中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準

AQ 3051-2015

液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統技術(shù)要求

Technical Requirements for

Automation Control System of Liquid Chlorine Cylinder Filling

（報批稿）

國家安全生產(chǎn)監督管理總局  發(fā)布

2015-03-6發(fā)布                                      2015-09-01實(shí)施

目    次

前    言 II

1  范圍 1

2  規范性引用文件 1

3  術(shù)語(yǔ)和定義 1

4  工藝技術(shù)要求 2

5  自動(dòng)化控制系統技術(shù)要求 2

6  自動(dòng)化控制系統實(shí)施 4

7  自動(dòng)化控制系統維護和管理 4

00001前    言

本標準按照GB/T 1.1-2009給出的規則起草。

本標準4.2條、4.3條、4.4條、5.3 j）條、5.3 k）條、5.5.6條、7.2條、7.3條、7.6條為強制性條款，其余為推薦性條款。

本標準由國家安全生產(chǎn)監督管理總局提出。

本標準由全國安全生產(chǎn)標準化技術(shù)委員會(huì )化學(xué)品安全分技術(shù)委員會(huì )（TC288/SC3）歸口。

本標準主要起草單位：中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院、中國成達工程有限公司、國家安全生產(chǎn)監督管理總局化學(xué)品登記中心。

本標準主要起草人：李玉明、姜巍巍、黃澤茂、曾宇峰、張衛華、莊騰宇、李榮強、于風(fēng)清。

液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統技術(shù)要求

1  范圍

本標準規定了液氯鋼瓶充裝的工藝單元范圍、工藝技術(shù)要求及其自動(dòng)化控制系統的監控項目、硬件和功能設計等技術(shù)要求。

本標準適用于液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統的建設和應用。

2  規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB 50093-2002   自動(dòng)化儀表工程施工及驗收規范

GB 50493-2009   石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范

3  術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1 

液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統  control system for liquid chlorine cylinder filling

由傳感器、控制單元、執行機構、監控報警設備、電子標簽讀寫(xiě)系統以及工業(yè)數據通訊網(wǎng)絡(luò )等儀表和附件所組成的數據采集與監控系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)系統），用以完成液氯鋼瓶的定量充裝，實(shí)現自動(dòng)控制、聲光報警、監控信息顯示、打印、數據傳輸以及安全數據或狀態(tài)記錄儲存等。

液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統由三部分組成：

a）現場(chǎng)充裝單元。主要由液氯鋼瓶電子秤、現場(chǎng)操作箱、切斷閥等組成。

b）智能充裝控制系統。由控制單元（如PLC）、監控報警設備等組成。實(shí)現充裝檢測、控制全過(guò)程，并監測生產(chǎn)環(huán)境的功能。

c）鋼瓶檔案管理系統。由電子標簽讀寫(xiě)系統、計算機、專(zhuān)用管理軟件和打印機等組成。

3.2

現場(chǎng)操作箱（盤(pán)） local operation panel

為操作人員提供充裝相關(guān)信息、聲光報警信號，并能夠便于操作人員就地操控現場(chǎng)充裝單元。配備有人機接口、聲光報警、按鈕、切換開(kāi)關(guān)等。

4  工藝技術(shù)要求

4.1  鋼瓶監控

經(jīng)檢驗合格允許充裝的液氯鋼瓶，應由電子掃描檢錄，與檔案中的歷史記錄核實(shí)無(wú)誤后，方可進(jìn)入充裝程序。

4.2  液氯充裝

來(lái)自液氯泵的液氯，經(jīng)過(guò)切斷閥進(jìn)入液氯鋼瓶。電子秤實(shí)時(shí)監控鋼瓶重量，旦達到目標重量，智能充裝控制系統應自動(dòng)關(guān)閉入口切斷閥，并用聲光信號提醒操作人員。

