重大危险源储罐区库区和生产场所安全监控通用技术规.docx

1、重大危险源储罐区库区和生产场所安全监控通用技术规重大危险源（储罐区、库区和生产场所）安全监控通用技术规范（征求意见稿）1范围本规范规定了重大危险源（储罐区、库区和生产场所）安全监控预警系统的监控项目、组成和功能设计等技术要求。本规范适用于储罐区、库区及生产场所重大危险源安全监控预警系统（以下简称系统）的建设和应用。本标准的使用者包括安全监控预警系统的设计、建设和管理等相关人员或机构。2规范性引用文件下列文件中的条款，通过本规范的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的

2、最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB 18218 重大危险源辨识GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50257 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范GB17626 电磁兼容试验和测量技术GB50093 自动化仪表工程施工及验收规范GB 50057 建筑物防雷设计规范SY/T 6319 防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施GB/T 8566 信息技术软件生存周期过程GB/T 8567 计算机软件产品开发文件编制指南GB17681 易燃易爆罐区安全监控系统验收技术要

3、求GB50160 石油化工企业设计防火规范GB50116 火灾自动报警系统设计规范GBJl6 建筑设计防火规范GB 17914 易燃易爆性商品储藏养护技术条件GBZ 1 工业企业设计卫生标准GB12801 生产过程安全卫生要求总则GB 5083 生产设备安全卫生设计总则GB 50074 石油库设计规范SH 3047 石油化工企业职业安全卫生设计规范IEC61508 Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systemsIEC61511 Functional safety

4、- Safety instrumented systems for the process industry sector3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1储罐组 storage tank group由防火堤或防护墙围成的一个或几个储罐组成的储罐单元。3.2储罐区 storage tank farm由一个或若干个储罐组组成的储罐区域。3.3库区 storage farm由若干个库房组成的区域。3.4储罐区（储罐）重大危险源 major hazard installations of storage tank farm（storage tank）储存易燃液体、可燃气体或毒性物质等危险

5、物品，且储存量达到或超过其临界量的储罐区或单个储罐。3.5库区（库）重大危险源 major hazard installations of storage farm（storage）储存易燃、易爆或毒性危险物品，且储存量达到或超过其临界量的库区或单个库房。3.6生产场所重大危险源 major hazard installations of production site生产、使用易燃、易爆或毒性危险物品，且量达到或超过其临界量的设施或场所。3.7重大危险源安全监控预警系统 major hazard installations safety monitoring controlling and

6、early-warning system由传感器、二次检测仪表、逻辑控制器、执行机构、报警设备以及工业数据通讯网络等仪表和器材所组成的计算机数据采集与监控系统。利用液位、温度、湿度、压力、流量、阀位、火焰、可燃及有毒气体、风向和风速等传感器采集生产及环境监测预警参数，利用视频和红外等防侵入设备监控人员操作及现场情况，并由智能故障诊断和事故预警软件系统进行数据分析以确定现场的安全状况，同时配备连锁装备在危险出现时采取相应措施，实现自动预警、联网声光报警、监控信息显示、打印、控制、数据传输、以及安全数据或状态记录储存的工程技术软硬件系统。3.8现场控制器 field controller接收来自传

7、感器或者远程I/O的信号，并按设定的复用方式传送到传输接口；接收来自传输接口的多路复用信号。现场控制器还可能具有超限判别、运算等简单的逻辑分析能力，对接收到的传感器输出信号和传输接口输出信号进行处理，并控制执行机构工作。3.9传输接口 transmission interface接收现场控制器发送的信号，并送主机处理；接受主机信号，并送相应现场控制器。传输接口还可能具有现场控制器的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。3.10主机 host一般选用工业控制计算机或普通微型计算机。主机主要用来接收监测信号、组态、报警判别、数据统计与报表、数据分析与预警、存储控制、显示、声光报警、

8、人机对话、输出控制、打印输出、与管理网络联网等。4技术要求4.1系统设计要求重大危险源主要涉及生产、使用和储存大量易燃、易爆及毒性物质，易发生燃烧、爆炸和中毒等重大事故，故监控系统需解决下列问题：a）充分考虑生产过程复杂的工艺安全因素、物料危险特性、被保护对象的事故特殊性、事故连锁反应以及环境影响等问题，根据工程危险及有害因素分析完成安全分析和系统设计。b）通过现场数据采集与监控网络，实时监控与安全相关的监测预警参数，通过计算机、通信、控制与信息处理技术的有机结合，实现不同生产单元或区域、不同安全监控设备的信息融合，并通过人机友好的交互界面提供可视化、图形化的监控平台。c）通过对现场采集的监控

