完整版HGT20511-2014信號(hào)報(bào)警及連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

完整版)HGT20511-2014信號(hào)報(bào)警及連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

信號(hào)報(bào)警及連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T-2014》是我國(guó)化工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，由___主編，于2014年10月1日開始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)適用于規(guī)范化工系統(tǒng)在信號(hào)報(bào)警和聯(lián)鎖設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行等方面。總則：為了推進(jìn)信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的規(guī)范化，達(dá)到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的，制訂了《信號(hào)報(bào)警及連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T-2014》。本規(guī)范適用于化工裝置新建、擴(kuò)建及改建項(xiàng)目信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)，并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)：本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)包括基本過程控制系統(tǒng)、開關(guān)量、診斷覆蓋率、故障裕度、邏輯控制器、最終元件、人機(jī)接口和聯(lián)鎖系統(tǒng)等。其中，基本過程控制系統(tǒng)是指對(duì)來自過程的、與該系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的以及操作員的輸入信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，并產(chǎn)生輸出信號(hào)使過程及與該系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備按要求方式運(yùn)行的系統(tǒng)。開關(guān)量是只有兩個(gè)數(shù)值的變量，用來表示事物或事件的狀態(tài)。診斷覆蓋率是指診斷測(cè)試檢測(cè)的部件或子系統(tǒng)的失效率與總失效率之比，不包括由檢驗(yàn)測(cè)試檢測(cè)到的任何故障。故障裕度是指在出現(xiàn)故障或誤差時(shí)，功能單元繼續(xù)執(zhí)行要求功能的能力。邏輯控制器是指執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)邏輯功能的設(shè)備，既可以是一個(gè)基本過程控制系統(tǒng)的一部分，也可以是安全儀表系統(tǒng)的一部分。最終元件是指執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作，使過程達(dá)到頂定狀態(tài)的設(shè)備，如閥門、電機(jī)等，它是聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成部分。人機(jī)接口是指操作人員與信號(hào)報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的手段，如操作員站、燈屏、音響、按鈕、報(bào)警器、打印機(jī)等。聯(lián)鎖系統(tǒng)是指一種保證化工裝置安全運(yùn)行的系統(tǒng)，它通過對(duì)過程參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、人員操作等進(jìn)行監(jiān)控和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的保護(hù)和控制。該標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)的定義，為化工行業(yè)在信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的規(guī)范化提供了基礎(chǔ)和指導(dǎo)。執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的要求的系統(tǒng)，當(dāng)過程參數(shù)越限、設(shè)備狀態(tài)異?；虿僮鲉T輸入信號(hào)時(shí)，稱為聯(lián)鎖系統(tǒng)。聯(lián)鎖系統(tǒng)分為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)和非安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。聯(lián)鎖系統(tǒng)由傳感器和/或發(fā)訊器、邏輯控制器、最終元件及相關(guān)軟件組成。發(fā)訊器是一種輸出開關(guān)量信號(hào)的設(shè)備。按鈕是一種只有一種穩(wěn)定位置狀態(tài)的器件，包括軟件按鈕和硬件按鈕。冗余是指采用二個(gè)或多個(gè)部件或系統(tǒng)分別獨(dú)立執(zhí)行同一個(gè)功能，并且互為備用及切換的方法。信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)以聲、光等形式表示過程參數(shù)越限、設(shè)備等狀態(tài)異常的系統(tǒng)。失效是指功能單元執(zhí)行某種功能能力的終止。