4.3  超裝報警

當發(fā)生超裝或充裝超時(shí)時(shí)，控制系統應自動(dòng)發(fā)出報警。

4.4  毒氣報警

應按規定設置氯氣泄漏檢（探）測器并報警，參見(jiàn)GB 50493-2009。

4.5  檔案管理

整個(gè)充裝過(guò)程中，液氯鋼瓶應處于鋼瓶檔案管理系統的實(shí)時(shí)監控之中。

5  自動(dòng)化控制系統技術(shù)要求

5.1  系統基本要求

5.1.1  液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統應對現場(chǎng)采集的數據和信息進(jìn)行智能分析，完成自動(dòng)充裝、故障診斷和事故預警，及時(shí)發(fā)現異常。并為操作人員進(jìn)行現場(chǎng)故障的排除和應急處置提供指導。

5.1.2  按照有關(guān)標準規范的要求，合理選擇、設計、安裝、調試和操作維護系統設備和設施，確保自動(dòng)化控制系統的高可靠性。

5.1.3  液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統宜相對立，現場(chǎng)傳感器的數據宜直接接入到系統控制單元中。

5.1.4  液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統控制單元宜設置在現場(chǎng)操作室。

5.1.5  現場(chǎng)操作室和現場(chǎng)操作箱應同時(shí)提供聲光報警。

5.2  監控項目

系統監控項目或參數至少應包括：

a）液氯儲槽以及中間槽的壓力、液位（或者儲槽的重量）、溫度，并能報警；

b）液氯泵的運行狀態(tài)，并能實(shí)現遠程停泵；

c）液氯泵的出口壓力，并能報警；

d）液氯鋼瓶中的液氯重量（由電子秤稱(chēng)量），并能報警；

e）液氯充裝過(guò)程中，嚴格控制充裝壓力；

f）氯氣泄漏檢測報警；

g）液氯儲槽液氯進(jìn)出口的緊急切斷閥狀態(tài)，并能遠程控制。 

5.3  硬件要求

系統硬件要求主要考慮以下方面：

a）所用設備應采用當時(shí)主流技術(shù)和通用產(chǎn)品，保證系統滿(mǎn)足安全性、可靠性、先進(jìn)性、可擴展性、開(kāi)放性和實(shí)時(shí)性的要求；

b）所用設備應符合國家或行業(yè)相關(guān)技術(shù)標準規范的要求，經(jīng)國家有關(guān)部門(mén)和監測檢驗機構認證、檢驗合格；

c）現場(chǎng)操作箱應提供人機接口、手動(dòng)/自動(dòng)切換裝置、啟停按鈕；

d）現場(chǎng)操作箱宜采用正壓通風(fēng)；

e）現場(chǎng)操作箱、傳感器、執行機構等電源宜采用24VDC；

f）傳感器及儀表選型應主要考慮可靠性、穩定性、測量精度、防腐、環(huán)境要求等因素；

g）壓力傳感器與儲槽或管道之間應安裝次閥進(jìn)行有效隔離；

h）液氯切斷閥宜采用具備波紋管和填料雙重密封的高可靠性單座閥，泄漏等應不低于Ⅴ；

i）電子標簽讀寫(xiě)器應采用總線(xiàn)方式直接與控制單元通訊；

j）系統或公用工程故障時(shí)切斷閥應處于安全狀態(tài)；

k）氯氣泄漏檢（探）測器應采用固定式。

5.4  軟件要求

系統軟件要求主要考慮以下方面：

a）操作系統、組態(tài)軟件、數據庫、編程語(yǔ)言等系統軟件和開(kāi)發(fā)工具軟件應選擇通用、開(kāi)放、可靠、成熟、界面友好、易維護和易操作的主流產(chǎn)品；

b）軟件設計宜采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統。

5.5  功能設計

功能設計應滿(mǎn)足工藝技術(shù)要求和監控要求。

5.5.1  數據采集

系統應具有壓力、液位、重量、溫度、有毒氣體濃度等模擬量以及閥門(mén)回訊開(kāi)關(guān)、電機運行狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量的采集功能。數據采集間隔應可調。

