王乃青

哈爾濱安天科技股份有限公司

石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

王乃青

哈爾濱安天科技股份有限公司

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，安全儀表系統(tǒng)逐漸被作為保障生產(chǎn)安全、降低事故風(fēng)險較為行之有效的方法之一。石油煉化過程中，安全儀表系統(tǒng)的運(yùn)用，進(jìn)一步提升了石油煉化系統(tǒng)的可靠性和可用性，企業(yè)需要引起重視，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采取多種安全可靠地措施，來實(shí)現(xiàn)安全的系統(tǒng)功能，這樣才能提升石油煉化的安全性和可靠性，才能促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，以及社會經(jīng)濟(jì)效益的提高?；诖吮疚姆治隽耸蜔捇到y(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用。

石油煉化系統(tǒng)；安全儀表系統(tǒng)；應(yīng)用

1、安全儀表系統(tǒng)在石油煉化中的作用

由于，石油化工工業(yè)在生產(chǎn)的流程中，使用的物料大多數(shù)都是具有易燃易爆特征的，并且都是處在溫度較高和壓力較大的環(huán)境下，很容易發(fā)生事故。而且石油化工設(shè)備的規(guī)模越來越大，在操作中的危險也隨著增大，因此，要更加的重視安全系統(tǒng)的應(yīng)用，提高安全系統(tǒng)的使用率。為了保障生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求，保護(hù)機(jī)械設(shè)備不受破壞以及保障操作人員的安全和環(huán)境不被破壞，這就要求要嚴(yán)格的對生產(chǎn)過程的安全系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用設(shè)置。所以，安全儀表系統(tǒng)在石油煉化中就顯得非常的重要。

安全儀表系統(tǒng)的組成部分是由傳感器，邏輯運(yùn)算器和最終執(zhí)行元件，即檢測單元，執(zhí)行單元，控制單元。SIS系統(tǒng)可以發(fā)出在監(jiān)測生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的或者潛伏的危險的警示或者立即執(zhí)行已經(jīng)預(yù)定程序，避免發(fā)生事故，這樣就能降低或者減少事故帶來的危害。所以，在設(shè)計安全儀表系統(tǒng)時，要結(jié)合實(shí)際中石油化工的原料變化，生產(chǎn)過程繁雜，以及質(zhì)量的要求還有各方面等等的條件來進(jìn)行設(shè)計。最后還要根據(jù)SIS系統(tǒng)在化工生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用，設(shè)計出科舉合理的石油化工中的安全儀表系統(tǒng)，用于保證石油煉化過程的最大安全性和不中斷操作，同時，保護(hù)人身安全和設(shè)備的正常運(yùn)作，降低事故的風(fēng)險，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷地提高。

2、基于安全完整性等級中的運(yùn)用原則

安全完整性等級SIL(safety integrity level)主要是指一定時間和條件下，安全儀表系統(tǒng)執(zhí)行與之相應(yīng)的安全功能的可能性。近年來，隨著裝置的增加，對安全儀表系統(tǒng)的安全等級研究也越來越多，SIL便是其中一項(xiàng)。在對安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行選擇時，需確定安全儀表系統(tǒng)的SIL，這是由于裝置危險度越高，其對安全儀表系統(tǒng)安全等級的要求也就越高。因此，采用SIL確保石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)操作的安全以及危險識別，顯得尤為重要。

3、石油煉化系統(tǒng)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 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(dú)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。

3.2 系統(tǒng)邏輯設(shè)計

在整個安全儀表系統(tǒng)中，其邏輯的運(yùn)算失去最為重要的靈魂及精髓，一套性能較高的安全儀表系統(tǒng)，除需具備可靠、合理的硬件設(shè)備以外，還需具備合理、科學(xué)的邏輯設(shè)計，這樣才能進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能。在對冗余的檢測元件進(jìn)行邏輯設(shè)計時，需合理使用二重冗余檢測元件配種中的“2取1”、“2取2”以及三重冗余配置檢測元件中的“3取2”等邏輯的形式，才能夠進(jìn)一步確保系統(tǒng)的可用性和可靠性。此外，對于安全保護(hù)動作觸發(fā)和復(fù)位可通過觸發(fā)器的邏輯電路來完成，盡量減少甚至避免采用自鎖式的邏輯電路來完成安全保護(hù)動作。

4、安全儀表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1 與BPCS的集成

在確保安全生產(chǎn)的前提下，有關(guān)石油化工生產(chǎn)過程的全自動控制中，引入安全生產(chǎn)模塊。對于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、分析及預(yù)警，可及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題。但是在集成SIS和BPCS系統(tǒng)時，應(yīng)嚴(yán)格劃分安全區(qū)域與非安全區(qū)域，并在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)過程中，注意符合網(wǎng)絡(luò)安全需求。

4.2 與機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)的集成

實(shí)現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)與機(jī)組監(jiān)控、保護(hù)、診斷等有機(jī)集成，確保壓縮機(jī)組在最優(yōu)控制方案下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的工作，提高運(yùn)行安全性、靈活性、可靠性，對機(jī)組進(jìn)行有效保護(hù)和控制。

4.3 與數(shù)據(jù)信息的集成

有關(guān)信息管理方面，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的實(shí)施分類與集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制信息和管理信息的有效整合，完成一體化架構(gòu)，以改善石油化工企業(yè)的“信息孤島”現(xiàn)象。另外，還應(yīng)完善專項(xiàng)安全網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)平臺，在各個需要監(jiān)控的位置安裝攝像頭，智能化處理攝像畫面，不放過任何可能存在安全隱患的跡象，及時報警、及時處理。

總之，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(xiàng)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(shí)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，需要重點(diǎn)加強(qiáng)研究。

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