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【摘 要】“工艺为主线,设备管道连,电力供能源,自控全厂见。化工化设备,开车开仪表,计量出效益,控制保安全”可以概括任何一个流程工业企业各专业的特点。“开车开仪表,计量出效益,控制保安全”的观点得到越来越多的认可。工业生产装置,尤其是涉及“两重点一重大”的生产装置,从近几年发生过的事故的角度关于“控制保安全”的文献有很多论述,而且论述得都很充分。鉴于此,本文对安全仪表系统在化工领域的应用进行分析,以供参考。
【关键词】安全仪表;化工领域;应用
中图分类号:TH862 文献标识码:A
引言
安全仪表系统在化工厂应用风险预警的及时性、安全系统自动化、事故发生率降低等重要性通过多种类型的安全仪表系统的应用、风险评估、可用性判断、改善化工装置的运行安全性、促进控制系统的集成开发等战略,提高化工装置的安全仪表系统应用效率,并为化工装置的安全运行提供保障。
1在化工工艺装置中安全仪表系统应用的重要性
1.1危险警报的及时性
将化工装置的安全仪表系统连接到自动报警系统,可以帮助技术人员快速判断特定事故因素的变化,并且如果数字在安全范围之外徘徊,则与仪表相对应的安全报警系统会及时发出警报,向技术人员通知相关部件的检测,而该仪表的警报也可以帮助技术人员快速判断故障的具体位置。
1.2降低事故发生率
如果化工工厂缺乏特定的安全检查,则化工工艺操作的特定安全风险、安装安全仪表系统、减少工厂故障导致的化工工艺装置操作事故、降低化工工人对化工工艺装置的安全威胁、安全仪表装置不仅能及时知道化工工艺装置有故障,还能通过特定的数字危险因素,检测、修复和改进化工工厂故障的特定位置、技术人员加以针对性的检测、修理与完善,能够时刻保障化工工艺装置运作的完善性、安全性与有效性。
2在化工工艺装置中安全仪表系统的具体应用策略
2.1DCS在化工工艺装置中的应用
DCS系统符合建筑国家、地区和企业的建筑标准规范,同时还可以根据用户需要调试DCS系统,并且在应用领域更加灵活。DCS系统主要控制化工厂的生产过程,DCS系统必须能够满足化工设备生产的各种控制要求,特定的工作过程是控制系统实时收集化工工厂运营的特定过程。DCS系统在数据计算和处理过程中,与DCS系统一起执行各种组件的协调和控制任务,执行快速系统的逻辑运算,提供具体的控制和协调指导,确保化工装置的生产和操作始终在安全范围内,DCS系统执行数据收集、计算和命令控制过程。
2.2可用性判断
安全仪表系统监督和测试化工装置的安全性,加强对装置可用性的判断,一方面安全仪表系统及时通知装置的某些数字变化,检查和维修工人根据相应的数字提示修理或更换装置的相关部件,以确保装置运行的长期效果,同时安全仪表系统的应用加强了对化工装置可用性的检查,在开发和创新安全仪表系统的同时,技术水平不断提高,在实际应用过程中可以及时发现装置中潜在的元件故障,并及时做出相关的故障提示,为企业生产运作收益的稳定性提供保障。
2.3推动控制系统的集成化发展
安全仪表系统在化工厂的应用,随着科技水平的提高,人们加强了安全仪表系统的应用研究强度,试图将安全仪表系统与特定装置控制系统连接起来,促进了装置控制系统的集成开发,在许多控制系统的合作下,宣布了安全仪表系统的最大优势,大大提高了企业化工设备运行的效率,不断提高。
2.4根据政策要求做好SIS设计工作
从国务院安委办(2008)26号文和安监总局高密度下发的文件、通知、指导意见到应急管理部应急(2018)19号文,历次文件、通知、指导意见及会议纪要等,明确指出了需要配备SIS的危险装置、危险工艺或重点工艺参数等,而且这些文件、通知及指导意见等是根据我国国情循序渐进的:先实现自动控制———再配备独立的SIS———再开展安全完整性等级评估。现役装置只要按照这些政策要求工作,先进行自动化控制改造再设计独立的SIS,不但可以填补历史原因遗留的安全仪表空白,还可以积累一些安全仪表设计和应用方面的经验。
2.5科学设计传感器冗余
对于安全仪表系统,实际设计过程中不需要所有传感器重叠,如果系统中一个传感器的平均效率低下概率达到sil的特定要求,则必须选择一个传感器来满足要求。如果传感器不能满足sil的特定要求,则可以应用冗馀传感器;如果选择冗馀传感器方法,则可以彻底考虑系统的特定安全性,增加联锁操作数,并应用“或”逻辑结构。不仅要考虑系统安全性,还要考虑系统可用性,因此必须应用三对二逻辑结构。
2.6做好相应的融入配置