安全失效是指不可能導(dǎo)致安全儀表系統(tǒng)處于潛在危險(xiǎn)狀態(tài)或喪失功能的失效。安全失效分?jǐn)?shù)是導(dǎo)致安全失效或者可檢測(cè)出的危險(xiǎn)失效的裝置總硬件隨機(jī)失效率分?jǐn)?shù)。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)是安全完整性等級(jí)為1、2、3的安全儀表系統(tǒng)。儀表安全功能是指用一個(gè)或多個(gè)傳感器、邏輯控制器、最終元件等實(shí)現(xiàn)的儀表安全保護(hù)功能，防止或減少危險(xiǎn)事件發(fā)生或保持過程安全狀態(tài)。安全完整性等級(jí)用于規(guī)定分配給安全儀表系統(tǒng)的儀表安全功能的安全完整性要求的離散量等級(jí)（SIL1～SIL4）。安全儀表系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)儀表安全功能的儀表系統(tǒng)，可由傳感器、邏輯控制器、最終元件及相關(guān)軟件組成。開關(guān)是具有兩種穩(wěn)定位置的狀態(tài)器件，包括軟件開關(guān)和硬件開關(guān)?？s略語(yǔ)包括基本過程控制系統(tǒng)（BPCS）和安全失效分?jǐn)?shù)（SFF）。本文介紹了船舶信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。該系統(tǒng)由發(fā)訊器、邏輯控制器和人機(jī)接口組成。參與聯(lián)鎖的過程參數(shù)應(yīng)設(shè)報(bào)警，宜設(shè)預(yù)報(bào)警。同時(shí)，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件和軟件故障應(yīng)設(shè)報(bào)警，BPCS的硬件和軟件故障宜設(shè)報(bào)警。一般信號(hào)報(bào)警應(yīng)在操作員站顯示，重要信號(hào)報(bào)警除在操作員站顯示外，宜在輔助操作臺(tái)上設(shè)燈光顯示單元和音響單元。發(fā)訊器輸出的開關(guān)量信號(hào)宜為無源接點(diǎn)，屬于電氣系統(tǒng)時(shí)，在信號(hào)引人邏輯控制器前宜采用信號(hào)隔離器、中間繼電器等隔離設(shè)備進(jìn)行信號(hào)隔離。當(dāng)BPCS采用常規(guī)儀表時(shí)，邏輯控制器宜采用單路閃光報(bào)警器和/或拼裝集成式閃光報(bào)警儀。當(dāng)BPCS采用可編程電子裝置時(shí)，邏輯控制器宜與BPCS的控制單元共用。燈光顯示單元的設(shè)計(jì)可分為兩種情況。當(dāng)采用非視屏顯示器時(shí)，燈光顯示單元的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：當(dāng)信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)中既有第一報(bào)警點(diǎn)又有一般報(bào)警點(diǎn)時(shí)，其燈光顯示單元宜分開排列；應(yīng)用紅色燈光表示越限報(bào)警或異常狀態(tài)，黃色燈光表示預(yù)報(bào)警或非第一報(bào)警；應(yīng)用閃光、平光或熄滅表示報(bào)警順序的不同狀態(tài)；應(yīng)在燈光顯示單元上標(biāo)注報(bào)警點(diǎn)名稱、報(bào)警程度和報(bào)警點(diǎn)位號(hào)。當(dāng)采用視屏顯示器時(shí)，燈光顯示單元的設(shè)計(jì)除滿足上述要求外，還應(yīng)包括報(bào)警參數(shù)當(dāng)前值、報(bào)警設(shè)定值、文字描述及其他信息。對(duì)于重要報(bào)警點(diǎn)，宜在輔助操作臺(tái)上設(shè)置燈光顯示單元。音響單元的音量應(yīng)高于背景噪聲，在其附近區(qū)域應(yīng)能清晰地聽見。音響單元可采用不同聲音或音調(diào)的音響報(bào)警器或通過改變聲音振蕩頻率或振蕩幅度來區(qū)分不同的報(bào)警區(qū)域、報(bào)警功能以及報(bào)警程度。按鈕的設(shè)置應(yīng)滿足報(bào)警系統(tǒng)的功能需要，如試驗(yàn)按鈕、消音按鈕、確認(rèn)按鈕等。4.1.7安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成失電聯(lián)鎖。如果SIS的安全要求規(guī)定必須設(shè)計(jì)為帶電聯(lián)鎖，則應(yīng)配置電路完整性檢測(cè)裝置，并在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置電路完整性喪失的報(bào)警和記錄。4.1.8當(dāng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)為本安系統(tǒng)防爆，并采用隔離型安全柵時(shí)，不宜采用底板供電方式。底板是指帶有電子電路的多路供電底板。4.1.9在進(jìn)行聯(lián)鎖解除、強(qiáng)制、測(cè)試、維護(hù)等操作時(shí)，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)采用系統(tǒng)存儲(chǔ)器或打印輸出設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)記錄，并在人機(jī)接口應(yīng)有報(bào)警提示。4.1.10安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中的動(dòng)緊急停車硬件按鈕信號(hào)，除引人邏輯控制器外，應(yīng)直接啟動(dòng)最終元件。4.1.11安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中的冗余設(shè)備不應(yīng)采用同段母線供電。4.1.12當(dāng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)和BPCS存在與SIF有關(guān)的共用設(shè)備時(shí)，該設(shè)備的供電電源應(yīng)由安全聯(lián)鎖系統(tǒng)提供。