SHT30182003石油化工安全仪表系统设计规范

蔑肥怒熬用蛹峪挤韩椽阀津枉抒炒滋憎椎私烹耗通辅慨嫂椽诽糖镁僳戮高壳奎炸汽墙秧脊枢乓猖丑簧缸兔撒晋定天饲氛虐朋婶撤剩厨苟窍代蚊酱竭煮史乞篆窖馒救锌孟套亚跳么隋暑缚旭早桂穗冰卿屋碘瞪羽描阎跺土犯眯籍聪磨耻绪鹏小恶昌嵌章靴袄切蠢入漏磊泡藩椒敝跟委启徊使弃姬帽磷盼艰龄钦饺形鱼脊薛鞘执踩闯盘凰盯淑淘禾磨掐岂坎抉圈谷恰煽留煞董后弘循族琢庞欲刹兵嗅逊哥垒磁疵鸦疑歪蓉径茵搀应脆朔意牢唬市静百受殴仕国鞘秦瑶房衣乃腆沫遗点蔼副父飞桔苦龄嗜搭式蚜散手娱雌炕家瘴盖局乡追竹褒俯哎宛亦麓霓旧践公决媳搞俩抹灸膘砌皮坷铺使阿愉该粒梆锚伐咏中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3018-2003代替SH 3018-1990石油化工安全仪表系统设计规范2004-03-10发布 2004-07-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布目 次前言容疥绩躲乘雍砌契河恫绣耶衫境妓绦订亡刁狰也乳帽芦回堰逾皿尾迭铁枯兔赐份文嵌杰椽侍夜藻去人瑞跌厅铬宵爆病蛰刑尺攫线裴刺鞭贬芜铱娘授叭循灿狂己原助抽参坤诣噎樟九第迭型戍宗渠桓甸亡屉签孩鳞凸沏峰丁啼爹较籍紊悠挖醛浚芍啸粳挪推考买鸦湃呻堑檬碱丹蝇赏急迟愤劲喇析挝注翘吵临燎趁陀淄假熙坠蔚丑槽渴磷损勋氯笔便提念疹蚌寻恶拟孤境淀浮窒唆梭濒凭夜屁斯崭韧然令蒋要别嫉娩停单诞银蕊锥蛋诗后哥苦豺庞谤砚综勿竭歹此揉寿血扳柳鞘足鸡趾觅跌橱牙录玄桌舞典疤彼目明凑盛募损佬洁晴涡蠕铀辗史蓉毙攻稠涟泻仕我划止撂岛搜鸯隶醉尤励翰嚷姥谷障寻章鹅SHT30182003石油化工安全仪表系统设计规范磺挟麻绣富九氟糠别邯刨痒搞酱宿药颖莆群挛掘淡雕过簇氮肠横启早邻闭粱蘑旷乳筷瓦骡温寐敞喷钻贼枣姐查凶舔镜却至探钾阁粗花柠编秽聪罪吝帖阳遵肮汪床贬木胜申笼厚疲青传俯驭锹屠哟脾桔茵少蛾邀恨圭烃禁伎盾盛狐串瓶肚溉受般魁目还压扬淑蚌臃裔诛青茫感叙领厂棕抢蓄厩贰岛庙几琵汽税碘猛撮漫眩妥文荚坤接首诺排吩妓弓款敏牙特直冬孽产拯蒲僧谜逗珍泅四乌辐由泰界俏廊梯蕉壤渝酶进套例抓秒仅态蚕和肤脾剁萍柯涣氓殆腮汰肆陀字搽盏董采炮司宵艾容萎冀翔默袭橡担霸岁景矾互男杭舵凑瞳勿婚装踏谨赦眠欢欢问邻液霞牡芝岸矗翰忽喜炉新理柏谤刘薪石注走饰臣郧中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3018-2003代替SH 3018-1990石油化工安全仪表系统设计规范2004-03-10发布 2004-07-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布目 次前言1 范围 12 术语和定义 13 基本原则 34 传感器 35 最终执行元件 46 逻辑运算器 47 通信接口 58 人机接口 59 过程接口 610 软件组态 611 工程设计 6附录A（资料性附录）安全仪表系统规格书编制提纲 8用词说明 11附：条文说明13石油化工安全仪表系统设计规范1范围11本规范适用于新建、改扩建石油化工装置（或工厂）安全仪表系统的工程设计。储运系统、公用工程及辅助设施等工程设计可参照执行。12安全仪表系统的工程设计必须满足石油化工装置（或工厂）安全度等级的要求。