的影響，受制于運行維護的影響，難以實施。
油罐只有一臺液位計的機會很少，見前面液位計配置數(shù)量。
②有多臺液位計，SIS有獨立的液位計，然后又與BPCS共用了1-2臺液位計，是否可以？
◆多臺液位計都具有要求的SIL等級。SIS和BPCS都有自己的變送器。保護層已經(jīng)獨立，滿足了可靠性的要求。為提高可用性，SIS又共用了本供BPCS使用的液位計，利用它做了三取二邏輯(或其它要求的邏輯)。邏輯組合后的測量單元，SIL等級滿足SIS的要求。當(dāng)共用的變送器故障時，三取二自動降為二取一，一取一?？梢怨灿?。
◆共用方式，宜采用液位計輸出兩路信號，分別去SIS和BPCS。
◆不應(yīng)采用先輸入到SIS，再從SIS輸出至BPCS的方式，或相反的方式。這破壞了獨立保護層原則，降低了可靠性。
◆不建議采用信號分配器將液位計信號一分為二，分別去SIS和BPCS。降低了可靠性。
10、SIS與BPCS能否共用控制閥？
答：根據(jù)保護層原理，已經(jīng)使用了BPCS，還有剩余風(fēng)險，才增加SIS保護層。還能繼續(xù)用原BPCS嗎？簡單說不能。參見前面液位計共用說明，不再贅述。
SIS聯(lián)動關(guān)閉/打開非安全功能調(diào)節(jié)閥，不屬于共用控制閥。
罐區(qū)，液位聯(lián)鎖，SIS聯(lián)鎖罐根閥，DCS控制二道閥，不需要共閥。SIS不需要聯(lián)鎖控制二道閥；DCS不需要、不應(yīng)控制罐根閥。只有DCS、沒有SIS的情況除外，也不存在此問題。
11、罐區(qū)內(nèi)氣體檢測器設(shè)置標準規(guī)范要求不一致，怎么辦？
答：①《危險化學(xué)品重大危險源 罐區(qū) 現(xiàn)場安全監(jiān)控設(shè)備設(shè)置規(guī)范》AQ3036-2010要求：
7.2.1 可燃氣體監(jiān)測報警點的確定
7.2.1.1 可燃氣體或易燃液體儲罐場所，在防火堤內(nèi)每隔20m-30m設(shè)置一臺可燃氣體報警儀，且監(jiān)測報警器與儲罐的排水口、連接處、閥門等易釋放物料處的距離不宜大于15m。
②《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB50074-2014要求：
15.1.9 有毒氣體和可燃氣體檢測器設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：
3 一級石油庫的甲、乙A類液體地上儲罐組……可能發(fā)生可燃氣體泄漏和積聚的露天場所，應(yīng)設(shè)置可燃氣體檢測器；覆土罐組和其它級別石油庫的露天場所可配置便攜式可燃氣體檢測器。
注：一級石油庫，庫容大于10×104m3的油庫。
③《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》GB/T50493-2019
4.1.3 下列可燃氣體和/或有毒氣體釋放源周圍應(yīng)布置檢測點：
1.氣體壓縮機和液體泵的動密封；
2.液體采樣口和氣體采樣口；
3.液體/氣體排液(水)口和放空口；
4.經(jīng)常拆卸的法蘭和經(jīng)常操作的閥門組。
4.3.1 液化烴、甲B、乙A類液體等產(chǎn)生可燃氣體的液體儲罐的防火堤內(nèi)，應(yīng)設(shè)探測器。可燃氣體探測器距其所覆蓋范圍內(nèi)的任一釋放源的的水平距離不宜大于10m，有毒氣體探測器距其所覆蓋范圍內(nèi)的任一釋放源的的水平距離不宜大于4m。
個人認識：按照安監(jiān)標準AQ3036，檢測器太多。按照油庫標準GB50074，既不滿足AQ3036，也不滿足GB/T50493。個人認為安監(jiān)標準AQ3036要求過度嚴格。但目前仍然有效。標準的不一致，給企業(yè)帶了很多違規(guī)風(fēng)險。處理原則：只能是根據(jù)各地要求不同分別對待。
對于要求寬松的地區(qū)，只需按照GB/T50493-2019要求，只把把排水口、閥組作為釋放源，設(shè)置氣體檢測器。
對于要求嚴格的地區(qū)，建議以目的為導(dǎo)向，兼顧不同要求的實質(zhì)目的，既達到檢測目的，又節(jié)省投資，還能獲得安全部門的認可。排水口、閥組處是必須的檢測點。除此之外，對于大型儲罐，沿油罐底部周圍約隔30米設(shè)一臺。對于小型罐，在排水口、閥組的油罐背面設(shè)置1臺檢測器。這樣設(shè)置至少可以用于輔助溢油檢測，而且增設(shè)較少，不至于設(shè)置過多，投入過多，而基本無用。對此，在工程設(shè)計和安全專篇中需要說清楚。根據(jù)以往的案例，這樣設(shè)計會得到安全管理部門的認可。
12、裝車過程中，可燃、有毒氣體報警后是否需要停止裝車？
答：許多油品裝車發(fā)生跑油事故，原因多種。
2016年發(fā)生了液化烴裝車區(qū)嚴重爆炸傷人事故。從此開始，我開始實行：
◆液化烴裝車，可燃氣體報警聯(lián)鎖應(yīng)停止裝車。不商量。
◆汽油裝車，可燃氣體報警聯(lián)鎖宜停止裝車。有商量。
二十多年前看到國外就這樣做。
13、儲運控制室是否需要抗爆？
答：常見觀點：
◆與工藝裝置不同，油品儲運單元的控制室不需要抗爆。
◆工藝裝置相同，油品儲運單元的控制室也需要抗爆。
以上觀點都是偏頗和極端的。正確的做法應(yīng)分成兩種儲運場景，分別對待：
①獨立油庫
a、原油庫，汽油庫，航煤庫，柴油庫，重油庫，控制室不需要抗爆。不是VCE爆炸源。
b、液化烴(LPG)庫，根據(jù)儲量計算確定是否需要抗爆。沒能力計算時可以按抗爆處理。
②石化廠內(nèi)儲運
同長內(nèi)其他控制室一樣，根據(jù)廠內(nèi)爆炸力等高圖，控制室位置，確定是否需要抗爆。抗多強的沖擊波。VCE爆炸源不僅僅局限于本單元，而是面對全廠。
作者：林洪俊(教授級高級工程師，TUV安全工程師， 中國石油華東設(shè)計院副總工程師，中國石油天然氣集團公司高級技術(shù)專家。從事石油化工工程設(shè)計三十多年，主持設(shè)計了多項國內(nèi)外大型石化工程，編審了國內(nèi)石油化工行業(yè)主要儀表設(shè)計規(guī)范)
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