石油化工安全仪表系统分析

摘要：随着我国经济飞速发展，社会中各领域也进入了快速发展阶段，其中石油化工行业的进步突飞猛进，为社会经济的建设做出了巨大的贡献，同时，石油化工行业的产品成为人们生活中不可缺少的必需品，因此，社会中对于石油化工行业十分关注。然而，石油化工行业在生产的过程中各项作业的实施，存在极大的风险，为了避免此类情况发生，石油化工企业应该加强生产过程中的各项控制，想要实现对石油化工生产环节的掌握和控制，必须加强对设备的相关仪表进行合理的设计，并对其进行深入的研究，致力于仪表系统的设计得到良好的优化，从而提高石油化工生产过程中的安全性、稳定性和可靠性。基于此，文章围绕石油化工安全仪表系统的设计和可靠性进行探析，以此为石油化工行业的可持续发展奠定坚实的基础。

关键词：石油化工；安全仪表；设计

在经济快速发展的环境下，科学技术水平也得到了有效的提高，石油化工行业的生产方式已经由传统的生产方式，转变为自动化的生产，且在科技的支持下，自动化水平越来越完善，同时在生产的过程中安全管理工作就显得愈发重要，其要求也逐渐增加，保证生产过程中石油化工设备的安全运行是安全管理工作中的重要内容。因此，为了生产中的安全性，管理工作应该对安全仪表系统加强应用，而且还要对该系统进行深入的研究，致力于仪表系统质量及安全性能的提升，减少石油化工生产过程中问题的发生，为生产中的安全性和可靠性提供基础保障。

