张宏文

（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山 753201)

化工装置中紧急停车系统的应用

张宏文

（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山 753201)

化学生产工艺中的紧急停车系统是确保化工生产安全的主要系统装置，它也是确保生产操作人员以及生产设备设施安全的重要装置。介绍了紧急停车系统的基本概念及其应用实例，从而加深对该系统的了解。

化工装置；紧急停车系统；应用

紧急停车系统，其作用是当生产过程中出现紧急情况或者需要进行停车处理时，它能够做出精准的检测并进行具体的响应操作，以确保整个化工装置停留在一个相对安全的水平，从而保障整个化工装置以及操作人员的安全。

1 关于紧急停车系统的概述

1.1 安全系统层次

（1）在进行安全系统设备选型的过程中，对于装置的设计、使用、安装等各个方面都做了充足的考虑，使整个安全生产装置自身具备一定的安全性能。但这种降低风险的安全保障远远无法满足化学生产的实际需要。

（2）过程控制系统。在紧急停车系统装置中，分布着不同的系统控制设备，如集散控制系统（DCS）、可编程控制器（PLC）等过程控制系统。它能够对化工工艺中的生产过程进行连续性的动态控制，使整个装置能够保持一个平稳操作的状态，从而降低整个化工装置所具有的风险值。

（3）紧急停车系统（ESD）是控制系统之外的独立系统，它能够对整个化工生产的过程进行监控，对生产中存在的风险进行预判，进而降低可能存在的事故。可以说它是用于确保安全生产的最高层级。

1.2 系统区分

ESD与DCS二者都是用于保障化工装置生产安全的。但是二者又有着显著的不同。DCS系统的主要作用在于控制生产过程中动态参数指标，确保在安全生产的前提下可以生产出符合产品设计要求的产品。而ESD系统则是对于生产过程中的一些关键性的工艺以及设备参数进行不间断检测的。所以通常情况下ESD系统是静态的，它不会产生任何的动作，但一旦生产过程中的参数出现异常或是设备出现故障，ESD系统就会依照既定的程序开展相应的安全处理的动作，以确保整个装置都能够符合安全生产的要求。对于二者的区分：DCS：动态控制、故障自动显示、维修时间不太关键、可自动/手动切换；ESD：静态监护与保护、必须测试潜在故障、维修时间关键、永远不允许离线。

2 关于紧急停车系统（ESD）的设计原则

2.1 ESD选型

（1）参考原则：系统的安全性。在选则产品或是系统时首先应当将其所具备的稳定性和性质作为主要参考依据，通过对其运行无故障的时间平均值进行参数比较，从而得出其所具有的可靠度；系统的可用性，是指系统在整个任务过程中所具有的可能性。通常来讲系统的可用性增加，平均运行无故障的时间就会增长，维修的时间就会减少。

（2）选型依据：依照紧急停车系统的设计目的，在进行系统设计时首先需要满足整个装置的安全等级需求。而目前所使用的选型技术和配置方式都是依据国家所出台的安全等级作为参考标准（表1）。

表1 安全要求等级对比

2.2 独立设置原则

由表1可知，两种系统所存在的主要的区别。值得注意的是，在很多的情况下DCS系统的一些回路需要进行手动操作。因此，若将紧急停车系统设置在DCS之内，在出现异常情况时，工作人员要依靠自身进行情况判断处理，无形中增加了风险。因此，在安全等级要求下，两种系统必须分离开。

2.3 故障安全原则

要对故障出现的状态进行判断，依据状况出现的实际情况考虑哪种情况导致的故障发生概率最大。

2.4 综合考虑原则

紧急停车系统需要符合安全功能要求，同时还必须具有较高的可靠程度。安全性能越高，设备的停车次数就会越多，维修的时间就会拉长，并降低了系统的可用性。但在化工生产过程中一旦停车就会造成比较严重的经济损失，因此必须将安全生产与经济挂钩，进行综合性的评定，从而确保系统既有可靠性又有可用性。

3 系统的实际应用

以加氢溶剂装置为例，这种装置中含有较多的化学物质，因而具有易燃、易爆的生产风险，所以为了确保装置安全运行内设了21套的安全系统。

依据化工装置的特点以及安全生产等级要求，该系统主要采用的是现场总线控制系统（FSC）系统。这种系统不仅具有高等级的安全性能，同时其硬件也非常可靠。它能够有效地解除系统中存在的冗余，并提升了整个安全控制系统的故障容错能力。ESD在整个系统中所能发挥的作用非常明显，它不仅能够对整个系统中的安全稳定性提供一定的保障。同时，如果发生事故，它还能够针对于事故进行记录。一旦运行状态出现异常就会进行记录，每次的跳变情况。包括系统内部的定时器、计数器等数据。以及被强制归零的变量以及复位的系统，ESD

系统的自检功能都能够如实地将记录打印出来，给相关的工作人员提供一定的参考依据，更加准确地找出事故的原因。

4 结束语

紧急停车系统的可靠性能及可用性与系统中的各个单元、环节密切相关。在设计过程中必须严格依照安全设计标准，结合化工生产工艺进行逐级推敲，从而确保紧急停车系统在化学装置中能够发挥其真正的作用。

Application of Emergency Parking System in Chemical Plant

Zhang Hong-wen

The emergency stop system in chemical production process is the main system device to ensure the safety of chemical production.It is also an important device to ensure the safety of production operators and production facilities.This article will introduce the basic concept of emergency stop system and its application examples，so as to deepen the understanding of the system.

chemical plant；emergency stop system；application

TP273

B

1003–6490（2017）11–0143–02

2017–09–11

张宏文（1975—），男，宁夏平罗人，工程师，主要研究方向为化工企业安全生产管理。