在聚合工艺生产过程中,紧急停车系统(Emergency Shutdown System, EPS)作为最后的安全屏障,其可靠性直接关系到整个装置的安全运行。根据《AQ3062-2025精细化工企业安全管理规范》,聚合工艺的EPS必须满足以下关键要求:
1. 独立性与可靠性要求
EPS必须独立于基本过程控制系统(BPCS)设置,采用故障安全型设计。系统应达到安全完整性等级(SIL)2级及以上,关键联锁回路需通过SIL验证。系统失效概率应小于10^-5次/年,确保在工艺参数超限时能可靠动作。
2. 触发条件设置
应针对聚合反应特点设置多级联锁保护:
- 一级联锁:反应温度超过设定值5%时启动报警和辅助冷却
- 二级联锁:温度超过设定值10%时自动切断进料
- 三级联锁:压力超过设计压力15%或温度超过极限值时执行全装置紧急停车
3. 执行机构要求
所有安全联锁阀必须采用故障安全型设计(失气关/失电关),阀门动作时间不超过3秒。对涉及剧毒、易燃物料的切断阀,应配备双电磁阀和气源储罐,确保在动力源故障时仍能完成安全动作。
4. 定期测试要求
企业应建立EPS测试制度:
- 每月进行传感器和报警功能测试
- 每季度进行部分联锁回路测试
- 年度大修期间必须完成全系统功能性测试 测试记录应保存至少3年。
5. 典型案例分析
某聚乙烯装置因搅拌故障导致局部过热,EPS在温度达到设定值的108%时及时切断引发剂进料并启动紧急泄压,避免了反应釜爆炸事故。事后核查发现,该系统在最近一次测试中某个温度传感器响应延迟2秒,企业立即更换了全部同类传感器。
6. 常见设计缺陷
实践中发现的主要问题包括:
- 联锁逻辑未考虑多参数耦合效应
- 安全阀排放能力不足
- 手动复位功能设置不当
- 未设置独立的后备电源
聚合工艺的EPS设计必须全面考虑工艺特性、物料危险性和事故后果,通过HAZOP分析确定最佳安全方案。随着技术进步,采用智能EPS系统可实现更精准的安全控制和事故预警。
科目:化工安全
考点:聚合工艺