石油化工安全仪表系统的设计与可靠性

石油化工安全仪表系统的设计与可靠性

乌学涵

大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司

摘要：石油化工产业的快速发展，全面带动了中国经济的进步。从社会发展的角度来讲，通过提高石油化工安全仪表系统的可靠性，提升化工仪表的设计水平，有利于降低装置使用过程中的风险问题，保证化工生产的规范、合理运行。技术人员应注意石油化工安全仪表的应用措施，总结提高装备安全运行的方法措施，再给予必要的干预，能够提高装置运行的稳定性。为提高装置设计的可行性，技术人员应明确与仪表安全性能相关的管理要素，再分析出仪表运行可靠性要求，可为巩固装置安全生产提供理论依据。

关键词：石油；化工；安全；仪表系统；设计；可靠性

1石油化工安全仪表系统的设计原则

1. 1. 确保仪表系统的运行稳定性

在石油化工产业的实际控制过程中，需要使用大量安全仪表，以分析装置的运行功能及运行状态，故仪表系统设计前应确保装置的功能性，尤其是应当结合相关控制标准，科学的分析仪表系统是否处于稳定地运行状态，以此评价出装置是否处于安全、稳定地运行状态下工作。为巩固装置的运行质量，需要技术人员结合自动化控制技术探讨控制系统、应用装置、编程模式中仪表功能状态，可提高仪表装置的基础功能[1]。若元件设计、运行逻辑存在控制问题时，就会导致仪表运行故障，所以技术人员应及时评价出装置的运行状态及信号指标，分析出生产要求及装置停止运行的功能要求，可预防仪表系统安全隐患的发生概率。

1. 2. 巩固仪表系统的功能性

为提升仪表系统的运行的功能性指标，技术人员应当对不同元器件的安全警报指标、正常运行指标的参数值进行分析，确保仪表内的参数值始终在额定范围内，有利于让各类机械装置趋于安全化运行。另外，仪表功能设定中，技术人员也应当在现场调研、勘察的基础上分析仪表的运行状态及运行功能要求，同时在保证仪表功能稳定性的基础上设定控制思路，可让仪表系统的运行状态更适符合控制需求，可让整体表盘系统在最佳状态下运行。

1. 3. 强化对仪表的升级和维护

做好电子表盘的日常维护和系统升级工作，特别是应当结合日常维护技术对仪表的运行、安装要求进行测试，再给予仪表必要的拓展和评价工作，能为仪表的后期维护提供方便。因此，技术人员应当设定定期监控、检测的计划，在相关控制目标、告警要求的限定中监控仪表的运行逻辑，有利于让装置始终在稳定的运行状态中，也能及时监控出装置的减削、老化及故障情况。待完成仪表内部系统的更新后，可确保石油化工安全仪器的基础功能[2]。

1. 4. 避免仪表系统不被损坏

石油化工生产环境较为恶劣，大多原材料为易燃、易爆的气体或液体，技术人员应避免仪表系统的功能性，尤其是做好空间内装置的温度、压力的测试，再评价出各个工艺的生产状态。因此，利用自动化监控技术评价石油化工仪表偏转及度数，可监控出生产期间的风险状态[3]。同时，技术人员还应监控出仪表的使用需求，对仪表运行模式进行策划，监控出表盘的运行状态，巩固整体控制系统的功能性及安全性，能够防治仪表不被损坏。

