安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計與應(yīng)用

安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計與應(yīng)用[摘要]化工生產(chǎn)具有較高的危險性，對工藝條件和裝置使用具有十分嚴(yán)格的要求，由于工藝生產(chǎn)中存在較多的不安全因素，危害性較強，因此，工藝裝置使用的過程中更加注重安全可靠性。安全儀表系統(tǒng)是具有專業(yè)認證資質(zhì)、安全完整性較高的一種儀表安全保護系統(tǒng)，能夠快速響應(yīng)化工生產(chǎn)中的安全風(fēng)險，同時還能夠自動檢測處理自身故障，保證其安全性，在化工裝置中得到了良好應(yīng)用。主要對安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計和應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容進行分析。[關(guān)鍵詞]化工裝置;安全儀表系統(tǒng);設(shè)計;應(yīng)用近年來，我國的化工行業(yè)發(fā)展水平不斷提高，使得設(shè)施設(shè)備和工藝技術(shù)都在逐步更新升級，化工生產(chǎn)的工藝復(fù)雜性提高，而且在化工生產(chǎn)的過程中會使用到一些智能化的設(shè)備裝置，其中安全是非常關(guān)鍵的問題。化工生產(chǎn)中出現(xiàn)安全事故會對人員的生命安全和企業(yè)帶來極大的危害，而安全儀表系統(tǒng)的使用能夠保障化工裝置的安全可靠性，減少化工安全事故發(fā)生的次數(shù)，確?；と藛T安全。因此，研究安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計和應(yīng)用具有重要意義。1化工裝置安全儀表系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的原則1.1穩(wěn)定可靠在化工裝置中應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)具有較強的特殊性，在進行設(shè)計和應(yīng)用時，需要確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的運行。安全儀表系統(tǒng)要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，在實際設(shè)計的過程中就需要全面考慮各個方面的因素，從元件的選取、軟件編程、系統(tǒng)內(nèi)容等方面進行綜合設(shè)計，進而保證儀表系統(tǒng)應(yīng)用的安全可靠性[2]。系統(tǒng)在化工裝置中應(yīng)用時，啟動和停運階段，都需要執(zhí)行維護，確保儀表使用正常。而如果安全儀表系統(tǒng)在使用的過程中，由于人為因素或者不可抗因素的影響而出現(xiàn)故障問題，安全儀表系統(tǒng)需要能夠依照故障的實際情況快速做出反應(yīng)，及時辨別相應(yīng)的信號，從而對化工裝置進行鎖定，以停止化工生產(chǎn)，極大降低了危險性，將危害控制在一定范圍內(nèi)，減少損失。1.2功能健全穩(wěn)定安全儀表系統(tǒng)為了能夠更好地發(fā)揮功能，需要在化工裝置設(shè)計過程中進行有效處理，保證其高效地監(jiān)督管理化工生產(chǎn)儀表的數(shù)據(jù)信息，起到安全預(yù)警的作用。因此，在設(shè)計過程中需要保證安全儀表功能的健全性，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的運行。在對安全儀表系統(tǒng)進行設(shè)計時，相關(guān)人員需要有針對性地對系統(tǒng)進行具體情況分析，同時在現(xiàn)場進行勘查，確保儀表運行的精準(zhǔn)性，保證儀表功能的全面發(fā)揮。1.3便于維護與升級化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用過程中，質(zhì)量安全問題是非常關(guān)鍵的。由于化工行業(yè)的特殊性，要想保證儀表的質(zhì)量安全，對儀表的設(shè)計需要保證有完善的儀表功能，能夠方便對儀表的運行情況進行檢查和日常維護。有關(guān)化工裝置的安全儀表選取，要保證安裝的便捷性，在使用和維護方面都比較容易，能夠通過簡單的方式進行檢修。此外，為了能夠更好地監(jiān)管安全儀表系統(tǒng)，在設(shè)計過程中，需要盡量減少化工裝置中儀表個數(shù)，為儀表的設(shè)置留存一定的空間，這樣能夠便于后續(xù)的維護升級，還能夠節(jié)約系統(tǒng)的設(shè)計成本。2安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計2.1應(yīng)用典型邏輯關(guān)系一般來講，在進行化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計時，都需要通過邏輯運算為前提來展現(xiàn)安全系統(tǒng)，通常需要在計算機設(shè)計中添加布爾代數(shù)運算[3]。要想使系統(tǒng)功能得到完整的呈現(xiàn)，需要多段邏輯運算來完成。