化工工艺装置中安全仪表系统的应用

赵静

化工工艺装置中安全仪表系统的应用

赵静

（中国瑞林工程技术有限公司 江西南昌 330000）

现如今化工行业的发展速度越来越快，不断向着智能化、大型化的方向发展，要想更好的保障化工生产的安全性，就必须应用安全仪表系统。本文首先对安全仪表系统进行了简单的介绍，然后阐述了安全仪表系统的要点及具体设计，并对未来安全仪表系统的应用趋势做了分析，希望能对推动化工的安全生产起到有价值的参考。

化工生产；工艺装置；安全仪表

随着科学技术的应用越来越广泛，各个领域的经营方式都逐渐现代化，对于化工行业同样如此，化工装置的不断向着大型化的方向发展，人们对装置的安全要求也在不断提高。为了更好的保障化工装置生产的安全性，应用安全仪表系统是非常有必要的，一方面能够降低降低风险、减少损失，另一方面也能推动工艺装置更好的完善，具有不可替代的价值和作用。

1 安全仪表系统概述

所谓的安全仪表系统，也可以被称作是安全联锁系统，安全关联系统等，它是专用于安全的控制系统，可以对生产装置及设备的安全问题进行快速的响应，通过一系列的处理措施将可能出现的危险或损失降到最低，进而保障与生产相关的各方安全。

图1 装置保护层结构示意图

以某石油化工工厂为例，如图1所示为该工厂装置的保护层结构示意图，从图中能够清晰的看出安全仪表系统的重要作用和位置。在装置保护层结构中，外层为安全防护层，内核为流程或生产装置，通过安全仪表能够及时的将潜在的危险检测出来，降低是事故发生所造成的后果。

2 安全仪表系统的设计要点

2.1 保证安全仪表系统的使用周期

①要做好安全仪表的设计工作，利用科学的实验手段为系统运行提供数据保障，确保系统运行的可靠性。②要利用科学的测试及实验明确系统仪表可使用时间，保证安全仪表系统在规定时间内使用，确保其安全性。③设计人员通过对安全仪表使用周期的精心设计，可以延长其使用年限，保障化工厂的安全稳定运行。

2.2 增强设计水平、完善检测工作

安全仪表设计水平的提升有赖于设计人员的专业能力，设计人员需要具备化学知识，同时准确掌握各种仪表性能，这样才能在技术层面提高仪表设计水平。另外设计人员还需具有较高的职业道德水平，要具备良好的责任意识，能对仪表设计检测做到仔细认真，保障其符合相关标准要求。最后，设计人员需对应用于化工装置中的仪表进行仔细调试，化工业的技术人员也需对安全仪表做出正确的选择，这样才能双向保障安全质量。

3 安全仪表系统设计

3.1 测量仪表设计

对于安全仪表系统的设计来讲，应该采用模拟量测量仪表，如果采用开关仪表，仪表会因为长期没有动作而出现误差。测量仪表的设计要遵循以下两个原则：①冗余设置原则，即测量仪表益采用冗余测量仪表实现；②在设置测量仪表时，要保证它与基本过程控制系统之间保持独立。

3.2 最终元件设计

这一部分的设计主要包括气动控制阀、电机、电磁阀等。设计时需要注意的问题包括以下三方面：①要注意控制阀附件配置，仪表中的电磁阀需保证耐高温、线圈绝缘、长期带电，隔爆等。工艺过程（非）正常运行时确保电磁阀（非）励磁工作。②要坚持控制阀的独立设置。SIL2、SIL3级安全仪表功能，控制阀和基本过程控制系统需分开。③要坚持控制阀的冗余设置。SIL2、SIL3级安全仪表功能都应采用冗余控制阀。

3.3 逻辑控制器设计

在安全仪表系统中，逻辑控制器的作用在于完成逻辑功能，要遵循以下两个原则：①冗余设置原则，即安全仪表功能可以采用冗余逻辑控制器实现；②独立设置原则，在设置逻辑控制器时，要保证它与基本过程控制系统之间保持相互独立。

4 化工工艺装置中安全仪表系统的应用趋势

4.1 安全仪表系统的智能化

在当前信息时代下，化工领域和智能技术的联系日益紧密，很多智能设备应用于该领域中，而化工安全仪表系统也自然朝着这一方向上发展。通过应用智能化技术，可以提升安全仪表的实用价值和便捷程度，通过人工智能技术的应用，还极大提高了人工操作的安全程度，降低化工企业人力、物力的投入，具有较高的综合效益。需要指出的是，智能安全仪表系统的通讯，主要依靠智能传感器与数字阀门定位器来实现。

4.2 过程控制系统的集成

在实际的化工应用过程中，通过安全仪表系统不仅可以满足通讯的接口和网络的有机统一，还可以对这个基本过程实现有效的控制。在当前很多的中小企业中，普遍都利用集成手段来降低化工应用中安全仪表系统的投入，以实现更高的企业效益。这种方法对于一些规模较小、要求较低的化工企业而言，具有较高的应用价值。

4.3 自身检测减少维护成本

在安全仪表系统运行的过程中，安全系统本身可能会在这一过程中出现问题。然而即使安全系统出现了故障，它在安装安全仪表系统时，仪表系统也能够对自身存在问题的系统进行检测。从中不难看出，该系统可以在很大程度上提升仪表系统的可使用率。基于当前安全仪表系统的智能化程度不断提升，这让它可以利用自己的诊断功能来对自身的情况进行检测，有助于系统及时排查出自身故障，并及时解决问题，这在很大程度上节约了维护成本。通过以上内容可以看出，通过应用智能化的安全仪表系统，可以提升化工企业工作环境的安全性，有助于节能成本，它是一种具有较高综合效益的安全应用系统。

5 结语

通过上述分析能够看出，在化工工艺装置中应用安全仪表系统具有非常重要的价值和作用，不仅能够避免安全事故的发生，还能更好的保障装置的安全运行。由于安全仪表系统的设计直接关系到装置能够安全运行，因此必须要保障设计的合理性，通过反复的检测讲安全仪表系统的作用真正的发挥出来，推动化工行业更好的发展下去。

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TQ056.1

A

1004-7344（2016）33-0238-02

2016-11-9

赵 静（1984-），女，浙江杭州人，工程师，本科，从事化工工艺工作。