SY_T 6966-2023 输油气管道工程安全仪表系统设计规范.docx
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1、ICS75-010CCSP71SY中华人民共和国石油天然气行业标准PSY/T69662023代替SY/T69662013输油气管道工程安全仪表系统设计规范Designspecificationforsafetyinstrumentedsysteminoil/gastransportationpipelineengineering2023-11-26实施2023-05-26发布国家能源局发布-XX.刖S根据国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制(修)订计划及外文版翻译计划的通知(国能综通科技(2020)106号)的要求,本规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内外有关标
2、准,并在广泛征求意见的基础上,对原规范进行修订。本规范共分8章和3个附录,主要内容包括:总则、术语及缩略语、基本规定、系统功能及分级、系统设置、设备选型及安装、软件及组态、工程设计与评估。本规范修订的主要技术内容是:1增加了术语“安全”“混合控制器”及其定义;2 系统功能及分级”一章优化触发源及联锁动作内容,并对应修改了附录A、附录B;3 “检测元件”“执行元件”两节补充完善了输油管道站场及附属库区、输气管道站场检测元件及执行元件的设置;4 “系统设置”“设备选型及安装”两章补充了混合控制器的相关要求;5 “辅助操作”一节增加了辅助操作盘的设置要求,增加了声光警报器的设置;6 “系统设置”一章
3、补充了SoE的相关要求;7 HMI组态及报警”一节补充了操作画面、维护画面等相关内容;8 增加“工程设计与评估”一章;9 附录C增加了SI1.验证的相关要求。本规范由国家能源局负责管理,由石油工业标准化技术委员会石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理,由中国石油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国石油天然气管道工程有限公司(地址:河北省廊坊市和平路146号,邮编:065000)o本规范主编单位:中国石油天然气管道工程有限公司国家管网集团北方管道有限责任公司机械工业仪器仪表综合技术经济研究所国家管网集团科学技术研究总院分公司本规范主要起草人:聂中文
4、邓东花王怀义胡协兰李健陈志强张舒史学玲刘瑶李秋娟史威王永吉于永志李勇康鹏飞张书勇袁泉王勇郑前高铭泽韩伟伟本规范主要审查人:田京山王小林林冉朱瑞苗张德发钟小木臧振胜王书惠梁勇强李昌岑王多才陈超声徐德腾董秀娟闫峰1 总则12 术语及缩略语22.1 术语22.2 缩略语43 基本规定53.1 设计原则53.2 系统间的关系64 系统功能及分级75 系统设置85.1 系统组成85.2 检测元件85.3 执行元件Il5.4 逻辑控制单元125.5 接口125.6 辅助操作136 设备选型及安装166.1 一般规定166.2 检测元件166.3 执行元件166.4 辅助操作设施166.5 逻辑控制单元17
5、6.6 供电、接地及电涌保护176.7 仪表安装及配线177 软件及组态197.1 软件要求197.2 HMl组态及报警197.3 逻辑控制单元软件组态207.4 软件组态文件208 工程设计与评估228.1 基础工程设计228.2 详细工程设计238.3 安全完整性等级评估23附录A输油管道站场及附属库区安全仪表系统功能表.24附录B输气管道站场安全仪表系统功能表26附录C安全仪表系统S1.评估过程28标准用词说明30引用标准名录31附:条文说明32Contents1 Generalprovisions12 Termsandabbreviations22.1 Terms22.2 Abbrev
6、iations43 Basicrequirements53.1 Designprinciples53.2 Relationshipwiththeothersystem64 Systemfunctionsandclassifications75 Systemsettings85.1 Systemcomposition85.2 Detectingelements85.3 Executiveelements115.4 1.ogicalcontrolunits125.5 Interfaces125.6 Auxiliaryoperation136 Equipmentselectionandinstall
7、ation166.1 Generalrequirements166.2 Detectingelements166.3 Executiveelements166.4 Auxiliaryoperatingfacilities166.5 1.ogicalcontrolunits176.6 Powersupply,groundingandlightningprotection176.7 Instrumentinstallationandwiring177 Softwaresandconfigurations197.1 Softwarerequirements197.2 HMIconfiguration
8、sandalarms197.3 1.ogicalcontrolunitsofwareconfigurations207.4 Softwareconfigurationfiles208 Engineeringdesignandassessment228.1 Foundationengineeringdesign228.2 Detailedengineeringdesign238.3 Safetyintegritylevelassessment23Appendix A Functiontableinoiltransportationpipelinestationanddepot24Appendix
9、 B SISfunctiontableingastransportationpipelinestation26AppendixCSI1.assessmentprocessofSIS28Explanationofwordinginthiscode301.istofquotedstandards31Addition:Explanationofprovisions32.o.为保障输油、输气管道的安全生产,指导和规范输油气管道工程中安全仪表系统的设计工作,做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保,制定本规范。1.0.2本规范适用于陆上原油管道、成品油管道及附属库区工程和天然气管道工程的设计。1.0.
