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中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

AQ 3051-2015

液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)技術(shù)要求

Technical Requirements for

Automation Control System of Liquid Chlorine Cylinder Filling

（報(bào)批稿）

國家安全生產(chǎn)監(jiān)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(guī)范性引用文件 1

3  術(shù)語和定義 1

4  工藝技術(shù)要求 2

5  自動化控制系統(tǒng)技術(shù)要求 2

6  自動化控制系統(tǒng)實(shí)施 4

7  自動化控制系統(tǒng)維護(hù)和管理 4

00001前    言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)制性條款，其余為推薦性條款。

本標(biāo)準(zhǔn)由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會化學(xué)品安全分技術(shù)委員會（TC288/SC3）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)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(dá)工程有限公司、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局化學(xué)品登記中心。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李玉明、姜巍巍、黃澤茂、曾宇峰、張衛(wèi)華、莊騰宇、李榮強(qiáng)、于風(fēng)清。

液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)技術(shù)要求

1  范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了液氯鋼瓶充裝的工藝單元范圍、工藝技術(shù)要求及其自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控項(xiàng)目、硬件和功能設(shè)計(jì)等技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。

2  規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)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   自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB 50493-2009   石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范

3  術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1 

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

由傳感器、控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、監(jiān)控報(bào)警設(shè)備、電子標(biāo)簽讀寫系統(tǒng)以及工業(yè)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等儀表和附件所組成的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)），用以完成液氯鋼瓶的定量充裝，實(shí)現(xiàn)自動控制、聲光報(bào)警、監(jiān)控信息顯示、打印、數(shù)據(jù)傳輸以及安全數(shù)據(jù)或狀態(tài)記錄儲存等。

液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)由三部分組成：

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

b）智能充裝控制系統(tǒng)。由控制單元（如PLC）、監(jiān)控報(bào)警設(shè)備等組成。實(shí)現(xiàn)充裝檢測、控制全過程，并監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境的功能。

c）鋼瓶檔案管理系統(tǒng)。由電子標(biāo)簽讀寫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、專用管理軟件和打印機(jī)等組成。

3.2

現(xiàn)場操作箱（盤） local operation panel

為操作人員提供充裝相關(guān)信息、聲光報(bào)警信號，并能夠便于操作人員就地操控現(xiàn)場充裝單元。配備有人機(jī)接口、聲光報(bào)警、按鈕、切換開關(guān)等。

4  工藝技術(shù)要求

4.1  鋼瓶監(jiān)控

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

4.2  液氯充裝

來自液氯泵的液氯，經(jīng)過切斷閥進(jìn)入液氯鋼瓶。電子秤實(shí)時(shí)監(jiān)控鋼瓶重量，旦達(dá)到目標(biāo)重量，智能充裝控制系統(tǒng)應(yīng)自動關(guān)閉入口切斷閥，并用聲光信號提醒操作人員。

4.3  超裝報(bào)警

當(dāng)發(fā)生超裝或充裝超時(shí)時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)自動發(fā)出報(bào)警。

4.4  毒氣報(bào)警

應(yīng)按規(guī)定設(shè)置氯氣泄漏檢（探）測器并報(bào)警，參見GB 50493-2009。

4.5  檔案管理

整個(gè)充裝過程中，液氯鋼瓶應(yīng)處于鋼瓶檔案管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控之中。

5  自動化控制系統(tǒng)技術(shù)要求

5.1  系統(tǒng)基本要求

5.1.1  液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)應(yīng)對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行智能分析，完成自動充裝、故障診斷和事故預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。并為操作人員進(jìn)行現(xiàn)場故障的排除和應(yīng)急處置提供指導(dǎo)。

5.1.2  按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，合理選擇、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和操作維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備和設(shè)施，確保自動化控制系統(tǒng)的高可靠性。

5.1.3  液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)宜相對立，現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)宜直接接入到系統(tǒng)控制單元中。

5.1.4  液氯鋼瓶充裝自動化控制系統(tǒng)控制單元宜設(shè)置在現(xiàn)場操作室。

5.1.5  現(xiàn)場操作室和現(xiàn)場操作箱應(yīng)同時(shí)提供聲光報(bào)警。

5.2  監(jiān)控項(xiàng)目

系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目或參數(shù)至少應(yīng)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(bào)警；

b）液氯泵的運(yùn)行狀態(tài)，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程停泵；

c）液氯泵的出口壓力，并能報(bào)警；

d）液氯鋼瓶中的液氯重量（由電子秤稱量），并能報(bào)警；

e）液氯充裝過程中，嚴(yán)格控制充裝壓力；

f）氯氣泄漏檢測報(bào)警；

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

5.3  硬件要求

系統(tǒng)硬件要求主要考慮以下方面：

a）所用設(shè)備應(yīng)采用當(dāng)時(shí)主流技術(shù)和通用產(chǎn)品，保證系統(tǒng)滿足安全性、可靠性、先進(jìn)性、可擴(kuò)展性、開放性和實(shí)時(shí)性的要求；

b）所用設(shè)備應(yīng)符合國家或行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，經(jīng)國家有關(guān)部門和監(jiān)測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證、檢驗(yàn)合格；

c）現(xiàn)場操作箱應(yīng)提供人機(jī)接口、手動/自動切換裝置、啟停按鈕；

d）現(xiàn)場操作箱宜采用正壓通風(fēng)；

e）現(xiàn)場操作箱、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等電源宜采用24VDC；

f）傳感器及儀表選型應(yīng)主要考慮可靠性、穩(wěn)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(yīng)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(yīng)不低于Ⅴ；

i）電子標(biāo)簽讀寫器應(yīng)采用總線方式直接與控制單元通訊；

j）系統(tǒng)或公用工程故障時(shí)切斷閥應(yīng)處于安全狀態(tài)；

k）氯氣泄漏檢（探）測器應(yīng)采用固定式。

5.4  軟件要求

系統(tǒng)軟件要求主要考慮以下方面：

a）操作系統(tǒng)、組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫、編程語言等系統(tǒng)軟件和開發(fā)工具軟件應(yīng)選擇通用、開放、可靠、成熟、界面友好、易維護(hù)和易操作的主流產(chǎn)品；

b）軟件設(shè)計(jì)宜采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。

5.5  功能設(shè)計(jì)

