石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設計之我見

1、 石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設計之我見 摘要：眾所周知，當前化工產業(yè)發(fā)展迅速。隨著自動化技術的不斷發(fā)展和應用，化工安全儀表系統(tǒng)應運而生，該系統(tǒng)憑借著安全性、智能性等特征，被廣泛地應用于化工生產中，并取得了良好的應用效果，不僅提高化工生產的高效性和安全性，還促使化工企業(yè)向自動化、智能化、數字化方向不斷發(fā)展，為進一步提高化工企業(yè)的知名度和影響力提供了重要的平臺支持。因此，如何科學設計和應用化工安全儀表系統(tǒng)工程是相關人員必須思考和解決的問題。關鍵詞：石油化工裝置；安全儀表系統(tǒng)；設計引言隨著近年來化工行業(yè)生產安全事故的頻發(fā)，國內對化工行業(yè)生產安全的重視程度不斷提升。安全儀表系統(tǒng)，用于實現化工控制系統(tǒng)中

2、超限報警和安全聯鎖功能，是化工企業(yè)自動控制中的重要組成部分。在石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設計過程中，必須要科學規(guī)范的進行標準化的設計、系統(tǒng)建設、系統(tǒng)管理和系統(tǒng)經營，以此降低安全隱患的發(fā)生率，保證企業(yè)工作人員及人民的生命健康。1化工安全儀表系統(tǒng)的基本概念安全儀表系統(tǒng)包含檢測單元（傳感器）、控制單元（邏輯控制器）、執(zhí)行單元（切斷閥等最終執(zhí)行元件）?；ぱb置及危化品儲罐正常生產時處于靜止或休眠狀態(tài)，當出現壓力、溫度、液位、流量、組分等工藝參數超限的危險狀況時，能夠越過基本過程控制系統(tǒng)（bpcs），發(fā)出警報并執(zhí)行預定程序，快速、準確地執(zhí)行聯鎖動作，實現生產過程緊急停車或自動導入預定的安全狀態(tài)。安全儀表

3、系統(tǒng)的全生命周期是指從生產工藝過程的風險識別開始，找出風險管控的方案，確認必需安全聯鎖回路及其功能，再對安全儀表系統(tǒng)進行工程設計、安裝、驗收、投用、維護，改進、拆除等完整過程。2安全儀表系統(tǒng)的設計安全儀表的安全度是整個儀表系統(tǒng)設計的關鍵因素。當然除此項指標之外，工作人員對安全儀表系統(tǒng)進行管理時，還對其運行模式當中的故障運行模式和故障的安全模式進行深入的研究，才可以保證安全儀表系統(tǒng)設計的科學性及合理性。工作人員在進行安全儀表系統(tǒng)設計工作時，必須保證系統(tǒng)的可靠性，可用性，邏輯設計合理性。在保證以上性能的同時，還需重視傳感元件，設計邏輯運算器設計，以及聯動保護設計的相關功能，只有在重視以上性能的前提

4、下，才可以保證整個安全儀表系統(tǒng)得以穩(wěn)定運行。3設置化工安全儀表的基本原則3.1安全性原則為確?；ぱb置的生產安全，安全儀表系統(tǒng)應具有和生產工藝過程相匹配的安全完整性等級（sil），依據國際電工委員會標準iec61508電氣/電子/可編程電子安全系統(tǒng)的功能安全的規(guī)定，安全儀表系統(tǒng)的安全完整性等級自低到高分為sil1、sil2、sil3、sil4等4個不同的級別?；ば袠I(yè)安全儀表的安全完整性等級在sil1sil3之間，sil4級別主要用于核工業(yè)。安全儀表系統(tǒng)等級差異體現在設計、制造、安裝、調試、維護等方面的技術要求均不相同。安全儀表系統(tǒng)的安全完整性等級越高，就代表該系統(tǒng)的安全系數越高，各類功能的失

5、效概率越低。3.2獨立性原則在化工生產過程出現超限工況時，安全儀表系統(tǒng)能夠不依附基本過程控制系統(tǒng)（bpcs），獨立完成安全聯鎖、緊急停車等安全保護功能。安全儀表系統(tǒng)的電源、通訊模塊、檢測元件、邏輯控制器、執(zhí)行元件等均應單獨設置，不與基本過程控制系統(tǒng)共用。中央控制室及現場機柜間應設置sis系統(tǒng)專用的工程師站、輔操臺、報警器、系統(tǒng)機柜、輔助機柜等。3.3故障安全型原則安全儀表系統(tǒng)應屬于安全故障類型，當安全儀表系統(tǒng)本身發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠自動轉變?yōu)榘踩珷顟B(tài)，以此來避免生產設備由于安全儀表系統(tǒng)本身的故障或意外情況處于不安全狀態(tài)。在進行安全儀表系統(tǒng)設計時，應對系統(tǒng)設計、組件選擇、軟件編程等進行全面、綜合