9、数据和信息的智能分析，完成故障诊断和事故预警，及时发现异常，为操作人员进行现场故障的排除和应急处置提供指导，保障生产安全。d）根据现场情况和监控对象的特性，严格遵循有关法律、法规和标准规范的要求，合理选择、设计、安装、调试和维护监控设备和设施，确保监控系统的高可靠性。4.2一般要求a）重大危险源（储罐区、库区和生产场所）必须设有独立的安全监控预警系统，安全监控预警参数的现场探测仪器的数据必须直接接入到系统控制器中，系统应符合本标准的规定。b）系统中的设备应符合有关国家或行业相关技术标准规范及各自企业产品标准的规定，经国家有关部门和检测检验机构认证、检验合格，按照经规定程序批准的图样及文件制造和

10、成套。c）火灾和爆炸危险场所设置的系统，必须符合国家现行有关防爆、防雷、防静电等标准、规范的要求。系统所用设备必须适用于现场条件和环境，不会因为有害的使用条件和环境影响检测监控效果和使用寿命。d）控制器应设置在有人值班的房间或安全场所。e）系统报警等级的设置应同事故应急相协调，不同级别的事故分别启动相对应的应急预案。f）对于容易发生燃烧、爆炸和毒物泄漏等事故的高度危险、远距离传输、移动监测、无人值守或其它不宜于采用有线数据传输的应用环境，应选用无线传输技术与装备。g) 于本标准发布之日以后设计或新建的重大危险源安全监控预警系统应严格遵循本规范的相关规定。4.3应用环境系统中用于机房、监控中心的

11、设备，应能在下列条件下正常工作：a）环境温度：1528度；b）相对湿度：40%70%；c) 温度变化率：小于10度/h，且不得结露；d）大气压力：80106kPa；e）GB/T 2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。4.4供电电源除非有关标准另行规定，系统供电电源应符合以下要求：4.4.1交流供电电源：a) 电压：380V/220V，误差应不大于10%；b) 频率：50Hz，其误差应不大于5%；c) 谐波失真系数：应不大于5%。4.4.2直流供电电源：a) 电压：误差应不大于2%；b) 周期与随机偏移：U1）U01）应不大于0.1。其中：1）U为周期与随机偏移的峰到峰值；2）U

12、0为直流供电电压的额定值。4.5监控项目对于储罐区（储罐）、库区（库）、生产场所三类重大危险源，因监控对象不同，所需要的安全监控预警参数略有不同。主要可分为：a）储罐以及生产装置内的温度、压力、液位、流量、阀位等工艺参数。b）当易燃易爆及有毒物质为气态或气液两相时，应监测现场的可燃/有毒气体浓度。c）气温、湿度、风速、风向等环境参数。d）音视频信号和人员出入情况。e）明火和烟气。f）避雷针、防静电装置的接地电阻以及供电状况。4.5.1储罐区（储罐）罐区监测预警参数主要根据储存介质特性和储罐的结构形式的不同进行选择。根据对罐区危险及有害因素的分析，罐区的监测预警参数主要有罐内介质的液位、温度、压

13、力，罐区内可燃/有毒气体浓度、明火、环境参数以及音视频信号等。主要的预警和报警指标包括高低液位超限、高温、高压、流量限速、浓度超高、明火源和高风速等。4.5.2库区（库）库区（库）监测预警参数主要根据储存介质特性以及包装物和容器的结构形式的不同进行选择。根据库区（库）危险及有害因素的分析，其监测预警参数主要有库区室内的温度、湿度、烟气以及室内外的可燃/有毒气体浓度、明火、音视频信号以及人员出入情况等。主要的预警和报警指标包括温湿度超限、浓度超高、明火源和烟气等。4.5.3生产场所生产场所监测预警参数主要根据物料特性、工艺条件以及生产设备的结构形式的不同进行选择。根据生产场所危险及有害因素的分析

14、，其监测预警参数主要有温度、压力、液位、阀位、流量以及可燃/有毒气体浓度、明火和音视频信号等。主要的预警和报警指标包括液位和流量超限、温度和压力异常、浓度超高和明火源等。4.6系统设计要求4.6.1系统组成系统一般由主机、传输接口、现场控制器、传感器、隔离变送机构、执行机构（包括报警器等）、电源、线缆、避雷器、防静电装置、其他必要设备以及软件组成。监控中心硬件一般包括传输接口、主机、大屏幕投影系统或电视墙、服务器、网络设备、大容量储存设备、UPS电源、打印机、空调以及其他配套设备等。现场设备包括传感器、隔离变送设备、现场控制器、执行机构等。4.6.2硬件14.6.2.1 所用设备应采用当时主流

