蔣 振

（河北英科石化工程有限公司合肥分公司，安徽合肥 230000）

化工生產(chǎn)過(guò)程具有一定的危險(xiǎn)性，尤其是易燃易爆物的生產(chǎn)。為了提高化工生產(chǎn)過(guò)程的安全性，需要將SIS儀表系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，這樣可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)督，消除生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患，從而保障化工生產(chǎn)過(guò)程能夠順利進(jìn)行。

1 SIS儀表概述

SIS儀表被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，如圖1所示?？梢杂行У乇Ｕ仙a(chǎn)過(guò)程的安全性，對(duì)溫度、壓力、流量等進(jìn)行監(jiān)視，一旦某個(gè)生產(chǎn)參數(shù)超過(guò)限定值，SIS儀表系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，通知工作人員及時(shí)停止生產(chǎn)過(guò)程，降低化工生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。SIS儀表系統(tǒng)主要由火災(zāi)檢測(cè)、有毒有害保護(hù)、緊急停車(chē)等子系統(tǒng)組成。對(duì)于火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)，主要由溫度檢測(cè)元件進(jìn)行檢測(cè)，一旦環(huán)境溫度遠(yuǎn)超過(guò)正常值，系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，提醒工作人員已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)或者存在火災(zāi)隱患。對(duì)于有毒有害保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)裝置發(fā)生泄漏后，該系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，提供工作人員發(fā)生泄漏的位置，使其及時(shí)對(duì)泄漏問(wèn)題進(jìn)行處理。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)、有毒氣體后，將會(huì)立即觸發(fā)緊急停車(chē)系統(tǒng)，使化工生產(chǎn)系統(tǒng)停止運(yùn)行，防止事故危害進(jìn)一步擴(kuò)大。各個(gè)子系統(tǒng)存在相互獨(dú)立的關(guān)系，一旦發(fā)生火災(zāi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將會(huì)對(duì)事故產(chǎn)生反饋，執(zhí)行一系列的安全防護(hù)措施。

圖1 SIS儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 SIS儀表維護(hù)方法

2.1 檢測(cè)元件維護(hù)

通過(guò)檢測(cè)元件可以對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量等進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的安全性進(jìn)行判斷，進(jìn)而采用相應(yīng)的處理措施。在選擇檢測(cè)元件時(shí)，需要符合安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并且滿(mǎn)足安全完整性等級(jí)要求的檢測(cè)元件才能投入使用，使SIS儀表系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。檢測(cè)元件的維護(hù)工作主要包含以下幾點(diǎn)：

（1）需要對(duì)檢測(cè)元件的精度進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)元件的精度不符合要求，則需要及時(shí)對(duì)檢測(cè)元件進(jìn)行更換，避免發(fā)生安全事故時(shí)SIS儀表系統(tǒng)不能及時(shí)報(bào)警。如圖2所示，若是檢測(cè)元件（傳感器）出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)直接影響到SIS儀表的報(bào)警過(guò)程，使SIS儀表系統(tǒng)失去安全檢測(cè)的作用。

圖2 SIS儀表報(bào)警流程圖

（2）需要對(duì)檢測(cè)元件的接線(xiàn)部分進(jìn)行檢查，避免接線(xiàn)部分出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，使SIS儀表系統(tǒng)能夠有效地發(fā)揮作用。

（3）需要避免檢測(cè)元件附近存在干擾源，對(duì)檢測(cè)元件的檢測(cè)效果造成影響，進(jìn)而影響SIS儀表的正常讀數(shù)。

2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)維護(hù)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于生產(chǎn)設(shè)備的緊急停車(chē)過(guò)程中，包括電磁閥、速開(kāi)閥、速關(guān)閥等，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以為生產(chǎn)裝置運(yùn)行的安全性提供重要保障。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇需要符合IEC 61508安全度等級(jí)，并且具備相關(guān)等級(jí)認(rèn)證的執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能投入使用。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的維護(hù)過(guò)程如下：

（1）需要檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度，這樣當(dāng)發(fā)生安全事故時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能夠立即進(jìn)行操作，降低化工生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。例如：當(dāng)檢測(cè)元件檢測(cè)到化工生產(chǎn)裝置中壓強(qiáng)過(guò)大時(shí)，SIS儀表系統(tǒng)將會(huì)立即對(duì)事故進(jìn)行處理，打開(kāi)相應(yīng)的電磁閥將生產(chǎn)裝置內(nèi)的氣體排出，降低生產(chǎn)裝置中的壓強(qiáng)，提高化工生產(chǎn)過(guò)程的安全性。

（2）需要對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)度進(jìn)行校正，即開(kāi)度大?。?和100%）需要與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)閉與全開(kāi)相對(duì)應(yīng)。

（3）需要做好執(zhí)行機(jī)構(gòu)的防銹、潤(rùn)滑工作，使其能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，避免對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度造成影響。

2.3 使用周期管理

為了保障SIS儀表能夠穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)儀表的使用周期進(jìn)行管理，避免儀表在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致儀表無(wú)法發(fā)揮作用。SIS儀表周期管理工作如下：

（1）需要嚴(yán)格規(guī)范儀表的使用流程，避免錯(cuò)誤的使用方法對(duì)儀表的精度造成影響。

（2）需要規(guī)范SIS儀表安全流程。在對(duì)儀表進(jìn)行安裝和拆卸時(shí)，需要輕拿輕放，避免儀表受到過(guò)大的震蕩或碰撞，否則將會(huì)對(duì)儀表的精度造成影響，增加SIS儀表系統(tǒng)的安全隱患。然后，在SIS儀表調(diào)試過(guò)程中，需要根據(jù)儀表的實(shí)際應(yīng)用情況編制測(cè)試方案，這樣可以有效地避免測(cè)試過(guò)程出現(xiàn)遺漏，保障調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

