中小型企业该如何增设安全仪表系统

近些年来，安全仪表系统（以下简称SIS）是石化、化工等行业一个非常热门的话题，然自2014年11月安监总管三发布（2014）116号文件以来，有些中小型民企会考虑到费用方面一直未增设SIS，也有的企业是有想法，但不知道如何入手，我接触过个别企业，说是SIS，其实充其量也只是紧急停车系统（ESD）。

那么SIS到底是什么一个东西呢，在这里我根据我的理解，给大家讲解一下，如何增设SIS。

SIS被称为安全相关系统（Safety Related System），在IEC61511-2016（GBT 21109.1-2007按IEC61511-1 2003翻译）中将SIS定义为用于执行一个或多个安全仪表功能的仪表系统。SIS是由传感器（如各类开关、变送器等）、逻辑控制器、以及最终元件（如电磁阀、电动门等）的组合组成。

   从这个解释中，我们可以知道，SIS包括检测仪表、控制系统、执行器，这时有人说基本过程控制系统（以下简称BPCS），也包括这些，再增加SIS是不是一种资源的浪费，在这里给大家看一下以下这个图片，图片部分节选自GB50770-2013石油化工安全仪表系统设计规范 石油化工工厂或装置的典型多保护层结构。

保护层中BPCS也就是我们所用的DCS、非安全型PLC等等，而SIS是独立于BPCS，BPCS控质量SIS保安全。接下来关于SIS的生命周期,我用八步来表述一下。

那么到底如何才能正确增设SIS呢，我们要头开始说起，根据安监总管三（2014）116号文件，提到涉及到“两重点一重大”的化工装置的危险化学品存储设施，均需要设置SIS。如果我们的公司属于这一类的企业，那就没有悬念，必须要设置SIS；如果我们的公司不属于这一类的企业，但是当地的安监部门提出整改，需要上SIS的，那也必须要上SIS。我们还需要记住一点，规范只是基本的，我们可以在规范的基础上多多地为化工生产的安全去考虑。

在明确我们需要上SIS的前提下，我们首先要做的是对我们的工艺进行工艺危害分析也就是HAZOP分析或类似的分析还有很多，根据安监总管三（2013）76号文件提出建设单位在建设项目设计合同中应主动要求设计单位对设计进行危险与可操作性（HAZOP）审查，目前我们国内基本上都是用HAZOP，通过HAZOP分析后再通过LOPA分析法（AQT3054-2015）我们可以确定出每个SIF回路中的安全完整性等级即SIL定级，同是生成HAZOP分析报告，如有必要生成SRS规格书（安全功能要求），下图为某公司的HAZOP分析后，确定SIL2回路9个，SIL1回路49个，没有逻辑要求，但需要在SIS中显示的回路23个。另外9个可以在SIS中显示也可以在DCS中显示。

将HAZOP分析报告反馈至有相关设计资质的设计院，设计院会根据HAZOP分析报告或SRS规格书，以及各位业主们的习惯，再加设计规范（HGT20511、SHT3018、GBT 50770等等），设计出SIS相关资料，如PID变更、联锁逻辑图、联锁报警一览表、检测仪表数据表、调节阀/切断阀数据表、控制系统规格书（设计院会参照有相关经验的软硬件资料），等等设计数据。

根据设计院图纸与HAZOP分析报告，采购具有相关资质的检测仪表、控制系统、执行器。所谓的相关资质，即通过某些机构鉴定出来的SIL1、2、3、4这一类的等级，我们常用到的如变送器（罗斯蒙特、EJA等）、温度计、液位计（VEGA雷达等）、流量计等等一系列的检测仪表，如有必要需要厂家提供SIL定级的证书，如果没有SIL定级的证书，则需要厂家提供各类数据，如λsd、λsu、λdd、λdu等等相关的数据，用于后期的SIL定级的验算。

检测仪表、控制系统、执行器采购后，设备到现场或到相关厂家验收的工作，一般检测仪表是货到后开箱验收。作为业主可以组织施工单位、监理单位、供应单位共同来进行验收，包括外观、资料、报告、证书等等；控制系统的验收跟ESD类似，需要一个出厂测试验收计划也就是我们常说的FAT验收；执行器的验收分为两一种，一种是发货前至制造方验收，这与正常的阀门一样，另一种是货到现场后，开箱验收。需要注意的是很多小型企业只会货到现场验收，这样如果发现不符合要求的，需要返厂处理的，额外产生费以外，还有可能会给施工周期带来影响。

根据所采购的设备数据，以及制造商提供的λsd、λsu、λdd、λdu等等相关的数据进行SIL定级验证，验证后的数据与GB50770里的安全仪表功能的完整性等级表对比，如果符合要求，则认定SIS为正确的系统，如果不符合，则需要通过对所选的仪表进行重新设计（一般需要设计院出具设计变更），设计在此时可能会考虑增加设备来满足要求，如增加变送器、增加执行器、逻辑改为二取二或三取二等方式来满足各SIF回路的正确性。

检测仪表与执行器的安装调试按常规仪表进行安装，但调试必须有独立的调试记录，控制系统的安装也ESD类似，同样涉及到调试的，必须的调试记录及调试报告。常见的调试记录有：J601变送器、转换器调校记录；J603调节阀、执行器、开关阀调校记录；J604指示、记录仪调校记录；J605热电偶、热电阻调校记录；J614DCS基本功能检测记录；J615报警、联锁系统及可编制程序控制器（PLC）调试记录；J616检测、调节系统及DCS调试记录；在J617DCS机柜、仪表盘、操作台安装记录等等，各施工单位使用的表格可能有出入，但不影响其使用，在SIS投用前，还需要做联锁回路测试，完成后填写仪表联锁确认表，大型的装置联锁一般由设备专业牵头，如果只是简单的仪表联锁，则由自控专业联同工艺专业人员共同完成。并填写仪表联锁确认表。

至此，SIS系统调试完成即可以投入使用，在投入使用的时候后，我们需要做的是对SIS系统进行管理，有过ESD的管理经验的人，对SIS的管理是完全可以理解的，还有一部分小企业，第一次接触SIS的更加需要注意了，SIS的管理必须落实下去，主要涉及到为安全生产需要联锁变更。常见的是工作票制度，各单位不同，使用的作业票也都大同小异，如仪表联锁变更表、仪表联锁临时工作票、仪表联锁工作票。工作票在作出安全措施后，逐级审批，最终在执行时，还需要两人作业。各单位组织架构不同，审批级别不同，相关的联锁类表格还需要跟自己单位的组织结构结合起来。

安全生产不能完全依赖SIS，SIS只是能安全生产多加了一道保障，所以在SIS管理上，中小型企业必须重示起来，既然我们增设SIS，我们就要好好的用起来，让其在安全生产中发挥出他的作用。