化工安全仪表系统工程设计和应用

郑好,辛改焕,段修霞,尹义军

山东润银生物化工股份有限公司-山东省泰安市-271509

摘要：安全仪表系统广泛应用于重要的研究领域，可以有效地防止事故的发生，避免对人类的伤害。随着科学的不断进步，人类开始越来越重视安全问题。大多数国产安全仪表主要用于石油化工行业。目前国内外已经使用了大量的安全仪表系统，可以有效降低危险事故的发生频率和风险。因此，对安全仪表的操作误差进行监控具有重要意义。

关键词：石油化工企业；自动化生产；安全仪表系统；设计；可靠性；

我国石油化工企业和自动化生产设备经历了不断地更新和发展，企业规模进一步扩大，解决石油化工安全问题是当务之急。化工企业一般具有较大的安全隐患，因此不得不对石油化工安全问题做出全方位的考虑。化工安全仪表盘系统软件是保证化工企业安全性的系统工程，按照化工安全仪表系统的设计及要求，分析了仪表性能的可靠性；根据传感器、逻辑器和生命周期提出了合理设计；提出化工安全仪表系统供电方案和实际应用的评价和分析。

一、化工安全仪表系统工程设计原则

1.可靠性原则。根据化工安全仪表系统特征，在对系统工程进行设计的过程中，相关人员要严格按照可靠性原则，确保系统能够可靠、稳定地运行，从而提高化工生产的安全性。为了进一步提高系统工程设计水平，相关人员还要尽可能提高化工生产自动化水平，实现对系统周围相关设备的智能化控制和管理，同时，还要提高系统对周围设备的抗干扰能力，为此，相关人员要将系统安装在无干扰源的场所中。只有这样，才能提高系统运行的可靠性。

2.稳定性原则。为了充分发挥和利用化工安全仪表系统的应用优势，相关人员要确保系统运行的稳定性，因此，相关人员要在严格遵守稳定性原则的基础上对系统工程进行科学设计。首先，要采用安装化工生产装置的方式，不断完善和优化系统功能，确保系统的信息报警功能、连锁控制功能能够满足化工生产工艺相关标准和要求，为进一步提高化工生产的效率和效果打下坚实的基础。同时，还要根据化工企业经营和管理实际现状，采用相应的生产工艺流程，确保系统与化工生产进行充分结合，以保证系统功能的稳定性和有效性，确保系统能够对化工生产相关设备运行状态进行实时监控，一旦发现某设备出现运行异常问题，自动启动报警功能，以引起维修人员的注意。

3.便捷性原则。化工安全仪表系统工程设计目的是保证系统安装和应用的高效性和便捷性，因此，相关人员在对系统工程进行设计的过程中，要遵守系统便捷性原则，提高系统自动化控制水平，为满足化工生产稳定安全需求提供有力的保障。只有这样，才能提高系统的实用性，促进化工企业健康、可持续发展。

二、化工安全仪表系统的设计

1.传感器的设计。一般来说，安全仪表都是由风险程度的，通常将风险程度分为四个等级，一般通过风险程度的等级来确定是否处于安全的状态。传感器一般会使用独立设计原理、冗余设定标准。独立设计原理总的来说就是在安全性仪表系统在基本的操纵过程控制系统，之后在独立的进行安全性的维护工作；而冗余设定标准就是指在提升安全系仪表系统的SIL级别时，对系统的每一个模块完成相应的冗余工作。

2.生命周期要点设计。由于不同的系统都是拥有不同的生命周期的，在对其进行设计时，一定要使其灵活多变，能够基本符合现实当中所需要的各项需求。在进行相应的化工安全仪表系统设计时，往往系统的生命周期会随着设置来发生相应的变化，一定要注重生命周期的灵活性，一般在设计时都会进行相应的可调节设置，以此来针对不同的循环周期，能使它进行相应的变化，化工安全仪表系统的设计没有使系统的安全性和可靠性进行相应的平衡。也就是在安全稳定的基础之上，在进行相应的合理以及性价比等等，以此来达到更优的设计。