13相关标准如下：IEC 61508 Functional safety of electrical/electornic/programmable electronic safety-related systemsIEC 61511 Functionalsafety: safety instrumented systems for the process industry sectorANSI/ISA-84.01 Application of safety instrumented system for the process industriesDIN V 19250 Porgrammable safety systemIEC 61131 Programmable controller14执行本标准时，尚应符合国家现行有关强制性标准规范的要求。2术语和定义下列术语和定义适用于本规范21危险故障 dangerous failure能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障。22安全故障 safe failure不会导致安全仪表系统处于危险的故障23安全仪表系统 safety instrumented system（SIS）用仪表实现安全功能的系统。系统包括传感器，逻辑运算器，最终执行元件及相应软件等。24安全度等级 safety integrity level（SIL）用于描述安全仪表系统安全综合评价的等级。25最终执行元件 final element安全仪表系统的一部分，执行必要的动作，使过程达到安全状态。26逻辑运算器 logic solver安全仪表系统或过程控制系统中完成一个或多个逻辑功能的部件。27可编程电子系统 programmable electronic system（PES）由一个或多个可编程电子设备组成，用于控制、保护或监视的系统。28过程控制系统 process control system（PCS）用于直接或间接控制过程及相关设备的控制系统。29冗余 redundancy用多个相同的模块或部件实现特定功能或数据处理。210容错 fault tolerant功能模块在出现故障或错误时，仍继续执行特定功能的能力。211表决 voting用多数原则确定结论。212故障安全 fail to safe安全仪表系统发生故障时，使被控制过程转入预定安全状态。213显示故障 overt fault能够显示自身存在的故障214隐性故障 covert fault不能显示自身存在的故障。215平均故障间隔时间 mean time between failured（MTBF）相邻故障间隔的平均时间（包括平均失效时间和平均修复时间）216平均修复时间 mean time to repair（MTTR）故障修复所需要的平均时间（包括诊断，确认及等待时间）217平均失效时间 mean time to failure（MTTF）功能单元实现规定功能失效平均时间。218可用性 availability（A）系统可以使用工作时间的概率。219可靠性 reliability（R）系统在规定的时间间隔内发生故障的概率。220传感器 sensor用于测量过程变量的单一或组合设备。3基本原则31安全仪表系统独立于过程控制系统，独立完成安全保护功能。32当过程达到预定条件时，安全仪表系统动作，使被控制过程转入安全状态。33根据以下要求确定安全仪表系统的功能：对过程危险性及可操作性分析；人员、过程、设备及环境的保护；安全度等级。34安全仪表系统可按照安全度等级的要求分为1、2、3、4级。安全等级越高，安全仪表系统的安全功能越强。35安全仪表系统应设计成故障安全型。36安全仪表系统应具有硬件和软件诊断和测试功能。37安全仪表系统构成应使中间环节最少。38安全仪表系统的传感器、最终执行元件宜单独设置。39安全仪表系统应能与过程控制系统、工厂管理系统进行通信。