安全儀表系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及研究

姜洪廣，譚 斌，王 鑫

（1.青島斯科爾安全技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 青島 266000；2.青島悅匯金消防有限公司，山東 青島 266000）

1 安全儀表系統(tǒng)的選型

1.1 安全儀表系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)的主要差異

在利用安全儀表系統(tǒng)執(zhí)行安全生產(chǎn)的過程中，就安全儀表系統(tǒng)的選型顯得尤為重要。當(dāng)前，研究發(fā)現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)和DCS 系統(tǒng)是化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中常用的兩種方案。二者之間既有相似之處，又有諸多的不同?？偟母爬ㄏ聛恚踩珒x表系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)主要在以下四個(gè)方面存在著差異，分別為：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范程度、產(chǎn)品的具體定位、工作性能、產(chǎn)品認(rèn)證。首先，就兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來看，安全儀表系統(tǒng)主要以IEC61508 為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在具體應(yīng)用過程中則需要遵循著IEC61511 所提出來的具體設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)在具體安全生產(chǎn)應(yīng)用的過程中需要遵循國際所統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。DCS 系統(tǒng)則無需如此，在安全生產(chǎn)中僅需保持自身設(shè)計(jì)能夠達(dá)到國家所規(guī)定的要求，滿足顧客實(shí)際需求即可。其次，基于二者的定位不同，我們將安全儀表系統(tǒng)用于化工生產(chǎn)中的安全防護(hù)中，該系統(tǒng)的主要應(yīng)用就是為了保證生產(chǎn)的安全。而DCS則在保證生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)上還需實(shí)現(xiàn)一些相應(yīng)的控制功能，這一功能是可以通過各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)得到相應(yīng)優(yōu)化的。基于安全儀表系統(tǒng)的特殊性，在工作性能上更加傾向于對(duì)化工生產(chǎn)的安全防護(hù)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，同長期處于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制下的DCS 有所不同，安全儀表系統(tǒng)在整個(gè)安全生產(chǎn)過程中一直會(huì)處于一個(gè)安全狀態(tài)，無需人工操作，這就使得安全儀表系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中的安全保障性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DCS 系統(tǒng)。此外，安全儀表系統(tǒng)是需要獨(dú)立的第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)所認(rèn)證。以上種種都證實(shí)了安全儀表系統(tǒng)要優(yōu)于DCS 系統(tǒng)，為此化工企業(yè)的安全生產(chǎn)離不開安全儀表系統(tǒng)，我們也大力推薦安全儀表系統(tǒng)的投入，進(jìn)一步保障化工企業(yè)安全生產(chǎn)的有序開展，保障員工的人身安全。

1.2 安全儀表本身安全性的識(shí)別

之所以在安全生產(chǎn)中鼓勵(lì)大力投入安全儀表系統(tǒng)，其根本原因在于安全儀表系統(tǒng)本身就具備著較高的安全性。利用安全儀表系統(tǒng)本身對(duì)安全性的識(shí)別功能，在安全儀表系統(tǒng)檢測到化工生產(chǎn)裝置工藝標(biāo)量達(dá)到或者高于某個(gè)特殊臨近點(diǎn)時(shí)，安全儀表系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，以此來保護(hù)化工生產(chǎn)，營造出一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，避免大型事故的發(fā)生，減少人員的傷亡等。除此之外，安全儀表系統(tǒng)本身還具備著超強(qiáng)的自我診斷性能，安全儀表系統(tǒng)在投入安全生產(chǎn)的過程中，一旦出現(xiàn)自身系統(tǒng)性能下降或裝置零件損壞等，安全儀表系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)進(jìn)行自我故障診斷，根據(jù)診斷結(jié)果的輕重，會(huì)自動(dòng)根據(jù)具體情況觸發(fā)相應(yīng)的安全防護(hù)裝置，作出相應(yīng)的安全保障行動(dòng)。需要注意的是安全儀表對(duì)安全性的識(shí)別過程較為冗長，只有在安全生產(chǎn)中不斷進(jìn)行總結(jié)、探討，積累相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，才能更進(jìn)一步提升自己的功能特性。

