Системы контроля, управления и автоматической противоаварийной защиты технологических процессов

5.1. Общие требования.

5.1.1. Системы контроля технологических процессов, автоматического, автоматизированного и дистанционного управления (системы управления), системы противоаварийной автоматической защиты (системы ПАЗ), а также связи и оповещения об аварийных ситуациях (системы связи и оповещения), в том числе поставленные комплектно с оборудованием, должны отвечать требованиям настоящих Правил, действующей нормативно-технической документации, проектам, регламентам и обеспечивать заданную точность поддержания технологических параметров, надежность и безопасность проведения технологических процессов.

5.1.2. Выбор систем контроля, управления и ПАЗ, а также связи и оповещения по надежности, быстродействию, допустимой погрешности измерительных систем и другим техническим характеристикам осуществляется с учетом особенностей технологического процесса и в зависимости от категории взрывоопасности технологического объекта.

5.1.3. Оптимальные методы и средства противоаварийной автоматической защиты технологических объектов с блоками всех категорий взрывоопасности выбираются на основе анализа возможных аварийных ситуаций, особенностей технологических процессов и категории взрывоопасности защищаемого объекта; для технологических объектов с блоками I категории - дополнительно на основе моделирования ситуаций средствами вычислительной техники.

5.1.4. Размещение электрических средств и элементов систем контроля, управления и ПАЗ, а также связи и оповещения во взрывоопасных зонах производственных помещений и наружных установок, степень защиты оболочек должны соответствовать требованиям ПУЭ.

5.1.5. Во взрывоопасных помещениях с технологическими блоками I категории взрывоопасности и снаружи перед входными дверями предусматривается устройство световой и звуковой сигнализации о состоянии воздушной среды. Необходимость таких устройств для технологических объектов II и III категорий взрывоопасности определяется при проектировании.

5.1.6. Средства автоматизации, используемые по плану ликвидации аварий (ПЛА), должны быть выделены и обозначены по месту их размещения, в технологическом регламенте и инструкциях.

5.1.7. Системы контроля, управления и ПАЗ, а также связи и оповещения маркируются с нанесением соответствующих надписей, четко отражающих их функциональное назначение, величины уставок защиты, критические значения контролируемых параметров.

5.1.8. Организация работ по поддержанию надежного и безопасного уровня эксплуатации и ремонта систем контроля, управления и ПАЗ, а также связи и оповещения, распределение обязанностей и границ ответственности между техническими службами: механической, энергетической, технологической, КИПиА и др. по обеспечению соблюдения требований безопасности, перечень и объем эксплуатационной, ремонтной и другой технической документации устанавливаются соответствующими министерствами (ведомствами), Госстандартом СССР по согласованию с Госгортехнадзором СССР и соответствующими ЦК профсоюзов.

5.2. Системы управления технологическими процессами.

5.2.1. Технологические процессы, имеющие в своем составе объекты с блоками I категории взрывоопасности, как правило, оснащаются автоматическими и автоматизированными системами управления на базе электронных средств контроля и автоматики, включая средства вычислительной техники.

5.2.2. Система автоматического управления технологическими процессами на базе средств вычислительной техники должна соответствовать требованиям ГОСТ 24.104-85, техническому заданию на них и обеспечивать:

постоянный контроль за параметрами процесса и управление режимом для поддержания их регламентированных значений;

регистрациию срабатывания и контроль за работоспособным состоянием средств ПАЗ;

постоянный контроль состояния воздушной среды в пределах объекта;

постоянный анализ изменения параметров в сторону критических значений и прогнозирование возможной аварии;

действие средств управления и ПАЗ, прекращающих развитие опасной ситуации;

действие средств локализации аварийной ситуации, выбор и реализацию оптимальных управляющих воздействий;

проведение операций безаварийного пуска, остановки и переключения технологического объекта;

выдачу информации о состоянии безопасности на объекте в вышестоящую систему управления.

5.2.3. В помещениях управления должна предусматриваться световая и звуковая сигнализация превышения параметров процесса, которые определяют его взрывоопасность.

5.3. Системы противоаварийной автоматической защиты.

