一、项目背景介绍

根据《石油化工安全仪表系统设计规范》（SH/T 3018）及IEC 61511国际标准，结合两大自主化装置的高风险特性，项目最终确定配置32套SIS系统：其中13套进口系统专项用于乙烯装置（裂解炉、压缩区等SIL3级单元）和POSM装置（过氧化、环氧化等高危单元），保障核心自主工艺的安全冗余；19套国产系统覆盖18万吨/年丁二烯抽提装置、10/6万吨/年MTBE/丁烯-1装置、40万吨/年芳烃抽提装置等20套SIL2级及以上装置，构建“核心装置进口保障+辅助装置国产规模化”的安全控制体系，既支撑自主工艺落地，又推动高端装备国产化替代。

中国石油广西石化炼化一体化转型升级项目作为国家“十四五”能源结构优化重点工程、中国石油集团自主化技术示范标杆项目，总投资超360亿元，建成后将形成年加工原油1000万吨、生产乙烯120万吨、环氧丙烷27万吨/苯乙烯60万吨的核心产能，成为西南地区首个集原油加工、高端化工产品生产于一体的自主化示范基地。

项目核心亮点在于两大自主化关键装置：一是乙烯装置，采用我国自主知识产权成套工艺技术，涵盖裂解、急冷、压缩、深冷分离等核心单元，工艺过程涉及高温（裂解炉出口温度达800℃+）、深冷（精馏塔塔顶温度低至-100℃以下）、高压等极端工况，存在物料泄漏、反应失控、聚合爆炸等多重高危风险，安全控制要求达到国际先进水平；二是POSM装置，作为中国石油首套自主设计、采购、施工（EPC）的大型环氧丙烷/苯乙烯联合装置，集成乙苯、过氧化、环氧化等12个核心单元，采用国内自主研发专利技术，是项目转型升级的核心标杆，其工艺复杂性、设备集成度均为国内同类装置首创。

二、项目目标与原则

（一）核心目标

安全保障目标：实现两大自主化装置及全流程21套装置重大风险点实时监测，异常工况下250毫秒内触发联锁动作，杜绝重大安全事故，支撑自主工艺长周期稳定运行。

自主适配目标：确保SIS系统与乙烯自主成套工艺、POSM自主EPC模式深度兼容，验证进口系统对国产自主工艺的适配能力，以及国产系统规模化应用的可靠性。

合规示范目标：所有系统通过CNAS认可的SIL功能安全认证，形成“自主工艺+安全仪表系统”的可复制实施标准，打造国有企业国产化SIS系统应用标杆。

（二）实施原则

独立性与兼容性统一原则：SIS系统与DCS物理隔离、逻辑独立，同时实现与自主工艺控制系统的数据互通，保障操作协同性。

创新与稳健平衡原则：在推动国产系统规模化应用、自主工艺适配创新的同时，严格遵循IEC 61511等国际标准，确保系统可靠性。

质量优先原则：坚守高质量服务标准，对每一项作业流程、每一个技术参数进行严格把控，确保SIS系统功能满足设计指标，运行稳定可靠。

协同高效原则：加强与业主、施工单位、设备供应商、设计单位等多方的沟通协作，建立高效联动机制，及时解决现场问题，保障项目进度。

问题导向原则：聚焦现场实际问题，快速响应、精准施策，以解决问题为核心推动服务工作落地，确保项目顺利推进。

三、项目规划

（一）整体规划框架

项目规划阶段，我们联合设计单位、专利商完成了全流程方案论证。一是开展工艺危险与可操作性分析（HAZOP），识别各装置关键危险节点，确定SIS系统的保护范围、联锁逻辑及安全完整性等级（SIL）要求；二是完成系统架构设计，采用“冗余配置+独立冗余”模式，确保核心控制单元、输入输出模块、通信链路的高可靠性；三是制定详细的项目实施计划，明确设计、设备采购、开箱检验、硬件安装、软件调试、逻辑确认、试运行等各阶段的时间节点、责任分工及质量控制点；四是建立合规性管理体系，梳理全生命周期所需的技术文档、检验报告，确保各环节可追溯。