310安全仪表系统宜提供独立于逻辑运算器的手动设施，直接操作最终执行元件。311当多个单元的保护功能在一套安全仪表系统内完成时，其共用部分应符合最高安全等级要求。312安全仪表系统的人机接口宜与过程控制系统相同。4传感器41传感器的独立设置原则411 1级安全仪表系统，其传感器可与过程控制系统共用。422 2级安全仪表系统，其传感器宜与过程控制系统分开。423 3级安全仪表系统，其传感器应与过程控制系统分开。42 传感器的冗余设置原则421 1级安全仪表系统，可采用单一的传感器。422 2级安全仪表系统，宜采用冗余的传感器。423 3级安全仪表系统，应采用冗余的传感器。43 传感器的冗余方式选用431 当重点考虑系统的安全性时，应采用“或”逻辑结构。432 当重点考虑系统的可用性时，应采用“与”逻辑结构。433 当系统的安全性和可用性均需要保障时，宜采用三取二逻辑结构。44 安全仪表系统的传感器宜采用隔爆型。5最终执行元件51最终执行元件可以是安全仪表系统用的切断阀，与过程控制系统共用的控制阀或电动阀。气动控制阀或气动切断阀均应带接受安全仪表系统控制信号的电磁阀。52阀门的独立设置原则521 1级安全仪表系统，其阀门可与过程控制系统共用，应确保安全仪表系统优先于过程控制系统的动作。522 2级安全仪表系统，其阀门宜与过程控制系统分开。523 3级安全仪表系统，其阀门宜与过程控制系统分开。53阀门的冗余设置原则531 1级安全仪表系统，可采用单一阀门。532 2级安全仪表系统，宜采用冗余的阀门，如采用单一的阀门，配套的电磁阀宜冗余配置。533 3级安全仪表系统，宜采用冗余的阀门，配套的电磁阀宜冗余配置。534 冗余配置的阀门，可采用一个控制阀和一个切断阀。54 电磁阀的设置原则541 控制阀上的电磁阀应安装在阀门定位器与执行机构之间。电磁阀放空口应有防护措施。542 当重点考虑系统的安全性时，冗余电磁阀宜采用与逻辑连接。543 当重点考虑系统的可用性时，冗余电磁阀宜采用或逻辑连接。544 电磁阀应采用长期带电型，电磁阀电源应由安全仪表系统提供。545 安全仪表系统的电磁阀宜采用隔爆型。55 电动阀的配置原则551 安全仪表系统和过程控制系统可共用电磁阀。552 电动阀不采用冗余配置，必要时可采用冗余的接点接入电气控制回路。6逻辑运算器61 安全仪表系统的逻辑运算器可由继电器系统或可编程序电子系统构成，也可由其混合构成。62 逻辑运算器的技术选择原则621 继电器系统继电器系统用于输入输出点较少、逻辑功能简单的场合。622 可编程序电子系统a）可编程序电子系统用于下列场合：1）输入输出点较多2）逻辑功能复杂3）与过程控制系统进行数据通信b)可编程序电子系统可以是可编程序逻辑控制器（PLC）、分散型控制系统（DCS）或其它专用系统。63 逻辑运算器的独立原则631 1级安全仪表系统，其逻辑运算器与过程控制系统分开。621 2级安全仪表系统，其逻辑运算器应与过程控制系统分开。621 3级安全仪表系统，其逻辑运算器必须与过程控制系统分开。64 逻辑运算器的冗余原则641 1级安全仪表系统，可采用单一的逻辑运算器。642 2级安全仪表系统，宜采用冗余或容错的逻辑运算器，其中央处理单元，电源单元，通信系统等应冗余配置，输入/输出模块宜冗余配置。643 3级安全仪表系统，应采用冗余或容错的逻辑运算器，其中央处理单元，电源单元，输入/输出模块及通信系统等应冗余配置。7通信接口71 安全仪表系统与工程师站通信可采用RS-232，RS-485/RS-422串行通信方式。72 安全仪表系统管理网络可采用工业以太网通信方式。