1对石油化工安全仪表有效改善的途径

为了保证石油化工生产中设备的仪表系统性能的完整性，对其进行全面的分析，通过分析结果得知，安全仪表系统中存在的不利于系统完整性的问题，以下对问题及优化措施进行具体分析：1.1对传感器的冗余进行科学设计。就冗余配置而言，其在仪表系统中有着重要的地位，也是系统设计中的主要内容，但是，冗余配置的设计，并不是所有的传感器都适合该配置[1]。将SIL作为传感器失效的主要概率要求，如果安全仪表系统中的传感器达到了此要求，就需要相关人员，对一体传感器进行选择，这样才能够使安全仪表系统满足设计的要求。当传感器满足不了SIL的要求，此时应该加强冗余传感器的使用。但是在进行冗余传感器的应用时，需要设计人员充分考虑系统的安全性问题，同时将联锁动作、次数的加强作为基础，进行逻辑结构的合理使用，既要对系统的适用性进行全面的考虑，还要保证仪表系统具有可靠的安全性，所以，在实际应该中，应该对逻辑结构中的三取二形式的结构适当使用。1.2对安全仪表系统进行全面的性设计。SIL是仪表系统的功能的安全性和完整性的主要要求，然而安全仪表系统的功能并非一个设备决定的，而是由多个设备在运行的过程中一同决定的，这些设备主要包括：传感器、执行器和逻辑控制器。同时各个仪器之间有着相应的联系，三者之间的SIL与逻辑传感其的SIL有着重要的联系，此时相关工作人员要加强重视，尤其是相关仪器的失效率，该失效率与SIL的等级存在一定的对应关系。比如，对相关的逻辑控制进行分析，如果控制单元的SIL等级为3级，那么该控制器的实效率就会在0.1%以内，就传感器而言，当其SIL的级别为2级时，其失效率在1%以内。同时对相应的执行系统进行分析，此时该结构为1级SIL，执行结构的失效率就会在10%以内[2]。然而，在实际应用中，安全仪表系统运行的可靠性会受到逻辑控制器直接的影响。另外，根据石油化工企业的生产过程中的调查得知，许多工作人员对逻辑控制器的可靠性过于依赖，这也是实际生产过程中的主要问题，由于对其较为重视，忽视了对执行器的重视，如果不对执行器的失效率等级加强重视，就会导致整个安全仪表系统的功能出现问题，甚至会使仪表的安全性失去作用。所以，相关设计人员在进行安全仪表系统的设计中，需要从客观的角度进行分析，重视系统的全面性设计，保证在设计过程中各种仪器能够符合失效率等级的标准，为系统的安全性等级的提高提供保障，使其安全性能符合安全等级标准。1.3做好融入配置。在实际设计的过程中，会出现较多的失效率的问题，因此，相关人员在进行系统设计的过程中，需要对各个仪器的失效率等级进行充分的研究，并通过并联关系对整体系统的失效率等级进行分析。例如，当逻辑控制器的失效率等级为3级，其符合系统的具体要求，在实际设计的过程中，设计人员将其实际失效率同样控制在3级，同时分别将传感器、执行器的失效率控制在2级，那么此时整体系统的失效率通过计算和分析同样为2级，这种情况下根据安全仪表系统的具体要求，如果整体系统的失效率等级为2级，无法使系统的标准得到满足。如果出现这种情况，相关设计人员应该采取相应的措施应对，通常情况下对选用冗余配置对传感器进行改善。比如，在冗余配置的应用时，根据传感器失效率的特点选用合适的方式进行配置，通过对上述内容分析，利用二取一冗的方法，能够使系统的安全等级得到游戏的提升。与此同时，在冗余配置的过程中，设计人员还可以对执行器、电磁阀进行同时配置，此时应该根据两者的特点进行科学合理的配置，从而使整个系统的安全等级得到了有效的提升，使其达到SIL3的标准，以此促进系统的安全性符合工作人员生产操作中的具体要求。由于仪表系统中不同的情况对于执行器的需求也不相同，同时执行器的种类、功能也存在一定的区别，所以在实际设计过程中，不同的执行器，冗余配置的方式、要求和标准都有所不同。比如，在系统设计的过程中，执行器的主要性能为切断联锁，此时对系统中两台执行器进行串联，并进行应用，这种方式就能够使SIL得到有效的提高。因此，在进行设计的过程中，设计人员要根据系统的实际情况做出详细的分析，以此为基础进行执行器的选用，并根据执行器的功能特点合理的进行冗余配置，只有这样，才能够促进SIL等级的提升。1.4加强相应的管理工作。虽然石油护工企业对仪表系统的要求较高，而且国家对其也有着一定的标准要求，但是根据对仪表系统实际应用分析，从中发现无论是系统的安全保护工作、实际操作和施工方面，还是对生产中风险的认知方面，都存在一定的问题，无法符合人们的要求。比如，进行安全仪表系统的实际设计时，在设计过程中，在SIF计算和估算方面未采取科学的方法，就会使冗余配置出现问题，其主要问题体现在容错问题方面，在此过程中，仅仅只是为了设计的完成，忽略了设计图纸及方案的引导，导致施工中出现偏差等情况，都属于危险操作，这种情况下就会使仪表系统的安全性能出现下降的趋势，因此，为了保证仪表系统运行时的稳定性、安全性和可靠性，相关管理人员，要对仪表系统进行全面的管理，同时制定相应的管理方案，进行管理工作的实施，以此保证仪表安全系统运行时的安全性能够符合工作人员的要求。

2安全仪表可靠性容错性的设计

就仪表系统的设计而言，如果进行石化系统设计，设计人员应该提前对仪表检测的仪器进行保护，同时对仪表运行中涉及到的工艺行为进行全面的分析，对整体安全性进行评估，而且还要根据评估的内容对安全仪表系统进行详细的划分[3]。另外，如果在分析评价的过程中发现安全等级较低的仪表系统，此时仪表系统的设计，应该融入DCS，以此对系统的设计成本进行合理的控制。此外，对于失效率较高的回路而言，其在生产中的应用，不仅存在较大的威胁性，还对生产秩序有着直接的影响，为此，应该对该回路进行安全仪表系统的设计，实现对回路安全性能的控制，体现出回路的具体功能。以此为生产的安全性和可靠性提供保障。

3结语

综上所述，近几年经济的发展促进了石油化工行业生产水平的提高，而且在实际生产的过程中，工作人员对安全的要求越来越高，所以安全仪表系统在石油化工生产中起到了重要的作用，为了提高生产的安全性，相关人员要加强对仪表系统的研究，致力于设计的合理性、科学性，保证仪表系统的安全性和可靠性，为石油化工企业的生产提供安全保障。

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]王雪云.双三重冗余容错系统架构设计和安全性研究[D].浙江大学,2015.

[3]陈存银.石化装置安全仪表系统完整性等级设计方法及应用[D].北京化工大学,2013.

作者:林蓉 单位:中海油安全技术服务有限公司