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摘要：目前，伴随着社会市场经济飞速发展，加快了企业创新改革升级的速度，而快节奏的市场经济发展步伐对于企业的建设发展要求标准也逐步提升，安全生产则是企业面对创新发展过程中的首要问题，特别是在化工类企业当中表现尤为突出，安全仪表系统由于其自身运行效率、信息准确度、可操控性强等优势特征，逐步被企业所广泛使用，并成为加强安全防范措施的重要措施之一。对此，提高安全仪表系统的应用程度成为了当下企业的重点安全工作内容。基于此，本文分析了安全仪表系统的主要内容及特征，研究了安全仪表系统在化工装置中的应用，并探讨了安全仪表系统的发展趋势，以供参考。
关键词：安全仪表系统；应用；发展
引言
随着时代的发展和技术的进步，我国化学工业和其他高风险产业的安全性不断提高，但受我国的技术水平的限制，不能完全保证这些产业的职业风险系数降至最低。安全仪表系统（SIS）作为一种应用于工业生产过程的安全系统，能有效防止危险事件的发生和减少危险事件的影响，在意外事故发生时有效降低风险，确保施工操作人员的安全和各种设备的安全，避免污染周围环境。
1安全仪表系统的主要内容及特征
安全仪表系统（Safety Instrument System，简称SIS）是实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统。包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。安全仪表系统独立于过程控制系统，生产正常时处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态。通过在企业生产实践中了解到安全仪表系统的主要特征表现为以下几点：一是安全性高，由于安全仪表系统为故障安全型，当安全仪表系统内部产生故障时，安全仪表系统能按设计预定方式，将过程转入安全状态；二是可靠性高，完成一个安全仪表功能相关的传感器、执行器、处理器均应经过相应的安全等级认证或“经使用证实”的硬件设备，安全仪表系统一般独立于基本过程控制系统，且测量仪表、执行器、逻辑控制器多采用冗余配置，使得实现安全仪表功能的故障概率大大降低；三是操作简单高性能、数字化的机械设备大幅度降低了系统操作运行的困难程度，促使其相关人员在有效地实践内完成对作业流程的指令下达；四是优先等级高，可独立完成安全仪表功能。
2安全仪表系统在化工装置中的应用
2.1仪表选型
该系统主要包括仪表、控制器、最终元件与软件等方面，为了保障人与生产安全，与其他系统相比要求更加严格，要求设计成故障安全型，使系统能够在故障状态下仍然确保生产装置安全。仪表的作用在于对温度、压力、流量、液位等变量进行测量；逻辑控制器具有逻辑功能，采用可编程电子系统获取功能安全认证；该系统可采用4～20mA叠加HART通讯协议的智能变送器，以免出现触电粘合、接触不良等情况；在采用冗余测量仪表时，如若对安全性有较高要求，可采用“与”逻辑结构；如若对安全性、可靠性均有较高要求时，可采用三取二逻辑结构，仪表可采用电缆硬接线的方式完成系统信号输入，尽量不采用总线通讯法；最终元件具有完成设定动作和控制器指令的作用，确保电磁阀、气动控制阀、电动机等处于安全运行状态。在采取冗余时，控制阀冗余不但可分别采用一个调节阀和切断阀，还可采用两个切断阀。
2.2等级确定
SIL为安全完整性等级，主要是指在特定时间、条件下，相关安全系统执行其规定功能的可能性。在确定安全仪表系统等级时，应以SIL为衡量标准，如若装置的危险性较高，对系统安全等级的要求也随之提升，获取安全性能付出的成本也较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆生产装置的危险由以下公式判定：
Risk=Probability×Consequences
式中，Risk代表的是装置潜在危险；Probability代表的是危险发生概率；Consequences代表的是危险带来的后果。其中，危险发生概率的计算方式为危险事件爆发率与安全系统失效率的乘积，SIL与失效率之间存在对应联系。对此，SIL体现出安全功能对整体风险降低的作用程度。在对安全完整性等级进行评估时，结合生产装置特点、工艺危险性、现行法律等，由专门机构或者企业自身进行确定，一般情况下，大型化工、电力、石化企业选择的安全等级为三级。以合成氨装置为例，其作为化工企业重大危险源之一，对企业、员工、设备安全构成严重威胁，根据大型化工装置安全等级防护规定，将该装置的安全等级确定为三级。值得一提的是，该等级对于整体系统来说，包括输入输出环节中全部设备，但是现行的传输设备能够通过认证，并达到三级的不多，企业可根据实际情况，最大限度的选择与要求相贴近的产品，采取多种措施提高安全等级，例如，将变送器引入安全仪表系统中等等，通过表决取值，对重要回路进行改造。
2.3安装与调试
在系统设计完成后，根据技术要求对硬件、软件进行采购，与相关规范相结合对系统中的软硬件进行安装和调试，从而完成系统组态准备。由设计单位提供逻辑设计文件，对该系统的软件组态，组态工作完毕后开展系统的验收测试，测试结果合格后便可投入到化工装置现场中进行安装与调试，当全部测试工作均达到标准后，交付用户，正式投入到化工生产装置运行之中。
2.4管理与维护
在系统投入使用后，还应做好管理与维护工作，确保其能够长久的健康运行。行之有效的管理与维护措施如下：一是对相关维护人员开展培训教育活动，使其掌握更多的系统软硬件维护、使用技能；二是制定管理与维护的相关规程，明确操作和维护者的职责，在停车或检修过程中对系统进行测试与检验，确保其高效运行；三是保存好系统设计、软件组态编程等资料，当出现逻辑修改或增删时，及时更新和完善相关信息，并存档备份。
3安全仪表系统的发展趋势
在大数据和科技水平不断发展的现在，不管是生产还是人们的生活方式都朝着智能化前进，这也是安全仪表系统的必要发展之路。通过和大数据相结合，在发现问题时，能够直接的对接所述的数据库进行数据的分析，通过分析就可以自动的判断出问题的出现原因，这种情况是否需要进行检查等，更加方便了当机器出现问题时的检测，减少了人工对机器以往故障的分析步骤。随着安全仪表系统向着智能化发展，不仅可以对问题进行分析，还可以保存每次出现问题的原因，如何进行解决的步骤，可以为后期出现相同的问题提供借鉴。安全仪表系统向着智能化发展，也减少了人工的使用，从根本上减少了人工检测的维护费用。
结语
综上所述，化工行业属于高危行业，潜在多样风险隐患。在化工企业生产当中加强安全仪表系统的应用，对于提高生产效率质量以及安全防范具有重要的促进作用，化工企业需要合理应用安全仪表，协助规避潜在危险，使化工生产中的设备、人员安全与环境得到切实保障，更好的为生产保驾护航，确保企业又好又快发展，促进我国的化工生产能够平稳安全的发展。
参考文献
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论文作者:许璐璐
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/8
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