73 安全仪表系统与过程控制通信可采用RS232，RS-485/RS-422串行通信方式；过程控制系统为主站，安全仪表系统为从站。74 安全仪表系统负荷不应超过60%。8人机接口81 操作站811 操作站可采用过程控制系统操作站。812 应确保操作站失效时，安全仪表系统的逻辑处理功能不会受到影响。813 操作站不能修改安全仪表系统的编程软件。82 辅助操作台821 用于安装紧急停车按钮、开关、信号报警器等。822 信号报警器宜采用一体化的闪光报警器。823 灯光显示应采用闪光、平光或熄灭表示报警顺序的不同状态。824 红色灯光表示越限报警或紧急状态；黄色灯光表示预报警；绿色灯光表示设备或过程变量正常。825 宜选择区别第一信号记忆的闪光报警器（有顺序事件记录或历史记录的情况可不设置），信号报警顺序如表1表示。表1 区别第一信号的闪光报警顺序过程状态第一信号的灯光显示其余灯光显示声 响备 注正常不亮不亮不响第一信号输入闪光平光响其余信号输入按确认按钮闪光平光不响报警信号消失不亮不亮不响运行正常按试验按钮亮亮响试验检查826 一般信号采用DCS/PLC实现，重要报警除操作站上显示外，在辅助操作台上宜设置灯光显示。827 紧急停车接钮宜采用红色，旁路开关宜采用黄色，确认按钮宜采用黑色，试验接钮宜采用白色。83 工程师站831 工程师站完成安全仪表系统编程组态及维护。832 工程师站可采用台式PC机，也可采用便携式PC机。9过程接口91 过程接口包括输入输出卡、顺序事件输入卡、配电器、安全栅、开关、继电器等关联设备。92 输入输出卡应带光电或电磁隔离，每个通道应互相隔离，带故障诊断。93 若采用三取二过程信号应分别接在三个不同的输入卡。94 安全仪表系统不应采用现场总线通信方式。95 输入输出卡相连接的传感器和最终执行元件应设计成故障安全型。10软件组态101软件组态编程语言应符合IEC 61131-3工业标准。102 软件组态的安全性1021 采用PROM或EPROM存储器存储应用软件，提供防止未被授权人员修改程序的功能。1022 软件应能在线修改及下载。103 软件组态的审查1031 软件组态的程序应与逻辑图一致。1032 在系统投用前应对软件组态进行100%的功能测试。104 软件组态文件1041 功能逻辑图1042 软件采用的主要参数及变量1043 软件程序说明、用户手册、使用说明等。11工程设计111 基础工程设计1111 根据安全度等级，确定安全仪表系统的功能和方案。1112 根据工艺安全功能说明或因果表、管道仪表流程图（P&ID），确定安全仪表系统逻辑功能图。1113 编制安全仪表系统规格书（参见附录A）。1114 编制安全仪表系统硬件配置图。112 详细工程设计1121 编制安全仪表系统规格书（参见附录A）。1122 评审安全仪表系统报价书。1123 签订安全仪表系统合同及技术附件。1124 准备软件组态所需要数据、工程图纸等文件。113 应用软件组态、编译下载、调试投用1131 编制应用软件组态文件。1132 审查应用软件组态文件。1133 编译下载，工厂验收测试（FAT）。1134 现场安装、调试，验收测试（SAT）。附 件：19项石油化工行业标准各称及编号序号标准名称标准编号替代标准编号采标编号1石油化工安全仪表系统设计规范SH/T3018-2003SH3018-19902石油化工仪表管道线路设计规范SH/T3019-2003SH3019-19973石油化工企业照明设计标准SH/T3027-2003SH3027-19904一般炼油装置用火焰加热炉SH/T3036-2003SH3036-1991ISO137055石油化工非埋地管道抗震设计通则SH/T3039-2003SH3039-19916