15、技术和通用产品，保证系统满足先进性、安全性、可靠性、可扩展性、可维护性、开放性和实时性的要求，并具有实用性和灵活性。4.6.2.2 可能导致重大事故或标定、检修和维护困难的宜采用高SIL等级的安全监控设备，并根据功能安全相关的国际及国家标准建立安全相关系统。4.6.2.3 传感器及仪表选型中的一般问题可遵循HG/T20507-2000的规定，主要考虑测量精度、稳定性与可靠性、防爆和防腐、安装、维护及检修、环境要求和经济性等因素。设备的性能要求明确，传感器的稳定性不小于15d。4.6.2.4 传感器和仪表的安装一般采用HG/T21581-95。安装要合乎安全要求，选择合适的安装位置和安装方式。4

16、.6.2.5 由外部本安电源供电的设备一般应能在924V范围内正常工作。4.6.2.6 有关现场监控设备选择、安装和布置的具体规定可参照重大危险源现场安全监控设备设置规范。4.6.3软件操作系统、组态软件、数据库、编程语言等系统软件和开发工具软件应选择通用、开放、可靠、成熟、界面友好、易维护和易操作的主流产品。监控程序、控制算法、逻辑控制和通信等应用软件应经过功能测试，强壮可靠并带有详细的汉字使用帮助和操作指南。4.6.3.1 系统软件开发应符合下列基本要求：a）软件设计优先采用实时多任务操作系统；b）软件开发应符合国标GB/T 8566；c）软件文档编制应符合国标GB/T 8567；d）软件

17、质量保证应符合国标GB/T 12504。4.7功能设计4.7.1数据采集4.7.1.1 系统必须具有温度、压力、液位和可燃/有毒气体浓度等模拟量以及火焰、烟气、阀门开关回讯等开关量的采集功能。4.7.1.2 数据采集时间的间隔必须可调。4.7.1.3 系统应具有巡检功能。4.7.2显示4.7.2.1 系统应具有模拟动画显示功能，在界面中依据系统实际情况显示各测点的参数及各设备的运行状态。4.7.2.2 系统必须具有系统设备和监控对象平面布置图显示功能。图形包括生产储运装置总平面图、各分系统的系统图和任一分系统内某一部分或设备的局部图以及用户要求的任何其它图形。4.7.2.3 系统必须具有监控参

18、数列表显示功能，同一参数各量值须统一采用标准计算单位。a）模拟量；b）模拟量累计值；c）开关量；4.7.2.4 系统必须具有监控参数图形显示功能：a）系统必须具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。曲线为点绘图，根据需要可以按照多线图的方式在同一坐标上使用不同颜色同时显示多个变量，或同一变量的最大、最小、平均值等曲线；b）系统必须具有开关量状态图及柱状图显示功能。4.7.2.5 系统应能在同一时间坐标上同时显示模拟量和开关量及其变化情况等。4.7.2.6 系统必须具有视频图像显示功能，视频监控画面可以动态配置，可选择全屏、4分屏及16分屏等多种方式，支持图像窗口拖放，可远程进行云台及镜头控制。4

19、.7.2.7 系统必须具有报警信息显示功能，除了报警汇总列表显示外，在界面上应有一个专门的报警区或弹出式界面，用来指示最新的、最高优先级的或其他设定条件的未经确认的系统报警。4.7.2.8 系统必须支持各类统计和查询结果的列表和图形化显示功能，具体显示项目根据实际设定。4.7.3存储系统必须具有监控数据的存储功能。a) 将数据加工处理后以数据文件形式存储在现场或监控中心的外存储器内并保留一定的时间，包括监控参数、报警及处置、视频图像、故障及排除以及相关系统信息等，所有数据必须附带时间信息；b) 系统必须具有事故追忆功能。4.7.4统计查询与数据分析4.7.4.1 系统必须提供对实时和历史数据的

20、多条件复合查询和分类统计功能，应支持模糊查询，查询信息包括：a）模拟量实时监测值及其最大、最小、平均和累计值；b) 开关量状态及变化时刻；c) 视频录像；d) 报警及警报解除信息；e) 系统操作日志；f) 系统故障及恢复情况等。4.7.4.2 系统必须具有数据分析的功能，包括生产储运装置运行情况、系统运行、报警种类和分布、故障和事故原因以及处置情况等。4.7.5报警系统必须具有根据设定的报警条件进行报警提示的功能。a) 当出现模拟量超限、开关量状态改变以及其他异常情况时实时报送至相关的监控计算机，由系统实现多种方式的联动报警，包括页面图文报警、报警点声光报警以及必要时可选邮件和短信报警等。在事