（二）系统配置规划

四、实施与应用详细情况

（一）实施过程关键环节

设备采购与开箱检验：依据设计方案完成SIS系统核心设备（控制柜、CPU模块、输入输出模块等）的采购，严格审核供应商资质及产品合规性证明。设备于2024年11月15日到货后，组织施工、监理、供应商三方联合开箱，核对设备外观、数量、型号与合同一致性，核查产品合格证、技术说明书等资料，确保设备完好无损、资料齐全，顺利签署开箱检验报告。

硬件安装：自2024年12月20日启动硬件安装工作，施工团队严格按照设计图纸及施工规范操作，重点把控设备固定、接线工艺、接地系统等关键环节，避免出现松动、短路、接地不良等问题。期间每日开展现场巡检，及时整改安装偏差。至2025年4月30日，所有硬件设备全部安装到位，经初步检测，设备运行状态良好。

软件调试与逻辑确认：硬件安装完成后立即开展软件调试，完成系统初始化、程序加载、通信链路配置等基础工作，重点对逻辑功能、报警功能、联锁动作响应时间等进行全面测试。同时，组织设计单位、专利商召开多轮逻辑确认会议，逐一核查逻辑图、联锁值，针对部分逻辑关系分歧，通过现场工艺验证、理论论证达成共识，完成逻辑优化完善，最终获得设计与专利商的正式确认文件。

文档签署与合规验证：同步完成设备开箱检验报告、材料进场检验报告、隐蔽工程验收报告、逻辑确认报告等全套技术文档的签署审核，确保文档真实完整。组织开展SIL验证测试，邀请第三方机构对系统安全完整性等级进行评定，验证结果符合设计要求。

分批次投用与优化：先于2025年10月完成乙烯装置8套进口SIS系统投用，9月完成POSM装置5套进口系统投用，随后分3批推进19套国产系统投用，2025年11月实现全系统稳定运行，投用过程无一次因SIS系统故障导致的非计划停车。

（二）应用成效

目前，SIS系统已完成试运行阶段，正式投入项目各核心装置的安全防护应用。系统实时监测各工艺环节的温度、压力、液位、流量等关键参数，当出现参数超标、设备故障等危险工况时，可在150毫秒内触发联锁保护动作，快速切断危险物料供应、启动紧急泄压等措施，有效遏制事故扩大。同时，系统具备完善的运行数据记录与故障诊断功能，可实时反馈设备运行状态，为运维人员提供精准的故障定位依据，提升运维效率。

五、项目创新性

（一）核心创新点1：国产SIS系统规模化应用的行业突破

本项目一次性应用19套国产SIS系统，是目前国有企业炼化一体化项目中国产SIS系统使用套数最多的案例，实现三大突破：

规模突破：打破国产SIS系统“小范围试点、零星应用”的行业现状，首次在大型炼化项目中实现多装置、多SIL等级的规模化部署，覆盖从主装置到公用工程的全流程；

技术突破：所选国产系统均通过SIL3功能安全认证，核心控制器、安全软件均具备自主知识产权，打破了外资品牌在高端安全控制领域的垄断，验证了国产系统在复杂工况下的可靠性；

模式突破：建立“国产+进口”差异化配置模式，根据风险等级科学分配资源，既保障了高风险环节的安全冗余，又推动了国产装备的规模化应用。

（二）核心创新点2：自主工艺与SIS系统的协同适配创新

针对乙烯自主成套工艺、POSM自主EPC模式的特殊性，创新形成“三协同”适配方案：

工艺-自控协同：联合工艺专利方与SIS供应商，共同梳理自主工艺的风险逻辑，将专利技术的控制要求转化为SIS联锁程序，避免自主工艺与安全系统的适配断层；

进口系统-国产工艺协同：首次实现进口SIS系统对我国自主乙烯、POSM工艺的规模化适配，解决了进口系统对国产专利技术的协议兼容、逻辑适配难题，形成可复制的适配标准；

