SIS安全仪表系统在化工装置中的重要性

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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SIS安全仪表系统在化工装置中的重要性

毕学齐

(天津辰力工程设计有限公司300400)

摘要:随着我国化学工业的发展,化工产品的种类越来越多,生产方法越来越多样化,化工装置日益向规模大型化、生产过程连续化、自动化的方向发展。同时,化工装置往往涉及易燃易爆、有毒介质,且部分反应过程在高温、高压状态下进行,具有较高的危险性。安全仪表系统(SIS,SafetyInstrumentedSystem)作为本质安全的重要手段之一,可降低化工装置的事故风险,在化工装置中的应用越来越广泛,文中将重点阐述安全仪表系统在化工装置当中的重要性。

关键词:SIS安全仪表系统;化工装置;重要性

化工行业在今天的发展当中的地位无法取代,对于其中的很多方面已经进行了很多的探索,我国在这一领域发展的并不是很好到二十世纪七八十年代才真正的与世界接轨,起步非常的晚,更多的运用相关的发展经验,在当时人们更多地考虑如何满足需求,对于一些问题进行了压制,当发展到一定的阶段,这些问题都成为了发展中的阻力,现阶段就是解决这些问题。化工的仪表安全就是很重要的一个方向,今天人们的重视程度在不断的加强。希望这篇文章能够带给大家更多的启示。

1安全仪表系统概述

安全仪表系统(SIS),也称为安全连锁系统,是作为工程项目中存在的失效和错误应用而生的质量控制系统,在石油、海洋工程等重大机械领域有着极其重要的应用。安全仪表系统都存在报警阀值,一旦达到事故发生的阀值点,系统就会出现报警,工作人员就会采取相应补救措施,又或者系统本身会自动转入安全模式。目前,工业水平的进步所带来的风险性设计也相对增多,安全隐患就会相应增多,因此在未来,无论是SIS的设计还是应用过程,都会向高精密、高精度、高集成化方向发展,测试系数也会随之增高,向着高度智能化、自动化方向发展。安全仪表系统主要由传感器、逻辑运算单元和最终执行元件组成,分别起到检测、控制和执行的作用。所谓安全联锁,是SIS最基本的执行要求,可以起到预报警、联锁延时、区别事故原因、刹车复位等功能。

2安全仪表系统在化工装置中的重要性

2.1监督生产

在化工的生产中安置安全仪表系统,能够及时有效的监督化工生产的各个环节,一旦出现了危险的方面影响,在系统中的报警系统将会直接的进行报警,这样能够方便快进的反映到这一部分的工作人员,工作人员根据抱紧的位置进一步的分析,最后找到问题的解决方案,从而提升整体的生产效率。

2.2保证生产效率

化工生产流程中,可能随时出现突发情况,或者出现不能预知的危险因素,安全仪表系统无法根据预定的工作内容进行工作,同时并未有效的及时避免危险因素进一步扩大,彻底杜绝危险因素的出现,保证化工生产的各个环节按顺序进行。生产出现问题最多的过程,有非常多可变因素,具备非常大的不可预见性,系统的反应速率以及准确性就显得尤为关键与重要,从而极大的提高了工作效率。

2.3降低事故出现率

安全仪表系统可以最大限度上降低化工意外事故所带来的巨大影响,不断降低了意外事故出现的几率,同时最大层度上保证化工生产的经济效益,将化工生产经济效益和社会效益的最大化实现。化工生产流程中安置安全仪表系统,就是有效的降低化工生产当中意外事故出现的几率,是我们需要关注的地方。

3化工装置中应用安全仪表系统的关键问题

3.1确定安全完整性(SIL)等级

根据化工装置的危险及可操作性分析,人员、过程、设备及其安全保护,以及安全完整性等级要求确定安全仪表系统的功能。在化工装置的应用中,安全完整性等级可分为SIL1、SIL2、SIL3。安全完整性等级越高,其实现安全仪表功能的能力越强。安全完整等级评估可采用保护层分析法、风险矩阵法、校正的风险图法、经验法及其他方法。

3.2安装、调试安全仪表系统

在完成安全仪表系统的设计后,根据技术要求采购安全仪表系统的硬件和软件,随后按照规范及产品技术要求进行系统软硬件安装、调试,完成系统组态的准备;在设计单位提供用于安全联锁的逻辑设计文件后,开始安全仪表系统的软件组态,完成组态工作后开始系统的工厂验收测试,工厂验收测试合格后即可装运至化工装置现场,进行现场安装、送电调试,然后开始现场仪表测试、单回路测试、联动调试和逻辑功能调试,所有测试完成并确保无问题后,最终交付用户,伴随化工生产装置投入试生产、运行。

3.3保证功能稳定

安全仪表功能体系是否健全,以及系统自身是否稳定将直接影响化工生产过程中的功能发挥,对安全预警以及仪表检测的作用尤为明显,所以要提升安全仪表系统的实用性,就必须要保证安全仪表系统功能稳定、健全,也是化工装置应用仪表系统的关键要素之一。因为化工企业的工作是具有一定风险性的,所以在安全防护方面必须要下足功夫。不同企业的生产情况以及生产技术掌握情况是存在差异的,所以如果一成不变的将其它企业安全仪表系统融入到自己企业中,必然会影响其适用效率。仪表的很多的特性都是自身携带的,一些工业的需求也是很有特设的,这样就需要两方面进行中和,对于仪表进行修改,前提是标准允许的范围之内,这样才能够保持整个的准确性,生产的过程中应该有依据可查,但是也要有一定的灵活性。

3.4安全仪表系统智能自动化

随着科学技术的不断发展,智能化、自动化已经成为了一种新的趋势,随着智能产品的开发和技术广泛应用,化工行业的安全仪表系统出现新的智能模型。智能应用系统可以提高安全仪表系统方便性,安全性和实用性,在使用过程中提高环境和操作的安全,在发生故障时能够进行问题的测试,故障排除,从而有效降低人工成本和物质资源的投资。智能安全仪表系统是智能化的必然发展趋势,自动化工业发展,可以应用于技术、智能传感器、数字式阀门定位器等。

4安全仪表系统的发展趋势

安全仪表系统的发展经历了五个阶段的发展,分别为气动系统,继电器系统,固态继电器系统还有PLC系统;从系统的发展历程和新推出的安全系统来看,安全仪表系统的可用性越来越高,而维护系统的成本则越来越低;系统本身不可避免的会出现一些故障,可是在将来的安全仪表系统中,会采用本身的故障诊断系统随时的监控检查着设备和状况,同时也会向操作人员发出发出警报,还能提出应对的措施,使系统的可用率不断地提高。

由于化工产业需求的扩大,智能化、系统化、安全化、自动化、大型化必然是未来化工行业的发展方向。而其中的关键问题便在于安全性的考量,如何提高生产安全性,如何改进安全仪表系统,如何更好的应用安全仪表系统为化工企业改进防护系统,优化成本,都是现阶段需考虑的问题。安全仪表系统在化工装置中的应用无疑为企业带来了诸多安全性,为生产过程提供安全保障,本文也针对安全仪表系统问题进行了简要的分析,对其安全性与可用性的作用以及未来在智能化与集成化的应用趋势上进行了探讨。相信未来安全仪表系统的安全性、可用性必将在技术的发展中得到进一步的提升。

参考文献:

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[2]周晓龙,王辉,杨春,胡玉臣.SIS仪表维护及操作旁路的设计应用[J].石油化工自动化,2017,01:11-14.

[3]俞泽科,李斌,姚玉田.石油化工安全仪表系统的设计[J].中国新技术新产品,2017,09:27-28.