浅谈聚乙烯安全联锁系统

摘要：

本文对聚乙烯2012年8月安全联锁系统升级改造后装置运行稳定，安全联锁触发以及工艺联锁优化都做了很好的总结，其中TRICONX 1131 和InTouch 软件的可在线编译灵活性对今后工艺操作应用具有重要意义。

关键词：聚乙烯装置；安全联锁系统（SIS）；安全；优化；应用

中图分类号：TQ325.1+2 文献标识码：A 文章编号：

前言：

天津石化烯烃部聚乙烯装置采用美国UCC公司70年代开发和工业化的气相流化床先进工艺技术，采用Honeywell的LM系统。 1995年11月开工，至今已将近18年，由于部件老化，腐蚀，电噪等原因多次引起联锁系统误动作，造成了装置多次非计划停车，随着装置“长，满、优”稳定运行的大趋势下，安全联锁系统的强有力保障成为聚乙烯今后发展的重要基础。随着聚乙烯工艺的发展，Honeywell的安全联锁系统已经无法适应现在的生产工艺，装置在经过2000年改建扩建，整套的联锁系统显得很乱，甚至I/O点表中的点不全面，无疑会对整套的安全联锁系统的运行带来隐患。

安全联锁的简易性分析

安全联锁系统，是对石油化工等生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行自动响应和干预，从而保障生产安全，避免造成重大人身伤害及重大财产损失的控制系统。

聚乙烯安全联锁系统采用的是Tricon 1131编译软件，人机界面可读性高，完全是以纸质版逻辑图为依据，整体逻辑关系清晰易懂。

以聚乙烯部分逻辑为例说明。（如下图）

LOGIC

1.1 关系运算， “与门”,“或门”，“非门”等运算模块区别于老系统PLC的运算关系符号，运算模块左侧是模拟量和数字量输入区，右侧则是输出区，条理清晰，关系明确。

1.2 模拟量输入输出信号，数字量输入输出信号的地址容易查找，以“dHS_1019_5_OPEN”说明，DI点数字量输入信号，“09.06.23”代表9机架，6卡，23点，并有中文注释起到辅助作用。

1.3 内存量，位号前以“f”开头，在Tricon 1131 有匹配的运算比较的相关模块，物理机械数与其温度值一一对应。瞬时值，报警值一目了然。经比较运算模块运算后，可以理解为以内存式DI点参与逻辑运算。表达形式如下图。

AI PROCESS

联锁系统的安全性分析

本装置采用TRICONEX的TRICON系统，自2012年8 月投用，至今整体运行情况良好。整套系统分为SIS I和SIS II，SIS I整合了原有的LM I和LM II，SIS II整合原有的ESD。升级之后减少了不必要的硬点连接，卡件也从原先的8通道，16通道升级为32通道，双重冗余升级为三重冗余。不仅在运算处理能力上得到大幅提升，并增加了事件采集系统（SOE）,在安全性上得到了保障。

Honeywell LM系统和Tricon系统安全性对比：

安全联锁的优化

聚乙烯车间根据现有装置的情况，重新对现场的硬点进行整理，特别是2000年改扩建后系统逻辑程序，重新分配I/O点表，对于已报废和即将报废的硬点全部取消。

在调试过程中，发现新系统中部分模拟量值变化大，发现是现场阀门调节频率跟不上系统的扫描周期，造成量值变化大触发联锁动作。为了便于调节的稳定性，对机械数转化成的模拟量加设几秒的延时，保证阀门的稳定调节。

增加了事件采集系统（SOE）,通过近期KV-4001-60阀事故动作和K-4003晃电停车，两次的事故分析，SOE起到了重要作用。

应用

升级后的系统其优势逐渐凸显，整体的设计与GUS操作美的结合在一起。保留了必要的手动操作开关外，统统纳入了InTouch上位操作程序里。

InTouch上位操作程序与安全联锁系统实现同步运行，对重要逻辑运行程序实现上位的实时响应，初步分析非计划停机的事故，提高了应急响应能力。

上位开关的设计，维护方便，费用低，主要针对操作频繁，经常切换的设备、阀门开关。具有高度的灵活性，可实现在线工艺变更需要，其功能设计可完全依照工艺需要来实现。

旁路开关的设计，针对天津石化聚乙烯装置在不断摸索开发新产品的大环境下，高强度的牌号切换，及工艺操作应急性变更。典型控制如脱气塔液位的拉空和返液，种子床的输送，老脱气仓的投用等等。

本特利3500的检测辅助，大机组振动位移通过本特利3500检测，一路通讯到GUS，一路则通过TRICON系统与InTouch上位连接，实现对K-4003循环气压缩机的双重检测和数值校对。

机组参数对比

总结

经过升级改造后的安全联锁系统具有更高的安全性，结合InTouch上位系统的辅助作用，完全胜任了目前的生产任务。其更高的灵活性，更能突显今后在新产品开发，优化工艺操作等方面的能力。