2石油化工安全仪表系统设计的技术要点

2.1安全仪表系统

从化工行业的自身生产特性来看，工作人员所处的环境非常危险，其产品大多危险性较大，产品本身燃点较低、腐蚀性较高、有些作业环境甚至存在毒害气体。所以现场的施工环境必须严格控制，合理调控各个因素，制定明确的参考标准，保证现场操作人员的人身安全。生命安全面前容不得有丝毫放松，对作业环境中的每项干扰因素都要严格把控。保证作业环境检测技术和设备的先进性，随时调取工作中的设备运转性能参数，发现异常要立即找出源头，及时解决。从我国现阶段的实施情况分析，化工厂作业环境检测设备的主要性能如下 ：第一，不受时间空间限制，可实现在线实时检测，为设备的安全运行提供更加全面的保障。第二，如果运行环境发生异常，设备会在第一时间内精准定位并发出提示，为维修人员指明正确方向。第三，故障发生时可以自动完成模式切换，由人为干预完成，便于工作人员及时分析并解决问题。第四，在设备维修过程中可实现全程人工干预作业，避免设备读取信息失误发出错误指令。第五，可根据预先设置好的识别指令来检查维修进程的科学有效性，快速识别危险源，辅助工作人员作出准确判断，合理化解危险源。

2.2 落实设计及可靠性的管理措施

技术人员应对所使用的表盘装置、控制系统模型展开监控，再结合石油化工安全仪表的功能特点展开统计测试，能消除操作过程中的风险问题。因此，技术人员应采用风险控制的思想就对仪表的设计需求进行监控，再利用信息化技术监控出SIF 的估算模型，可消除冗余容错现象的发生概率。另外，冗余执行分析中，技术人员应结合控制指标、运行图纸进行施工作业，可避免联锁控制中回路运行不稳定、设计不科学、违规操作现象的不利影响，以期消除装置运行安全性的问题。通过落实系统地设计模型，再对仪表控制原理进行监控分析，可巩固整体控制装置的运行效率。

2.3融入配置的管理设计

对仪表运行可靠性功能设计过程中，应当将主体控制模型限定在同一指标内，即将数据传感、终端执行、控制逻辑标准限定在 SIL3 等级标准内，故需确保各支路元器件的 SIL 指标也为 SIL3 等级，具体应结合以下要求进行：第一，传感器功能优化中，可强化冗余控制模型，例如可使用“二取一”的控制逻辑评价整体装置的控制等级。在此过程中，技术人员应分析系统的电磁感应指标，探讨电磁阀和位移传感器安全等级，再对执行装置的安全等级进行评估，确保整体运行装置的执行标准始终在安全控制标准内。第二，系统安全性设计中，还应当根据元器件的数量及传感器数量做出一定调整，例如在“二取二”冗余控制执行设计中，应当确保所使用的两组传感器装置的运行要求均能达到控制标准。通过监控出不同控制、传感表盘的运行状态，再给予协调与控制，可避免两组传感器同时失控的现象发生。值得注意的是，该方法的缺点是过程中可能会出现“二取失效”现象，故此时 SIL 的等级质量无法提高。第三，从执行器运行的可靠性的角度来讲，不同性能的传感装置、冗余装置的限定条件也会存在一定差异，所以应当注意确保所使用传感器在“联锁切断”的条件下运行。通过串联子控制端程的形式，并将多组执行器的功能进行协调，可提高装置内部的稳定性参数。但是，若装置并未进行联锁控制性，仅将两组传感器串联相连，可能会限制执行 SIL 的效率。总之，技术人员应结合 SIS控制系统及控制模块的运行流程进行监控，分析输出回路所得到的元件功能指标，再结合冗余配置需求确立出看输入及输出要求，能够提高看控制单元的运行质量，具体可结合 SIS 控制体系的模型进行监控，需要总结出感测器、最终元件的系统运行方式。

结束语

综上所述，石油化工安全仪表系统设计优化中，技术人员应结合信息化技术监控装置的运行逻辑、执行及传感需求，在宏观设计监控中分析数项目实施要点，再使用关联性的控制指标进行评估，以期消除安全仪表系统使用方面的问题，提高石油化工安全仪表的可靠性。

参考文献

[1]周燕,王钰.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].化工设计通讯,2020,46(10):63-64.

[2]万丽梅.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].化工设计通讯,2020,46(08):116-117.

[3]林蓉.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].化工管理,2020(03):60-61.

[4]柴福义.安全仪表系统在石油化工装置的应用分析[J].云南化工,2020,47(01):113-114.

[5]白晓婷.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].化工管理,2019(18):85-86.