5.3.1. Надежность и время срабатывание систем противоаварийной защиты определяются разработчиками систем ПАЗ с учетом требований проекта и технологического регламента. При этом учитывается категория взрывоопасности технологического объекта и время развития возможной аварии. Время срабатывания системы защиты должно быть таким, чтобы исключалось опасное развитие процесса. В системах ПАЗ запрещается применение многоточечных приборов контроля параметров, определяющих взрывоопасность процесса.

5.3.2. Для взрывоопасных технологических объектов системы контроля, управления и ПАЗ должны проходить комплексное опробование по специальным программам. Серийно выпускаемые приборы проходят специальную отбраковку по результатам дополнительных стендовых испытаний на предприятиях-изготовителях приборов и должны удовлетворять следующим требованиям по надежности:

закон распределения вероятностей отказов должен быть нормальным (гауссовским);

среднеквадратическое отклонение отказов [X] - не более 0,2 величины математического ожидания М [X];

период приработки приборов - не менее 360 ч непрерывной работы, что подтверждается соответствующей документацией;

эксплуатация элементов и приборов осуществляется в период от момента окончания приработки до 0,3 величины математического ожидания М [X].

5.3.3. Выбор системы ПАЗ технологических объектов и ее элементов осуществляется исходя из условий обеспечения ее работы при условии выполнения требований по эксплуатации, обслуживанию и ремонту в течение всего межремонтного пробега защищаемого объекта. Нарушение работы системы управления не должно влиять на работу системы защиты.

5.3.4. Системы ПАЗ и управления технологическими процессами должны исключать их срабатывание от случайных и кратковременных сигналов нарушения нормального хода технологического процеса, в том числе и в случае переключений на резервный или аварийный источник электропитания.

5.3.5. В случае отключения электроэнергии или прекращения подачи сжатого воздуха для питания систем контроля и управления системы ПАЗ обеспечивают перевод технологического объекта в безопасное состояние. Необходимо исключить возможность произвольных переключений в этих системах при восстановлении питания. Возврат технологического объекта в рабочее состояние после срабатывания ПАЗ выполняется обслуживающим персоналом.

5.3.6. В проектах, технологических регламентах и перечнях систем ПАЗ технологических объектов с блоками всех категорий взрывоопасности наряду с уставками защиты по опасным параметрам указываются границы критических (аварийных) значений параметров.

5.3.7. Значения уставок систем защиты определяются с учетом погрешностей срабатывания сигнальных устройств средств измерения, быстродействия системы, возможной скорости изменения параметров и категории взрывоопасности технологического объекта. Значения уставок приводятся в проекте и технологическом регламенте.

5.3.8. Для взрывоопасных технологических объектов предусматривается предаварийная сигнализация по значениям параметров, определяющих взрывоопасность объектов.

5.3.9. Исполнительные механизмы систем ПАЗ, кроме указателей крайних положений непосредственно на этих механизмах, должны иметь устройства, позволяющие выполнять сигнализацию крайних положений в помещении управления.

5.3.10. Емкостная аппаратура с сжиженными газами и ЛВЖ оснащается не менее чем тремя измерителями уровня. Сигнализация предельного верхнего уровня должна осуществляться от двух измерителей уровня.

5.3.11. Для технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности предусматриваются, как правило, электронные средства контроля, автоматики и защиты, в том числе и микропроцессорные системы ПАЗ с самодиагностикой и световой индикацией исправного состояния. Для систем ПАЗ объектов с блоками II-III категорий взрывоопасности предусматриваются средства и методы периодического контроля исправного состояния этих систем.

5.3.12. При выборе систем ПАЗ и их элементов для технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности, как правило, должны применяться резервируемые электронные и микропроцессорные системы. В каждом конкретном случае необходимость резервирования обосновывается.

5.3.13. Контроль за параметрами, определяющими взрывоопасность технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности, осуществляется не менее чем от двух независимых датчиков с раздельными точками отбора. Перечень таких параметров в каждом конкретном случае определяется разработчиком процесса.

5.3.14. Установка деблокирующих ключей в схемах ПАЗ объектов с блоками всех категорий взрывоопасности допускается только для обеспечения пуска, остановки или переключений. Количество таких ключей должно быть минимальным. При этом предусматриваются устройства, регистрирующие количество и продолжительность отключений параметров защиты.