6、的考慮，必須要保證系統(tǒng)的絕對安全性。4石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設計策略4.1檢查傳感元件設計安全安全等級越高的安全儀表系統(tǒng)，它在實際運營的過程當中就可以實現更多的安全功能，而且安全功能失敗的可能性也越低。在石油化工裝置的安全儀表系統(tǒng)當中，儀表系統(tǒng)檢測和傳感元件都是非常重要的組成部分，這兩個組成零件的性能直接決定了整個系統(tǒng)的安全性能以及檢驗的準確性能。所以設計人員在針對傳感元件進行檢測和設計操作時，必須要始終遵循獨立設置的原則。這一原則就是將一級sis的傳感器與dcs共用，將二級sis的傳感器盡量與dcs分開使用，三級的sis傳感器必須與dcs分開使用。除此之外，還需要遵循冗余設置原則，此原則

7、可以更好地保證系統(tǒng)的安全性以及可用性。4.2系統(tǒng)的邏輯運算器設計與選用繼電器系統(tǒng)，可編程序電子系統(tǒng)以及混合系統(tǒng)是sis邏輯運算器的主要三種類型，這三種不同的系統(tǒng)需要承擔的作用，以及它的設置原則具有較大的差距。首先，繼電器一般使用于邏輯功能較為簡單的場合，可編程序電子系統(tǒng)，則是用于邏輯功能比較復雜的場合。一般情況下在dcs以及mis的通信場合當中，均會選擇可編程序電子系統(tǒng)，它需要經過tuv認證的plc系統(tǒng)作為基礎，除此之外它也可以用于其他的專用系統(tǒng)。在對這些系統(tǒng)進行設計以及選用時，工作人員必須要始終遵循獨立設置原則。除此之外，在對安全儀表設計系統(tǒng)的相關內容進行研究時，設計人員也需要先對邏輯進行優(yōu)

8、化，確保邏輯設計的優(yōu)化與最初安全儀表設計系統(tǒng)的目的性以及可用性保持一致性的原則。只有在保證可用性和目的性一致的前提下，才可以使得安全儀表設計系統(tǒng)經過邏輯設計優(yōu)化工作之后可以繼續(xù)使用。4.3可靠性設計石油化工裝置的安全儀表系統(tǒng)的設計過程中主要由以下幾個部分組成，包括執(zhí)行器、邏輯計算器和傳感器，響應時間、完整性水平及安全水平均屬于安全儀表的構成部分。系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升，指的是在一定時間作用下，事故問題可能發(fā)生的幾率，在進行系統(tǒng)設計的過程中，任何對可靠性產生負面作用的步驟均會對石油化工的最終生產情況產生不利影響。所以，在進行設計的過程中，必須立足于整體進行考慮，并不能僅集中在邏輯運算的考慮之上，而是需

9、要進行系統(tǒng)綜合考量，以降低設備風險的發(fā)生率，降低后期維修成本，減少經濟損失。這就需要能夠依據不同結構的系統(tǒng)，選擇安全等級高，符合企業(yè)石油化工裝置情況的系統(tǒng)，并進行對應的安全保護。結語總之，這幾年化工企業(yè)生產事故發(fā)生的概率相對較高，這里意味著化工行業(yè)的從業(yè)者面臨著巨大的安全威脅。所以安全儀表系統(tǒng)獲得了更多的關注以及應用，它作為安全生產保護鏈當中的重要環(huán)節(jié)，具備監(jiān)測預警的功能，可以對石油化工裝置的安全運行起到重要作用。所以要想保證石油化工生產過程的安全性，就需要重視安全儀表系統(tǒng)設計的相關問題，保證設計過程能遵循高標準的要求，保證儀表系統(tǒng)的準確性、科學性和安全性，從而為化工行業(yè)的工作者的生命安全提供保障。參考文獻：1肖海榮.安全儀表系統(tǒng)工程實施風險管理d.上海：華東理工大學，2017.2王昊辰.安全儀表系統(tǒng)分類及其動作后排放溫室氣體檢測方法研究d.北京：北京化工大學，2013.3張亨.化工裝置安全儀表系統(tǒng)功能安全評估體系的研究與應用d.上海：華東理工大學，201