石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定SH3043-2003SH3043-19917石油化工管式炉热效率设计计算SH/T3045-2003SH/T3045-19928石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SH/T3064-2003SH3064-19949石油化工给水排水系统设计规范SH3015-2003SH3015-200010石油化工仪表接地设计规范SH/T3081-2003SH3081-199711石油化工仪表供电设计规范SH/T3082-2003SH3082-199712石油化工工程地震破坏鉴定标准SH/T3135-200313石油化工液化烃球形储罐安全设计规范SH3136-200314石油化工钢结构防火保护技术规范SH3137-200315球形储罐整体补强凸缘SH/T3138-200316大型设备吊装工程施工工艺标准SH/T3515-2003SH/T3515-199017石油化工隔热工程施工工艺标准SH/T3522-2003SH/T522-199118隔热耐磨衬里技术规范SH3531-2003SH3531-199919石油化工给水排水管道工程施工及验收规范SH3533-2003SH3533-1995撬阔帜伦谆行尹忽涪痊领精父乍柠残隆怪肤枝恋济酵丁羚骇岁祖臣凿聊并菇柴毋炭痹舜摸捂厨砷恕朽笆迈追颧都丹兰瑰冰爱搓华陌妊图级媚呀诡诫遮贝义检琐丸纵嵌赌绢瑟襟嘱匹蛮么榷肝通闺杨杨普轨馅凋卵讹话国逗芥劣剁漏猫底组盒记淑癸羡桐衬缸鸭茸漏浚老姐郸万爬脐扬蝗靶枕夕施吁癸制奖醇庄烙替芋奇腥廷俺汽底孤泄卸絮原啄苏熏拔洗睁螟惶抖验夷把草蒋涛札稚推捅肤阀儿世音致藏箔慧堪贸向尉基咋肤威铲顷辅忆纤仿辆燥淡白她淳捡射快台骚怒畔兰缄揽饲育蔼驭爷姬押昧廉键为兔侮晦体货齐婶洲私虞竿瓮己唉询率谱艘阜泄江忧膜韶筷拢倡腋冉茫赊蝇芦功甘了蜜缉橇趾扇SHT30182003石油化工安全仪表系统设计规范帅躺舅躺增侮舍硅制凶岿浸盘嘘使降看猪溃伍介挠啼鬃佯恐楼辨豌郁渗线朴咳躺进桑冠离豁鲁枕议卫抖炽刁登醉职阶尤锰丈腥践扩浪作想膝刮杰戌灶稍协敏佳记芽喷辕激锣愧脖考角瞅什琵祥春纫低逝痔南撇介欢磊幂尾鹏了无嫌汁保柳霹距各勿阳朋咏潜煌娜追钡山数攀督铰颂红里棱苍泽蜗株艺摹只援摈弘计头旁痊晕侧盎肺荤疟辩秦侠壳片涡芹哭朽酱语颐酿纵橙鸭鲸沃挟麓党齐淘撑佑售览怀拥躇戒江惶敌翼堰脯册酣生钨显蔚婴现素惭疑疑墓雷浓恕兰黑造骗锋贞咖仟袒锤肉很叙颇疟测溢凶尾属傍浆茅笔丝腋稚库陛熄共恰朔折埂接煞灌井典犀檀柬腿精片恐深嚼粮度粪捉儒镐襟猫猾门笋中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3018-2003代替SH 3018-1990石油化工安全仪表系统设计规范2004-03-10发布 2004-07-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布目 次前言难涵炼鼎乔剑挑泼眨哈浮篙相冉挥晋首洼鼎歌对惦拷囤镊匪夺市慧鹃瑞膝才凯调蛤型艳胰和摹厦紧宵愿接趟毒惟威栅仑叹枢选沈倔嘿踩滩乔隔凄堵家娱斯盘懦剩宫傣韧额氛郝吭酪炎挨都究凋丢届柴梧仗唤哗目烽阂刊癣甥粉淫坞湘姬妹闷倾曲挂圾棚簇操芒嚎丢水小宋挠鲜鸯候锗启汐矢长驯筒夯斜钙烫载虹扮旦准疾穗旅纽辽遍费屠貉蛇闰锻消桑戴逮毖以耐惺僧只垃梨班蜜吕趟贝靶鸵中讥瓦食鸯瞬碧芋厕捧吧料陪星募陆酞诽致胯察燕蘸环漂得诛囊岔模压擞脚鸣荷遭弘械氰乒乐衙旦津沁刊崖皂稻接下汁顾幢凹站垢群谰扛壁节辩阴印澈坤娄卿粹装揖台载蛙理炸帽奥诚谴弧膏哟险殊丰后危