5.4. Автоматические средства газового анализа.

5.4.1. Для контроля загазованности (по ПДК) и НКПВ) в производственных помещениях, рабочей зоне открытых наружных установок предусматриваются, как правило, средства автоматического газового анализа с сигнализацией предельно допустимых величин. При этом все случаи загазованности должны фиксироваться.

5.4.2. Места установки и количество датчиков или пробоотборных устройств анализаторов определяются в проекте.

5.5. Энергетическое обеспечение систем контроля, управления и ПАЗ.

5.5.1. Системы контроля, управления и ПАЗ по обеспечению надежности электроснабжения относятся к особой группе электроприемников I категории в соответствии с ПУЭ. Необходимость отнесения систем контроля, управления и ПАЗ блоков II и III категорий взрывоопасности к электроприемникам особой группы определяется проектом.

5.5.2. Для систем контроля, управления и ПАЗ технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности предусматривается третий независимый источник электропитания для безаварийной остановки технологического объекта в расчетное время.

5.5.3. Для пневматических систем контроля, управления и ПАЗ предусматриваются специальные установки и отдельные сети сжатого воздуха.

5.5.4. Воздух для воздушных компрессоров и систем КИПиА должен быть очищен от пыли, масла, влаги. Качество сжатого воздуха должно соответствовать ГОСТ 17433-80 и быть не ниже I класса загрязненности.

5.5.5. Питающие сети сжатого воздуха должны иметь буферные емкости, обеспечивающие питание воздухом системы контроля, управления и ПАЗ в течение не менее 1 ч при остановке компрессоров. Запрещается использование сжатого воздуха не по назначению.

5.5.6. На вводе в цех предусматриваются пробоотборные устройства для анализа загрязненности сжатого воздуха. Периодичность анализов определяется действующей нормативно-технической документацией.

5.5.7. Помещения управления технологическими объектами и установки компримирования воздуха должны оснащаться световой и звуковой сигнализацией падения давления сжатого воздуха.

5.5.8. Запрещается использование инертного газа для питания систем КИПиА.

5.6. Метрологическое обеспечение систем контроля, управления и ПАЗ.

5.6.1. На предприятии должна быть создана четкая система обеспечения единства и точности измерений технологических параметров в соответствии с ГОСТ 1.25-76 "Метрологическое обеспечение. Основные положения".

5.6.2. Проект, технологический регламент, методики выполнения измерений должны проходить обязательную метрологическую экспертизу. Эксплуатация технологического объекта без соблюдения настоящего требования запрещается.

5.6.3. Средства измерения, входящие в систему контроля, управления и ПАЗ, проходят государственные испытания и поверку. Информационно-измерительные системы (ИИС) проходят аттестацию и метрологическую поверку в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

5.6.4. Анализаторы состава газов и жидкостей подвергаются метрологической аттестации и поверке совместно с устройствами подготовки и отбора пробы, если они влияют на результаты анализа. Средства газового анализа обеспечиваются аттестованными поверочными газовыми смесями.

5.7. Размещение и устройство помещений управления и анализаторные помещения.

5.7.1. Объемно-планировочные решения, конструкция зданий, помещений и вспомогательных сооружений для систем управления, ПАЗ и газового анализа, их размещение на территории взрывопожароопасных объектов осуществляются на основе требований дейстуюших строительных норм и правил, ПУЭ, других общесоюзных нормативно-технических документов и настоящих Правил.

5.7.2. Помещения управления и анализаторные помещения устраиваются, как правило, отдельно стоящими, вне взрывоопасной зоны. Допускается в отдельных случаях при соответствующем обосновании пристраивать их к зданиям с взрывоопасными зонами. При этом запрещается:

размещение над (или под) взрывопожароопасными помещениями, помещениями с химически активной и вредной средой, приточными и вытяжными венткамерами, помещениями с мокрыми процессами;

размещение в них оборудования и других устройств, не связанных с системой управления технологическим процессом;

транзитная прокладка трубопроводов, воздуховодов, кабелей и т.п. через помещения управления;

устройство парового или водяного отопления;

ввод пожарных водопроводов, импульсных линий и других трубопроводов с горючими, взрывоопасными и вредными продуктами.

