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(duì)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(xiàng)工作中，僅僅依靠人力的方式是不夠的，還需要能夠通過(guò)能夠?qū)Ξ惓?dòng)作進(jìn)行檢測(cè)裝置的配備實(shí)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)。安全儀表系統(tǒng)即具有著這樣的作用，通過(guò)其科學(xué)應(yīng)用對(duì)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(jì)操作指標(biāo)也同安全臨界點(diǎn)也具有了更為緊密的特征，并因此提升了危險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率。同時(shí)，人們?cè)诖诉^(guò)程中對(duì)于生產(chǎn)安全也具有了更高的重視，并因此對(duì)安全系統(tǒng)的應(yīng)用具有了新的要求。通過(guò)一套科學(xué)安全儀表系統(tǒng)的建立與應(yīng)用，即能夠在對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行降低的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)裝置可用性的提升，對(duì)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(guò)程報(bào)警、緊急報(bào)警、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、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(guò)儀表以及對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)實(shí)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(jì)當(dāng)中都對(duì)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(jí)SIL確定。通過(guò)該方式的應(yīng)用，即能夠使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)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(jì)當(dāng)中因性能沒(méi)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(duì)于SIL來(lái)說(shuō)，其功能即是實(shí)現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中綜合評(píng)價(jià)等級(jí)的描述，即在規(guī)定的時(shí)間以及條件情況下對(duì)所有要求進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的概率，當(dāng)SIL越高時(shí)，安全系統(tǒng)功能則將具有更大的保障。

SIL劃分同危險(xiǎn)可操作性分析之間的關(guān)系較為密切，在危險(xiǎn)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(píng)級(jí)前，需要先進(jìn)行危險(xiǎn)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(píng)價(jià)方式，能夠在對(duì)安全操作、危險(xiǎn)識(shí)別兩方面問(wèn)題進(jìn)行解決的基礎(chǔ)上對(duì)工藝過(guò)程以及生產(chǎn)裝置當(dāng)中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行尋找，并做好對(duì)策的提出。在實(shí)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(duì)運(yùn)行當(dāng)中相關(guān)工藝參數(shù)的變動(dòng)進(jìn)行分析，對(duì)控制過(guò)程中可能出現(xiàn)的偏差情況進(jìn)行控制，在對(duì)偏差、變動(dòng)情況發(fā)生原因?qū)ふ?、把握的基礎(chǔ)上對(duì)裝置生產(chǎn)當(dāng)中危險(xiǎn)因素的明確，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)操作、工藝設(shè)計(jì)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(dòng)后果做好對(duì)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(xiǎn)可操作性研究中，其對(duì)所有裝置的聯(lián)鎖與報(bào)警都進(jìn)行SIL評(píng)級(jí)處理，在通過(guò)評(píng)級(jí)后，即能夠確定有哪些報(bào)警需要在原有基礎(chǔ)上提升等級(jí)，哪些聯(lián)鎖可以進(jìn)行降級(jí)到報(bào)警，又可以取消哪些報(bào)警等。具體來(lái)說(shuō)，SIL在實(shí)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(duì)伍的設(shè)置實(shí)現(xiàn)裝置存在關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)以及危險(xiǎn)性的分析計(jì)算，之后再對(duì)系統(tǒng)所使用的SIL進(jìn)行確定。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 檢測(cè)執(zhí)行元件設(shè)計(jì)

在安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中，執(zhí)行與檢測(cè)元件可以說(shuō)是其中的重要部分：第一，為了對(duì)檢測(cè)元件自身的故障率進(jìn)行降低，在檢測(cè)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(duì)于SIL2以上等級(jí)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(shí)，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(shí)，其具體方式有每套閥門(mén)配套冗余電磁閥以及使用冗余閥門(mén)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(tái)切斷閥，放空回路執(zhí)行設(shè)備方面，即為兩個(gè)以并聯(lián)方式安裝的放空閥?？梢哉f(shuō)，通過(guò)執(zhí)行元件冗余設(shè)置方式的應(yīng)用，將對(duì)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(jì)

在安全儀表系統(tǒng)當(dāng)中，邏輯運(yùn)算可以說(shuō)是核心內(nèi)容。對(duì)于一套好的安全儀表系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不僅需要具有合理且可靠的硬件配置，做好邏輯設(shè)計(jì)同樣關(guān)鍵。對(duì)此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中即需要對(duì)冗余檢測(cè)元件邏輯進(jìn)行合理的使用，如檢測(cè)元件三重冗余配置“3取2”等，以此對(duì)系統(tǒng)使用的可用性以及可靠性進(jìn)行滿足。在實(shí)際應(yīng)用中，需要通過(guò)觸發(fā)器邏輯電路的應(yīng)用對(duì)安全保護(hù)動(dòng)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(dòng)作自鎖邏輯電路情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

在石油生產(chǎn)中，安全儀表系統(tǒng)是其中的重點(diǎn)組成部分。在上文中，我們對(duì)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(shí)際生產(chǎn)中，需要充分做好生產(chǎn)需求以及實(shí)際狀況的把握，以該系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)[J].化工設(shè)計(jì)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(jì)軟件的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，(06).

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