21、故现场设置有监控摄影头的情况时，页面图文时报警时应同时显示现场监控视频图像与参数报警信息，并进行现场录像；b) 系统必须设有事故远程报警按钮，此按钮应设在适宜部位并带有防护罩和明显标志。4.7.6故障诊断与事故预警系统必须具有故障诊断与事故预警功能。对所采集的现场数据进行综合处理，在线智能分析重大危险源的安全状况，包括运行状态和安全等级等，提供事故原因分析和处置的建议，指导有关人员正确迅速地排除设备故障及重大事故隐患，同时及时识别错误报警信号，确保系统可靠稳定运行。4.7.7控制4.7.7.1 系统的控制对象指的是其所属的安全监控设备或装置以及带有安全功能的执行机构等。4.7.7.2 系统必须

22、具有对系统所属设备或装置进行控制的功能。操作人员或具备相应权限的人员可在系统中的控制点上启停或调节受监控系统控制的任一设备，包括手动、现场、远程和异地管理。系统也应可以根据设定的条件进行全局自动调度管理。4.7.7.3 不属于系统但与系统相关联的其它系统或设备以及不为系统独有的子系统或设备的控制权必须明确，不得干扰或影响重大危险源监控预警系统的运行。4.7.7.4 紧急停车、安全联锁和故障安全控制等安全连锁系统应作为独立的子系统纳入安全监控预警系统的整体设计，并保证其可靠地发挥各自的安全功能。4.7.7.5 所有自动控制的设备或装置必须同时设计手动控制机构，并通过切换确保系统控制权的唯一性和有

23、效性。4.7.8输出系统必须具有报表和打印的功能。a） 报表输出各种监控参数及设备运行状态在各个时刻的情况，包括模拟量、模拟量统计值历史数据、开关量、报警及处置情况、监控设备及故障和系统日志报表等；b） 应支持班报表、日报表、月报表以及任意时间段内任一参数或诸多参数的数值报表；c） 报表应可按操作员请求生成，也应可以周期性定时触发或事件触发；d） 宜允许用户编辑报表内容和格式；e） 报表应可直接送于系统中的打印机，也应可以写入硬盘等存储器，并可按要求传送到其它计算机系统；f） 打印应支持报表、曲线图、柱状图、状态图、模拟图（带当前显示参数）和平面布置图等图表格式。4.7.9人机对话系统必须具有

24、人机对话功能，除键盘、鼠标和按钮等输入装置和显示器等输出装置外，提供图形化和可视化界面，方便系统管理、组态、功能调用和命令及文本输入等。4.7.10信息发布系统必须具有信息发布的功能。建立WEB 服务器，将允许外部访问形式进行信息发布，实现监控系统与企业管理系统及重大危险源各级政府监管网络的连接；遵循数据编码或接口规范，完成数据上报或部分界面和功能的授权共享，实现政府和企业通过Internet对现场工况及视频的实时监管与监控。4.7.11系统管理与设置系统必须具有系统管理与设置的功能。包括a） 系统参数设置应支持个别或成批修改；b） 报警设置，应支持多种报警条件的组态。每个模拟量点应有两种以上

25、报警级别，每一种有各自的优先级。任一开关量点的状态均可报警，每一状态应有一个单独的优先级。应支持不同报警级别的分级处置，包括报警地点和报警方式的设定以及数据上报等；c） 应支持根据时间段设定不同参数值，在不同层次上优化系统设置。4.7.12设备管理系统必须具有设备管理功能，建立系统所属监控设备的电子化档案，并可查询、添加、修改和统计相关信息，包括设备名称、型号、主要技术指标、产地、生产厂家、安装地址、开始运行时间、累计运行时间、开关次数（永久性记录）维护、维修、更换记录等。4.7.13日志系统必须具有日志管理的功能。系统日志将运行系统的状态信息和通信信息统一管理起来，用户可以通过日志来了解系统

26、的运行情况。4.7.14安全管理系统应提供可组态的安全级，控制级和区域设定，限制用户对系统功能模块、设备和系统资源的访问，通过权限管理确保系统安全。a）系统应实现对每个操作员和每台现场控制器的组态；b）系统应有不少于5个的安全访问级别用来限制操作员对主机功能模块的访问；c）系统应有多个控制级，用来限制操作员对各台设备的控制；d）系统应有设备区域设定，用来将操作员对系统资源的访问限制在指派给他们的区域；e）如系统内存在安全相关系统，应遵循功能安全相关的国际和国内标准保证其安全。4.7.15可靠性保障4.7.15.1 自诊断系统必须具有自诊断功能。a）当系统中传感器、现场控制器、线缆、传输接口、电

