李彥文（燕山大學(xué),河北 秦皇島 066000）

安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估工作探析

李彥文
（燕山大學(xué),河北 秦皇島 066000）

摘 要：安全儀表系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但其本身也可能在使用的過(guò)程中發(fā)生故障，從而無(wú)法正確反映生產(chǎn)狀況，為企業(yè)帶來(lái)不必要的損失。因此，必須對(duì)安全儀表系統(tǒng)功能進(jìn)行安全評(píng)估。本文就闡述安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估工作的必要性與具體內(nèi)容，為安全評(píng)估工作提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng);功能安全評(píng)估;評(píng)估工作

1 安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估工作的必要性

1.1 保障我國(guó)的安全生產(chǎn)

安全生產(chǎn)事故會(huì)為企業(yè)的生產(chǎn)和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)極其重大的損失，對(duì)于我國(guó)的國(guó)際形象、對(duì)外貿(mào)易以及社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定性、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面都會(huì)造成極為不利的影響。功能安全評(píng)估對(duì)于我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用，它能為我國(guó)的安全生產(chǎn)管理提供極大的幫助。而安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估工作，則能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)中的各類問(wèn)題，并且分析其產(chǎn)生的原因，從而使管理人員能夠及時(shí)地解決這些問(wèn)題，使安全儀表系統(tǒng)恢復(fù)正常的工作，從而保障安全生產(chǎn)的進(jìn)行。

1.2 突破相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限的狀況

在過(guò)去的一段時(shí)間內(nèi)，由于我國(guó)安全生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展比較落后，其安全保障作用受限，限制了我國(guó)安全生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展。而安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估，則為我國(guó)的安全系統(tǒng)發(fā)展提供了一條嶄新的道路。通過(guò)利用更為可靠的功能安全評(píng)估技術(shù)，能夠及時(shí)對(duì)安全儀表系統(tǒng)的功能進(jìn)行更為全面的監(jiān)控與評(píng)估，從而找出其中存在的問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)，使安全系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)能夠不斷地進(jìn)步，從而改變我國(guó)在這一方面發(fā)展受限的狀況。

1.3 打破發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)貿(mào)易壁壘

功能安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的影響力非常大，一些發(fā)達(dá)國(guó)家率先掌握了更為先進(jìn)的功能安全相關(guān)技術(shù)，并且以此為基礎(chǔ)設(shè)立了更為嚴(yán)苛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的存在也就催生了技術(shù)性貿(mào)易壁壘。由于我國(guó)在這一方面的發(fā)展水平還不夠，使得我國(guó)在對(duì)外貿(mào)易方面處于不利的地位，造成了我國(guó)的產(chǎn)品、系統(tǒng)出口中的一些嚴(yán)重的問(wèn)題，也造成了一些貿(mào)易摩擦和矛盾的發(fā)生。而功能安全評(píng)估工作的開(kāi)展，則有助于提高我國(guó)的安全系統(tǒng)技術(shù)水平，打破發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)貿(mào)易壁壘，使我國(guó)在國(guó)際貿(mào)易中的權(quán)益得到保護(hù)。

1.4 減少安全儀表系統(tǒng)造成的問(wèn)題

安全儀表系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)督，來(lái)保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行，然而，安全儀表系統(tǒng)本身也有可能會(huì)發(fā)生故障，造成對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的誤判，會(huì)造成較為嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。而安全儀表系統(tǒng)一般處于較為隱蔽的狀態(tài)下，這就使得對(duì)其監(jiān)控工作較為困難，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題。并且由于安全儀表系統(tǒng)只有在生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)才會(huì)啟動(dòng)，長(zhǎng)期的固定狀態(tài)增加了其發(fā)生故障的可能性。而功能安全評(píng)估則可以加強(qiáng)對(duì)安全儀表系統(tǒng)的檢測(cè)與分析，及時(shí)找出并排除儀表系統(tǒng)的故障，使其能夠正常運(yùn)行。

