中華人民共和國安全生產行業標準
AQ 3051-2015
液氯鋼瓶充裝自動化控制系統技術要求
Technical Requirements for
Automation Control System of Liquid Chlorine Cylinder Filling
（報批稿）
國家安全生產監督管理總局 發布
2015-03-6發布 2015-09-01實施
目 次
前 言 II
1 范圍 1
2 規范性引用文件 1
3 術語和定義 1
4 工藝技術要求 2
5 自動化控制系統技術要求 2
6 自動化控制系統實施 4
7 自動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監督管理總局提出。
本標準由全國安全生產標準化技術委員會化學品安全分技術委員會（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、國家安全生產監督管理總局化學品登記中心。
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、于風清。
液氯鋼瓶充裝自動化控制系統技術要求
1 范圍
本標準規定了液氯鋼瓶充裝的工藝單元范圍、工藝技術要求及其自動化控制系統的監控項目、硬件和功能設計等技術要求。
本標準適用于液氯鋼瓶充裝自動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 術語和定義
下列術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 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、電子標簽讀寫系統以及工業數據通訊網絡等儀表和附件所組成的數據采集與監控系統（以下簡稱系統），用以完成液氯鋼瓶的定量充裝，實現自動控制、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記錄儲存等。
液氯鋼瓶充裝自動化控制系統由三部分組成：
a）現場充裝單元。主要由液氯鋼瓶電子秤、現場操作箱、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。實現充裝檢測、控制全過程，并監測生產環境的功能。
c）鋼瓶檔案管理系統。由電子標簽讀寫系統、計算機、專用管理軟件和打印機等組成。
3.2
現場操作箱（盤） local operation panel
為操作人員提供充裝相關信息、聲光報警信號，并能夠便于操作人員就地操控現場充裝單元。配備有人機接口、聲光報警、按鈕、切換開關等。
4 工藝技術要求
4.1 鋼瓶監控
經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無誤后，方可進入充裝程序。
4.2 液氯充裝
來自液氯泵的液氯，經過切斷閥進入液氯鋼瓶。電子秤實時監控鋼瓶重量，旦達到目標重量，智能充裝控制系統應自動關閉入口切斷閥，并用聲光信號提醒操作人員。
4.3 超裝報警
當發生超裝或充裝超時時，控制系統應自動發出報警。
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GB 50493-2009。
4.5 檔案管理
整個充裝過程中，液氯鋼瓶應處于鋼瓶檔案管理系統的實時監控之中。
5 自動化控制系統技術要求
5.1 系統基本要求
5.1.1 液氯鋼瓶充裝自動化控制系統應對現場采集的數據和信息進行智能分析，完成自動充裝、故障診斷和事故預警，及時發現異常。并為操作人員進行現場故障的排除和應急處置提供指導。
5.1.2 按照有關標準規范的要求，合理選擇、設計、安裝、調試和操作維護系統設備和設施，確保自動化控制系統的高可靠性。
5.1.3 液氯鋼瓶充裝自動化控制系統宜相對立，現場傳感器的數據宜直接接入到系統控制單元中。
5.1.4 液氯鋼瓶充裝自動化控制系統控制單元宜設置在現場操作室。
5.1.5 現場操作室和現場操作箱應同時提供聲光報警。
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，并能實現遠程停泵；
c）液氯泵的出口壓力，并能報警；
d）液氯鋼瓶中的液氯重量（由電子秤稱量），并能報警；
e）液氯充裝過程中，嚴格控制充裝壓力；
f）氯氣泄漏檢測報警；
g）液氯儲槽液氯進出口的緊急切斷閥狀態，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主流技術和通用產品，保證系統滿足安全性、可靠性、先進性、可擴展性、開放性和實時性的要求；
b）所用設備應符合國家或行業相關技術標準規范的要求，經國家有關部門和監測檢驗機構認證、檢驗合格；
c）現場操作箱應提供人機接口、手動/自動切換裝置、啟停按鈕；
d）現場操作箱宜采用正壓通風；
e）現場操作箱、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）電子標簽讀寫器應采用總線方式直接與控制單元通訊；
j）系統或公用工程故障時切斷閥應處于安全狀態；
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、組態軟件、數據庫、編程語言等系統軟件和開發工具軟件應選擇通用、開放、可靠、成熟、界面友好、易維護和易操作的主流產品；
b）軟件設計宜采用實時多任務操作系統。
5.5 功能設計
功能設計應滿足工藝技術要求和監控要求。
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回訊開關、電機運行狀態等開關量的采集功能。數據采集間隔應可調。
5.5.2 顯示
系統顯示功能包括：
a）系統應實時顯示各測點的參數及各設備的運行狀態；
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時趨勢和歷史趨勢；
d）系統應具有報警信息覽顯示功能；
e）系統應支持各類統計和查詢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施控制。
5.5.4 存儲
系統存儲功能應滿足下列要求：
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，所有數據應附帶時間信息；
c）存儲時間應不少于30天。
5.5.5 統計查詢與數據分析
系統應具有對實時和歷史數據的多條件查詢和分類統計功能。
5.5.6 報警
系統應在現場操作室和現場操作箱同時提供聲光報警。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） 人機對話功能；
c） 信息發布功能；
d） 用戶權限管理功能；
e） 在線修改參數功能。
5.6 系統性能要求
5.6.1 工作穩定性
系統應進行工作穩定性試驗，通電試驗時間不小于7天。測試期間，系統性能應符合本標準以及生產企業產品標準的要求。
5.6.2 可靠性
系統平均無故障工作時間應不小于8000小時，并應滿足監控要求。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，其性能應符合各自企業產品標準的規定。
5.6.4 系統電源
系統宜配備不間斷電源，當電網停電后，能繼續保持監控至少30分鐘。
6 自動化控制系統實施
自動化控制系統設計單位應具備相應的設計資質。
自動化控制系統集成商和施工單位應具備相應的資質，并具有氯堿行業內良好的工作業績。施工規范參見GB 50093-2002。
液氯充裝企業應組織現場聯合驗收測試，保證系統達到預期要求。
7 自動化控制系統維護和管理
7.1 自動化控制系統檔案
液氯充裝企業應建立液氯鋼瓶充裝自動化控制系統技術檔案，并及時更新。
液氯充裝企業應制定自動化控制系統相關硬件或軟件變更管理要求并認真執行。
7.2 維護
液氯充裝企業應建立自動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務技術和安全知識培訓并達到所要求的能力。
液氯充裝企業應制定自動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，對自動化控制系統進行性能測試，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標準規定進行強制檢定。
7.5 故障臺帳
液氯充裝企業應建立自動化控制系統故障臺帳，包括故障現象、處理過程、處理人簽字、預防措施、改進建議等內容。
7.6 應急預案
液氯充裝企業應充分分析自動化控制系統失效的風險，制定相應的應急預案，并定期進行演練。