27、源和保护接地等设备或装置故障时，系统可以自动识别，报警并记录故障设备和时间等相关信息；b）传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能；c）系统在通电开始工作时，应首先进行自检，自检正常后应以绿闪信号或显示屏显示方式指示工作正常，如有故障则应以红闪或显示屏显示方式指示故障信息。4.7.15.2 双机热备份系统主机必须设置双机互为备份，当工作主机发生故障时，通过手动或自动双机切换功能，备份主机投入工作。4.7.15.3 备用电源 系统必须配备备用电源及自动切换装置。当电网停电后，保持对重要设备和监控参数继续进行监控。4.7.15.4 数据备份 系统必须具有数据备份功能。4.7.15.5 防雷和防静电

28、系统必须具有防雷功能，必要时具有防静电功能。4.7.15.6 软件自监视和容错 系统应具有软件自监视功能和软件容错功能。4.7.16其他4.7.16.1 系统应具有网络通信功能，支持不同网络和设备间的数据访问和交换。4.7.16.2 系统应通过算法及控制方法模块支持专业应用。4.7.16.3 系统应具有实时多任务功能，能周期地循环运行而不中断。4.7.16.4 系统应有时间校准功能，系统的时钟误差应小于等于5秒/24小时；4.7.16.5 系统应具有灾难恢复功能。4.8软件功能4.8.1主菜单软件主菜单必须始终在界面显示或驻留，包括：a）系统管理：用户管理、权限管理、参数设置和其他；b）实时监

29、控：各子系统监控如各生产单元、子系统以及罐区或库房等；c）列表显示：模拟量、开关量、报警信息、设备故障、操作记录和系统日志等；d）图形显示：实时曲线图、历史曲线、状态图、柱状图、模拟图或系统平面布置图等；e）编辑：当前列表、曲线、模拟图或其他；f）查询统计：报警信息、模拟量、开关量、设备故障、操作记录和系统日志等；g）报警管理：报警条件设置等；h）数据分析：系统运行状态分析、报警分析和故障分析等；i）控制：控制逻辑、操作及其他等；j）报表：设置、模拟量、开关量、报警信息、设备故障、操作记录和系统日志等；k）打印：打印设置和打印输出等；l）帮助：系统设置、编辑、控制、列表和图形显示、查询和统计以

30、及报表和打印等。4.8.2用户与权限管理软件必须具有用户与权限管理功能:a）系统用户信息包括姓名、登录名、密码、单位和角色等，应提供管理界面授权用户可以对相关记录进行添加、删除和修改； b）软件应实现多级权限管理。建立各用户对系统模块、设备和数据库记录的操作权限表，提供操作界面允许对各权限表进行修改维护；c）软件必须提供密码设置功能。操作员必须通过密码校验方可进行登录、参数设置以及关键设备调节和控制等操作，并记录操作人、时间和相关操作记录。4.8.3列表显示4.8.3.1 模拟量的显示内容包括：地点；名称；监控对象或区域；监测值；最大值；最小值；平均值及相关信息；报警级别及限值；超限报警及报警

31、时间等；传感器工作状态；4.8.3.2 模拟量累计值的显示内容包括地点；名称；监控对象或区域；监测累计量值；累计时间段；报警级别及限值；超限报警及报警时间等；4.8.3.3 开关量的显示内容包括：地点；名称；监控对象；当前状态起始时刻；状态；开停次数；报警及报警解除的时间和状态等；传感器工作状态；4.8.3.4 报警信息的显示内容包括：地点；名称；监控对象或区域；监测值或状态；报警时间；报警条件包括限值或状态等。报警历史记录还应包括报警原因及类型、处置措施、接警人和时间、报警解除人和时间等；4.8.3.5 故障信息的显示内容包括：地点；名称；故障对象或区域；故障描述；故障时间等。历史记录还应包括故障原因及类型、排除措施、接警人和时间、故障排除人和时间等；4.8.3.6 系统日志的显示内容包括：类型；时间；来源；内容等；4.8.3.6 操作记录的显示内容包括：时间；操作人；操作对象；方式等。4.8.4图形显示4.8.4.1 模拟量曲线显示：a）坐标的竖轴为监测值或统计值，横