安全仪表系统在化工领域的应用张鸿博

安全仪表系统在化工领域的应用张鸿博

张鸿博

新疆华泰重化工有限责任公司，新疆乌鲁木齐830001

摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，安全性在化工装置设计与运行中起着至关重要的作用，安全仪表系统（SIS）的主要作用是在工艺生产过程发生危险故障时将其自动或手动带回到预先设计的安全状态。本文讨论了安全仪表系统的设计过程并举例分析了设计的实际应用。

关键词：安全仪表系统（SIS）；联锁逻辑；控制回路

引言

随着我国工业技术水平的不断提升，化工生产对化工工艺装置的安全性要求越来越高，需要通过在化工工艺装置中安装安全仪表系统，对化工工艺装置的运作进行监督、控制与管理，及时发现装置在运行过程中的数据异常，并根据安全仪表系统的数据显示明确具体的故障区域，有针对性的排出安全隐患。

1安全仪表系统

安全仪表系统的组成包含传感器、执行机构和逻辑控制器，可实行一项或多项安全仪表功能。化工生产安全保护系统中是以仪表、机械、电气类等三类为主。由于化工生产逐渐提高了对安全的要求，因此各个新的操作项目需配备独立的安全仪表系统，以便将控制功能实现。我国现有安全仪表多以性能完全的安全体系的构建为主，以便相关参数的设置可将安全需要满足，为安全仪表提供安全保障。安全仪表系统运用期间，有关安全整体性选择的问题最为首要，就安全整体性选择问题、系统涉及风险问题和严重程度而言，彼此间皆有一定联系存在。安全仪表系统设计期间，确定安全仪表系统完整性相关等级这一工序具有较大的困难。

2石油化工安全仪表系统的策划与实际操作

2.1可靠性设计

安全仪表是由五大部分所构成的，包括：传感器，逻辑计算器，执行器，安全和完整性水平和响应时间。而这个系统的稳定性，则是说一定的时间下，发生事故问题的一个概率值。在整个过程中，任何削弱可靠性的步骤都会对最终系统的正常运行产生影响。而这么久以来，大家将目光更多放置在逻辑运算性的上面，而对于其他几部分却并不重视，这使得整体的安全仪表系统的可靠性大幅度减弱，造成和降低设备风险的需求并不匹配。在逻辑计算器的可靠性方面，首先要保证安全仪表系统的安全水平是一致的。那么在这种情况下，各大生产商生产出各种结构的系统。而在系统可以通过安全等级的认定，也和石油化工装置的安全相符合，那这样的一个结构下的逻辑运算器就是一个可以使用的，可以做出相应的安全保护。

2.2提高自动化仪表管理水平

自动化仪表管理水平提升期间，需着重培养技术人才，以为其技术水平的提升奠定基础。同时，就个别重要项目而言，各区域政府需将一定的经济支持予以企业，帮助他们实现更高的生产质量、水平。此外，需积极提高自动化仪表管理水平，结合企业自身制定管理制度，为企业可持续发展的实现奠定基础。

2.3风险评估

风险评估是安全仪表系统应用的重要环节，以SIS系统中的HAZOP分析系统为例，使用风险矩阵对仪表数值进行计算，并设置具体计算数据的风险等级，对化工工艺装置运行存在的故障进行风险等级的评判，快速做出针对性的维修与完善，尽可能保障装置运行的安全性，安全仪表系统风险评估的关键在于风险标准的设定，不同数据对应的风险标准不同，系统的设计人员应当根据化工工艺设备的一系列数据检测结果，明确设备运行风险的具体标准，并将风险标准录入安全仪表系统中，使得系统能够快速根据风险评估的方法进行相关的风险预测，另外，随着技术的发展，风险评估的结果不仅仅局限于设备的安全性评估，还会从设备受损、维修标准、成本消耗等多个方面进行风险评估，分析得出装置维修、完善与故障处理的必要性。

2.4分类与选型设计

在安全仪表系统中，技术的选择也是多种多样的。你可以选择简单的电气技术，电子技术，可编程技术，当然，你也可以使用更复杂的混合技术。当安全仪表系统选择电子技术和电气技术时，继电器是在这种状态下完成整个逻辑联锁过程的主要工具。可是这个只能完成比较简单的安全性需求，对于较为复杂一些的，是没有办法完成的，所以这两种技术有一定的限制。而在安全生产的重要性被越来越重视的现在，PES技术的一个成熟，使得它成为各个系统应用的一个优先选择。通过PES技术来完成一个安全连锁功能，已经被各大生产商所采纳。但也有一定的限制性，比如下的状态中就不可以采用继电器：定时器功能及锁定功能；高负荷运转、状态经常性改变；以及繁琐的逻辑系统等。

2.5强化自动化仪表质量

企业要想实现自动化仪表质量的提升，需入手于下述方面：首先，制造自动化仪表期间，相关人员需以国家标准和规范为依据严格进行操作；其次，监管人员必须全面落实监管工作，加大监管力度，认真、仔细地检查并验收自动化仪表生产涉及的材料及设备，以此最大限度避免自动化仪表使用期间有关质量问题的产生；最后，完成自动化仪表的制作后，企业需定期对自动化仪表质量进行检测。

3安全仪表系统在化工应用中的发展趋势

3.1提升化工工艺装置运行安全性

安全仪表系统的应用加强了对化工工艺装置安全性的判断，化工工艺装置在运作过程中会受到人为操作不当的影响，导致装置运行故障的发生，如若操作人员不能及时意识到自身操作的错误性，将无法控制该类故障的发生，安全仪表系统加强了对装置运行的安全检测，实时监督装置运行的故障点、并发出警示后及时触发保护装置，切断电源，降低装置故障对装置元件的破坏，安全仪表系统的应用平衡了化工生产与安全生产之间的协调性，推动了化工工艺装置生产与运行的可持续发展。

3.2智能化发展方向

智能化安全仪表系统是以智能化传感器、数字阀门定位器进行通讯。安全仪表系统智能化发展能使其实用性得到进一步完善，不但可将人工操作节省，还能实现安全性能的提升。

3.3推动控制系统的集成化发展

安全仪表系统在化工工艺装置中的应用，随着科学技术水平的不断提升，人们加强对安全仪表系统应用的研究力度，尝试将安全仪表系统与具体的装置控制系统相连接，推动了装置控制系统的集成化发展，并在诸多控制系统的配合下发挥了安全仪表系统的最大会效益，大大提高了企业化工工艺装置运行的有效性，促进企业的生产实力不断提升。

3.4过程更高、维护成本更低

安全仪表的系统本身也会有个别故障问题出现，即便安全系统有相关故障问题出现，在安全仪表系统安装的同时，安全仪表系统也会检测本身出现的故障问题，如此一来系统即可实现更高的可使用率。安全仪表本身的智能化系统可在诊断功能的运用下为自身提供稳定性保障，排除故障。

结束语

总而言之，在化工工艺装置中安全仪表系统应用具有危险警报的及时性、安全系统的自动化、降低事故发生率等重要性，通过不同类型安全仪表系统的应用、风险评估、可用性判断、提升化工工艺装置运行安全性、推动控制系统的集成化发展等策略的开展，促进化工工艺装置对安全仪表系统应用的有效性不断提升，为化工工艺装置的安全运行提供保障。

参考文献

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