一、項目背景介紹

根據《石油化工安全儀表系統設計規范》（SH/T 3018）及IEC 61511國際標準，結合兩大自主化裝置的高風險特性，項目最終確定配置32套SIS系統：其中13套進口系統專項用于乙烯裝置（裂解爐、壓縮區等SIL3級單元）和POSM裝置（過氧化、環氧化等高危單元），保障核心自主工藝的安全冗余；19套國產系統覆蓋18萬噸/年丁二烯抽提裝置、10/6萬噸/年MTBE/丁烯-1裝置、40萬噸/年芳烴抽提裝置等20套SIL2級及以上裝置，構建“核心裝置進口保障+輔助裝置國產規模化”的安全控制體系，既支撐自主工藝落地，又推動高端裝備國產化替代。

中國石油廣西石化煉化一體化轉型升級項目作為國家“十四五”能源結構優化重點工程、中國石油集團自主化技術示范標桿項目，總投資超360億元，建成后將形成年加工原油1000萬噸、生產乙烯120萬噸、環氧丙烷27萬噸/苯乙烯60萬噸的核心產能，成為西南地區首個集原油加工、高端化工產品生產于一體的自主化示范基地。

項目核心亮點在于兩大自主化關鍵裝置：一是乙烯裝置，采用我國自主知識產權成套工藝技術，涵蓋裂解、急冷、壓縮、深冷分離等核心單元，工藝過程涉及高溫（裂解爐出口溫度達800℃+）、深冷（精餾塔塔頂溫度低至-100℃以下）、高壓等極端工況，存在物料泄漏、反應失控、聚合爆炸等多重高危風險，安全控制要求達到國際先進水平；二是POSM裝置，作為中國石油首套自主設計、采購、施工（EPC）的大型環氧丙烷/苯乙烯聯合裝置，集成乙苯、過氧化、環氧化等12個核心單元，采用國內自主研發專利技術，是項目轉型升級的核心標桿，其工藝復雜性、設備集成度均為國內同類裝置首創。

二、項目目標與原則

（一）核心目標

安全保障目標：實現兩大自主化裝置及全流程21套裝置重大風險點實時監測，異常工況下250毫秒內觸發聯鎖動作，杜絕重大安全事故，支撐自主工藝長周期穩定運行。

自主適配目標：確保SIS系統與乙烯自主成套工藝、POSM自主EPC模式深度兼容，驗證進口系統對國產自主工藝的適配能力，以及國產系統規模化應用的可靠性。

合規示范目標：所有系統通過CNAS認可的SIL功能安全認證，形成“自主工藝+安全儀表系統”的可復制實施標準，打造國有企業國產化SIS系統應用標桿。

（二）實施原則

獨立性與兼容性統一原則：SIS系統與DCS物理隔離、邏輯獨立，同時實現與自主工藝控制系統的數據互通，保障操作協同性。

創新與穩健平衡原則：在推動國產系統規模化應用、自主工藝適配創新的同時，嚴格遵循IEC 61511等國際標準，確保系統可靠性。

質量優先原則：堅守高質量服務標準，對每一項作業流程、每一個技術參數進行嚴格把控，確保SIS系統功能滿足設計指標，運行穩定可靠。

協同高效原則：加強與業主、施工單位、設備供應商、設計單位等多方的溝通協作，建立高效聯動機制，及時解決現場問題，保障項目進度。

問題導向原則：聚焦現場實際問題，快速響應、精準施策，以解決問題為核心推動服務工作落地，確保項目順利推進。

三、項目規劃

（一）整體規劃框架

項目規劃階段，我們聯合設計單位、專利商完成了全流程方案論證。一是開展工藝危險與可操作性分析（HAZOP），識別各裝置關鍵危險節點，確定SIS系統的保護范圍、聯鎖邏輯及安全完整性等級（SIL）要求；二是完成系統架構設計，采用“冗余配置+獨立冗余”模式，確保核心控制單元、輸入輸出模塊、通信鏈路的高可靠性；三是制定詳細的項目實施計劃，明確設計、設備采購、開箱檢驗、硬件安裝、軟件調試、邏輯確認、試運行等各階段的時間節點、責任分工及質量控制點；四是建立合規性管理體系，梳理全生命周期所需的技術文檔、檢驗報告，確保各環節可追溯。