10、3安全仪表系统的设计除执行本规范外,尚应符合国家现行有关规范和标准的规定。2术语及缩略语2.1 术语2.1.1 1.1监控与数据采集系统supervisorycontrolanddataacquisitionsystem以多个远程终端监控单元通过有线或无线网络连接起来,具有远程监测控制功能的分布式计算机控制系统。2.1.2 调僦忡心ctrolcenter监控油气管道输送,负责管道或管网生产运行、调度和管理的中心。2.1.3 站控制系统stationcontrolsystem对工艺站场的生产过程、工艺设备及辅助设施实行自动控制的系统。2.1.4 基本过程控制系统basicprocesscontr
11、olsystem不执行任何SI1.1以上的安全仪表功能,响应过程测量及其他相关设备、其他仪表、控制系统或操作员的输入信号,按过程控制规律、算法、方式,产生输出信号实现过程控制及其相关设备运行的系统。2.1.5 安全仪表系统safetyinstrumentedsystem实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统。2.1.6 压缩机组监控系统compressorcontrolsystem压缩机、驱动装置及其他辅助设施的监控系统。2.1.7 危险与可操作性分析hazardandoperabilitystudy在开展工艺危害分析工作中所运用到的,通过使用“引导词”分析工艺过程中偏离正常工况的各种情形,从而
12、发现危害源和操作问题的一种系统性方法。续表2序号功能安全回路执行动作SI1.备注4输油泵非驱动端振动高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD执行输油泵单体设备紧急停车25输油泵泵壳温度高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD26输油泵机械密封泄漏(压力开关)检测高高/(液位开关)检测低低报警联锁触发输油泵单体设备ESD27输油泵电机驱动端温度高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD28输油泵电机非驱动端温度高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD29输油泵电机驱动端振动高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD210输油泵电机非驱动端振动高高报警联锁触发输油泵单体设备ESD211输油泵电机U/V/W三相绕组温度高高
13、报警联锁触发输油泵单体设备ESD212直接加热炉出口油温高高报警联锁触发加热炉单体设备ESD由加热炉单体设备的逻辑控制单元完成逻辑控制,实现加热炉单机紧急停车113直接加热炉炉膛温度高高报警联锁触发加热炉单体设备ESD114间接加热炉出口油温高高报警联锁触发加热炉单体设备ESD12.1 .20旁路bypassing阻止全部或部分安全仪表系统功能执行的行为或设施。2.1.21 功能安全functionsafety与BPCS和SlS有关的整体安全的组成部分,它取决于SIS和其他保护层功能的正确执行。2.1.22 混合控制器integratedcontroller基本过程控制系统和安全仪表系统混合应
14、用的逻辑控制单元。2.2 缩略语BDV:紧急放空阀(blowdownvalve)BPCS:基本过程控制系统(basicprocesscontrolsystem)ESD:紧急停车(emergencyshutdown)ESDV:紧急关断阀(emergencyshutdownvalve)FAS:火灾自动报警系统(firealarmsystem)FC:事故关(failtoclose)FO:事故开(failtoopen)HAZOP:危险与可操作性分析(hazardandoperabilitystudy)HMI:人机接口(humanmachineinterface)PFD:失效概率(PrObabiIity
15、OffaiIUre)SCADA:监控与数据采集(SUPerViSorycontrolanddataacquisition)SCS:站控制系统(StatiOncontrolsystem)SI1.:安全完整性等级(Safetyintegritylevel)SIS:安全仪表系统(safetyinstrumentedsystem)SO:安全系统目标分析(Safetysystemobjectivesanalysis)SOE:顺序事件(sequenceofevents)SOV:电磁阀(SoIenoidOPeratedVaIVe)SRS:安全技术要求(SafetyreqUirementSPeCifiCati
