石油化工安全儀表系統(tǒng)分析

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摘要：隨著我國經濟飛速發(fā)展，社會中各領域也進入了快速發(fā)展階段，其中石油化工行業(yè)的進步突飛猛進，為社會經濟的建設做出了巨大的貢獻，同時，石油化工行業(yè)的產品成為人們生活中不可缺少的必需品，因此，社會中對于石油化工行業(yè)十分關注。然而，石油化工行業(yè)在生產的過程中各項作業(yè)的實施，存在極大的風險，為了避免此類情況發(fā)生，石油化工企業(yè)應該加強生產過程中的各項控制，想要實現(xiàn)對石油化工生產環(huán)節(jié)的掌握和控制，必須加強對設備的相關儀表進行合理的設計，并對其進行深入的研究，致力于儀表系統(tǒng)的設計得到良好的優(yōu)化，從而提高石油化工生產過程中的安全性、穩(wěn)定性和可靠性?；诖耍恼聡@石油化工安全儀表系統(tǒng)的設計和可靠性進行探析，以此為石油化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：石油化工；安全儀表；設計

在經濟快速發(fā)展的環(huán)境下，科學技術水平也得到了有效的提高，石油化工行業(yè)的生產方式已經由傳統(tǒng)的生產方式，轉變?yōu)樽詣踊纳a，且在科技的支持下，自動化水平越來越完善，同時在生產的過程中安全管理工作就顯得愈發(fā)重要，其要求也逐漸增加，保證生產過程中石油化工設備的安全運行是安全管理工作中的重要內容。因此，為了生產中的安全性，管理工作應該對安全儀表系統(tǒng)加強應用，而且還要對該系統(tǒng)進行深入的研究，致力于儀表系統(tǒng)質量及安全性能的提升，減少石油化工生產過程中問題的發(fā)生，為生產中的安全性和可靠性提供基礎保障。

