为有效防范和显著降低危险化学品事故风险，针对涉及 “两重点一重大” 的新建项目，以及已投入运行的装置、罐区等，均要求配备具备全生命周期管理功能的安全仪表系统(SIS)，并对其安全完整性等级(SIL)开展专业评估。联锁控制逻辑作为安全仪表功能(SIF)回路的核心组成部分，不仅对SIF回路的架构配置有着关键影响，更是决定了整个系统安全性的重要因素。
你们企业是如何配置的？欢迎评论区一起交流探讨！
以某原油常减压装置加热炉进料安全联锁控制回路为例，验证在满足SIL等级要求下，测量元件的配置是否合理。
当燃料气进气管线压力高高报警、炉膛温度高高报警时，需要联锁关闭燃料气管线进口阀门，要求回路为SIL2等级的安全联锁，在SIL低需求条件下，假定燃料气进口阀门、炉膛内温度检测元件都为SIL2等级，计算SIF回路压力变送器的PFDavg，并比较在压力变送器不同的配置情况下，SIF回路的安全性与可用性。加热炉进料联锁逻辑控制PID流程及压力变送器配置如图1所示。
图1 加热炉进料联锁逻辑控制PID流程及压力变送器配置示意
压力变送器的单台仪表(1oo1)
燃料气进气管线压力高高超限安全联锁SIF回路中，设置1台SIL2的压力变送器（B型）作为安全联锁触发的条件，加热炉进料联锁逻辑控制逻辑(1oo1)如图2所示，其PID控制见图1中a；SIL2压力变送器（B型）相关安全参数见表1所列，其中，FIT表示1个失效的时间(10-9h)，TS为检验时间，TI为修复时间，TR为联锁触发停车到重启开车的时间。
表1 SIL2压力变送器（B型）相关安全参数
图2 加热炉进料联锁逻辑控制逻辑(1oo1)示意
根据ISA-TR84.002：2015
Safety intergrity level(SIL)verification of safety instrumented functions中的简化公式计算得到（变送器1oo1）：PFDavg=4.2×10-4；STR=8.4×10-8。
压力变送器的安全联锁(1oo2)
燃料气进气管线压力高高超限安全联锁SIF回路中，设置2台SIL1的压力变送器“1oo2”(B型，HFT=1)作为安全联锁触发的条件，加热炉进料联锁控制逻辑(1oo2)如图3所示，其PID控制见图1中b；SIL1压力变送器（B型）相关安全参数见表2所列。
表2 SIL1压力变送器（B型）相关安全参数
图3 加热炉进料联锁控制逻辑(1oo2)示意
根据ISA-TR84.002：2015简化公式计算得：PFDavg=6.975×10-6；STR=1.68×10-7。
压力变送器的安全联锁(2oo3)
燃料气进气管线压力高高超限安全联锁SIF回路中，设置3台SIL1的压力变送器“2oo3”(HFT=1)作为安全联锁触发的条件，加热炉进料联锁控制逻辑(2oo3)如图4所示，其PID控制见图1中c。
图4 加热炉进料联锁逻辑控制逻辑(2oo3)示意
根据ISA-TR84.002：2015中的简化公式计算得到：PFDavg=2.092 5×10-5；STR=5.568×10-10。
同一SIL等级下不同配置的压力变送器SIF回路计算结果见表3所列。根据表3数据得出以下结论：“1oo2”的配置安全性能最好，但STR最高，表示其实际操作中的可用性不强；“2oo3”的STR最低，表示在实际中其可用性十分可靠，更有利日常生产运营，其安全性能也合适；“1oo1”的配置安全性能最低，STR介于其他两种配置之间。因此，在满足SIF回路SIL2的前提下，变送器“2oo3”的配置是最优的选择，其兼顾安全性与实用性。
表3 同一SIL等级下不同配置的压力变送器SIF回路计算结果
在SIL低需求模式下，即使单台具备SIL2的压力变送器，跟单台SIL1压力变送器通过一定的HFT来满足SIF回路为SIL2的配置模式相比，安全性、STR要差一些。因此，留有一定的HFT在某些要求较高的安全模式下是有必要性的。
在实际的SIS工程设计或验证中，具备SIL2的压力变送器已成为常规的配置，在某些联锁回路中，变送器部分的配置通过增加HFT可到达SIL3，或要求压力变送器具备自检测的功能，通过提升SIF回路中部分回路的安全等级，来排除因误停车的可能性，增加SIF回路的实用性。
那么，你们企业是如何配置的？欢迎评论区一起交流探讨！
文中若有错误欢迎批评指正，欢迎评论区留言，分享经验，共同学习！↓↓↓