5.7.3. Помещения управления должны удовлетворять следующим требованиям:

окна в помещении управления должны быть неоткрываемыми; светильники за щитами управления должны иметь индивидуальные выключатели и штепсельные розетки;

иметь воздушное отопление и установки для кондиционирования воздуха (в обоснованных случаях допускается устройство водяного отопления в помещениях управления, не имеющих электронных приборов);

воздух, подаваемый в помещения управления, должен быть очищен от газов, паров и пыли и соответсововать требованиям по эксплуатации устанавливаемого оборудования и санитарным нормам;

полы в помещениях управления должны быть теплыми и неэлекропроводными;

средства или системы пожаротушения должны соответствовать требованиям действующей нормативно-технической документации;

в помещении управления предусматривается световая и звуковая сигнализация о загазованности производственных помещений и территории установки.

5.7.4. Для систем ПАЗ в обоснованных случаях необходимо предусматривать щиты (или панели) с мнемосхемами структуры блокировок, которые должны оснащаться световыми устройствами, сигнализирующими состояние блокировок, источников энергопитания и исполнительных органов.

5.7.5. Анализаторные помещения должны соответствовать следующим требованиям:

иметь площадь остекления не менее 0,05 м2 на 1 м3 объема помещения;

иметь легкосбрасываемую кровлю;

объем анализаторного помещения и технические характеристики систем вентиляции определяются исходя из условий, что в помещении в течение 1 ч должна быть исключена возможность образования взрывоопасной концентрации анализируемых продуктов при полном разрыве газоподводящей трубки одного анализатора независимо от их числа в помещении при наличии ограничителей расхода и давления этих продуктов; при невозможности обеспечения этого условия, кроме основной (рабочей) вентиляции, в помещении должна предусматриваться резерваная (аварийная) система вентиляции, которая автоматически включается в случае загазованности помещений, а также в случае остановки (отключения) рабочей вентиляции.

5.7.6. Запрещается вводить в анализаторное помещение пробоотборные трубки с давлением выше, чем это требуется для работы анализатора. Ограничители расхода и давления на пробоотборных устройствах должны размещаться в безопасном месте, вне анализаторного помещения; анализируемые вещества после анализа должны, как правило, возвращаться в технологическую систему или утилизироваться.

5.7.7. Баллоны с поверочными газами и смесями, газами-носителями, эталонами и т.п. должны отвечать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Запрещается их размещение в анализаторных помещениях. Места и порядок размещения, хранения и использования баллонов определяются проектом.

5.7.8. В анализаторных помещениях запрещается постоянное пребывание людей.

5.7.9. Анализаторы должны иметь защиту от воспламенения и взрыва по газовым линиям.

5.8. Системы связи и оповещения.

5.8.1. Взрывоопасные технологические объекты оборудуются системами двусторонней громкоговорящей и телефонной связи, а взаимосвязанные технологические объекты в необходимых случаях - сигнализацией о работе связанных между собой агрегатов. Двусторонняя громкоговорящая связь в обоснованных случаях предусматривается для технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности с персоналом диспетчерских пунктов, штабом ГО промышленного объекта, службами ВГСС, ВПЧ, сливо-наливными пунктами, складами и насосными горючих, сжиженных и вредных продуктов. Перечень производственных подразделений, с которыми устанавливается связь, вид связи определяются разработчиком проекта в зависимости от особенностей технологического процесса, условий производства с учетом категории его взрывоопасности и других факторов.

5.8.2. В технологических блоках всех категорий взрывоопасности предусматриваются технические средства, обеспечивающие обнаружение, оповещение, локализацию и ликвидацию опасных залповых и других химических выбросов.

5.8.2.1. Средства оповещения и связи для объектов с блоками I категории взрывоопасности, как правило, должны предусматривать применение электронно-вычислительной техники (ЭВТ). Информация, выдаваемая автоматической (или автоматизированной) системой обнаружения и оповещения об аварийных ситуациях, включая данные прогнозирования о путях возможного распространения взрывоопасного (или вредного химического) облака, передается службе ВГСС, ГО промышленного объекта и диспетчеру предприятия, а также в вышестоящую систему управления.

