关于化工厂罐区 SIS 安全仪表系统的设计和优化分析

王强

摘要：随着对化工产品的质量要求的不断提升，化工企业要针对核心技术与应用设备不断进行革新，这样才能有效满足时代的发展需求。文章以化肥工厂罐区 SIS 安全仪表系统为切入点，针对其进行全方位的分析，并且提出相应的设计与优化措施，旨在促进化工厂的稳定经营。希望对相关研究人员提供参考与借鉴。

关键词：化工;SIS 安全仪表;设计;优化

化工行业技术与设备的发展，使得化工生产项目的规模逐渐扩大，配套的罐区规模和技术要求也在不断地提升。由于化肥工厂罐区与普通的化工厂具有一定的差别，技术操作的频次更高，发生操作失误的风险高后果严峻。不仅会对企业造成极大的经济损失，还会使环境受到很大的破坏，威胁工作人员的生命安全。因此，SIS 安全仪表系统作為保证化肥工厂稳定运营的根本基础，需要对其应用系统不断进行设计与优化，并且重点针对 DCS 网络架构进行调整，这样才能促进 SIS 安全仪表系统的应用质量。文章针对化肥工厂罐区 SIS 安全仪表系统提出优化设计策略，对化肥工厂的可持续发展具有重要意义。

1       SIS安全仪表系统概述

SIS 安全仪表系统以安全联锁技术为基础，主要应用于化工行业的生产监控领域，通过对罐区作业情况进行实时监控，在发现隐患问题时可以及时采取报警处理与联锁部分，这样不仅能够为日常维护提供准确的数据支持，还可以强化设备检测结果的准确程度，是化工企业自动化控制生产模式中的重要组成部分。当前多数 SIS 安全仪表系统都将 IEC61508作为基础标准，同时具备安全性、覆盖性以及诊断性良好的综合功能，可以有效防治化工厂生产过程中的各类潜在隐患。此外，SIS 安全仪表系统在运行中结合冗余系统技术，可以促进系统软件与硬件部分的应用效率，保证单一故障情况下其安全功能的稳定运行，还能针对 SIS 安全仪表系统进行程序调整与修改，这样可以根据实际情况与生产需求作出优化调整，从而提升系统自身的安全性与可靠性。总之，SIS 安全仪表系统在应用中可以针对各类问题进行广泛式的覆盖监测，为后期维修检测工作提供准确的数据支持[1]。

2       SIS安全仪表系统的类别

SIS 安全仪表在选用时要根据化工厂的实际生产需求，还要从成本方面入手，这样才能保证 SIS 安全仪表的综合应用价值。文章以某化肥工厂为例，针对其罐区作业中的 SIS 安全仪表类型进行分析，其中涉及的危险物质氨有强烈刺激性、大量吸入会致人死亡，SIS 安全仪表不仅要满足防爆要求，还要与隔膜式差压液位计进行连接，以此来准确测定罐内液体高度。在液氨储蓄管中还要设置相应的进料切断阀与冗余配置技术，这样才能提升 SIS 安全仪表的作业效率与精确度，具体仪表分类如表1所示。

3       化肥工厂罐区SIS安全仪表系统的设计优化措施

3.1   系统设计原则

罐区SIS 安全仪表系统是化工厂生产环节的重要部分，在设计优化时要结合实际生产要求，并根据系统装置特征作出调整，这样才能提升安全联锁保护体系的应用效果。因此，首先要明确 SIS 安全仪表系统的设计原则，具体如下：（1）SIS 安全仪表系统需要配备独立的控制室，对系统操作人员与相关设备提供安全保障，同时还要具备准确的记录功能，在日常环节对SIS 安全仪表的运行数据进行收集与分析，及时发现 SIS 安全仪表出现的隐患问题;（2）在针对系统进行调试与组态时，需要结合数据记录开展，针对系统的安全控制与通信单元进行联合，采用冗余结构对 SIS 安全仪表进行调整，必要时还可以配备 HART 信息采集器，大幅度提升仪表运输数据的采集质量，对 AMS 系统通信模式的稳定运营提供保障[2]。

3.2   系统软件要求

在明确 SIS 安全仪表设计原则后，还要针对软件要求进行满足，首先在系统软件组态工作中，需要针对编程语言进行合理选择，一定要围绕化肥行业的工业标准进行制定，以此来保证 SIS 安全仪表的应用规范性。其次要对 SIS 安全仪表的安全程度进行模拟分析，及时针对安全隐患进行解决，并且布置相应的防治措施，例如采取 PROM 存储器或 EPROM 存储器，这样可以提升 SIS 安全仪表软件系统的工作能力。最后在软件编程时，保证工程监视、诊断以及删除等功能，可以结合系统终端对程序进行优化，能够为设备的日常维护提供运行数据支持。

3.3   安全联锁设计优化措施

SIS 安全仪表在应用中需要涉及到安全联锁技术，同时需要对 DCS 系统的介入，这样可以保证系统更好的运行冗余技术。因此，在针对安全联锁技术进行调整优化时，要以实际运行效率与安全程度等方面入手，通过对实际工作情况进行汇总分析，以此来判定 SIS 安全仪表的精准性，在合适的区域添加自动控制开关，当罐区运行时出现超温或泄漏现象时，安全联锁技术能够及时对故障区域进行分析与控制，在向服务器终端汇报信息的同时采取准确的解决措施，进而体现出冗余配置的优化效果。例如在液氨储罐中，通过对罐内液氨情况进行监测，结合 SIS 安全仪表采用阀门控制液位、压力等，可以实现对液氨液位的准确测量，并且根据 SIS 安全仪表对罐区液体提出的安全值，可以将输出数据方式归类在 DCS 控制体系中。例如当液氨输入和输出同时存在的状态时，SIS 安全仪表需要最大限度保证输出稳定性，通过对进氨阀与卸氨阀进行合理控制，采用 SIS 安全仪表的自动切断技术实现联锁的双重防护作用。

3.4   SIS 安全仪表系统与 DCS 系统的联合设计措施

SIS 安全仪表在保证运行系统稳定性的同时，还要强化与 DCS 控制系统的联络关系，这样才能进一步促进化工厂罐区作业的智能化。应用冗余技术来实现与 SIS 安全仪表的顺利连接，并且在 DCS 系统中采用 XP313模块，这样可以将 SIS 安全仪表系统数据转化为 DCS 系统的输入信号， DCS 通过中间继电器的控制控制阀门的开关实现远程操作，这样在围绕联合系统架构进行硬件配置就可以实现 SIS 安全仪表系统的高效运行。

4       结语

综上所述，化肥工厂想要保证自身的稳定安全发展，便要围绕生产模式与体系进行优化革新，将发展重点放到技术与设备上，这样才能避免严重的经济损失，对工作人员的生命安全提供稳定保障，科学促进化肥工厂的自动化生产水平。

参考文献：

[1]    王帅.大型化工项目罐区 SIS 系统的设计应用[J].仪器仪表用户，2017，34（001）：79-83.

[2]    兰天.基于外贴式液位开关的球罐 SIS 安全仪表系统设计[J].自动化博览，2016，33（04）：110-112.