阐述化工工艺装置中安全仪表系统的应用

摘要：现代化工企业的生产工艺越来越复杂，在生产过程中往往存在高温、高压、易燃易爆、有毒有害物质泄漏等危险因素，一旦发生事故将会造成重大人员伤亡及财产损失，后果不堪设想。在化工安全生产中，安全仪表系统发挥着非常重要的作用，对生产设施存在的危险因素及时响应并按照设定程序采取相应的保护措施，将风险降到最低，从而起到保护人员、设备安全的作用。

关键词：化工工艺；装置；安全仪表；风险

中图分类号：P634.3 文献标识码： A

近年来，我国化工行业发展迅速，并逐步向着大型化、自动化的方向发展，生产规模也不断扩大，技术水平也不断提高，生产工艺趋向于复杂化。在这种情形下，安全是最容易被人们忽视的，其发生事故的几率也是最高的，事故的严重程度也呈逐渐变大的趋势，同时伴随着科技的不断进步，自动化安全仪表的问世，无疑在很大程度上解决了安全问题，在其自动化安全仪表的不断完善中，化工工艺的安全性也不断的进行提升。

1 安全仪表系统

安全仪表系统英文缩写是SIS，安全仪表系统主要是由传感器、逻辑控制器和执行的机构所组成的，能够行使这一项或是多项安全仪表功能的仪表系统。在化工的生产中安全的保护系统主要分为三类：机械、仪表、电气类。在最近几年安全的仪表系统比较得到广泛应用的。化工生产对于安全的要求也是越来越高，目前所操作的新项目必须要独立的配置安全的仪表系统，完成控制的功能。

在我国安全仪表的实现，其功能主要是为了能够组建一个性能完全的安全体系，使之能够设置相关参数达到安全的需要，从而保证安全仪能够确保安全。它可以进行一定程度上的编程控制，其主要运作步骤以及运作原理如下：当相关的生产装置或者生产设备出现一定的故障而可能会引发一定程度上的风险之时，安全仪表系统能够及时的采取紧急措施对其进行解决。同时，如果情况进一步的恶化，安全仪表系统也能够对其进行响应，并能够使其进入一个预定义的安全停车工况。这样一来，对可能引发的危险以及相应的损失进行降低，达到风险、损失最小化的效果，从而对生产、设备、环境以及人员安全进行一定程度的保证。安全仪表系统在诸多领域都存在着一定程度的应用，最主要的是在石油以及化工的过程工业领域有着十分广泛的应用。同时，它也在核电、航空以及高速铁路等方面有着一定程度的运用。安全仪表系统主要由三个部分组成，分别是传感变送器、逻辑运算器以及相应的最终执行元件。在这其中，逻辑运算器最为重要，发挥了核心的作用，它主要负责依据之前所设定好的逻辑进行相应的控制。对于安全仪表系统来说，它存在着几项基本特征，主要如下：具有一定的安全完整性等级；容错性的多重冗余系统；全面的故障自诊断能力；响应速度快以及具有事件顺序记录功能。 在安全仪系统使用时，所涉及到的的首要问题就是，安全整体性选择的相关问题，在针对安全整体性的选择问题和系统所涉及到的风险问题和严重程度都有相关的联系。在设计安全仪表系统中，相对比较困难的一道工序就是对安全仪表系统的完整性的相关等级的确定。

2 安全仪表系统的生命周期

在安全仪表的系统设计方面，需要构建一套独特的设计流程，同时还要构建出一个严密化的相关程序。在进行安全仪表系统程序设计时，其周期不是一直都不变的，在进行设计程序时，是会发生变化的，也可以在设计时对周期进行想要的调节，可以设立很多不同的循环周期。在进行安全仪表设计时，要着重强调两个重点，一个是风险问题，另一个就是危害问题。在进行安全仪的系统设计中，首先我们应该明白并不是安全系统的可靠性越好，它的安全性就越好，它们俩是完全不同的两个概念。所以我们在进行安全系统设计时，要去不断的追求安全性和可靠性的平衡问题，在确保安全的前提下，既要满足经济合理性又要满足可靠性的设计提案。要想完成整体性能比较全面的系统设计，就要多方面进行组合在一起，只有这样才能够完成系统的整体性能。在安全仪表系统的设计过程中，还要对其进行正确的认识、充分的了解以及其设计的原理等，同时也要对其进行风险和危害问题上的测评，并全面的对安全系统进行保护，只有这样才能够确保安全仪表系统的设计方案合理有效。