16、on)3基本规定3.1 设计原则3.1.1 安全仪表系统应根据已确定的安全技术要求进行设计。3.1.2 安全仪表系统的工程设计应兼顾可靠性、可用性、可维护性、可追溯性和经济性。3.1.3 安全仪表系统的设计应遵循安全完整性原则,并应符合下列规定:1系统中的各个组成部分应满足安全仪表系统的安全完整性要求。2安全完整性可通过冗余、增加测试频率、故障自诊断等手段予以改善。3.1.4 安全仪表系统的设计应遵循独立设置原则,并应符合下列规定:1当安全完整性等级为SI1.2及以上时,安全仪表系统与基本过程控制系统应分开设置。2安全仪表系统与基本过程控制系统合用时,共用部分及执行安全仪表功能部分应与安全完整
17、性等级相适应。3.1.5 安全仪表系统的设计应遵循故障安全原则,并应符合下列规定:1开关量检测元件的接点宜为常闭且带诊断功能的接点。2执行元件的安全完整性等级为SI1.2及以上时,其电磁阀的回路应为励磁型。3.1.6 安全仪表系统的设计应遵循优先原则,并应符合下列规定:1安全仪表系统的动作应优先于基本过程控制系统。2执行元件的动作不应受就地/远控的约束和限制。3.1.7 安全仪表系统的设计应遵循简化原则,并应符合下列规定:1安全仪表系统应减少中间环节。2逻辑控制单元与检测元件、执行元件间应采用硬线方式连接。3安全仪表系统不应采用串级停车逻辑。3.1.8 除超驰和复位外,基本过程控制系统不应介入
18、安全仪表系统的运行或逻辑。3.1.9当多个安全仪表功能在同一个安全仪表系统内实现时,系统内的共用部分应符合各功能中最高S1.要求。3.2系统间的关系1. 2.1安全完整性等级为Sl1.l时,安全仪表系统和基本过程控制系统可合用。3. 2.2当可燃气体和有毒气体报警联动安全仪表系统时,宜由可燃气体和有毒气体检测报警控制器发出报警信号至安全仪表系统。4. 2.3火灾自动报警控制器应将火灾报警信号通过硬线传输至安全仪表系统,并进行安全相关联锁。4系统功能及分级5. 0.1输油管道安全仪表功能应包括站场ESD功能和超压保护功能,应符合本规范附录A的规定。4.0.2输气管道站场安全仪表系统功能应符合本规
19、范附录B的规定。4.0.3输油气管道站场ESD可分为三级:第一级为站场ESD,第二级为区域ESD,第三级为单体设备ESD。5系统设置5.1 系统组成5.1.1 安全仪表系统应包括检测元件、逻辑控制单元、执行元件及辅助操作设施。51.2安全仪表系统的结构应符合图5.1.2的要求。图5.1.2安全仪表系统的结构图注:双划线内的部分为安全仪表系统的组成部分。5.2 检测元件5.2.1 独立设置应符合下列规定:1 Sl1.l安全仪表功能回路的检测元件可与基本过程控制回路共用。2 Sl1.2、SI1.3安全仪表功能回路的检测元件应与基本过程控制回路分开设置。5.2.2 冗余设置应符合下列规定:1 Sl1
20、.l安全仪表功能回路可采用单一检测元件。2 SI1.2安全仪表功能回路宜采用冗余检测元件。3 SI1.3安全仪表功能回路应采用冗余检测元件。5.2.3 测元件宜接入不同的输入模块。5.2.4 冗余方式应符合下列规定:1当系统要求高安全性时,应采用1002逻辑结构。2当系统要求高可用性时,应采用2002逻辑结构。3当系统的安全性和可用性均需保障时,宜采用2003逻辑结构。5.3 2.4输油管道站场及附属库区检测元件的设置应符合下列规定:1站场温度检测元件的设置应符合下列规定:1)间接加热炉出口应设置温度检测元件;2)直接加热炉出口应设置温度检测元件。2站场压力检测元件的设置应符合下列规定:D输油
21、管道首站出站处应设置压力检测元件;2)输油泵站出站处应设置压力检测元件;3)减压站出站处应设置压力检测元件;4)给油泵入口应设置压力检测元件;5)输油泵进口汇管应设置压力检测元件;6)输油泵出口汇管应设置压力检测元件。3储油罐应设置液位检测元件。4设备温度检测元件的设置应符合下列规定:1)输油泵泵壳宜设置温度检测元件;2)输油泵驱动端宜设置温度检测元件;3)输油泵非驱动端宜设置温度检测元件;4)输油泵电机U/V/W三相绕组宜设置温度检测元件;5)输油泵电机驱动端宜设置温度检测元件;6)输油泵电机非驱动端宜设置温度检测元件;7)直接加热炉炉膛应设置温度检测元件。5设备振动检测元件的设置宜符合下列
22、规定:1)输油泵驱动端和非驱动端宜设置振动检测元件;2)输油泵电机驱动端和非驱动端宜设置振动检测元件。6输油泵机械密封宜设置液位/压力检测元件。5.2.5输气管道站场检测元件的设置应符合下列规定:1站场压力检测元件的设置应符合下列规定:1)压气站出站应设置压力检测元件;2)调压后宜设置压力检测元件。2设备温度检测元件的设置应符合下列规定:1)主电机(包含励磁机)轴承应设置温度检测元件;2)压缩机轴承应设置温度检测元件;3)燃气轮机轴承应设置温度检测元件;4)压缩机定子应设置温度检测元件;5)主电机定子应设置温度检测元件;6)电加热器出口宜设置温度检测元件。3设备压力检测元件的设置应符合下列规定
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