1對石油化工安全儀表有效改善的途徑

為了保證石油化工生產中設備的儀表系統(tǒng)性能的完整性，對其進行全面的分析，通過分析結果得知，安全儀表系統(tǒng)中存在的不利于系統(tǒng)完整性的問題，以下對問題及優(yōu)化措施進行具體分析：1.1對傳感器的冗余進行科學設計。就冗余配置而言，其在儀表系統(tǒng)中有著重要的地位，也是系統(tǒng)設計中的主要內容，但是，冗余配置的設計，并不是所有的傳感器都適合該配置[1]。將SIL作為傳感器失效的主要概率要求，如果安全儀表系統(tǒng)中的傳感器達到了此要求，就需要相關人員，對一體傳感器進行選擇，這樣才能夠使安全儀表系統(tǒng)滿足設計的要求。當傳感器滿足不了SIL的要求，此時應該加強冗余傳感器的使用。但是在進行冗余傳感器的應用時，需要設計人員充分考慮系統(tǒng)的安全性問題，同時將聯(lián)鎖動作、次數(shù)的加強作為基礎，進行邏輯結構的合理使用，既要對系統(tǒng)的適用性進行全面的考慮，還要保證儀表系統(tǒng)具有可靠的安全性，所以，在實際應該中，應該對邏輯結構中的三取二形式的結構適當使用。1.2對安全儀表系統(tǒng)進行全面的性設計。SIL是儀表系統(tǒng)的功能的安全性和完整性的主要要求，然而安全儀表系統(tǒng)的功能并非一個設備決定的，而是由多個設備在運行的過程中一同決定的，這些設備主要包括：傳感器、執(zhí)行器和邏輯控制器。同時各個儀器之間有著相應的聯(lián)系，三者之間的SIL與邏輯傳感其的SIL有著重要的聯(lián)系，此時相關工作人員要加強重視，尤其是相關儀器的失效率，該失效率與SIL的等級存在一定的對應關系。比如，對相關的邏輯控制進行分析，如果控制單元的SIL等級為3級，那么該控制器的實效率就會在0.1%以內，就傳感器而言，當其SIL的級別為2級時，其失效率在1%以內。同時對相應的執(zhí)行系統(tǒng)進行分析，此時該結構為1級SIL，執(zhí)行結構的失效率就會在10%以內[2]。然而，在實際應用中，安全儀表系統(tǒng)運行的可靠性會受到邏輯控制器直接的影響。另外，根據(jù)石油化工企業(yè)的生產過程中的調查得知，許多工作人員對邏輯控制器的可靠性過于依賴，這也是實際生產過程中的主要問題，由于對其較為重視，忽視了對執(zhí)行器的重視，如果不對執(zhí)行器的失效率等級加強重視，就會導致整個安全儀表系統(tǒng)的功能出現(xiàn)問題，甚至會使儀表的安全性失去作用。所以，相關設計人員在進行安全儀表系統(tǒng)的設計中，需要從客觀的角度進行分析，重視系統(tǒng)的全面性設計，保證在設計過程中各種儀器能夠符合失效率等級的標準，為系統(tǒng)的安全性等級的提高提供保障，使其安全性能符合安全等級標準。1.3做好融入配置。在實際設計的過程中，會出現(xiàn)較多的失效率的問題，因此，相關人員在進行系統(tǒng)設計的過程中，需要對各個儀器的失效率等級進行充分的研究，并通過并聯(lián)關系對整體系統(tǒng)的失效率等級進行分析。例如，當邏輯控制器的失效率等級為3級，其符合系統(tǒng)的具體要求，在實際設計的過程中，設計人員將其實際失效率同樣控制在3級，同時分別將傳感器、執(zhí)行器的失效率控制在2級，那么此時整體系統(tǒng)的失效率通過計算和分析同樣為2級，這種情況下根據(jù)安全儀表系統(tǒng)的具體要求，如果整體系統(tǒng)的失效率等級為2級，無法使系統(tǒng)的標準得到滿足。如果出現(xiàn)這種情況，相關設計人員應該采取相應的措施應對，通常情況下對選用冗余配置對傳感器進行改善。比如，在冗余配置的應用時，根據(jù)傳感器失效率的特點選用合適的方式進行配置，通過對上述內容分析，利用二取一冗的方法，能夠使系統(tǒng)的安全等級得到游戲的提升。與此同時，在冗余配置的過程中，設計人員還可以對執(zhí)行器、電磁閥進行同時配置，此時應該根據(jù)兩者的特點進行科學合理的配置，從而使整個系統(tǒng)的安全等級得到了有效的提升，使其達到SIL3的標準，以此促進系統(tǒng)的安全性符合工作人員生產操作中的具體要求。由于儀表系統(tǒng)中不同的情況對于執(zhí)行器的需求也不相同，同時執(zhí)行器的種類、功能也存在一定的區(qū)別，所以在實際設計過程中，不同的執(zhí)行器，冗余配置的方式、要求和標準都有所不同。比如，在系統(tǒng)設計的過程中，執(zhí)行器的主要性能為切斷聯(lián)鎖，此時對系統(tǒng)中兩臺執(zhí)行器進行串聯(lián)，并進行應用，這種方式就能夠使SIL得到有效的提高。因此，在進行設計的過程中，設計人員要根據(jù)系統(tǒng)的實際情況做出詳細的分析，以此為基礎進行執(zhí)行器的選用，并根據(jù)執(zhí)行器的功能特點合理的進行冗余配置，只有這樣，才能夠促進SIL等級的提升。1.4加強相應的管理工作。雖然石油護工企業(yè)對儀表系統(tǒng)的要求較高，而且國家對其也有著一定的標準要求，但是根據(jù)對儀表系統(tǒng)實際應用分析，從中發(fā)現(xiàn)無論是系統(tǒng)的安全保護工作、實際操作和施工方面，還是對生產中風險的認知方面，都存在一定的問題，無法符合人們的要求。比如，進行安全儀表系統(tǒng)的實際設計時，在設計過程中，在SIF計算和估算方面未采取科學的方法，就會使冗余配置出現(xiàn)問題，其主要問題體現(xiàn)在容錯問題方面，在此過程中，僅僅只是為了設計的完成，忽略了設計圖紙及方案的引導，導致施工中出現(xiàn)偏差等情況，都屬于危險操作，這種情況下就會使儀表系統(tǒng)的安全性能出現(xiàn)下降的趨勢，因此，為了保證儀表系統(tǒng)運行時的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，相關管理人員，要對儀表系統(tǒng)進行全面的管理，同時制定相應的管理方案，進行管理工作的實施，以此保證儀表安全系統(tǒng)運行時的安全性能夠符合工作人員的要求。

2安全儀表可靠性容錯性的設計

就儀表系統(tǒng)的設計而言，如果進行石化系統(tǒng)設計，設計人員應該提前對儀表檢測的儀器進行保護，同時對儀表運行中涉及到的工藝行為進行全面的分析，對整體安全性進行評估，而且還要根據(jù)評估的內容對安全儀表系統(tǒng)進行詳細的劃分[3]。另外，如果在分析評價的過程中發(fā)現(xiàn)安全等級較低的儀表系統(tǒng)，此時儀表系統(tǒng)的設計，應該融入DCS，以此對系統(tǒng)的設計成本進行合理的控制。此外，對于失效率較高的回路而言，其在生產中的應用，不僅存在較大的威脅性，還對生產秩序有著直接的影響，為此，應該對該回路進行安全儀表系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)對回路安全性能的控制，體現(xiàn)出回路的具體功能。以此為生產的安全性和可靠性提供保障。

3結語

綜上所述，近幾年經濟的發(fā)展促進了石油化工行業(yè)生產水平的提高，而且在實際生產的過程中，工作人員對安全的要求越來越高，所以安全儀表系統(tǒng)在石油化工生產中起到了重要的作用，為了提高生產的安全性，相關人員要加強對儀表系統(tǒng)的研究，致力于設計的合理性、科學性，保證儀表系統(tǒng)的安全性和可靠性，為石油化工企業(yè)的生產提供安全保障。

參考文獻：

[1]高建華.石油化工安全儀表系統(tǒng)的設計與可靠性分析[J].生物化工,2017,3(02):57-59.

[2]王雪云.雙三重冗余容錯系統(tǒng)架構設計和安全性研究[D].浙江大學,2015.

[3]陳存銀.石化裝置安全儀表系統(tǒng)完整性等級設計方法及應用[D].北京化工大學,2013.

作者:林蓉 單位:中海油安全技術服務有限公司