如果SIF等级的特定要求是si l 3,而实际配置逻辑是si l 3,则传感器故障的概率为si l 2,终端执行器为si l 2,整体系统安全级别为si l 2,因此无法满足这些要求标准。传感器可以是冗馀的。例如,系统的安全级别可能达到si l 3。此外,通过对电磁阀或执行器进行适当的冗馀,提高执行器的安全性,使其达到si l 3,从而使整个系统在应用过程中的安全性能够满足人们的应用要求。需要特别注意的是,如果在系统设计过程中使用了两个传感器冗馀,则当两个传感器的性能满足应用程序要求,并且系统运行时其中一个传感器出现问题时,会出现两个故障,与一个传感器相比,两个冗馀配置传感器应用程序无法提高sil等级。对于执行器,功能不同的执行器对冗馀配置的要求也不同。例如,使用的执行器功能是驱动阻塞,而在串联子等管线中的两个执行器可以在应用过程中改善执行器的sil。如果执行器功能不互动,并且两个执行器串联连接到同一管线,则无法提起执行器的sil。因此,在具体的问题分析过程中,根据实际情况,通过盲目的冗馀配置升级sil是不合理的。
3分析安全仪表可靠性容错设计
对于安全性相对较低的sil 1工艺设备链保护电路,可以在实际设计过程中将其放置在DCS中,从而降低成本。安全事故、环境破坏、人身损害水平相对较高的电路si l 2、si l 3被部署在安全系统中,以执行特定功能。现代市场上有很多仪器供应商,种类多样,性能和质量各不相同,因此为了确保在特定的应用期限内仪表的可靠性,在选择设备时必须具备以下两个条件:①权威结构提供的sil认证证书;②长期应用程序可能由专门机构或验证测试,要输入供应商列表,必须提供设备型号、品牌和软件的特定版本的详细信息。
结束语
安全仪表系统(SIS)是危险化学品业装置安全最重要的保护层之一,任何一个新老企业都有SIS,经历了继电器系统、固态电路系统和可编程电子系统3个阶段。原化工部管理时期的控制率考核就包括SIS考核,笔者在2002年提出的仪表回路百分率考核专门将联锁回路考核单列出来重点考核,文献[1,2]的统计与考核思路也符合安全仪表完整性考核的要求。现在的SIS大多是指可编程电子系统,安监总管三(2017)121号《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》将企业无SIS判定为存在重大事故隐患,这就要求所有化工与危险化学品生产经营单位都必须有相应的SIS
参考文献:
[1]高建华.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].生物化工,2017,3(02):57-59.
[2]周生龙.在化工工艺装置中安全仪表系统的应用[J].化工管理,2017(11):73.
[3]韩钢.安全仪表系统在化工装置中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2017(08):60.
[4]郑淞宸.安全仪表系统在化工装置中的应用研究[J].山东工业技术,2016(10):76.
[5]姚春娟.化工工艺装置中安全仪表系统的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,36(09):92-93.
(作者單位:山东云天化国际化肥有限公司)
【关键词】安全仪表;化工领域;应用
中图分类号:TH862 文献标识码:A
引言
安全仪表系统在化工厂应用风险预警的及时性、安全系统自动化、事故发生率降低等重要性通过多种类型的安全仪表系统的应用、风险评估、可用性判断、改善化工装置的运行安全性、促进控制系统的集成开发等战略,提高化工装置的安全仪表系统应用效率,并为化工装置的安全运行提供保障。
1在化工工艺装置中安全仪表系统应用的重要性
1.1危险警报的及时性
将化工装置的安全仪表系统连接到自动报警系统,可以帮助技术人员快速判断特定事故因素的变化,并且如果数字在安全范围之外徘徊,则与仪表相对应的安全报警系统会及时发出警报,向技术人员通知相关部件的检测,而该仪表的警报也可以帮助技术人员快速判断故障的具体位置。
1.2降低事故发生率
如果化工工厂缺乏特定的安全检查,则化工工艺操作的特定安全风险、安装安全仪表系统、减少工厂故障导致的化工工艺装置操作事故、降低化工工人对化工工艺装置的安全威胁、安全仪表装置不仅能及时知道化工工艺装置有故障,还能通过特定的数字危险因素,检测、修复和改进化工工厂故障的特定位置、技术人员加以针对性的检测、修理与完善,能够时刻保障化工工艺装置运作的完善性、安全性与有效性。
2在化工工艺装置中安全仪表系统的具体应用策略
2.1DCS在化工工艺装置中的应用
DCS系统符合建筑国家、地区和企业的建筑标准规范,同时还可以根据用户需要调试DCS系统,并且在应用领域更加灵活。DCS系统主要控制化工厂的生产过程,DCS系统必须能够满足化工设备生产的各种控制要求,特定的工作过程是控制系统实时收集化工工厂运营的特定过程。DCS系统在数据计算和处理过程中,与DCS系统一起执行各种组件的协调和控制任务,执行快速系统的逻辑运算,提供具体的控制和协调指导,确保化工装置的生产和操作始终在安全范围内,DCS系统执行数据收集、计算和命令控制过程。
2.2可用性判断
安全仪表系统监督和测试化工装置的安全性,加强对装置可用性的判断,一方面安全仪表系统及时通知装置的某些数字变化,检查和维修工人根据相应的数字提示修理或更换装置的相关部件,以确保装置运行的长期效果,同时安全仪表系统的应用加强了对化工装置可用性的检查,在开发和创新安全仪表系统的同时,技术水平不断提高,在实际应用过程中可以及时发现装置中潜在的元件故障,并及时做出相关的故障提示,为企业生产运作收益的稳定性提供保障。
