于洪浩 孫景全(中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津 300450)

石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

于洪浩 孫景全(中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津 300450)

在石油生產(chǎn)中，安全儀表系統(tǒng)具有著重要的作用，將對石油生產(chǎn)安全產(chǎn)具有重要的保障。在本文中，將就石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行一定的研究。

石油煉化系統(tǒng)；安全儀表系統(tǒng)；應(yīng)用

1 引言

在石油生產(chǎn)中，安全是最為重要的也是最為基礎(chǔ)的工作目標(biāo)。在該項工作中，僅僅依靠人力的方式是不夠的，還需要能夠通過能夠?qū)Ξ惓幼鬟M(jìn)行檢測裝置的配備實現(xiàn)潛在危險的監(jiān)測。安全儀表系統(tǒng)即具有著這樣的作用，通過其科學(xué)應(yīng)用對石油的安全生產(chǎn)具有著重要意義。

2 安全儀表系統(tǒng)作用

在石油化工生產(chǎn)中，其所使用的材料大多具有易燃易爆性質(zhì)以及高溫高壓的操作條件，具有較大的安全事故發(fā)生幾率。在現(xiàn)今化工裝置規(guī)模逐漸加大的情況下，設(shè)計操作指標(biāo)也同安全臨界點也具有了更為緊密的特征，并因此提升了危險事故的發(fā)生幾率。同時，人們在此過程中對于生產(chǎn)安全也具有了更高的重視，并因此對安全系統(tǒng)的應(yīng)用具有了新的要求。通過一套科學(xué)安全儀表系統(tǒng)的建立與應(yīng)用，即能夠在對系統(tǒng)風(fēng)險進(jìn)行降低的基礎(chǔ)上實現(xiàn)裝置可用性的提升，對企業(yè)的安全生產(chǎn)具有著重要的意義。

3 SIL應(yīng)用原則

在典型煉化裝置當(dāng)中，其所具有的保護(hù)有基本調(diào)節(jié)、過程報警、緊急報警、工藝過程設(shè)計、工廠緊急響應(yīng)以及安全儀表系統(tǒng)SIS等。根據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，其中有很多保護(hù)都是通過儀表以及對應(yīng)的控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。其中，儀表最后的保護(hù)SIS十分關(guān)鍵。在現(xiàn)今很多裝置當(dāng)中，在設(shè)計當(dāng)中都對可操作性以及工廠危害研究進(jìn)行了增加，其中，即包括儀表安全度等級SIL確定。通過該方式的應(yīng)用，即能夠使系統(tǒng)在設(shè)計方面具有更為完善以及科學(xué)的特征，能夠避免在具體設(shè)計當(dāng)中因性能沒有達(dá)到要求、或者使用的安全保護(hù)數(shù)量較多的情況。對于SIL來說，其功能即是實現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中綜合評價等級的描述，即在規(guī)定的時間以及條件情況下對所有要求進(jìn)行實現(xiàn)的概率，當(dāng)SIL越高時，安全系統(tǒng)功能則將具有更大的保障。