（二）系統配置規劃

四、實施與應用詳細情況

（一）實施過程關鍵環節

設備采購與開箱檢驗：依據設計方案完成SIS系統核心設備（控制柜、CPU模塊、輸入輸出模塊等）的采購，嚴格審核供應商資質及產品合規性證明。設備于2024年11月15日到貨后，組織施工、監理、供應商三方聯合開箱，核對設備外觀、數量、型號與合同一致性，核查產品合格證、技術說明書等資料，確保設備完好無損、資料齊全，順利簽署開箱檢驗報告。

硬件安裝：自2024年12月20日啟動硬件安裝工作，施工團隊嚴格按照設計圖紙及施工規范操作，重點把控設備固定、接線工藝、接地系統等關鍵環節，避免出現松動、短路、接地不良等問題。期間每日開展現場巡檢，及時整改安裝偏差。至2025年4月30日，所有硬件設備全部安裝到位，經初步檢測，設備運行狀態良好。

軟件調試與邏輯確認：硬件安裝完成后立即開展軟件調試，完成系統初始化、程序加載、通信鏈路配置等基礎工作，重點對邏輯功能、報警功能、聯鎖動作響應時間等進行全面測試。同時，組織設計單位、專利商召開多輪邏輯確認會議，逐一核查邏輯圖、聯鎖值，針對部分邏輯關系分歧，通過現場工藝驗證、理論論證達成共識，完成邏輯優化完善，最終獲得設計與專利商的正式確認文件。

文檔簽署與合規驗證：同步完成設備開箱檢驗報告、材料進場檢驗報告、隱蔽工程驗收報告、邏輯確認報告等全套技術文檔的簽署審核，確保文檔真實完整。組織開展SIL驗證測試，邀請第三方機構對系統安全完整性等級進行評定，驗證結果符合設計要求。

分批次投用與優化：先于2025年10月完成乙烯裝置8套進口SIS系統投用，9月完成POSM裝置5套進口系統投用，隨后分3批推進19套國產系統投用，2025年11月實現全系統穩定運行，投用過程無一次因SIS系統故障導致的非計劃停車。

（二）應用成效

目前，SIS系統已完成試運行階段，正式投入項目各核心裝置的安全防護應用。系統實時監測各工藝環節的溫度、壓力、液位、流量等關鍵參數，當出現參數超標、設備故障等危險工況時，可在150毫秒內觸發聯鎖保護動作，快速切斷危險物料供應、啟動緊急泄壓等措施，有效遏制事故擴大。同時，系統具備完善的運行數據記錄與故障診斷功能，可實時反饋設備運行狀態，為運維人員提供精準的故障定位依據，提升運維效率。

五、項目創新性

（一）核心創新點1：國產SIS系統規模化應用的行業突破

本項目一次性應用19套國產SIS系統，是目前國有企業煉化一體化項目中國產SIS系統使用套數最多的案例，實現三大突破：

規模突破：打破國產SIS系統“小范圍試點、零星應用”的行業現狀，首次在大型煉化項目中實現多裝置、多SIL等級的規模化部署，覆蓋從主裝置到公用工程的全流程；

技術突破：所選國產系統均通過SIL3功能安全認證，核心控制器、安全軟件均具備自主知識產權，打破了外資品牌在高端安全控制領域的壟斷，驗證了國產系統在復雜工況下的可靠性；

模式突破：建立“國產+進口”差異化配置模式，根據風險等級科學分配資源，既保障了高風險環節的安全冗余，又推動了國產裝備的規模化應用。

（二）核心創新點2：自主工藝與SIS系統的協同適配創新

針對乙烯自主成套工藝、POSM自主EPC模式的特殊性，創新形成“三協同”適配方案：

工藝-自控協同：聯合工藝專利方與SIS供應商，共同梳理自主工藝的風險邏輯，將專利技術的控制要求轉化為SIS聯鎖程序，避免自主工藝與安全系統的適配斷層；

進口系統-國產工藝協同：首次實現進口SIS系統對我國自主乙烯、POSM工藝的規模化適配，解決了進口系統對國產專利技術的協議兼容、邏輯適配難題，形成可復制的適配標準；