自主EPC-系统集成协同：针对POSM装置首套自主EPC模式，创新建立“设计-采购-施工-调试”全流程SIS集成协同机制，统一技术接口标准，避免传统EPC模式下的系统集成壁垒。

（三）创新价值

战略价值：响应国家“自主可控、安全可控”政策，既验证了国产SIS系统的规模化应用能力，又保障了自主石化工艺的安全落地，为国家能源产业链安全提供支撑；

产业价值：推动国产SIS系统产业链升级，促进国内厂商在核心算法、低温/高压工况适配等方面的技术迭代，带动国产SIS在炼化行业的市场占比提升。

六、重点与难点问题及解决思路

（一）重点问题

乙烯自主知识产权成套工艺的SIS逻辑适配：自主工艺的流程特性、风险场景与传统引进工艺差异较大，缺乏成熟的SIS联锁逻辑参考；

POSM装置自主EPC模式下的SIS系统集成：首套自主设计、采购、施工，设计、施工、设备供应商分属不同单位，技术接口标准不统一，集成协同难度大；

国产系统规模化应用的可靠性验证：19套国产系统覆盖多装置、多工艺，需确保长周期运行稳定性，避免批量故障风险。

（二）难点问题及解决思路

1. 难点一：POSM装置自主EPC模式的多单位协同集成

问题描述：POSM装置的设计单位、施工单位、设备供应商分属3家不同企业，各单位的技术接口标准（如信号类型、通信协议、安装规范）不统一，导致SIS系统与现场设备、DCS系统的对接出现兼容性问题，进度滞后风险高。

解决思路：一是建立“数字化协同平台”，制定统一的技术接口标准（如信号采用4-20mA标准信号、通信协议统一为OPC UA），要求所有参建单位在平台上传设计图纸、设备参数、施工进度，实现数据实时共享；二是设立“集成总协调组”，由设计院牵头，各单位指派专职技术代表驻场，每周召开协同会议，提前排查接口冲突，解决信号对接、安装位置冲突等问题；三是采用“先试点后推广”的集成方案，选取POSM装置的环保单元进行小范围集成试点，验证接口标准的可行性后，再推广至全装置5套进口SIS系统，避免大规模返工。

2. 难点二：国产系统规模化应用的可靠性验证

问题描述：19套国产系统需覆盖20套装置，涉及PP、HDPE、FDPE、公用工程等多种工艺，若出现批量质量问题，将影响项目整体投产进度，且国产系统在大型炼化项目的长周期运行数据不足。

解决思路：一是实施“三级验证”机制，包括出厂验证（要求供应商提供每台设备的出厂测试报告，重点验证冗余切换、故障诊断功能）、到货验证（现场开展硬件通电测试、软件功能测试，不合格设备直接退换）、联调验证（与现场设备、工艺系统联调，测试联锁响应速度、数据准确性）；二是选取“关键装置试点运行”，优先在公用工程装置投用3套国产系统，进行1个月试点运行，监测平均无故障运行时间（MTBF）、误动作率等指标，确认达标后再批量投用剩余16套；三是建立“国产化系统运维专班”，联合供应商组建驻场运维团队，提供24小时技术支持，同时开展运维人员专项培训（累计培训时长120小时/人），提升自主运维能力，累计快速处置minor故障17次，无影响生产的重大故障。

本方案精准契合国家“自主可控”战略，为中石油广西石化标杆项目构建差异化SIS安全体系，实现19套国产SIS规模化应用突破，破解自主工艺适配等行业痛点。系统响应快、运行稳定，保障核心产能释放，形成可复制范本，推动炼化行业国产替代与产业链升级，战略价值与行业引领作用显著。