石油化工安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可靠性分析

周志濱 段華雷 呂輝 張學(xué)強(qiáng) 胡志敬

濰坊港聯(lián)化倉(cāng)儲(chǔ)有限公司 山東濰坊 261108

近年來(lái)，石化工業(yè)發(fā)展迅速，在不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的分析。在特定的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)將各部分的設(shè)計(jì)與項(xiàng)目中的具體情況充分結(jié)合，并根據(jù)實(shí)際情況合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以確保系統(tǒng)能夠滿足開發(fā)行業(yè)的要求。

1 石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)應(yīng)用原則

1.1 可靠性、穩(wěn)定性原則

石油化工工廠安全儀表應(yīng)用過(guò)程比較獨(dú)特，特殊性較強(qiáng)，進(jìn)行儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最重要的就是保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。在進(jìn)行石油化工安全儀表的過(guò)程中，必須遵循這一原則進(jìn)行。想要保證石油化工安全儀表系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，必須要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合考量多方面因素，從元器件的選擇、系統(tǒng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、軟件編程等方面進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，以此保證儀表系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中保持較高的安全性能。在石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的停車和開車階段，必須對(duì)其維護(hù)和執(zhí)行，以此保障儀表應(yīng)用的安全性，保障生產(chǎn)環(huán)境的絕對(duì)安全。若是在儀表應(yīng)用過(guò)程中，受到不可抗力因素的影響而誘發(fā)故障，安全儀表系統(tǒng)必須根據(jù)故障發(fā)生情況及原因立即做出動(dòng)作判斷，以對(duì)相對(duì)應(yīng)的知識(shí)信號(hào)進(jìn)行判斷，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行鎖定，停止石油生產(chǎn)，從根源上降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生，防止危害范圍的擴(kuò)大，盡可能的降低成本損失[1]。

1.2 儀表功能的健全性和穩(wěn)定性

為最大化發(fā)揮安全儀表功能，必須將石油化工裝置中的安全儀表系統(tǒng)作用進(jìn)行最大化處理，以高效率的進(jìn)行化工行業(yè)儀表數(shù)據(jù)的監(jiān)督和管理，優(yōu)化安全預(yù)警效果。這就需要確保儀表功能能夠具備健全性，保證儀表系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，這些內(nèi)容屬于進(jìn)行安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。在開展儀表設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)系統(tǒng)情況進(jìn)行具體性和針對(duì)性的分析，并開展實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，對(duì)儀表工作運(yùn)行情況進(jìn)行精準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，確保能夠全面的提升儀表功能，保障儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性能。

1.3 儀表日常維護(hù)與升級(jí)

在設(shè)計(jì)石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的過(guò)程中，其安全質(zhì)量屬于重點(diǎn)需要關(guān)注的問(wèn)題，石油化工行業(yè)的絕對(duì)性要求比較強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)這一要求，對(duì)儀表功能進(jìn)行完善，對(duì)儀表運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，對(duì)儀表開展日常維護(hù)就顯得十分重要。在進(jìn)行石油化工裝置安全儀表的選擇過(guò)程中，必須選擇安裝方式簡(jiǎn)單，應(yīng)用方法簡(jiǎn)便，維修難度小，維修方式簡(jiǎn)單的儀表進(jìn)行。

2 石油化工安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可靠性

2.1 安全儀表系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)性設(shè)計(jì)

對(duì)于儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如果涉及了石油化工系統(tǒng)，則開發(fā)人員必須事先保護(hù)已經(jīng)測(cè)試過(guò)的設(shè)備，同時(shí)對(duì)與設(shè)備操作相關(guān)的過(guò)程及行為進(jìn)行徹底的分析。根據(jù)評(píng)估的內(nèi)容，將詳細(xì)介紹用于評(píng)估整體安全儀表以及其安全系統(tǒng)的工作中。對(duì)于故障率高的設(shè)備及儀表，在生產(chǎn)中的不當(dāng)使用不僅會(huì)構(gòu)成很大的威脅，而且直接影響生產(chǎn)訂單的發(fā)貨，此有必要進(jìn)行安全工具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。同時(shí)檢查特定周期功能的安全指標(biāo)，保證生產(chǎn)的安全性和可靠性[2]。