在對化工裝置安全儀表系統(tǒng)進行設(shè)計時，除了使用過程信號來控制結(jié)果外，還應(yīng)當(dāng)增加補充部分，以此實現(xiàn)操作和信號之間的聯(lián)系，確保安全儀表穩(wěn)定安全的運行。不同的化工工藝，觸發(fā)結(jié)果的處理也存在不同，其安全系統(tǒng)在應(yīng)對方面也有一定的差異。如果化工工藝存在條件性可逆時，傳入信號超過極限，安全儀表系統(tǒng)要有自鎖功能，保證過程發(fā)生后系統(tǒng)不會自動恢復(fù)，避免化工工藝中出現(xiàn)亂序情況，從而減少安全事故發(fā)生的概率[4]。設(shè)計中需要考慮到人工恢復(fù)功能。2.2控制系統(tǒng)回路設(shè)計2.2.1設(shè)計檢測元件安全儀表系統(tǒng)中的控制回路設(shè)計中，關(guān)鍵的是檢測元件的設(shè)計工作，有關(guān)元件的選取需要使用較高價值的配件，這主要是因為檢測元件的質(zhì)量會對系統(tǒng)控制化工裝置的效果產(chǎn)生最直接的影響，考慮到化工裝置運行的環(huán)境，檢測元件使用中會存在一定的耗損情況，為了能夠有效降低配置檢測元件的損耗成本，在設(shè)計時可以盡量選取在溫度、壓力以及流量等方面都滿足較高安全等級和品質(zhì)的配件，并且在后續(xù)的控制過程中注意做好冗余處理。2.2聯(lián)鎖邏輯設(shè)計化工裝置中的安全儀表系統(tǒng)設(shè)計中，聯(lián)鎖邏輯屬于故障安全型。其中的檢測元件和最終執(zhí)行的元件需要在系統(tǒng)正常運行時保證勵磁，而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常時，會出現(xiàn)非勵磁?；ぱb置運行中如果出現(xiàn)故障，系統(tǒng)要能夠自動轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)，這樣防止因為系統(tǒng)自身故障問題或者外部停電而引起裝置危險。聯(lián)鎖系統(tǒng)回路中的壓力變送器分為兩部分，其中每一部分都要進行邏輯的三選二冗余設(shè)計，這樣其中一部分在輸出高報警信號時就會聯(lián)鎖切斷閥門。在聯(lián)鎖設(shè)計中設(shè)置有聯(lián)鎖投用開關(guān)，在旁路狀態(tài)下，安全儀表功能的完整性會受限，所以，旁路操作部分需要有報警、顯示和記錄，手動復(fù)位按鈕在使用之前，化工工藝過程要保證安全，聯(lián)鎖初始條件在沒有恢復(fù)到正常狀態(tài)時，執(zhí)行元件不能復(fù)位。3系統(tǒng)應(yīng)用3.1項目介紹以某化工工藝中的化工裝置為例，在該工藝過程中，對各裝置的控制有嚴(yán)格的要求，而且工藝具有較高的自動化水平，為了能夠使化工裝置在運行中確?？煽堪踩褂昧思酗@示和控制回路。同時結(jié)合工藝的實際需求設(shè)置了聯(lián)鎖回路，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的控制、顯示和聯(lián)鎖，安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的主要集中檢測點和電氣信號都接入中央控制系統(tǒng)。該化工工藝過程中涉及到多種危險性化學(xué)品，整個化工裝置運行過程中，存在重大危險源，因此，依照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的相關(guān)要求，化工裝置中需要設(shè)置安全儀表系統(tǒng)，且要保證獨立。其中裝置的緊急停運以及事故處理系統(tǒng)都要接入安全儀表系統(tǒng)，從而實現(xiàn)聯(lián)鎖停運。3.2運行情況在該化工工藝裝置中設(shè)計的安全儀表系統(tǒng)安裝調(diào)試投入使用后，從現(xiàn)場的應(yīng)用情況來看，運行狀況較穩(wěn)定，和工藝原有的控制系統(tǒng)之間能夠較好的集成，實用性和可靠性較為突出。該系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的突出優(yōu)點主要有：①安全可靠性較高，化工裝置在該工藝過程中使用時，其中的設(shè)施設(shè)備具有較高的復(fù)雜性，而且工藝物料較多，其中如果存在任何一部分安全隱患，都可能會對整個化工工藝產(chǎn)生極大的影響，所以，將安全儀表系統(tǒng)應(yīng)用其中進行安全控制。②穩(wěn)定合理性較強，在該系統(tǒng)設(shè)計中主要使用可靠性高的控制器和元件，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，同時在聯(lián)鎖回路方面具有合理性，所以可以較好地保證化工生產(chǎn)的安全。③系統(tǒng)維護便利，由于在進行系統(tǒng)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)比較簡單，能夠便于進行日常維護，而且系統(tǒng)中的故障檢測功能較為完善，能夠?qū)收蠁栴}進行精準(zhǔn)定位，系統(tǒng)維護的效率得到了良好的提升，系統(tǒng)在投入運行后穩(wěn)定可靠，為化工裝置的安全運行帶來有力的安全保障。4結(jié)束語由于化工工藝的復(fù)雜性和化工物料的危險性，在化工裝置運行中，安全問題非常關(guān)鍵，安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計和應(yīng)用對于提升其安全穩(wěn)定性起到較好的幫