SIL劃分同危險可操作性分析之間的關(guān)系較為密切，在危險可操作性分析當(dāng)中，其在研究獲得結(jié)果后即能夠作為安全儀表系統(tǒng)設(shè)置的基礎(chǔ)。在具體評級前，需要先進(jìn)行危險可操作性研究，這也是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，應(yīng)用在定量或者定性系統(tǒng)化的一種評價方式，能夠在對安全操作、危險識別兩方面問題進(jìn)行解決的基礎(chǔ)上對工藝過程以及生產(chǎn)裝置當(dāng)中的危險因素進(jìn)行尋找，并做好對策的提出。在實際處理中，其從工藝流程、操作順序、安全措施以及狀態(tài)參數(shù)等方面入手對運(yùn)行當(dāng)中相關(guān)工藝參數(shù)的變動進(jìn)行分析，對控制過程中可能出現(xiàn)的偏差情況進(jìn)行控制，在對偏差、變動情況發(fā)生原因?qū)ふ?、把握的基礎(chǔ)上對裝置生產(chǎn)當(dāng)中危險因素的明確，并對設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)操作、工藝設(shè)計以及安全措施方面存在不足的尋找，在聯(lián)系具體偏差、變動后果做好對應(yīng)措施采取的基礎(chǔ)上為裝置的隱患整改以及安全運(yùn)行提供指導(dǎo)。在危險可操作性研究中，其對所有裝置的聯(lián)鎖與報警都進(jìn)行SIL評級處理，在通過評級后，即能夠確定有哪些報警需要在原有基礎(chǔ)上提升等級，哪些聯(lián)鎖可以進(jìn)行降級到報警，又可以取消哪些報警等。具體來說，SIL在實際確定方面較為復(fù)雜，需要由一支專業(yè)、熟練以及多方面技術(shù)隊伍的設(shè)置實現(xiàn)裝置存在關(guān)鍵風(fēng)險以及危險性的分析計算，之后再對系統(tǒng)所使用的SIL進(jìn)行確定。

4 系統(tǒng)設(shè)計

4.1 檢測執(zhí)行元件設(shè)計

在安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中，執(zhí)行與檢測元件可以說是其中的重要部分：第一，為了對檢測元件自身的故障率進(jìn)行降低，在檢測元件選擇方面，需要選擇使用具有較高質(zhì)量與性能的產(chǎn)品，尤其是安全水平認(rèn)證以及智能產(chǎn)品更是如此；第二，執(zhí)行元件方面，對于SIL2以上等級的系統(tǒng)，則需要使用冗余配置或者獨立的執(zhí)行元件，在兩種該方式都有效時，同執(zhí)行元件冗余相比，使用具有較高可靠度的執(zhí)行元件則將具有更好的效果。執(zhí)行元件選擇方面，要選擇能夠同標(biāo)準(zhǔn)符合、且獲得相關(guān)認(rèn)證的產(chǎn)品。在執(zhí)行元件具有使用冗余配置時，其具體方式有每套閥門配套冗余電磁閥以及使用冗余閥門這兩種類型。切斷回路執(zhí)行設(shè)備方面，即為以串聯(lián)方式安裝的2臺切斷閥，放空回路執(zhí)行設(shè)備方面，即為兩個以并聯(lián)方式安裝的放空閥。可以說，通過執(zhí)行元件冗余設(shè)置方式的應(yīng)用，將對系統(tǒng)的可用性以及可靠性進(jìn)行有效的提升。

4.2 系統(tǒng)邏輯設(shè)計

在安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中，邏輯運(yùn)算可以說是核心內(nèi)容。對于一套好的安全儀表系統(tǒng)來說，不僅需要具有合理且可靠的硬件配置，做好邏輯設(shè)計同樣關(guān)鍵。對此，在系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中即需要對冗余檢測元件邏輯進(jìn)行合理的使用，如檢測元件三重冗余配置“3取2”等，以此對系統(tǒng)使用的可用性以及可靠性進(jìn)行滿足。在實際應(yīng)用中，需要通過觸發(fā)器邏輯電路的應(yīng)用對安全保護(hù)動作的復(fù)位以及觸發(fā)目標(biāo)進(jìn)行完成，避免出現(xiàn)安全保護(hù)動作自鎖邏輯電路情況。

5 結(jié)束語

在石油生產(chǎn)中，安全儀表系統(tǒng)是其中的重點組成部分。在上文中，我們對石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究。在實際生產(chǎn)中，需要充分做好生產(chǎn)需求以及實際狀況的把握，以該系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計與應(yīng)用不斷提升生產(chǎn)安全水平。

[1]胡君堯.淺析石油化工安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2017，(05).

[2]陳存銀,王峰,高金吉.石化裝置安全儀表系統(tǒng)設(shè)計軟件的開發(fā)與實現(xiàn)[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2013，(06).

[3]劉瞻.石油化工安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計[J].石油工業(yè)計算機(jī)應(yīng)用，2013，(01).