最新ESD系统简介.docx
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateESD系统简介ESD系统简介摘要:此文主要对ESD系统的结构构成、功能特点以及应用范围及应用方向进行简单的介绍。在文章尾部举出两个运用ESD系统的工程实例,在此两个工程实例中详细介绍了ESD系统的软硬件配置,以及在这两个工程实例中ESD起到的作用进行了阐释说明。1 ESD系统简介ESD 是英文Emergency Shutdown Device 紧急停车系统的缩写。ES
2、D 紧急停车系统按照安全独立原则要求, 独立于DCS 集散控制系统,其安全级别高于DCS。在正常情况下,ESD系统是处于静态的,不需要人为干预。作为安全保护系统,凌驾于生产过程控制之上,实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时,不需要经过DCS 系统,而直接由ESD 发出保护联锁信号,对现场设备进行安全保护,避免危险扩散造成巨大损失。1)运用ESD系统进行保护的优势(1)降低控制功能和安全功能同时失效的概率,当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统; (2)对于大型装置或旋转机械设备而言,紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备,避免事故扩大;并有利于分辨事故原因记录。
3、而DCS处理大量过程监测信息,因此其响应速度难以作得很快; (3)DCS系统是过程控制系统,是动态的,需要人工频繁的干预,这有可能引起人为误动作;而ESD是静态的,不需要人为干预,这样设置ESD可以避免人为误动作。2 ESD系统的结构ESD的基本组成大致可以分为三部分:传感单元、逻辑运算单元、最终执行单元。 图1 ESD系统简图检测单元采用多台仪表或系统,将控制功能与安全连锁功能隔离,即检测单元分开独立配置的原则,做到ESD仪表系统与过程控制系统的实体分离。执行单元是ESD仪表系统中危险性最高的设备。由于ESD仪表系统在正常工况时时静态的,如果ESD控制系统输出不便,则执行单元一直保持在原有的
4、状态,很难确认执行单元是否有危险故障,所以执行单元仪表的安全度等级的选择十分重要。逻辑运算单元包括输入模块、控制模块、诊断回路、输出模块四部分,依据逻辑运算单元自动进行周期性故障诊断,基于自诊断测试的ESD仪表系统,系统具有特殊的硬件设计,借助于安全性诊断测试技术保证安全性。 图2 ESD系统结构示意图 3 ESD的配置方案1) ESD设计应遵循的原则(1) 原则上应独立设置(含检测和执行单元)(2) 中间环节最少(3) 应为故障安全型(4) 采用冗余容错结构2) ESD的故障安全原则故障安全原则是指当外部或内部原因使ESD紧急停车控制系统失效时,被保护的对象应按预定的顺序安全停车,自动转入安
5、全状态。具体内容如下。(1) 现场开关仪表选用常闭触点,工艺生产正常时,触点闭合,达到报警或联锁极限时触点断开,触发联锁或报警动作。为了提高安全性可以采用“二选一” 、“二选二” 、“三选二”配置。(2) 电磁阀采用正常励磁,报警或联锁没有动作时,电磁阀线圈带电,触点闭合;报警或联锁动作时,电磁阀线圈失电,触点断开。(3) 送往电气配电室的开关触点应用中间继电器隔离,其励磁电路应为故障安全型。(4) 所谓控制装置的故障安全是指当其自身出现故障而不是工艺或设备超过极限指标时,控制装置应该联锁动作同时按照预定的顺序安全停车,从而确保设备和人身的安全。4 ESD系统的功能(1)保证生产的正常运转能够
6、保证设备在正常情况下不受该系统的影响,在设备发生故障时能够直接越过过程操作系统对设备进行直接控制(2)事故安全联锁在发生事故时防止误操作,另外在按照工艺的要求,后续的设备停运后,防止之前的设备运行导致发生安全事故(3)安全联锁报警报警分为低限报警,低低限报警,高限报警,和高高限报警,一般情况下低限或高限报警不会触发一些强制的联锁动作,只是提醒操作员注意。而低低限或者高高限的话一般就会触发一些强制的联锁动作来防止一些危险事故的发生,报警级别属于最高的。一般情况下高高限和低低限设置的都比较极端可以避免设备的误报而影响生产。(4)联锁动作和投运显示防止运行中的设备超出设定范围和动作按设定顺序完成。在
7、设备投入运行时能够进行显示。(5)安全联锁预报警功能在将要进行安全联锁动作时能够实现进行预警。(6)安全联锁延时在进行安全联锁动作时能够进行延时操作,给操作员反应时间。(7)第一事故原因的区别在发生事故后能够对引起ESD系统动作的事故原因进行区别(8)安全联锁系统的投入和切换在事故解除后能够对系统状态进行切换,让设备投入运营,并且系统能够重新投入使用(9)分级安全联锁能够分级进行安全联锁动作从而能够保证运营成本的降低,将事故最小化。(10)手动紧急停车允许操作人员进行手动操作,对设备进行紧急停止操作5 ESD系统的应用ESD系统主要运用于石油化工等具有有毒,易燃易爆等易发生危险并危害工作人员生
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