2 安全儀表系統(tǒng)的安全度等級(jí)問題

安全儀表系統(tǒng)在投入安全生產(chǎn)的過程中，安全度等級(jí)問題至關(guān)重要?，F(xiàn)階段，IEC61508 系統(tǒng)根據(jù)安全儀表系統(tǒng)的具體安全性能將其劃分為四個(gè)安全等級(jí)，且四個(gè)安全等級(jí)的安全性是逐漸遞增的，分別為SIL1、SIL2、SIL3、SIL4。首先，SIL1 等級(jí)的安全儀表系統(tǒng)主要針對(duì)的是一些安全生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故概率較小的生產(chǎn)，即便出現(xiàn)化工安全事故，對(duì)安全生產(chǎn)裝置所造成的損害也是較為輕微的，不會(huì)即刻對(duì)從事化工生產(chǎn)的技術(shù)人員造成傷亡，也不會(huì)大面積地在化工生產(chǎn)處形成污染，也不會(huì)形成過多的經(jīng)濟(jì)損失。因此SIL1 等級(jí)下的安全生產(chǎn)相對(duì)較為安全。其次，SIL2 主要用于一些偶爾會(huì)發(fā)生事故的生產(chǎn)處，事故一旦發(fā)生將會(huì)對(duì)生產(chǎn)裝置及人員傷亡造成較大的影響，帶來的經(jīng)濟(jì)損失也較大。而SIL3 主要指的是那些多次發(fā)生安全事故的裝置，一旦出現(xiàn)事故，將對(duì)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域造成大面積的人員傷亡和環(huán)境污染，所形成的經(jīng)濟(jì)損耗也是較大的，帶來的環(huán)境污染是致命性的。通常，安全儀表系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)能夠達(dá)到SIL2 的標(biāo)準(zhǔn)即可，一旦安全度等級(jí)達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)意味著達(dá)到了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在這種條件下能夠有效保障化工生產(chǎn)的安全，同時(shí)也能夠兼顧化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性能。最后SIL4 主要是指會(huì)造成大范圍安全事故，從而威脅到大量工作人員生命健康安全的安全度。因此，在發(fā)現(xiàn)達(dá)到SIL4 級(jí)別時(shí)，工作人員應(yīng)及時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測，從而避免大范圍安全事故的發(fā)生，進(jìn)而更好的保障工作人員的生命健康安全。

3 安全儀表系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中的功能

在整個(gè)化工安全生產(chǎn)中有著特殊的功能作用。主要有以下三個(gè)功能，其一，利用安全儀表系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用，能夠有針對(duì)性地根據(jù)化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，根據(jù)化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中存在的潛在危險(xiǎn)作出較為準(zhǔn)確的判斷。其二，利用安全儀表系統(tǒng)，化工企業(yè)安全生產(chǎn)在出現(xiàn)安全隱患時(shí)，安全儀表系統(tǒng)會(huì)利用工作前所事先設(shè)定好的工作過程，及時(shí)做好相應(yīng)的流程防范，避免安全事故的發(fā)生。其三，利用安全儀表系統(tǒng)可以有效幫助化工企業(yè)營造出更為安全的生產(chǎn)環(huán)境。在減免工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上還可以降低企業(yè)財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)?？傊?，利用安全儀表系統(tǒng)在化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中的功能，能夠有效實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)防范的目的，此外，安全儀表系統(tǒng)還有很多功能值得我們所深入探究。

4 安全儀表系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展

安全儀表系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中應(yīng)用的主要目的是為了有效提升生產(chǎn)過程中的安全性。因此，為了可以進(jìn)一步加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)的可應(yīng)用性及安全性，我們需要進(jìn)一步促進(jìn)安全儀表系統(tǒng)的發(fā)展。通過對(duì)安全儀表系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)安全儀表系統(tǒng)的未來發(fā)展方向大致有以下三方面。

4.1 安全儀表朝著智能化方向發(fā)展

首先，為了有效提升安全儀表系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用，安全儀表系統(tǒng)需要進(jìn)一步朝著智能化方向進(jìn)行發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)已經(jīng)被逐漸的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。智能化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提升各類系統(tǒng)的工作效率，同時(shí)也可以有效避免系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)人工錯(cuò)誤等，進(jìn)而威脅到生產(chǎn)的安全性。故而，安全儀表系統(tǒng)在未來的發(fā)展中也需要不斷的向智能化方向發(fā)展。而在智能化發(fā)展的過程中，首先我們可以通過加入部分智能化傳感器以及相關(guān)檢測儀器，從而有效提升安全儀表系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的檢測。其次，通過在安全儀表系統(tǒng)加入智能化技術(shù)也可以方便工作人進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，進(jìn)而更好的保障生產(chǎn)過程中的安全性。最后，安全儀表系統(tǒng)智能化的實(shí)現(xiàn)也可以進(jìn)一步方便工作人員對(duì)生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、整理，從而為生產(chǎn)效率的提高以及生產(chǎn)安全性的提升起到一定的促進(jìn)作用。

