浅谈“四管”推进化工安全仪表系统设计与评估

顾长宏　马晓芳　刘腾

摘 要：随着社会的不断发展与进步，化工业发展越来越快，2014年，我国安监总局颁布了化工安全仪表系统管理指导意见，这给化工安全仪表的开发和设计提出了更高的要求。在对化工安全仪表进行设计和评估的过程当中，涉及到了四个环节，即安装、设计、操作和维护，而这四个环节也是存在风险最多的环节。只有加强按照指导意见，从四项管理角度出发，才能有效推进化工安全仪表系统的设计和评估。本文就对“四管”推进化工安全仪表系统设计和评估进行分析，供参考。

关键词：“四管”;化工安全仪表系统;设计;评估

在化工安全仪表系统的设计过程当中，还存在很多风险，有的风险是显性的，但有的风险则是隐性的，从当前我国化工安全仪表系统的设计现状上来看，风险的分析力并不足，设计的选型也不符合实际，这些问题导致系统评估结果不准确，还会影响到系统设计质量。因此，为了提高化工安全仪表系统设计规范，还需遵循指导意见中的“四管”策略，从四个管理角度出发做出设计和评估工作。

1 化工安全仪表的设计原则

1.1 独立性原则

在化工安全仪表系统的设计上，还必须遵循独立性的原则，该独立性是指的控制系统的独立。一般，在正常的情况之下，化工安全仪表系统是属于静止的状态，他不会产生非常态的移动，然而，当系统当中的参数发生变化时，如果系统发生故障，化工安全仪表系统就会根据原本的程序进行联锁动作，导致设备一直停留在安全水平线之上。通常情况下，化工安全仪表系统的安全等级要比控制系统更高一些，才能支持系统正常运转，尤其是对于一些结构比较复杂的系统而言，在安装了单独的控制系统之外，还必须保证装置和机组的独立性。

1.2 故障安全性原则

故障安全性的遵循可以在一定程度上对系统进行管控，比如，当化工安全仪表系统出现故障的时候，可以让系统自动进入安全状态，从而避免很多不良影响的出现。当工况处于正常的情况下时，且供电正常，那么化工安全仪表系统的接点应就应该是处于闭合状态或者导通状态，联锁执行机构也是属于单作用方式执行的。按照相关的运行流程来看，如果化工安全仪表系统在某一个环节出现了问题，那么仪表本身应属于安全状态，这足以体现出故障安全性原则的重要性。

1.3 冗余容错结构原则

冗余容错结构原则实则上是指的系统应使用这一结构进行设计，该结构的使用可以确保化工安全仪表系统发生问题时依旧能运转。冗余容错结构有着非常强大的故障检测能力和报错能力，即使系统出现了故障，设备也依旧可以工作。一般，在使用荣誉容错结构时都是使用的三重化冗余结构。

1.4 中间环节最少原则

在化工安全仪表系统设计上，联锁信号的检测到联锁逻辑计算，最后再到联锁动作的执行，各个流程之间会有很多环节，这些环节应该加以减少。因为在流程运转上，如果流程太多会导致问题出现率增加，如果设备的防爆等级比较高，那么就可以使用隔爆型化工安全仪表，以此来降低削弱故障源头，给设备安全运作提供条件。

2 “四管”推进化工安全仪表系统设计与评估策略

2.1 加强源头管理

在化工安全仪表系统管理指导意见当中，站在四个管理要点上进行阐述，其中一点就是加强源头管理。在化工安全仪表系统的设计上，相关部门需注意，只要和两重点一重大有关的设备都需要按照规范设计，不能根据自己的经验和想法来设计。并且，和两重点一重大相关的化工设备生产企业，在设计时必须要按照标准规范来加以设计。

2.2 强化基础管理

基础管理也是“四管”中的重中之重，在化工安全仪表系统实际设计评估过程当中，基础管理是最容易被忽视的，但实际上，基础管理应当被重点关注。在基础管理上，企业要加强技术人员引入和培养，人才是行业进步的主力军和必备因素，只有在人才上有了足够的保障，才能确保化工安全仪表系统设计工作和评估工作的质量。与此同时，企业还应健全仪表系统的技术认证，从而有效促进仪表系统设计工作和评估工作的顺利展开。