3.化工安全仪表系统供电方案。在化工安全仪表系统时，要按照规定的要求为其提供相应的供电方案，主要由以下三个方案:（1）双UPS组成的双回路并联供电系统，为了保证安全，仪表系统能够长时间的稳定运行，很多化工生产企业都会采取双ups组成的双回路并联供电系统给安全仪表进行相应的供电，有关研究表明双ups组成的双回路并联供电系统能够在一定程度上保障安全仪表系统的正常运行还能够对其产生实时的监测以及控制功能。（2）冗余配置在直流供电中起到提高安全性和降低成本的作用，一般所使用的直流24VDC的供电系统中通常是并联且相互进行隔离的，大多数通过二极管实现解耦，可以大大提高故障处理的工作效率。（3）化工安全仪表系统中有部分现场监控仪表需220VAC来进行供电的，一般都是采用一路ups电和一路电冗余进行切换的安全仪表来进行相应的供电工作，除此之外，还利用STS静态开关对两路电源进行相应的切换工作，这样不仅可以提升整个系统的灵活性，还可以提高系统的可靠性，同时化工安全仪表系统的基本要求也能得到保障。

三、化工安全仪表系统应用建议

1.加强维护力度。众所周知，炼油厂的使用寿命是十分有限的，目前应该更加关注技术档案的各项工作，确保维护人员能够通过档案来及时了解实际运营情况以及维护需求等，按照实际情况来制定相应的维护方案。在根本上提升炼油厂的保护工作，要求炼油厂积极做好各项维护记录，交接记录，保养记录等，而且要结合记录的实际情况来对维护流程进行相应的整理，使故障发生的几率做到最低，如果有意外发生，也可以按照相应的记录从而进行相应的修管理工作。除此之外，可以进行相应的管理工作，比如制定一些相应的奖罚机制，机制可以将技术的掌控要点、维护保养工作以及整体的安全水平可以作为评判的标准。促使部门的所有工作人员投入到现有厂的维护工作当中。此同时也要制定相应的采购制度，对于整个企业来说，采购工作也是十分影响产品的质量的，必须要提前制定相应的采购管理制度，使采购人员按照相应的规定进行采购工作，保障后续的运作，并且一定要按照企业生产的实际情况作为采购基础，保障正常的运行效果，并且在使用时也要按照先进先出的顺序，在采购之前也要分析市场的各项制度，从而制定相应的采购计划，采购时按照方案进行，杜绝不合格的产品进入企业，对企业的后续工作产生各种不利影响等等。

2.加强员工培训。但是在总的过程当中，不仅要同时仪器仪表的各项工作，也要重视员工的整体素质，确保能够更好的运行，相应的维修管理技术，可以定期开展培训，面对仪器仪表故障时能够准确且快速的进行维修工作。因此，化工企业一定要加强内部的文化建设，确保工作人员都严格按照化工仪器仪表的规定进行管理，也可以树立相应的维修管理理念。在开展培训工作时，工作人员应该按照更长远的眼光来对待元气仪表的维修问题，在真正的工作时要积极面对，这样不仅可以提升工作人员的专业能力，还能够提升其整体素养。企业也要是挖掘一些有潜力的工作人员，对其进行相应的培养，可以聘请一些更加专业的人士为工作人员开展一些讲解，使能够更加了解化工仪器仪表的工作原理以及各种维修方式，而且还可以更好的加强各企业之间的交流，也能在交流上学到各种经验。在进行维修管理工作时，管理方也要进行相应的绩效考核制度，对员工工作岗位以及工作内容进行相应的考察，还可以设立专门的奖罚制度，可以促使员工更加积极的投入到工作当中。

总之，化工企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，必须要重视对化工安全仪表系统工程的设计和应用，促使化工生产向规范化、标准化、自动化方向不断发展，为提高企业的生产力和市场核心竞争力，促进企业健康、可持续发展创造了良好的条件。

参考文献：

[1]高光.浅谈化工安全仪表系统工程设计和应用.2022.

[2]周钰.石油化工安全仪表系统的设计与可靠性分析.2021.