在设计的过程中，风险的水平不能够被控制在能够接受的范围之内，在工作的过程中失灵，这主要的原因就是设计上的错误和一些缺欠的因素。所以在安全设计的过程中，需要建立一个不断更新的过程，在更新的过程中，系统中存在的危害与风险在被逐步的了解，这样才能够使得安全系统的功能被不断的完善，整个的系统能够得到一定性能上的增强。在设计之后就是对其的使用，在使用的过程中就是需要选择一个安全完整性和风险的水平相匹配。随后就是需要建立一个安全的要求说明，对其安全的部分进行全面的说明。

3 风险与危害的分析说明

在对整个安全仪表系统的设计过程中，它的周期与风险和危害是并存的，另外还有安全完整性等等。这几个部分是相辅相成的，对于安全仪表系统的的安全完整性是风险与危害的分析目标，风险与危害的存在是安全完整性的一个基本的前提。风险可以定义为一种系统的失效或是造成后果的严重的乘积。在衡量一个后果的严重性的时候，不仅仅需要考虑财产的损失等一些相关的数据，并且还应该有一些其他因素的影响，并且受到的影响，是需要在短的时间内进行恢复的，并且造成的损失是不能够进行直接估计的。

在对风险评价的过程中，对风险要进行识别和处理。主要的步骤就是需要建立一个风险的标准，并且要对风险进行确认，然后对风险进行评估处理等一些操作。其主要的目的就是要检测否是风险能够不能够影响工作，对风险的控制措施是得当的，是否需要改进控制的措施。

4 安全仪表系统在化工应用中的发展趋势

安全仪表系统的实现是从一些启动系统、继电器系统还有就是固态的继电器系统到PLC的系统中，这就是几个发展的阶段。尽管科学技术在不断的发展，并且有一些比较新的仪表系统出现在市场中，一般的安全仪表系统的发展趋势是：

4.1 与一些基本的过程控制系统集成

通讯的接口与通讯的网络是一个统一的过程，这对基本的过程控制都有几代的方便，对于一些要求较低，规模比较的小的生产过程可以采用集成的方法来减少投资。

4.2 安全仪表系统会向智能化方向发展

智能化的实现，无疑是给安全仪表的实用性方面带来了便捷，不仅节省了人工操作还提高了其安全性能。智能的安全仪表系统主要就是采用智能化的传感器和数字阀门的定位器来进行通讯的。

4.3 具备更高的过程町用性及更低的维护成本

在安全仪表的系统中，其安全系统本身，也会出现一些故障问题，即使安全系统出现了相关故障问题，其在安装安全仪表系统的同时，安全仪表系统也会对本身存在的故障系统进行检测的，因此，这样就大大的提升了系统的可使用率。安全仪表自身所带的智能化系统能够使用其诊断功能来维护自身的稳定，进行故障排除。安全仪系统的智能化应用不仅能够大大的节省成本，还能确保工作环境的安全可靠。

5 结语

随着科学技术的发展，化工安全仪表系统的应用越来越广泛，其使用也日益受到人们的重视。安全仪表具有实用的控制系统，不管是在选型还是改造、再进行维修护理中都必须要严格的遵守其相关的安全规则，保证其在使用中能够起到保护人们安全的作用，做到安全、可靠、有保证。确保系统功能的正常运转，在化工工艺生产中起到安全作用，给员工制造出一个安全作业的工作环境。

参考文献

[1]杨萌，王博.加氢装置安全仪表系统设计[J].当代化工，2010.(6)

[2]刘卫海.安全仪表系统在输油气管道中的应用问题及建议[J].安全.健康和环境，2010.(11).

[3]刘齐忠，林融石油化工安全仪表系统的设计及实施探讨[J].石油化工自动化，2010.(5).

[4]李佳. 功能安全（SIL）认证[C] M第八届工业仪表与自动化学术会议论文集，2011： 43- 47.