在化工工艺装置中安全仪表系统的应用思考

在化工工艺装置中安全仪表系统的应用思考

姚刚

山东滨化集团股份有限公司 基础化工生产基地 生产五部， 三氯乙烯装置

摘   要：高温、高压、有毒有害物质泄漏及易燃易爆等危险因素多存在于化工生产期间，当事故发生后会对人员、财产造成严重损害。安全仪表系统能够及时响应存在于生产设施的危险因素，并以设定程序为依据迅速实施相关保护措施，最大限度降低风险，为人员、设备提供可靠安全保障。鉴于此，本文就化工装置中安全仪表系统的应用展开了分析。

关键词：化工装置  安全仪表系统  应用

对于企业日常运营、经济效益而言，生产安全十分重要，密切联系着员工生命财产安全，因此需入手于各个角度，推动企业运营安全性的全面提升。应用安全仪表系统，可帮助企业对生产过程进行更好的监控，提前预防危险或是发生安全事故后可第一时间将产生安全事故的原因找出，并予以合理的解决措施，最大限度降低负面影响。故而安全仪表系统近年来得到了更为广泛的应用。

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[1]。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  化工装置中安全仪表系统应用的关键问题

2.1 保证安全性、可靠性

对于化工装置而言，安全仪表系统极为重要，因此必须为安全仪表系统的运行提供正常、准确的保障。要想实现化工装置中安全仪表系统使用准确性、安全性的全面提升，在设计仪表系统时需对软件编程问题予以高度重视，最大限度降低安全仪表系统在有故障或是错误操作存在的情况下产生的负面效应，并及时完成问题的解决。

2.2 保證功能稳定性

安全仪表功能体系的健全与否、系统自身的稳定与否皆能对化工生产期间功能的发挥造成直接影响，尤其是在安全预警、仪表检测中更为显著，因此需将安全仪表系统实用性提高，为其功能提供健全、稳定保障[2]。由于化工企业工作存在风险性，因此必须重视安全防护工作。各个企业都存在不一致的生产情况、生产技术，若是将其他企业的安全仪表系统照搬至自身企业中，适用效率必然会受到影响。

2.3 保障扩展性与维护性

化工装置中应用安全仪表系统，需对安全仪表系统维护的便捷性予以全程关注，依据此方式确保安全仪表系统运行的稳定性，这也提出了需对安全仪表系统保养、维护工作予以高度重视的要求。设计安全仪表系统时，还需对其自身扩展性予以关注，通过系统扩展性的提升可将安全仪表系统受到的来自化工生产工艺发展的负面影响最大限度避免，为不断扩展提供保障，并与时代发展需求相适应，同时还能将更换系统元器件的个别不必要费用节省。

3  安全仪表系统的设计与应用

3.1 安全仪表系统的设计

（1）测量仪表设计。

在设计安全仪表系统时，应以模拟量测量仪表为主，倘若选取开关仪表，在长期不动作下仪表会有误差产生。设计测量仪表的需与下述原则相结合：其一，冗余设置原则，即以冗余测量仪表来实现测量仪表;其二，测量仪表设置追踪，需确保其独立于基本过程控制系统;其三，控制阀始终独立设置。SIL1级测量仪表可共用于基本控制系统;SIL2级测量仪表需尽量脱离基本过程控制系统;SIL3级测量仪表需独立于基本控制系统;其四，控制阀始终需冗余设置。SIL1级安全仪表功能可选取单一测量仪表;SIL2级尽量选取冗余测量仪表;SIL3级应以冗余测量仪表为主。

（2）最终元件设计。

该部分设计是以电机、电磁阀和气动控制阀等为主。设计过程中需充分考虑控制阀附件配置，需确保仪表中电磁阀长期带点、耐高温、线圈绝缘且隔爆等[3]。工艺期间（非）正常运行中需保障电磁阀（非）励磁工作。SIL1级安全安全仪表功能，控制阀可与基本过程控制系统共用;SIL2级安全仪表功能，控制阀宜与基本过程控制系统分开;SIL3级安全仪表功能，控制阀应与基本过程控制系统分开。SIL1级安全仪表功能可采用单一控制阀;SIL2安全仪表功能宜采用冗余控制阀;SIL3级安全仪表功能应采用冗余控制阀。

（3）逻辑控制器设计。

逻辑控制器在安全仪表系统中主要负责逻辑功能的实现，遵循的原则包含：其一，冗余设置原则，也就是安全仪表功能的实现可通过冗余逻辑控制器完成;其二，独立设置原则。逻辑控制器设置期间，需确保其独立于基本过程控制系统。

3.2 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。

3.3 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。

4  安全仪表系统在化工应用中的发展趋势

4.1 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[4]。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。

4.2 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。

4.3 过程控制系统集成

化工应用实践期间，安全仪表系统不但能将通讯接口、网络的有机统一满足，还能有效控制该基本过程。现下，大部分企业为了将安全仪表系统应用的投入降低，并推动企业效益的增加，通常都会采用集成手段。该方法对于个别要求较低、规模偏小的企业来说，应用价值十分显著。

5  结语

依据上文分析不难发现，将安全仪表系统应用于化工装置中的价值、作用十分重要，不但能将安全事故的发生降低至最低，同时还能为装置的运行提供安全保障。《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》中要求所有有关“两重点一重大”的新建化工装置和危险化学品储存设施需设计与要求相符合的安全仪表系统，这也就明确了化工装置中安全仪表系统应用的法规要求，能将更可靠的保障提供给化工装置的安全生产。

参考文献

[1] 姚春娟.化工工艺装置中安全仪表系统的应用[J].中國石油和化工标准与质量，2016，36（9）：92-93.

[2] 张亮.安全仪表系统在化工工艺装置中的应用[J].化工管理，2016（4）：219.

[3] 杨韬.化工装置中安全仪表系统的应用简述[J].化工管理，2017（18）：194.

[4] 郑淞宸.安全仪表系统在化工装置中的应用研究[J].山东工业技术，2016（10）：76.