化工工藝裝置中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

趙靜

化工工藝裝置中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

趙靜

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司 江西南昌 330000）

現(xiàn)如今化工行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，不斷向著智能化、大型化的方向發(fā)展，要想更好的保障化工生產(chǎn)的安全性，就必須應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)。本文首先對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的介紹，然后闡述了安全儀表系統(tǒng)的要點(diǎn)及具體設(shè)計(jì)，并對(duì)未來安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢(shì)做了分析，希望能對(duì)推動(dòng)化工的安全生產(chǎn)起到有價(jià)值的參考。

化工生產(chǎn)；工藝裝置；安全儀表

隨著科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，各個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)營方式都逐漸現(xiàn)代化，對(duì)于化工行業(yè)同樣如此，化工裝置的不斷向著大型化的方向發(fā)展，人們對(duì)裝置的安全要求也在不斷提高。為了更好的保障化工裝置生產(chǎn)的安全性，應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)是非常有必要的，一方面能夠降低降低風(fēng)險(xiǎn)、減少損失，另一方面也能推動(dòng)工藝裝置更好的完善，具有不可替代的價(jià)值和作用。

1 安全儀表系統(tǒng)概述

所謂的安全儀表系統(tǒng)，也可以被稱作是安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，安全關(guān)聯(lián)系統(tǒng)等，它是專用于安全的控制系統(tǒng)，可以對(duì)生產(chǎn)裝置及設(shè)備的安全問題進(jìn)行快速的響應(yīng)，通過一系列的處理措施將可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)或損失降到最低，進(jìn)而保障與生產(chǎn)相關(guān)的各方安全。

圖1 裝置保護(hù)層結(jié)構(gòu)示意圖

以某石油化工工廠為例，如圖1所示為該工廠裝置的保護(hù)層結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中能夠清晰的看出安全儀表系統(tǒng)的重要作用和位置。在裝置保護(hù)層結(jié)構(gòu)中，外層為安全防護(hù)層，內(nèi)核為流程或生產(chǎn)裝置，通過安全儀表能夠及時(shí)的將潛在的危險(xiǎn)檢測出來，降低是事故發(fā)生所造成的后果。

2 安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 保證安全儀表系統(tǒng)的使用周期

①要做好安全儀表的設(shè)計(jì)工作，利用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段為系統(tǒng)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)保障，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。②要利用科學(xué)的測試及實(shí)驗(yàn)明確系統(tǒng)儀表可使用時(shí)間，保證安全儀表系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用，確保其安全性。③設(shè)計(jì)人員通過對(duì)安全儀表使用周期的精心設(shè)計(jì)，可以延長其使用年限，保障化工廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 增強(qiáng)設(shè)計(jì)水平、完善檢測工作

安全儀表設(shè)計(jì)水平的提升有賴于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力，設(shè)計(jì)人員需要具備化學(xué)知識(shí)，同時(shí)準(zhǔn)確掌握各種儀表性能，這樣才能在技術(shù)層面提高儀表設(shè)計(jì)水平。另外設(shè)計(jì)人員還需具有較高的職業(yè)道德水平，要具備良好的責(zé)任意識(shí)，能對(duì)儀表設(shè)計(jì)檢測做到仔細(xì)認(rèn)真，保障其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，設(shè)計(jì)人員需對(duì)應(yīng)用于化工裝置中的儀表進(jìn)行仔細(xì)調(diào)試，化工業(yè)的技術(shù)人員也需對(duì)安全儀表做出正確的選擇，這樣才能雙向保障安全質(zhì)量。

3 安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 測量儀表設(shè)計(jì)

對(duì)于安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來講，應(yīng)該采用模擬量測量儀表，如果采用開關(guān)儀表，儀表會(huì)因?yàn)殚L期沒有動(dòng)作而出現(xiàn)誤差。測量儀表的設(shè)計(jì)要遵循以下兩個(gè)原則：①冗余設(shè)置原則，即測量儀表益采用冗余測量儀表實(shí)現(xiàn)；②在設(shè)置測量儀表時(shí)，要保證它與基本過程控制系統(tǒng)之間保持獨(dú)立。

3.2 最終元件設(shè)計(jì)