2.3推动控制系统的集成化发展
安全仪表系统在化工厂的应用,随着科技水平的提高,人们加强了安全仪表系统的应用研究强度,试图将安全仪表系统与特定装置控制系统连接起来,促进了装置控制系统的集成开发,在许多控制系统的合作下,宣布了安全仪表系统的最大优势,大大提高了企业化工设备运行的效率,不断提高。
2.4根据政策要求做好SIS设计工作
从国务院安委办(2008)26号文和安监总局高密度下发的文件、通知、指导意见到应急管理部应急(2018)19号文,历次文件、通知、指导意见及会议纪要等,明确指出了需要配备SIS的危险装置、危险工艺或重点工艺参数等,而且这些文件、通知及指导意见等是根据我国国情循序渐进的:先实现自动控制———再配备独立的SIS———再开展安全完整性等级评估。现役装置只要按照这些政策要求工作,先进行自动化控制改造再设计独立的SIS,不但可以填补历史原因遗留的安全仪表空白,还可以积累一些安全仪表设计和应用方面的经验。
2.5科学设计传感器冗余
对于安全仪表系统,实际设计过程中不需要所有传感器重叠,如果系统中一个传感器的平均效率低下概率达到sil的特定要求,则必须选择一个传感器来满足要求。如果传感器不能满足sil的特定要求,则可以应用冗馀传感器;如果选择冗馀传感器方法,则可以彻底考虑系统的特定安全性,增加联锁操作数,并应用“或”逻辑结构。不仅要考虑系统安全性,还要考虑系统可用性,因此必须应用三对二逻辑结构。
2.6做好相应的融入配置
如果SIF等级的特定要求是si l 3,而实际配置逻辑是si l 3,则传感器故障的概率为si l 2,终端执行器为si l 2,整体系统安全级别为si l 2,因此无法满足这些要求标准。传感器可以是冗馀的。例如,系统的安全级别可能达到si l 3。此外,通过对电磁阀或执行器进行适当的冗馀,提高执行器的安全性,使其达到si l 3,从而使整个系统在应用过程中的安全性能够满足人们的应用要求。需要特别注意的是,如果在系统设计过程中使用了两个传感器冗馀,则当两个传感器的性能满足应用程序要求,并且系统运行时其中一个传感器出现问题时,会出现两个故障,与一个传感器相比,两个冗馀配置传感器应用程序无法提高sil等级。对于执行器,功能不同的执行器对冗馀配置的要求也不同。例如,使用的执行器功能是驱动阻塞,而在串联子等管线中的两个执行器可以在应用过程中改善执行器的sil。如果执行器功能不互动,并且两个执行器串联连接到同一管线,则无法提起执行器的sil。因此,在具体的问题分析过程中,根据实际情况,通过盲目的冗馀配置升级sil是不合理的。
3分析安全仪表可靠性容错设计
对于安全性相对较低的sil 1工艺设备链保护电路,可以在实际设计过程中将其放置在DCS中,从而降低成本。安全事故、环境破坏、人身损害水平相对较高的电路si l 2、si l 3被部署在安全系统中,以执行特定功能。现代市场上有很多仪器供应商,种类多样,性能和质量各不相同,因此为了确保在特定的应用期限内仪表的可靠性,在选择设备时必须具备以下两个条件:①权威结构提供的sil认证证书;②长期应用程序可能由专门机构或验证测试,要输入供应商列表,必须提供设备型号、品牌和软件的特定版本的详细信息。
结束语
安全仪表系统(SIS)是危险化学品业装置安全最重要的保护层之一,任何一个新老企业都有SIS,经历了继电器系统、固态电路系统和可编程电子系统3个阶段。原化工部管理时期的控制率考核就包括SIS考核,笔者在2002年提出的仪表回路百分率考核专门将联锁回路考核单列出来重点考核,文献[1,2]的统计与考核思路也符合安全仪表完整性考核的要求。现在的SIS大多是指可编程电子系统,安监总管三(2017)121号《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》将企业无SIS判定为存在重大事故隐患,这就要求所有化工与危险化学品生产经营单位都必须有相应的SIS
参考文献:
[1]高建华.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析[J].生物化工,2017,3(02):57-59.
[2]周生龙.在化工工艺装置中安全仪表系统的应用[J].化工管理,2017(11):73.
[3]韩钢.安全仪表系统在化工装置中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2017(08):60.
[4]郑淞宸.安全仪表系统在化工装置中的应用研究[J].山东工业技术,2016(10):76.
[5]姚春娟.化工工艺装置中安全仪表系统的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,36(09):92-93.
(作者單位:山东云天化国际化肥有限公司)