（3）需要對(duì)SIS儀表管理制度進(jìn)行完善，定期對(duì)儀表進(jìn)行維護(hù)，使SIS儀表在生產(chǎn)過(guò)程中能夠正常發(fā)揮作用，提高SIS儀表系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.4 SIS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

做好SIS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作非常重要，通過(guò)對(duì)儀表的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，可以有效地降低SIS儀表系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患，使儀表裝置運(yùn)行更加的穩(wěn)定。SIS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作主要包含以下兩個(gè)方面：

（1）需要對(duì)檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、SIS儀表的損耗情況進(jìn)行評(píng)估，以此來(lái)確定設(shè)備的維護(hù)周期和更換時(shí)間，避免設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)精度損耗，保障設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

（2）需要對(duì)事故的發(fā)生概率進(jìn)行評(píng)估，確定事故的易發(fā)地點(diǎn)。通過(guò)SIS儀表系統(tǒng)著重對(duì)事故易發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行檢查，從而對(duì)事故的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制。

3 SIS儀表操作旁路設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

3.1 系統(tǒng)選型

對(duì)SIS儀表操作的旁路設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行分析，首先就要做好系統(tǒng)的選型工作。因?yàn)镾IS儀表在化工生產(chǎn)中承擔(dān)著重要的保障安全的任務(wù)，在進(jìn)行系統(tǒng)的選型工作時(shí)，要注意以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）因?yàn)榛さ纳a(chǎn)過(guò)程涉及眾多精確數(shù)據(jù)的分析和處理，在進(jìn)行系統(tǒng)選型工作時(shí)，不僅要嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)于化工生產(chǎn)所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，還要將系統(tǒng)當(dāng)中涉及的硬件軟件等計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)得到國(guó)家技術(shù)層面的認(rèn)證。

（2）在進(jìn)行系統(tǒng)的選型工作時(shí)，還要選擇具備相應(yīng)診斷功能的系統(tǒng)，以保證SIS儀表操作和整個(gè)化工生產(chǎn)的安全性。這樣才能夠保證系統(tǒng)選型工作能夠?qū)IS儀表操作的旁路設(shè)計(jì)起到促進(jìn)的作用[3]。

3.2 設(shè)備配置

設(shè)備的配置也是SIS儀表操作的旁路設(shè)計(jì)應(yīng)用中需要重點(diǎn)注意的一個(gè)方面。針對(duì)設(shè)備的配置而言，將儀表按照安全級(jí)別劃分為幾個(gè)不同的等級(jí)，能夠?qū)IS儀表操作的旁路設(shè)計(jì)起到更好的作用。

（1）在對(duì)不同級(jí)別的儀表進(jìn)行操作時(shí)，要將傳感器和系統(tǒng)的相應(yīng)操作相互對(duì)應(yīng)好，以解決冗余的設(shè)備配置問(wèn)題。SIS儀表的高效操作與穩(wěn)定運(yùn)行能夠保障化工生產(chǎn)過(guò)程的安全；

（2）在對(duì)SIS儀表設(shè)備的配置時(shí)，不僅要對(duì)SIS儀表所應(yīng)用和涉及的設(shè)備進(jìn)行全方位的安全檢測(cè)，以保證系統(tǒng)能夠正常發(fā)揮對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的安全保護(hù)作用，還要使系統(tǒng)中傳感器的精確度達(dá)到化工生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 邏輯優(yōu)化

目前邏輯運(yùn)算符主要包含兩種系統(tǒng)，分別是可編程系統(tǒng)和中繼系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)邏輯的運(yùn)算過(guò)程較為簡(jiǎn)單時(shí)，可以應(yīng)用中繼系統(tǒng)，如果要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算需要轉(zhuǎn)換為可編程系統(tǒng)。結(jié)合化工生產(chǎn)安全儀表管理復(fù)雜的特點(diǎn)，應(yīng)采用可編程電子系統(tǒng)。在實(shí)際進(jìn)行系統(tǒng)邏輯布局時(shí)，在可編程控制器的選擇上要挑選帶有冗余或者含有容錯(cuò)結(jié)構(gòu)的控制器，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)邏輯運(yùn)算，給系統(tǒng)運(yùn)行提供保障，發(fā)出邏輯命令。對(duì)運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其具有多種結(jié)構(gòu)形式，如1oo2D、2oo2D、2oo3D等，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上包含冗余和變形的組件。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要先進(jìn)行事故識(shí)別，然后將其調(diào)整為旁路狀態(tài)，保證指定功能可以正常運(yùn)作。在選擇邏輯的形式時(shí)，要綜合系統(tǒng)的運(yùn)行工況進(jìn)行考慮，在此過(guò)程中需要注意，優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要確保邏輯的設(shè)定科學(xué)合理，符合控制器的匹配要求。在設(shè)計(jì)旁路的時(shí)候，要注意開(kāi)關(guān)位置的設(shè)計(jì)，確保給后續(xù)維護(hù)調(diào)整工作提供一定的便利。

4 結(jié)束語(yǔ)

安全儀表系統(tǒng)SIS在化工生產(chǎn)中起到重要的管理作用。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，并且在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到系統(tǒng)使用的便捷性，確保其性能得到有效的發(fā)揮。合理地設(shè)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化邏輯運(yùn)算，能夠提高儀表的安全性，進(jìn)而用更加安全的工程技術(shù)推動(dòng)化工企業(yè)的發(fā)展。