當(dāng)前，部分化工企業(yè)在安全儀表系統(tǒng)（SIS）的應(yīng)用實(shí)踐上存在誤區(qū)，還有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估順序倒置的問(wèn)題。這些企業(yè)為追求“風(fēng)險(xiǎn)可接受”，在未解決基礎(chǔ)設(shè)計(jì)缺陷和基本過(guò)程控制系統(tǒng)時(shí)，直接部署SIS。其實(shí)，有些場(chǎng)景如果前面的保護(hù)層風(fēng)險(xiǎn)防控能力足夠強(qiáng)，或就沒(méi)必要設(shè)置SIS。

SIS設(shè)置前，首先應(yīng)進(jìn)行過(guò)程危險(xiǎn)分析，現(xiàn)有保護(hù)層不足以將風(fēng)險(xiǎn)降低到企業(yè)可接受，才設(shè)置SIS。而部分企業(yè)設(shè)置SIS僅僅為了方便達(dá)到“風(fēng)險(xiǎn)可接受”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一套并不復(fù)雜的精細(xì)化工裝置，設(shè)置了能設(shè)置的“所有的”SIF回路，甚至有的SIF達(dá)到了SIL3等級(jí)。

例如，某氯化工藝企業(yè)的氯化釜通氯氣管道采用PVC材質(zhì)管道，但沒(méi)有考慮以下風(fēng)險(xiǎn)：一是在室外強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下PVC管道存在破裂的風(fēng)險(xiǎn)；二是與反應(yīng)釜直聯(lián)的PVC管道承壓能力、耐溫特性，遠(yuǎn)低于氯化釜設(shè)計(jì)壓力及設(shè)計(jì)溫度，存在超壓、超溫時(shí)爆管的風(fēng)險(xiǎn)。但企業(yè)卻“偷換概念”，通過(guò)設(shè)置SIS達(dá)到“風(fēng)險(xiǎn)可接受”標(biāo)準(zhǔn)，忽略了SIS無(wú)法解決設(shè)備材質(zhì)缺陷的隱患。2023年盤(pán)錦浩業(yè)“1·15”事故就是因?yàn)楦鼡Q的管道材質(zhì)不能滿(mǎn)足要求而引發(fā)泄漏。

又如，某硝化企業(yè)未配置DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，但配置了超過(guò)安全指標(biāo)時(shí)啟動(dòng)聯(lián)鎖的SIS。而由于缺乏必要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，手動(dòng)操作導(dǎo)致相關(guān)安全指標(biāo)波動(dòng)，SIS聯(lián)鎖被頻繁觸發(fā)。這種采用“躍層式”工藝安全風(fēng)險(xiǎn)分析方法的方案，忽視了基礎(chǔ)保護(hù)層建設(shè)，忽略了設(shè)備完整性管理，而是過(guò)度依賴(lài)SIS補(bǔ)償其他保護(hù)層的缺失，形成“單點(diǎn)防御”。

眾所周知，SIS作為化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵保護(hù)屏障，具有3個(gè)核心特征：獨(dú)立性、有效性和可審查性。其獨(dú)立于基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS，如DCS、PLC等），在檢測(cè)到工藝或設(shè)備參數(shù)超限時(shí)執(zhí)行聯(lián)鎖動(dòng)作，用于生產(chǎn)裝置（或獨(dú)立單元）過(guò)程參數(shù)超出安全操作范圍、機(jī)械設(shè)備故障、系統(tǒng)自身故障或物料、能源中斷時(shí)，自動(dòng)（必要時(shí)也可以手動(dòng)）執(zhí)行的一系列預(yù)先定義的動(dòng)作，防止生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，降低事故帶來(lái)的危害及其影響。這種設(shè)計(jì)特性，要求SIS必須滿(mǎn)足SIL（安全完整性等級(jí)）的要求，SIS控制器應(yīng)取得功能安全認(rèn)證，安全儀表功能（SIF）應(yīng)進(jìn)行SIL驗(yàn)證。SIF的要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率（PFDavg）驗(yàn)證計(jì)算采用的儀表設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)宜來(lái)自以往使用數(shù)據(jù)、安全完整性等級(jí)認(rèn)證報(bào)告、公開(kāi)發(fā)行的工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)或手冊(cè)等。

SIS設(shè)計(jì)是根據(jù)IEC 61511、GB/T 50770等標(biāo)準(zhǔn)的典型獨(dú)立保護(hù)層，包括：本質(zhì)安全設(shè)計(jì)（如工藝優(yōu)化、設(shè)備選型）、基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS）、報(bào)警與人員干預(yù)、安全儀表系統(tǒng)（SIS）、物理防護(hù)設(shè)施（如安全閥、爆破片）等。SIS是眾多獨(dú)立保護(hù)層（IPL）中的一個(gè)獨(dú)立保護(hù)層。

所有的環(huán)節(jié)均應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，例如基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS）、安全閥等的設(shè)置，應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。IPL響應(yīng)順序和IPL選擇順序不同，通常只有在其他獨(dú)立保護(hù)層不能將初始風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，才考慮設(shè)置SIS。

針對(duì)以上認(rèn)識(shí)的誤區(qū)，對(duì)于SIS應(yīng)用的改進(jìn)提出如下建議——

一是規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程，對(duì)以下問(wèn)題實(shí)施一票否決：設(shè)備材料不符合工藝安全要求、關(guān)鍵控制回路未設(shè)置BPCS、操作單元自動(dòng)化程度不滿(mǎn)足HAZOP分析要求的不再進(jìn)行評(píng)估。

二是采用分層遞進(jìn)式分析方法：工藝危害分析（PHA）→保護(hù)層分析（LOPA）確定所需的SIF及其安全完整性等級(jí)（SIL）→SIL驗(yàn)證。

三是每個(gè)層級(jí)設(shè)置“通關(guān)條件”，未解決上層缺陷不得進(jìn)入下層分析。

安全儀表系統(tǒng)的本質(zhì)是“最后防線(xiàn)”，不是越多越安全，更非“萬(wàn)能補(bǔ)丁”，其有效性建立在完善的工藝設(shè)計(jì)、可靠的設(shè)備選型和規(guī)范的運(yùn)營(yíng)管理基礎(chǔ)之上。工程實(shí)踐中必須堅(jiān)持“層層設(shè)防，步步為營(yíng)”的原則，通過(guò)系統(tǒng)化的風(fēng)險(xiǎn)管理體系，確保各保護(hù)層的協(xié)同作用。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)SIS安全生命周期管理，重點(diǎn)核查設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與SIL等級(jí)的匹配性，杜絕“用安全聯(lián)鎖掩蓋設(shè)計(jì)缺陷、掩蓋基本過(guò)程控制缺失”的危險(xiǎn)做法。（作者系中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)專(zhuān)家）