2.2 對(duì)相應(yīng)的融入裝置做好工作

在實(shí)際對(duì)石油化工安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)很多失效的情況。所以有關(guān)人員在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的等級(jí)進(jìn)行充分的研究和認(rèn)識(shí)之后，再做好相應(yīng)的失效率等級(jí)管理的工作。如果控制了整個(gè)失效率的等級(jí)為三級(jí)，其他各項(xiàng)的設(shè)置都應(yīng)該符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，與此同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作時(shí)候，要對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容都進(jìn)行深入的研究，從而保證整個(gè)安全儀表系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。如果相應(yīng)系統(tǒng)的失效率等級(jí)并不能滿足整體系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該采取措施來(lái)積極應(yīng)對(duì)。在對(duì)冗余裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮多方面的內(nèi)容并結(jié)合失效率自身的特點(diǎn)，通常情況下要采取二取一冗的方法，這樣可以使得整個(gè)系統(tǒng)的安全等級(jí)得到大幅度的提升。由于系統(tǒng)中每一個(gè)人員的要求也是不同的，所以對(duì)于不同的設(shè)備進(jìn)行操作的方式和方法也是不同的，要根據(jù)實(shí)際情況的需求對(duì)各個(gè)機(jī)器進(jìn)行相應(yīng)的配置，對(duì)于不同的執(zhí)行器要采用相應(yīng)的配置方法，比如在對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，執(zhí)行器的主要功能表現(xiàn)在對(duì)聯(lián)鎖進(jìn)行切斷，從而保障整個(gè)系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際的情況，對(duì)相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行確切的分析，從而保障整個(gè)執(zhí)行器科學(xué)化的選擇，與此同時(shí)，還需要根據(jù)執(zhí)行器各個(gè)類型不同的特點(diǎn)，進(jìn)行冗余配置工作，來(lái)保障整個(gè)SIL 等級(jí)的提升。

2.3 提高管理人員的專業(yè)素質(zhì)

任何一項(xiàng)工程的開展都離不開相應(yīng)的管理工作，在對(duì)石油化工儀表系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，管理工作更是貫穿始終的一項(xiàng)任務(wù)。隨著我國(guó)石油化工行業(yè)的快速發(fā)展以及飛速的進(jìn)步，人們的生產(chǎn)和生活都離不開石油資源的支持，對(duì)石油資源的需求量也越來(lái)越大。而石油開發(fā)的過(guò)程中，化工儀表系統(tǒng)是非常重要的一項(xiàng)工作，要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的研究和分析，并充分做好整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)和操作工作。在實(shí)際的過(guò)程中，無(wú)論是在施工保護(hù)還是在風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知方面都會(huì)存在一些問(wèn)題，不能滿足現(xiàn)在人們的需求，這時(shí)候就需要加強(qiáng)對(duì)化工儀表系統(tǒng)的管理工作。只有對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行科學(xué)化的管理工作，才可以提高整體的工作效率，讓人們可以更加快捷地得出相應(yīng)的管理方案，切實(shí)保障整個(gè)儀表安全系統(tǒng)在操作過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，規(guī)范每一個(gè)工作人員的行為，讓每一個(gè)工作人員都可以按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，保障了整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

為了掌握和控制各個(gè)方面的工作，有必要加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備的合理性設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行深入研究，努力優(yōu)化儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以提高安全性、穩(wěn)定性和可靠性。在此基礎(chǔ)上，還要重點(diǎn)研究石化安全儀表系統(tǒng)的發(fā)展和可靠性，為石化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。