4.2 安全儀表系統(tǒng)中現(xiàn)場總線的應(yīng)用

其次，安全儀表系統(tǒng)在未來的發(fā)展過程中也可以逐步加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場總線的應(yīng)用?，F(xiàn)場總線是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中所常用的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，其不僅有效提升工業(yè)生產(chǎn)中控制系統(tǒng)與生產(chǎn)裝置之間的數(shù)據(jù)信息傳輸效率，同時(shí)更可以加強(qiáng)生產(chǎn)過程中工作人員之間的交流。因此，通過在安全儀表系統(tǒng)中加強(qiáng)現(xiàn)場總線的應(yīng)用既可以有效提升其安全儀表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，同時(shí)也可以方便工作人員對(duì)生產(chǎn)裝置的控制。此外，通過在安全儀表系統(tǒng)中逐步加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場總線的應(yīng)用也可以方便工作生產(chǎn)中工人之間的交流、通信。這不僅可以保障工作人員可以及時(shí)了解到安全事故的發(fā)生，同時(shí)還可以及時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員對(duì)安全事故進(jìn)行處理，從而避免出現(xiàn)人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。

4.3 系統(tǒng)的維護(hù)成本更低、可用性更高

最后，安全儀表系統(tǒng)在未來的發(fā)展過程中還需要繼續(xù)向著低維護(hù)成本以及高可用性的方面進(jìn)行逐步發(fā)展。雖然，當(dāng)前生產(chǎn)過程中所使用的安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)可以滿足安全生產(chǎn)的絕大部分需求，但目前所使用的安全儀表系統(tǒng)仍具有極大的弊端。首先，其最大的弊端便是高額的維護(hù)成本。安全儀表系統(tǒng)中過高的維護(hù)成本將會(huì)直接影響到工廠的利潤，從而對(duì)工廠的發(fā)展起到一定的阻礙作用。因此為了避免這一問題的出現(xiàn)，我們需要進(jìn)一步降低安全儀表系統(tǒng)的維護(hù)成本。其次，當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中所使用的部分安全儀表系統(tǒng)還具有可用性較低的問題。而為了解決這一問題，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計(jì)的過程中需要采取面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，嚴(yán)格按照工廠的相關(guān)需求對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5 結(jié)語

綜上，化工企業(yè)作為一個(gè)高危生產(chǎn)企業(yè)，開展安全生產(chǎn)尤為重要。當(dāng)前將安全儀表系統(tǒng)引入化工企業(yè)的安全生產(chǎn)作業(yè)中，有助于保障安全生產(chǎn)作業(yè)的有效開展，降低安全事故出現(xiàn)的頻率，從根本上提升企業(yè)生產(chǎn)的安全性，保障企業(yè)所有員工的人身安全，創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境。此外，在本文的介紹中，可以看到安全儀表系統(tǒng)的興起于整個(gè)工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)的控制而言都是有利的，如何有效將安全儀表系統(tǒng)完美地融入到化工企業(yè)的安全生產(chǎn)裝置中將成為企業(yè)研究的重點(diǎn)。于化工企業(yè)而言，安全儀表系統(tǒng)是一個(gè)特殊的控制存在，企業(yè)在選擇這一系統(tǒng)作為企業(yè)安全生產(chǎn)的有效工具時(shí)，要結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，相應(yīng)的進(jìn)行安全等級(jí)劃分，為企業(yè)選擇出合適的安全儀表系統(tǒng)，并作出相應(yīng)的安全防護(hù)措施，確保安全儀表系統(tǒng)能夠在企業(yè)的安全生產(chǎn)中得到有效應(yīng)用。進(jìn)一步保證企業(yè)的人身設(shè)備安全和環(huán)境得到充分可靠的保障。