2 安全儀表系統(tǒng)功能安全評(píng)估工作的內(nèi)容

2.1 分析階段安全評(píng)估工作內(nèi)容

一是獲取安全儀表系統(tǒng)的相關(guān)信息。也就是要對(duì)安全儀表系統(tǒng)整體中所有的相關(guān)信息進(jìn)行收集，其中包括所使用的相關(guān)材料的類型、數(shù)量，其運(yùn)行過(guò)程中的壓力、溫度等各方面的數(shù)據(jù)以及儀表正常運(yùn)行下的各項(xiàng)指標(biāo)等。二是分析系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)是否存在。系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的分析也就是要將所獲取到的安全儀表系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與正常的指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，并確定其是否處于正常的范圍內(nèi)，其發(fā)展趨勢(shì)如何，從而判斷其是否有可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的類型、等級(jí)進(jìn)行劃分。三是進(jìn)行整體性安全分析。根據(jù)上一步中所得出的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)果，進(jìn)一步判斷風(fēng)險(xiǎn)是否在整個(gè)系統(tǒng)的可承受范圍之內(nèi)。如果系統(tǒng)允許該風(fēng)險(xiǎn)的存在，那么就可以不發(fā)出警報(bào)、不做應(yīng)對(duì)，而如果風(fēng)險(xiǎn)超出系統(tǒng)整體的可承受范圍，就要采取相應(yīng)的措施來(lái)控制風(fēng)險(xiǎn)。四是安全功能的分配。安全功能的分配受到多種因素的影響，其主要依據(jù)是能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)降到最低。這就要求在進(jìn)行安全功能分配時(shí)，必須以該功能可以通過(guò)多種技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)為前提，并且不能因降低某一方面的風(fēng)險(xiǎn)而帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2.2 實(shí)現(xiàn)階段安全評(píng)估工作內(nèi)容

一是確定安全評(píng)估所用技術(shù)。安全評(píng)估中所運(yùn)用到的主要有：傳感器，用以實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)化，并將信息傳達(dá)給所需要的系統(tǒng)；PLC系統(tǒng)，用以進(jìn)行安全評(píng)估工作的核心；最終元件，通常是安全閥門。這些部分發(fā)生故障的概率不同，需要有可靠的技術(shù)來(lái)保證其正常運(yùn)行，避免故障發(fā)生而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。二是評(píng)估系統(tǒng)硬件的完整性。對(duì)于系統(tǒng)硬件故障的檢測(cè)，可以通過(guò)定量的方法來(lái)進(jìn)行。而評(píng)估的主要內(nèi)容可以分為隨機(jī)硬件故障和系統(tǒng)硬件故障兩種類型。對(duì)其檢測(cè)和評(píng)估主要是依靠各類數(shù)據(jù)，從而能夠得出較為準(zhǔn)確的結(jié)果。三是評(píng)估系統(tǒng)安全的完整性。相對(duì)于隨機(jī)硬件故障來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)硬件故障并不能通過(guò)定量的分析和判斷來(lái)得出結(jié)論，而只能通過(guò)一些檢驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行定性的判斷，通常情況下，可以通過(guò)避免系統(tǒng)失效、故障控制以及經(jīng)使用證明這三個(gè)方面的檢測(cè)來(lái)保證系統(tǒng)安全的完整性。四是安裝、試運(yùn)行以及確認(rèn)階段的評(píng)估。在進(jìn)行安裝和試運(yùn)行之前，工程師應(yīng)當(dāng)確認(rèn)以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：系統(tǒng)的安全是否達(dá)標(biāo)、所使用的安全儀表系統(tǒng)是否滿足相應(yīng)的目標(biāo)、安全儀表的功能需要多久的周期進(jìn)行檢測(cè)等。當(dāng)確認(rèn)這些問(wèn)題之后，則可以安裝系統(tǒng)，并進(jìn)行系統(tǒng)的試運(yùn)行工作。而安全確認(rèn)階段的評(píng)估工作主要包括：檢查安全儀表系統(tǒng)的評(píng)估計(jì)劃、檢查相關(guān)的判斷標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)、檢查評(píng)估過(guò)程中需要的數(shù)據(jù)與工具等。

2.3 運(yùn)行階段安全評(píng)估工作內(nèi)容

一是進(jìn)行整體操作及維護(hù)階段的評(píng)估。對(duì)于系統(tǒng)的操作必須按照一定的規(guī)范來(lái)進(jìn)行，以此來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免因操作失誤而造成安全事故問(wèn)題。而為了進(jìn)一步保證系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)，通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)各方面的指標(biāo)，排除故障隱患，防止事故發(fā)生并延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。二是對(duì)整體修改及改型的評(píng)估。當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題時(shí)，就需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改和改型。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體修改及改型時(shí)，就需要用到較為精密的系統(tǒng)整改技術(shù)，并且必須要綜合考慮整個(gè)系統(tǒng)多方面的因素，在保證整體性能的前提下，排除所存在的問(wèn)題，并避免新的問(wèn)題的出現(xiàn)，從而提升系統(tǒng)的整體性能，而不能因處理一個(gè)問(wèn)題帶來(lái)更多的麻煩。

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