5.5.2  顯示

系統顯示功能包括：

a）系統應實(shí)時(shí)顯示各測點(diǎn)的參數及各設備的運行狀態(tài)；

b）系統應具有監控參數列表顯示功能； 

c）系統應具有模擬量實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢；

d）系統應具有報警信息覽顯示功能；

e）系統應支持各類(lèi)統計和查詢(xún)結果的列表和圖形化顯示功能。

5.5.3  控制

系統應能夠對液氯切斷閥及液氯泵實(shí)施控制。

5.5.4  存儲

系統存儲功能應滿(mǎn)足下列要求：

a）系統應具有監控數據的存儲功能；

b）將數據加工處理后以數據文件形式存儲在外存儲器內，所有數據應附帶時(shí)間信息；

c）存儲時(shí)間應不少于30天。

5.5.5  統計查詢(xún)與數據分析

系統應具有對實(shí)時(shí)和歷史數據的多條件查詢(xún)和分類(lèi)統計功能。

5.5.6  報警

系統應在現場(chǎng)操作室和現場(chǎng)操作箱同時(shí)提供聲光報警。氯氣泄漏報警應有別于普通人機接口聲光報警并立設置。

5.5.7  其他

系統還需具備以下功能：

a） 報表和打印的功能；

b） 人機對話(huà)功能；

c） 信息發(fā)布功能；

d） 用戶(hù)權限管理功能；

e） 在線(xiàn)修改參數功能。

5.6  系統性能要求

5.6.1  工作穩定性

系統應進(jìn)行工作穩定性試驗，通電試驗時(shí)間不小于7天。測試期間，系統性能應符合本標準以及生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品標準的要求。

5.6.2  可靠性

系統平均無(wú)故障工作時(shí)間應不小于8000小時(shí)，并應滿(mǎn)足監控要求。系統宜具備自診斷能力，并可以對系統各組成部分進(jìn)行故障檢測、分析并報警。

5.6.3  抗干擾性

系統應按照要求通過(guò)靜電放電、射頻電磁場(chǎng)輻射、電快速瞬變脈沖群、浪涌（沖擊）抗擾度試驗，其性能應符合各自企業(yè)產(chǎn)品標準的規定。

5.6.4  系統電源

系統宜配備不間斷電源，當電網(wǎng)停電后，能繼續保持監控至少30分鐘。

6  自動(dòng)化控制系統實(shí)施

自動(dòng)化控制系統設計單位應具備相應的設計資質(zhì)。

自動(dòng)化控制系統集成商和施工單位應具備相應的資質(zhì)，并具有氯堿行業(yè)內良好的工作業(yè)績(jì)。施工規范參見(jiàn)GB 50093-2002。

液氯充裝企業(yè)應組織現場(chǎng)聯(lián)合驗收測試，保證系統達到預期要求。

7  自動(dòng)化控制系統維護和管理

7.1  自動(dòng)化控制系統檔案

液氯充裝企業(yè)應建立液氯鋼瓶充裝自動(dòng)化控制系統技術(shù)檔案，并及時(shí)更新。

液氯充裝企業(yè)應制定自動(dòng)化控制系統相關(guān)硬件或軟件變更管理要求并認真執行。

7.2  維護

液氯充裝企業(yè)應建立自動(dòng)化控制系統的管理責任制，明確各管理人員、操作維護人員及其職責。

操作維護人員應接受必要的業(yè)務(wù)技術(shù)和安全知識培訓并達到所要求的能力。

液氯充裝企業(yè)應制定自動(dòng)化控制系統巡回檢查制度，并做好相應運行維護記錄。

7.3  性能測試

應至少每年次，對自動(dòng)化控制系統進(jìn)行性能測試，并做好相應的檢驗測試記錄或校驗記錄。

7.4  強制檢定

電子秤、氯氣泄漏檢（探）測器應按照國家相關(guān)標準規定進(jìn)行強制檢定。

7.5  故障臺帳

液氯充裝企業(yè)應建立自動(dòng)化控制系統故障臺帳，包括故障現象、處理過(guò)程、處理人簽字、預防措施、改進(jìn)建議等內容。

7.6  應急預案

液氯充裝企業(yè)應充分分析自動(dòng)化控制系統失效的風(fēng)險，制定相應的應急預案，并定期進(jìn)行演練。