功能設(shè)計(jì)應(yīng)滿足工藝技術(shù)要求和監(jiān)控要求。

5.5.1  數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)應(yīng)具有壓力、液位、重量、溫度、有毒氣體濃度等模擬量以及閥門回訊開關(guān)、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等開關(guān)量的采集功能。數(shù)據(jù)采集間隔應(yīng)可調(diào)。

5.5.2  顯示

系統(tǒng)顯示功能包括：

a）系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)顯示各測點(diǎn)的參數(shù)及各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；

b）系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)控參數(shù)列表顯示功能； 

c）系統(tǒng)應(yīng)具有模擬量實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢；

d）系統(tǒng)應(yīng)具有報(bào)警信息覽顯示功能；

e）系統(tǒng)應(yīng)支持各類統(tǒng)計(jì)和查詢結(jié)果的列表和圖形化顯示功能。

5.5.3  控制

系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)σ郝惹袛嚅y及液氯泵實(shí)施控制。

5.5.4  存儲

系統(tǒng)存儲功能應(yīng)滿足下列要求：

a）系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲功能；

b）將數(shù)據(jù)加工處理后以數(shù)據(jù)文件形式存儲在外存儲器內(nèi)，所有數(shù)據(jù)應(yīng)附帶時(shí)間信息；

c）存儲時(shí)間應(yīng)不少于30天。

5.5.5  統(tǒng)計(jì)查詢與數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)應(yīng)具有對實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的多條件查詢和分類統(tǒng)計(jì)功能。

5.5.6  報(bào)警

系統(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)場操作室和現(xiàn)場操作箱同時(shí)提供聲光報(bào)警。氯氣泄漏報(bào)警應(yīng)有別于普通人機(jī)接口聲光報(bào)警并立設(shè)置。

5.5.7  其他

系統(tǒng)還需具備以下功能：

a） 報(bào)表和打印的功能；

b） 人機(jī)對話功能；

c） 信息發(fā)布功能；

d） 用戶權(quán)限管理功能；

e） 在線修改參數(shù)功能。

5.6  系統(tǒng)性能要求

5.6.1  工作穩(wěn)定性

系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行工作穩(wěn)定性試驗(yàn)，通電試驗(yàn)時(shí)間不小于7天。測試期間，系統(tǒng)性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.6.2  可靠性

系統(tǒng)平均無故障工作時(shí)間應(yīng)不小于8000小時(shí)，并應(yīng)滿足監(jiān)控要求。系統(tǒng)宜具備自診斷能力，并可以對系統(tǒng)各組成部分進(jìn)行故障檢測、分析并報(bào)警。

5.6.3  抗干擾性

系統(tǒng)應(yīng)按照要求通過靜電放電、射頻電磁場輻射、電快速瞬變脈沖群、浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，其性能應(yīng)符合各自企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

5.6.4  系統(tǒng)電源

系統(tǒng)宜配備不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)停電后，能繼續(xù)保持監(jiān)控至少30分鐘。

6  自動化控制系統(tǒng)實(shí)施

自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位應(yīng)具備相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)。

自動化控制系統(tǒng)集成商和施工單位應(yīng)具備相應(yīng)的資質(zhì)，并具有氯堿行業(yè)內(nèi)良好的工作業(yè)績。施工規(guī)范參見GB 50093-2002。

液氯充裝企業(yè)應(yīng)組織現(xiàn)場聯(lián)合驗(yàn)收測試，保證系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期要求。

7  自動化控制系統(tǒng)維護(hù)和管理

7.1  自動化控制系統(tǒng)檔案

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

液氯充裝企業(yè)應(yīng)制定自動化控制系統(tǒng)相關(guān)硬件或軟件變更管理要求并認(rèn)真執(zhí)行。

7.2  維護(hù)

液氯充裝企業(yè)應(yīng)建立自動化控制系統(tǒng)的管理責(zé)任制，明確各管理人員、操作維護(hù)人員及其職責(zé)。

操作維護(hù)人員應(yīng)接受必要的業(yè)務(wù)技術(shù)和安全知識培訓(xùn)并達(dá)到所要求的能力。

液氯充裝企業(yè)應(yīng)制定自動化控制系統(tǒng)巡回檢查制度，并做好相應(yīng)運(yùn)行維護(hù)記錄。

7.3  性能測試

應(yīng)至少每年次，對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行性能測試，并做好相應(yīng)的檢驗(yàn)測試記錄或校驗(yàn)記錄。

7.4  強(qiáng)制檢定

電子秤、氯氣泄漏檢（探）測器應(yīng)按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)制檢定。

7.5  故障臺帳

液氯充裝企業(yè)應(yīng)建立自動化控制系統(tǒng)故障臺帳，包括故障現(xiàn)象、處理過程、處理人簽字、預(yù)防措施、改進(jìn)建議等內(nèi)容。

7.6  應(yīng)急預(yù)案

液氯充裝企業(yè)應(yīng)充分分析自動化控制系統(tǒng)失效的風(fēng)險(xiǎn)，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并定期進(jìn)行演練。