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工业安全系统

工业安全系统（Industrial safety system）是在有危害（英语：hazard）物质的工厂中（例如石化厂及核电厂）中使用的安全系统。在制程超过其控制边界时，保护人员、工厂及环境的安全。如其名称所述的，工业安全系统的目的不是为了控制制程本身，而是为了保护用。程序控制会由程序控制系统（英语：process control system）进行，但会和工业安全系统互锁，以便在程序控制系统失效时可以采取紧急措施。

工业安全系统和程序控制系统常整合成一个系统，称为整合式控制及安全系统（Integrated Control and Safety System，ICSS）。

工业安全系统一般会选用专用的系统，至少经过SIL 2的认证，而程序控制系统可以选用SIL 1的即可。安全完整性等级（SIL）会针对硬件及软件都有对应的要求，例如电路板及处理器的冗余，以及投票机能（voting function）等。

工业安全系统种类

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在制程产业中，工业安全系统主要分为三种：[1]

  • 制程安全系统（Process Safety System）或制程关断系统（Process Shutdown System）（PSS）
  • 安全关断系统（Safety Shutdown System，SSS）：包括紧急关断（Emergency Shutdown，ESD）及紧急卸压（Emergency Depressurization，EDP）系统。

紧急关断

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紧急关断系统也可以依ESD/EDP的程度来定义：

  • 一级紧急关断（ESD level 1）：处理一般工厂区域的关断，若有需要，可以启动二级紧急关断。此层及只能由工厂的中控室启动。
  • 二级紧急关断（ESD level 2）：此层级关断并且将各紧急关断区域隔离，若有需要，启动必要的紧急卸压（EDP）。
  • 三级紧急关断（ESD level 3）：提供“液体库存遏制”（liquid inventory containment）。

安全关断系统

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安全关断系统（SSS）在紧急的状态下，将设备关断为安全的状态，因此保护人员、环境及资产。安全关断系统需管理所有紧急关断机能有关的输入及输出（人员及环境的保护）。安全关断系统也可以接收主火灾及气体安全系统的讯号。

火灾和气体安全系统

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火灾和气体安全系统（fire and gas system，FGS）的主要目的是避免人员、环境及工厂（设备及结构）因火灾和气体而有伤亡或破坏。

火灾和气体安全系统会用以下的方式来达到其目的：

  • 早期侦测可燃性气体的存在。
  • 早期侦测可燃性液体（液化石油气及液化天然气）的流出。
  • 早期侦测初起火警及火灾。
  • 依要求提供自动及／或手动启动防火设备（英语：fire protection）的机能。
  • 调整环境情形，使液体低于其闪点[2]
  • 若侦测到危害，启动声音或是可以看到的讯号作为警示。
  • 若二个或三个侦测器中，有二个已经触发，启动自动设备关断及通风装置。
  • 启动排气系统[3]

紧急卸压

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由于程序的紧急关断，可能会有些残存的可燃流体，这些流体需要排掉以避免一些危险的后果（例如容器或是管路中的压力上升）。因此紧急卸压（EDP）系统会和紧急关断（ESD）系统一起使用，以安全的方式将残存的流体排到安全的区域。

压力安全阀

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压力安全阀（Pressure safety valve，PSV）是一种机械设备，在其他的安全系统都无法正常工作时，作最后一道的安全装置。压力安全阀会接在高压管路上，在紧急时卸压，避免压力累积，也避免压力容器因压力过大（英语：Overpressure）而爆裂。

安全系统及供应商的例子

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  1. 洛克威尔自动化公司的 Trusted & AAdvance
  2. 横河电机的 Prosafe SLS (Maglog) and Prosafe RS
  3. Honeywell的 Safety Manager
  4. HIMA的HIMAX System
  5. Invensys（现在的施耐德电气）的 Triconex[4]
  6. ABB的Safeguard and System 800xA HI[5]
  7. 西门子公司的S7-400
  8. 艾默生的 DeltaV SIS

参考资料

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  1. ^ 此条目大部分的内容来自Yemen LNG（英语：Yemen LNG）的安全系统文件，No. YE-001-30-POC-JBS-25300及YE-001-30-POC-JBS-25200.
  2. ^ Industrial Explosion and Fire Safety. CommercialLEDLights.com. [3 March 2022]. （原始内容存档于2022-03-03）. 
  3. ^ Ventilation. - 1926.57. U.S. DOL, OSHA. [3 July 2012]. （原始内容存档于2012-12-02）. 
  4. ^ Triconex Safety System. [2016-02-16]. （原始内容存档于2014-12-06）. 
  5. ^ ABB Safety System. [2016-02-16]. （原始内容存档于2014-05-29）. 

外部链接

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