4.1.13安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的電纜應(yīng)采用阻燃型對(duì)絞屏蔽電纜，并獨(dú)立設(shè)置。4.1.14安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的電纜接線箱應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。4.2傳感器4.2.1安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的傳感器應(yīng)采用4mA-20mA疊加HART信號(hào)傳輸?shù)闹悄茏兯推?，輸出信?hào)應(yīng)帶故障模式輸出。4.2.2當(dāng)傳感器選擇開關(guān)量?jī)x表時(shí)，應(yīng)選擇防抖動(dòng)型開關(guān)。4.2.3當(dāng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)采用冗余的傳感器時(shí)，傳感器可采用不同技術(shù)的產(chǎn)品。4.2.4當(dāng)同一過程參數(shù)既需要BPCS的控制，又參與安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖時(shí)，BPCS和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)用于測(cè)量該參數(shù)的傳感器可采用不同技術(shù)的產(chǎn)品。4.2.5安全聯(lián)鎖系統(tǒng)與BPCS的傳感器不應(yīng)共用同一過程接口。4.3邏輯控制器4.3.1非安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)可采用正邏輯，對(duì)于安全聯(lián)鎖的邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)采用負(fù)邏輯。正邏輯是指聯(lián)鎖輸入信號(hào)觸發(fā)時(shí)為高電平或布爾量為“1”；負(fù)邏輯是指聯(lián)鎖輸入信號(hào)觸發(fā)時(shí)為低電平或布爾量為“0”。4.3.2當(dāng)用于安全聯(lián)鎖的邏輯控制器采用可編程電子裝置時(shí)，其設(shè)計(jì)、制造、認(rèn)證等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》GB/T的有關(guān)要求。4.3.3用于安全聯(lián)鎖的安全柵、信號(hào)隔離器等應(yīng)使用獲得功能安全認(rèn)證的產(chǎn)品。4.3.4安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的邏輯控制器應(yīng)與BPCS的時(shí)鐘保持一致。4.3.5邏輯控制器的中央處理單元、輸入單元、輸出單元、電源單元、通信單元等應(yīng)為獨(dú)立的單元。4.10.3聯(lián)鎖復(fù)佳按鈕的動(dòng)作記錄應(yīng)在操作員站進(jìn)行。4.10.4聯(lián)鎖復(fù)位按鈕應(yīng)采用灰色按鈕。4.11緊急停車按鈕的設(shè)置4.11.1對(duì)于非安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，緊急停車按鈕可以通過在BPCS操作員站上設(shè)置軟件按鈕來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，緊急停車按鈕應(yīng)該在輔助操作臺(tái)上設(shè)置硬件按鈕來實(shí)現(xiàn)。4.11.2在輔助操作臺(tái)上設(shè)置的硬件按鈕應(yīng)該引入聯(lián)鎖系統(tǒng)的邏輯控制器，并在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置狀態(tài)報(bào)警和記錄。4.11.3緊急停車按鈕不應(yīng)該設(shè)置維護(hù)開關(guān)。4.11.4緊急停車按鈕應(yīng)該采用紅色蘑菇頭按鈕，并帶有防護(hù)罩。4.12工程師站和事件順序記錄站4.12.1安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置工程師站。4.12.2工程師站應(yīng)該設(shè)有不同級(jí)別的權(quán)限密碼保護(hù)，并顯示安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的動(dòng)作和診斷狀態(tài)。4.12.3安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置事件順序記錄站。如果安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)置了獨(dú)立的操作員站，則事件順序記錄站可以與操作員站共用。如果安全聯(lián)鎖系統(tǒng)沒有設(shè)置獨(dú)立的操作員站，則可以單獨(dú)設(shè)置事件順序記錄站或與安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的工程師站共用。4.12.4事件順序記錄站應(yīng)該記錄每個(gè)事件的時(shí)間、日期、標(biāo)識(shí)和狀態(tài)等，并設(shè)置密碼保護(hù)。4.12.5工程師站和事件順序記錄站應(yīng)該采取防病毒等保護(hù)措施。4.12.6工程師站和事件順序記錄站應(yīng)該采用臺(tái)式計(jì)算機(jī)。本規(guī)范用詞說明：1.為了區(qū)別對(duì)待在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)要求嚴(yán)格程度不同的用詞，采用以下說明：1）表示要求非常嚴(yán)格，必須按照這樣做的用詞：正面詞使用“必須”