自主EPC-系統集成協同：針對POSM裝置首套自主EPC模式，創新建立“設計-采購-施工-調試”全流程SIS集成協同機制，統一技術接口標準，避免傳統EPC模式下的系統集成壁壘。

（三）創新價值

戰略價值：響應國家“自主可控、安全可控”政策，既驗證了國產SIS系統的規模化應用能力，又保障了自主石化工藝的安全落地，為國家能源產業鏈安全提供支撐；

產業價值：推動國產SIS系統產業鏈升級，促進國內廠商在核心算法、低溫/高壓工況適配等方面的技術迭代，帶動國產SIS在煉化行業的市場占比提升。

六、重點與難點問題及解決思路

（一）重點問題

乙烯自主知識產權成套工藝的SIS邏輯適配：自主工藝的流程特性、風險場景與傳統引進工藝差異較大，缺乏成熟的SIS聯鎖邏輯參考；

POSM裝置自主EPC模式下的SIS系統集成：首套自主設計、采購、施工，設計、施工、設備供應商分屬不同單位，技術接口標準不統一，集成協同難度大；

國產系統規模化應用的可靠性驗證：19套國產系統覆蓋多裝置、多工藝，需確保長周期運行穩定性，避免批量故障風險。

（二）難點問題及解決思路

1. 難點一：POSM裝置自主EPC模式的多單位協同集成

問題描述：POSM裝置的設計單位、施工單位、設備供應商分屬3家不同企業，各單位的技術接口標準（如信號類型、通信協議、安裝規范）不統一，導致SIS系統與現場設備、DCS系統的對接出現兼容性問題，進度滯后風險高。

解決思路：一是建立“數字化協同平臺”，制定統一的技術接口標準（如信號采用4-20mA標準信號、通信協議統一為OPC UA），要求所有參建單位在平臺上傳設計圖紙、設備參數、施工進度，實現數據實時共享；二是設立“集成總協調組”，由設計院牽頭，各單位指派專職技術代表駐場，每周召開協同會議，提前排查接口沖突，解決信號對接、安裝位置沖突等問題；三是采用“先試點后推廣”的集成方案，選取POSM裝置的環保單元進行小范圍集成試點，驗證接口標準的可行性后，再推廣至全裝置5套進口SIS系統，避免大規模返工。

2. 難點二：國產系統規模化應用的可靠性驗證

問題描述：19套國產系統需覆蓋20套裝置，涉及PP、HDPE、FDPE、公用工程等多種工藝，若出現批量質量問題，將影響項目整體投產進度，且國產系統在大型煉化項目的長周期運行數據不足。

解決思路：一是實施“三級驗證”機制，包括出廠驗證（要求供應商提供每臺設備的出廠測試報告，重點驗證冗余切換、故障診斷功能）、到貨驗證（現場開展硬件通電測試、軟件功能測試，不合格設備直接退換）、聯調驗證（與現場設備、工藝系統聯調，測試聯鎖響應速度、數據準確性）；二是選取“關鍵裝置試點運行”，優先在公用工程裝置投用3套國產系統，進行1個月試點運行，監測平均無故障運行時間（MTBF）、誤動作率等指標，確認達標后再批量投用剩余16套；三是建立“國產化系統運維專班”，聯合供應商組建駐場運維團隊，提供24小時技術支持，同時開展運維人員專項培訓（累計培訓時長120小時/人），提升自主運維能力，累計快速處置minor故障17次，無影響生產的重大故障。

本方案精準契合國家“自主可控”戰略，為中石油廣西石化標桿項目構建差異化SIS安全體系，實現19套國產SIS規模化應用突破，破解自主工藝適配等行業痛點。系統響應快、運行穩定，保障核心產能釋放，形成可復制范本，推動煉化行業國產替代與產業鏈升級，戰略價值與行業引領作用顯著。