石油化工仪表专业本质安全设计研究

王 荣

（江苏新世纪江南环保股份有限公司，江苏南京 210000）

石油化工仪表专业本质安全设计研究

王 荣

（江苏新世纪江南环保股份有限公司，江苏南京 210000）

分析了石油化工仪表专业进行本质安全设计的必要性，同时阐述了石油化工仪表专业在本质安全设计环节应当掌控的设计要点，最后结合多年经验，提出了一些在本质安全设计环节应当注意的事项，旨在确保本质安全设计的有效性。

石油化工仪表；本质安全设计；设计要点

1 分析本质安全设计的必要性

对于石油化工行业，其中涉及到的工艺流程非常复杂，品种繁多，且大部分物料都具有易燃易爆的特性，甚至有的物料具有毒性、腐蚀性，若遭遇高温高压爆炸或火灾事故，所造成的后果非常严重。国外某保险公司历时一年统计的有关石油化工行业历年来所发生的一百起严重事故及损失分布。爆炸与火灾占据总事故份额的97%，面对如此之大的占比，便需要进行本质安全设计，合理的设计是科学应用各项技术管理措施、标准规范及技术准则的前提。这是因为本质安全设计主要是在设计手段的利用下，围绕项目规划—工艺安全管理—过程控制等过程来降低或者消除潜藏的不安全因素，维护生产装置运行安全。结合已有经验能够发现，即便是已经发生故障或者存在误操作问题也不会出现非常严重的安全事故。

在国家标准定义中，安全生命周期实际上指的是为确保项目安全所进行的一系列安全防护活动，且整个活动开始于项目启动，结束于项目停止使用。因而对于本质安全设计来讲，其会初选在工程设计的每一个阶段之中，且设计阶段不同对装置本质安全所造成的影响会有不同，进而产生的费用也会不一样（如图1）。

图1 石化企业设计变更与生命周期之间的费用比

2 设计要点

2.1 基础工程设计

围绕现场操作维护与工程设计的角度进行分析，对于仪表专业来讲，从特性出发应是“面广且点多”。其中，自动控制为“大脑”，现场测量仪表为“眼睛”，自动阀门为“手脚”。由此可见，仪表专业各个装置同本质安全设计间有着密切关联性，因此无论是在执行元件、测量仪表，还是在控制系统中，只要有问题出现便容易引起事故。而这便决定了本质安全设计之初，应围绕现场仪表、自动化控制系统和控制方案等内容进行设计。

（1）控制系统设计，主要是根据安全联锁装置要求、PDP的要求、工艺复杂度以及装置规模等内容进行考虑，特别是当涉及到综合透平压缩控制系统、安全仪表系统和火灾气体报警系统时，上面的内容是考虑重点。

（2）合理设计控制方案，始终坚持“以人为本”，将安全作为本质安全设计的首位，安全与生产不可分离，相互作用和影响，因而要以辩证关系的态度看待生产与安全，并以此来展开本质安全设计，且在具体的设计环节应当遵循安全性设计原则，常见的控制方案有“二取二”、“三取中”和“三取二”等。

（3）正确选用现场仪表，而这也是最有效的一种风险规避方法。

2.2 实际工程设计

包含于详细工程设计环节的设计输出文档，实际上是现场施工与仪表采购等内容极为重要的参考依据，除了能够确保工程建设正确性、完整性外，任何与这一环节安全相关的问题都能得到妥善解决，即这一环节的问题不会留到下一环节解决。

此环节的设计重点应当是围绕订货，仪表选型，阀门压力、规格以及材质等内容进行，即要保证所采购的仪表符合本质安全设计的要求，因为只有这样才能有效消除或减少仪表选型过程中所存在的那些不利影响。

针对控制室设计环节存在的安全问题，对于设计专业而言，控制室设计是整个本质安全设计的重点，是安全问题相对集中的地方。待确定控制室总位置后，务必按照安全专业专用计算方式对控制室的结构形式进行分析，即考虑是否应当选择抗爆结构设计。

材质转换。在仪表导压路中最低材质大多会选择304SS型不锈钢，但仪表的一次阀门是由专业配管部门按照管道材料的等级来设计，大多采用了碳钢材质，这样一来便会出现仪表导压管路同仪表一次阀门材质间的差异，因而在具体设计环节应将两者连接的形式确定出来，以此维护安全性能。

3 本质安全设计注意事项

围绕本质安全设计条件输入具有多方面的特性进行分析，其中涉及到的上游专业条件，其实质只是所有设计输入的一小部分，对于仪表专业来讲，有必要将标准规范中所提及的内容当作是设计输入条件，特别是对于那些和安全有关的内容更是设计输入重点。

若是存在标准规范中已有明确指示，但在实际应用中却未被设计者提及的条件或者是设计者在规范理解方面存在偏差的问题，均容易导致设计失误或出现内容缺失的情况，进而便会形成安全隐患。针对此类问题，作为仪表专业工作者应当在标准规范的遵循下，自主完成一系列安全功能设计工作。

4 结束语

综上所述，通过对石油化工仪表专业进行本质安全设计的必要性进行分析，随后阐述了设计要点，最后结合经验提出了一些在设计环节需要注意的事项，目的在于确保本质安全设计有效性和可靠性。

[1] 王同尧.石油化工仪表专业本质安全设计探讨[J].石油化工自动化，2012，03：7-11.

Study on Intrinsic Safety Design of Petrochemical Instrument

Wang Rong

This paper analyzes the necessity of intrinsically safe design of petrochemical instrument specialty.At the same time，it elaborates the design points which should be controlled in the design of essential safety design of petrochemical instrument，and finally puts forward some suggestions on the design of intrinsically safe design.Of the matter.Designed to ensure the effectiveness of intrinsically safe design.

petrochemical instrument；intrinsically safe design；design point

TE687；TQ086.2

A

1003-6490（2017）12-0092-02