5.8.3. В помещениях управления производствами, имеющими в своем составе блоки I категории взрывоопасности, на наружных установках, в помещении диспетчера предприятия, штабе ГО промышленного объекта и ближайшего населенного пунтка предусматривается установка постов управления и сирен для извещения об опасных выбросах химических веществ. Средства оповещения по внешему оформлению должны отличаться от аналогичных средств промышленного использования, их размещение и устройство - исключать доступ посторонних лиц и возможность случайного использования. Сигнальные устройства систем оповещения пломбируются.

5.8.4. Организация и порядок оповещения производственного персонала и гражданского населения об аварийной ситуации, ответственность за поддержание в состоянии готовности технических средств и соответствующих служб и ликвидацию угрозы химического поражения определяются планами ликвидации аварий.

5.9. Эксплуатация систем контроля, управления и ПАЗ, связи и оповещения.

5.9.1. За правильностью эксплуатации систем контроля, управления и ПАЗ устанавливается контроль.

5.9.2. Запрещается ведение технологических процессов и работа оборудования с неисправными или отключенными системами контроля, управления и ПАЗ.

5.9.3. Допускается в исключительных случаях по письменному разрешению руководителя предприятия кратковременное отключение защиты по отдельному параметру только в дневную смену на время расчетной продолжительности. При этом разрабатываются организационно-технические мероприятия, проект организации работ, обеспечивающие безопасность технологического процесса и производства работ. Отключение предаварийной сигнализации в этом случае не допускается. Примечание. Расчетное время отключения должно определяться проектом и технологическим регламентом. Запрещается ручное деблокирование в системах автоматического управления технологическими процессами.

5.9.4. На период замены элементов системы контроля или управления предусматриваются меры и средства, обеспечивающие безопасное проведение процесса в ручном режиме. В проекте, технологическом регламенте и инструкциях определяются стадии процесса или отдельные параметры, управление которыми в ручном режиме не допускается.

5.9.5. Для технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности в системах контроля, управления и ПАЗ запрещается использовать приборы, устройства и другие элементы, отработавшие свой технический ресурс.

5.9.6. Сменному технологическому персоналу разрешается производить только аварийные отключения отдельных приборов и средств автоматизации в соответствии с рабочими инструкциями. Наладку и ремонт систем контроля, управления и ПАЗ производят работники службы КИПиА.

5.10. Монтаж, наладка и ремонт систем контроля, управления и ПАЗ, связи и оповещения.

5.10.1. Размещение систем контрля, управления и ПАЗ, а также связи и оповещения осуществляется в местах, удобных и безопасных для обслуживания. В этих местах должны быть исключены вибрация, загрязнение продуктами технологии, механические и другие вредные воздействия, влияющие на точность, надежность и быстродействие систем. При этом предусматриваются меры и средства демонтажа систем и их элементов без разгерметизации оборудования и трубопроводов.

5.10.2. Запорная регулирующая арматура, исполнительные механизмы, участвующие в схемах контроля, управления и ПАЗ технологических процессов, после ремонта и перед установкой по месту должны проходить периодические испытания на быстродействие, прочность и плотность закрытия с оформлением актов или с записью в паспорте, журнале. Периодичность испытаний регламентируется.

5.10.3. Работы по монтажу, наладке, ремонту, регулировке и испытанию систем контроля, управления и ПАЗ, связи и оповещения должны исключать искрообразование. На проведение таких работ во взрывоопасных зонах оформляется наряд-допуск, разрабатываются меры, обеспечивающие безопасность организации и проведения работ. Запрещается проведение монтажных, наладочных и ремонтных работ в условиях загазованности.

5.10.4. При снятии средств контроля, управления и ПАЗ, связи и оповещения в ремонт, наладку или поверку должна производиться немедленная замена снятых средств на идентичные по всем параметрам. Для всех взрывоопасных технологических объектов проектом предусматривается резерв средств, исходя из времени ремонта, надежности изделия, условий эксплуатации и категории взрывоопасности объекта.

5.10.5. Ремонт взрывозащищенного электрооборудования должен осуществляться в соответствии с требованиями РД 16.407-87 "Ремонт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования”, системой ТО и ремонта систем измерения и автоматизации и другой действующей нормативно-технической документацией.