這一部分的設(shè)計(jì)主要包括氣動(dòng)控制閥、電機(jī)、電磁閥等。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題包括以下三方面：①要注意控制閥附件配置，儀表中的電磁閥需保證耐高溫、線圈絕緣、長期帶電，隔爆等。工藝過程（非）正常運(yùn)行時(shí)確保電磁閥（非）勵(lì)磁工作。②要堅(jiān)持控制閥的獨(dú)立設(shè)置。SIL2、SIL3級(jí)安全儀表功能，控制閥和基本過程控制系統(tǒng)需分開。③要堅(jiān)持控制閥的冗余設(shè)置。SIL2、SIL3級(jí)安全儀表功能都應(yīng)采用冗余控制閥。

3.3 邏輯控制器設(shè)計(jì)

在安全儀表系統(tǒng)中，邏輯控制器的作用在于完成邏輯功能，要遵循以下兩個(gè)原則：①冗余設(shè)置原則，即安全儀表功能可以采用冗余邏輯控制器實(shí)現(xiàn)；②獨(dú)立設(shè)置原則，在設(shè)置邏輯控制器時(shí)，要保證它與基本過程控制系統(tǒng)之間保持相互獨(dú)立。

4 化工工藝裝置中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢(shì)

4.1 安全儀表系統(tǒng)的智能化

在當(dāng)前信息時(shí)代下，化工領(lǐng)域和智能技術(shù)的聯(lián)系日益緊密，很多智能設(shè)備應(yīng)用于該領(lǐng)域中，而化工安全儀表系統(tǒng)也自然朝著這一方向上發(fā)展。通過應(yīng)用智能化技術(shù)，可以提升安全儀表的實(shí)用價(jià)值和便捷程度，通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，還極大提高了人工操作的安全程度，降低化工企業(yè)人力、物力的投入，具有較高的綜合效益。需要指出的是，智能安全儀表系統(tǒng)的通訊，主要依靠智能傳感器與數(shù)字閥門定位器來實(shí)現(xiàn)。

4.2 過程控制系統(tǒng)的集成

在實(shí)際的化工應(yīng)用過程中，通過安全儀表系統(tǒng)不僅可以滿足通訊的接口和網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)統(tǒng)一，還可以對(duì)這個(gè)基本過程實(shí)現(xiàn)有效的控制。在當(dāng)前很多的中小企業(yè)中，普遍都利用集成手段來降低化工應(yīng)用中安全儀表系統(tǒng)的投入，以實(shí)現(xiàn)更高的企業(yè)效益。這種方法對(duì)于一些規(guī)模較小、要求較低的化工企業(yè)而言，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

4.3 自身檢測減少維護(hù)成本

在安全儀表系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，安全系統(tǒng)本身可能會(huì)在這一過程中出現(xiàn)問題。然而即使安全系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，它在安裝安全儀表系統(tǒng)時(shí)，儀表系統(tǒng)也能夠?qū)ψ陨泶嬖趩栴}的系統(tǒng)進(jìn)行檢測。從中不難看出，該系統(tǒng)可以在很大程度上提升儀表系統(tǒng)的可使用率?；诋?dāng)前安全儀表系統(tǒng)的智能化程度不斷提升，這讓它可以利用自己的診斷功能來對(duì)自身的情況進(jìn)行檢測，有助于系統(tǒng)及時(shí)排查出自身故障，并及時(shí)解決問題，這在很大程度上節(jié)約了維護(hù)成本。通過以上內(nèi)容可以看出，通過應(yīng)用智能化的安全儀表系統(tǒng)，可以提升化工企業(yè)工作環(huán)境的安全性，有助于節(jié)能成本，它是一種具有較高綜合效益的安全應(yīng)用系統(tǒng)。

5 結(jié)語

通過上述分析能夠看出，在化工工藝裝置中應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)具有非常重要的價(jià)值和作用，不僅能夠避免安全事故的發(fā)生，還能更好的保障裝置的安全運(yùn)行。由于安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到裝置能夠安全運(yùn)行，因此必須要保障設(shè)計(jì)的合理性，通過反復(fù)的檢測講安全儀表系統(tǒng)的作用真正的發(fā)揮出來，推動(dòng)化工行業(yè)更好的發(fā)展下去。

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TQ056.1

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1004-7344（2016）33-0238-02

2016-11-9

趙 靜（1984-），女，浙江杭州人，工程師，本科，從事化工工藝工作。