2.3 强化周期管理

周期管理所涵盖的内容比较多，包含了系统安装、设计、操作以及维护四方面管理，在安装和设计上，要确保标准化和规范化，设计需掌握一定的依据，不能凭空想象，在安装上则要进行仔细的调试，在操作上应有规范化的制度支持，只有满足这些条件，才能保障化工安全仪表系统的有效设计、评估。

2.4 强化措施管理

当相关企业或部门在融入“四管”推进化工安全仪表系统设计和评估工作的时候，就必须要满足措施管理需求。一方面，部门需对仪表系统的运作加以维护，当系统出现问题故障时具有自动报警功能;另一方面，对化工安全仪表系统的工作过程进行实时控制，并且，在检测时应该加强对有毒可燃气体的管控。当在措施管理上有所强化后，才可以提高仪表系统的运作质量。在进行“四管”时，相关部门都应加强积极度，展开有序且有效的调研，并以目标为导向指定工作步骤，让化工安全仪表系统设计、评估工作有所依据。

3 化工安全仪表系统的未来发展方向

3.1 结合过程控制系统

如今，科学技术发展速度非常快，在化工安全仪表系统的运行中，完全可以和工厂控制系统相结合，尤其是在要求不高或规模不大的生产活动中使用过程控制系统，不但可以在一定程度上减少成本投入，还可以大大提升工作效率。当前，在仪表系统当中使用到的过程控制系统有三种，Interfaces方式是使用的独立性网络，和化工安全仪表系统之间还存在一定的罅隙，只有在网关的支持下才能实现通讯和信息传输，相对来说比较麻烦;Integrated系统虽然和仪表系统的网络是共通的，甚至连工程师站都是使用的同一个，然而，两个系统的职责划分非常清楚，双方都不得越界。Common系统是两个系统的结合体，使用过程控制系统来辅助仪表系统功能实现，因此，化工安全仪表系统可以和过程控制系统直接连接运作，减少中间环节，提高工作效率。

3.2 朝智能化方向实现发展

在化工安全仪表系统的发展上还可以逐渐朝着智能化方向发展。当前是大数据时代，在化工安全仪表系统中，如果融入传感器、数字化定位器等设备，可以丰富原有系统的功能和应用范围。在智能化的终端设备上，不但能够对变量进行感知、记录，还可以收集仪表系统周围的数据信息，给系统设计、评估带来有力依据。再加上当前网络的发达性，在对信息进行传输时，还可以对终端中的数据进行共享。除此之外，当化工安全仪表系统在朝着智能化方向之后，系统中会融入逻辑控制装置，该装置可以对系统中的参数、数据等加以备份管理，也能够诊断数据，从中判断出是否有故障或安全隐患存在，如果发现有问题，可以提出建设性的建议。智能化因素的融入让化工安全仪表系统可操作性和实用性更明显，在后期对系统进行维护时，不需要太多的资金投入，因为系统的故障发生率会降低。系统中的控制装置会实时监测系统运行状态，一旦发生系统存在异常，就会发生预警，工作人员可以在第一时间接受到信号。当在对故障进行确定后，工作人员可以借鉴系统给出的解决对策，以此来增强系统的正常运作率，为其设计和评估奠定技术基础。

4 结束语

在化工安全仪表系统的设计和评估过程当中，已经融入了“四管”策略，其主要是指的加强源头管理、基础管理、周期管理及措施管理。在化工安全仪表系统的设计上，需遵循独立性、故障安全性、冗余容错结构、中间环节最少四大原则。在未来的发展中，化工安全仪表系统可以结合过程控制系统发展，或朝着智能化方向实现发展，来不断优化现有系统，提高系统的功能和优势，促进系统更快更好的进步。

參考文献：

[1]余国胜.化工安全仪表系统SIS的工程设计分析[J].化工管理，2020（06）：203-204.

[2]侯良玉，王明森.化工安全仪表系统设计探讨[J].化工管理，2019（25）：71-72.

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