安全儀表系統(tǒng)在輸油氣管道中的應(yīng)用

摘要：安全儀表系統(tǒng)作為安全系統(tǒng)當(dāng)中的獨(dú)立類別，在石油化工等對(duì)運(yùn)營(yíng)安全要求較高的行業(yè)當(dāng)中，使用十分廣泛，并已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外出臺(tái)了關(guān)于不同行業(yè)的多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著工業(yè)化進(jìn)程的完善，各行業(yè)在不斷擴(kuò)大產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)運(yùn)行安全的重視程度也越來(lái)越高，意味著安全儀表系統(tǒng)在今后將會(huì)獲得更加廣泛和普遍的使用。

關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng);輸油氣管道;應(yīng)用

一、安全儀表系統(tǒng)的基本定義

按照IEC61511中的定義，安全儀表系統(tǒng)是由傳感器、邏輯處理器和執(zhí)行器組成的、能夠行使一項(xiàng)或多項(xiàng)安全儀表功能的儀表系統(tǒng)，其主要作用是當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)將過(guò)程置于安全狀態(tài)。典型的安全儀表系統(tǒng)如圖1所示，安全儀表系統(tǒng)的功能包括以下內(nèi)容。

a）監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，判斷生產(chǎn)過(guò)程是否出現(xiàn)發(fā)生某種潛在危險(xiǎn)的條件。

b）當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)條件時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行其規(guī)定的安全儀表功能，防止危險(xiǎn)事件的發(fā)生。

c）減輕危險(xiǎn)事件造成的影響，降低風(fēng)險(xiǎn)。功能安全是安全儀表系統(tǒng)是否能有效地執(zhí)行其安全功能的體現(xiàn)。為了達(dá)到較高的功能安全水平，IEC61508和IEC61511中都采用了安全生命周期的理念，即安全儀表系統(tǒng)從概念設(shè)計(jì)階段到所有安全功能停用的整個(gè)時(shí)間段，通常包括概念設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、測(cè)試階段、操作與維護(hù)階段以及停用等階段。

二、危害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全儀表系統(tǒng)之間的關(guān)系

危害識(shí)別往往是由具有相關(guān)背景和作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的管理人員、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員以及設(shè)計(jì)人員等共同參與，采用頭腦風(fēng)暴的方法找出生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要危險(xiǎn)因素，或者是通過(guò)其他一些專業(yè)方法，如試驗(yàn)、檢測(cè)等，識(shí)別出設(shè)備、系統(tǒng)或管理中存在的一些缺陷，這些缺陷可能對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響，這一過(guò)程稱為危害識(shí)別。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是通過(guò)采用某種方法，如危險(xiǎn)和可操作性（HAZOP）分析、故障類型和影響分析（FMEA）、事故樹(shù)分析（FTA）或定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA）等方法，從事故發(fā)生概率以及事故影響后果兩方面對(duì)所識(shí)別出來(lái)的危害進(jìn)行評(píng)估。

危害識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要目的是識(shí)別出工藝危害因素、危險(xiǎn)事件及相關(guān)設(shè)備，并提出風(fēng)險(xiǎn)消減要求，進(jìn)而識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn)消減要求中所涵蓋的功能安全要求，并判斷出哪些功能屬于安全儀表功能。簡(jiǎn)要的危害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全儀表系統(tǒng)之間的關(guān)系見(jiàn)圖2?？傊：ψR(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的一是為了確保無(wú)遺漏的必要安全儀表系統(tǒng)，二是為了核查現(xiàn)有安全儀表系統(tǒng)的功能是否完備以及能否滿足所要求的風(fēng)險(xiǎn)消減措施。

三、安全儀表系統(tǒng)在油氣管道方面的應(yīng)用

a）應(yīng)用滯后：安全儀表系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是近年來(lái)逐步發(fā)展完善起來(lái)的，正式發(fā)布時(shí)間較晚，國(guó)內(nèi)更為滯后，油氣設(shè)施建設(shè)速度遠(yuǎn)快于標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展速度，不同時(shí)期的要求不一致，造成理解和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一。

b）規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不完善：缺乏針對(duì)油氣管道的安全儀表系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)規(guī)范，需要建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范現(xiàn)有安全儀表系統(tǒng)以及新建安全儀表系統(tǒng)。

c）缺乏針對(duì)性管理：大多數(shù)油氣管道站場(chǎng)并沒(méi)有專門(mén)針對(duì)安全儀表系統(tǒng)的管理規(guī)定，尤其是在變更管理方面的滯后甚至可能帶來(lái)安全儀表系統(tǒng)功能的降低，因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)的專項(xiàng)管理。

d）操作人員認(rèn)識(shí)不足：各種原因?qū)е卢F(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)安全儀表系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不足，甚至不知道所操作的設(shè)備哪些屬于安全儀表系統(tǒng)，以至于有可能出現(xiàn)在緊急情況下安全儀表系統(tǒng)不動(dòng)作或是在正常運(yùn)行中誤動(dòng)作的人因失誤現(xiàn)象。因此，在規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)安全儀表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)相關(guān)人員的培訓(xùn)工作，讓操作人員充分了解相關(guān)系統(tǒng)的安全功能。

e）維護(hù)不足：由于安全儀表系統(tǒng)是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下動(dòng)作，將系統(tǒng)置于安全狀態(tài)，并非日常使用的系統(tǒng)，因此在日常維護(hù)中大家往往更關(guān)注工藝控制系統(tǒng)，而忽略了安全儀表系統(tǒng)，這有可能導(dǎo)致安全儀表系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鞯臅r(shí)候不啟動(dòng)，失去了原有的保護(hù)意義。因此，應(yīng)重視安全儀表系統(tǒng)的日常維護(hù)工作，包括系統(tǒng)測(cè)試、檢驗(yàn)等。

四、結(jié)語(yǔ)

由于輸油氣管道對(duì)安全運(yùn)行的要求極高，因而需要廣泛使用安全儀表系統(tǒng)。本文針對(duì)目前輸油氣管道安全儀表系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題，提出了有針對(duì)性的建議，對(duì)保障輸油氣管道的安全運(yùn)行有著較為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陽(yáng)憲惠，郭海濤.安全儀表系統(tǒng)的功能安全[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介：傅菲菲（1982.10.25），性別：女;籍貫：山東省博興縣;民族：漢;學(xué)歷：研究生、碩士;職稱：工程師;職務(wù)：自控儀表設(shè)計(jì);研究方向：控制理論與控制工程。