化工安全仪表系统工程设计和应用

化工安全仪表系统工程设计和应用

李振义

山东诚泰安全技术咨询有限公司 山东省 菏泽市 274000

摘要：随着社会经济的发展，我国的石油化工行业有了很大进展，并为社会经济的建设做出了巨大的贡献，同时，石油化工行业的产品成为人们生活中不可缺少的必需品，因此，社会中对于石油化工行业十分关注。然而，石油化工行业在生产的过程中各项作业的实施，存在极大的风险，为了避免此类情况发生，石油化工企业应该加强生产过程中的各项控制，想要实现对石油化工生产环节的掌握和控制，必须加强对设备的相关仪表进行合理的设计，并对其进行深入的研究，致力于仪表系统的设计得到良好的优化，从而提高石油化工生产过程中的安全性、稳定性和可靠性。基于此，文章围绕石油化工安全仪表系统的设计和可靠性进行探析，以此为石油化工行业的可持续发展奠定坚实的基础。

关键词：化工生产；安全仪表系统；工程设计

一、安全仪表系统

安全仪表系统独立于正常生产过程中处于休眠或静止状态的过程控制系统(如集散控制系统等)。如果生产装置或设施出现可能会导致发生安全事故的现象，可以立即准确地采取补救的措施，安全地停止生产过程的运行，或者自动地进入到预定的安全状态。依据故障后果和风险，把安全仪表的功能划分为四个完全不一样的安全完整性等级阈值1-4，最高等级是4。不同等级的安全仪表电路对调试、安装、设计、运行以及维护有不同的技术要求。

二、安全仪表系统在化工系统中应用的必要性分析

在化工系统实际的运行中，科学的对安全仪表系统进行应用，可以实时有效的对化工生产各个环节进行监控，确保一旦出现危险问题，能够及时的进行报警，然后有效的做出反应，科学的进行处理，降低事故对生产造成的影响，也进一步提升整体的化工生产效率[1]。同时，有效的应用安全仪表系统，还可以在具体的化工生产期间，随时的应对突发情况，对一些出现的不可预知危险因素进行辨别，精准的进行判断，确保了化工系统运行安全性，也三、在化工工艺装置中安全仪表系统的具体应用策略

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。

3.4DCS在化工工艺装置中的应用

DCS系统是指满足施工国家、地区、企业的施工标准规范即可，也可根据用户的需求进行DCS系统的调试，在应用上更具有灵活性，DCS系统主要对化工工艺装置的生产过程进行控制，且DCS系统要能够满足化工工艺装置生产的各类控制需求，其具体的工作过程为，控制系统实时收集化工工艺装置运作的具体流程，并在系统设置的运算系统中对装置的运行数据进行计算，其中操作人员需要在数据计算与处理过程中，配合DCS系统完成各类元件的调节与控制工作，通过快速的系统性的逻辑运算，并做出具体的控制与调节指令，使得化工工艺装置的生产与运行始终处于安全范围内，DCS系统在进行数据收集、运算与指令控制的过程。

3.5SIS在化工工艺装置中的应用

SIS系统即安全仪表系统，化工工艺装置中的且仪表系统由一个或多个SIS系统组成，其中SIL是指安全完整性等级、HAZOP是具体的分析系统，二者与SIS系统中的传感器等设备搭配运行，实现对化工工艺装置安全性的精准判断，一方面，SIS系统的SIL等级越高，证明系统的平均故障率越低，系统应用的可靠性越强，化工工艺装置中安全仪表的应用，需要首先保障仪表自身安全与耐久，实现对化工工艺装置的长期监督与保护。另一方面，HAZOP系统对传感器检测到数值的收集与分析，是预测化工工艺装置故障的关键环节，HAZOP系统的故障分析与预测过程为对化工工艺装置的图纸、操作规程等进行具体的分析，为运作的检测人员提供每个分析节点的具体数据。

四、安全仪表系统在化工系统中的应用趋势分析

第一，控制系统集成化。为了能够最大程度的降低生产成本，针对一些规模较小的企业来说，其在发展过程中，可以应用控制系统结合的手段，在对安全仪表系统进行应用过程中。在生产阶段，利用通信接口以及网络有效融合的方式，科学的对其进行控制，进一步促进化工生产安全性的提升[4]。

第二，安全仪表系统智能自动化。由于科学技术水平提升速度的不断加快，市场上也强化了对智能产品的开发，现代化技术应用日益推广。因此，在化工行业的发展过程中，安全仪表系统也会逐渐朝着智能化方向发展。通过对智能应用系统的有效选择，其可以为安全仪表系统的运行带来较强的便利性，也能够大大促进系统安全性以及稳定性的提升，对系统的整体使用性能提高有很大的意义。同时，在应用阶段，能够强化对环境的优化，操作更加便利，并且在故障出现时，也可以对问题进行有效的测试，在第一时间对故障进行排除，大大降低了人工成本。

第三，过程持续可用性。在具体的化工系统运行阶段，对于安全仪表系统来说，其自身存在一定的问题。而通过对智能系统的应用，可以有效的进行监控预警，科学的对系统自身进行检查，及时的对系统功能稳定性进行检测，第一时间对故障进行排除，有效提升了化工系统运行的稳定性，也提高了化工生产的效率及水平。

结语

总而言之，安全问题在石油化工装置设计与运行中得到越来越多的重视。目前很多化工装置在设计和改造中增加了危险与可操作性研究（HAZOP），确定安全完整性等级（SIL）等。安全仪表系统（SIS）是一个必须独立于过程控制系统专用于安全操作的控制系统。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，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].中国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.