石化工业仪表安全系统安全完整性论文_刘军

石化工业仪表安全系统安全完整性论文_刘军

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摘要:我国的技术正在发生日新月异的变革,伴随当前整个社会都在高速地发展,石化工业已经逐步实现大规模的发展,石化工业的规模也是越来越大,石油化工装置过程也慢慢变得更加复杂。因为出现高温、高压以及易燃、易爆等诸多原因,造成石油化工业中出现了诸如火灾、爆炸等一系列重大安全事故不断的出现。所以,为了保障相关企业的安全操作,在石化工业中采取使用安全仪表系统的方法,对于避免这些事故的出现以及保证工作人员的人身安全都是有非常重要作用的。本文对石化工业仪表安全系统安全完整性进行研究分析,希望可以促进石化工业仪表安全系统运行的可靠性。

关键词:石化工业;仪表;安全系统;安全完整性

1 石化工业仪表安全系统安全完整性概述

从当前的角度分析,在一系列的石油化工装置当中,因为其工艺相对比较复杂、装备十分繁复,需要很多相应的控制系统来进行操作,并需要确保整个控制系统不能出现一些处于安全薄弱位置的环节。若是在整个系统中过程成套仪表设备出现工作不正常的情况或者是失效,就非常有可能导致整个控制系统出现故障,造成生产的过程处于停止的状态,如果处理不当会导致火灾、爆炸等一系列危险事件,对工作人员、相关设备和周围环境带来灾难性的后果。为了让危险源消除,把整个风险降到最小,需要一个比较可靠的过程工业安全技术来达到这些苛刻的要求。因此,在进行现代石油化工工业过程领域的安全生产过程中,需要积极采取一些不同技术的仪表安全系统(比如说机械方面的、液压方面的、气动方面的、电气方面的等)来保证整个系统可以处于一个相对安全运行的状态。在其中,安全仪表系统(SIS)是指在整个生产装置处于开车状态、运行状态、维护操作状态以及停车状态时,对整个装置设备、相关人员的健康以及整个环境加强安全管理的系统,当设备处于运行状态的时候发生一定的故障和危险时,安全仪表系统能够根据预先进行设定的程序来做出一个合理的反应,并向设备传递必要的逻辑信号,让整个生产装置可以停止运作,及时避免危险的出现并逐步扩散,把危害的程度降到最小。安全仪表系统主要有通过传感器、逻辑运算装置、最终的执行元件还有一些其他相应的软件来构成的。安全仪表在石油工业中得到了广泛的应用,既能够降低事故的出现频率,又可以监视整个生产系统,在出现安全故障的过程中,及时采用一定的措施,避免或阻止危险的出现。同时,安全仪表系统又可以防止潜在风险的产生,保证人身的安全,减少设备出现的损失,有效地防止环境出现污染。所以,必须有效评估石化工业的仪表安全系统安全完整性的等级,明确仪表安全系统的等级。

2 化工仪表安全仪统安全完整性的生命周期

2.1 评估危险与风险

石油化工业在生产过程中可以很容易地看出是相对比较复杂,在进行生产的时候,出现很多潜在的风险,其复杂的程度也不尽相同。这些设备在风险方面主要包含了被控设备出现的风险、在一定的范围内可以接受的风险、采用防范措施后出现的残余风险。针对这些可能存在的风险,必须利用相关的仪表、其他可靠的技术还有一些相关的安全系统来进行控制和处理,让风险达到最低。风险推测是对未知事件出现的概率和未知事件可能产生的结果进行评估的一种方法。安全仪表系统能够对出现的不同风险做出推测,当确定是可以允许存在的风险后,就能够让安全仪表系统与其他一些相关的系统还有其他与技术安全相关的系统以及一些外部风险降低的设备间进行安全完整性要求的分配。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个时候,一般采取的模式是低模型,依照这个模型,只要确定了可以允许的风险目标后,就能够依照事先拟定的风险等级,来罗列风险事件可能发生的频率和导致的后果等级,降低一些不允许发生的风险出现的概率,对风险进行一点的预防和控制。与此同时,还能够划分安全仪表的风险,符合降低目标量的要求。

2.2 仪表安全系统的安全规范

从石油化工的技术角度看,关于仪表功能在安全方面的要求,可依照安全仪表功能进行分配和在安全计划中进行编制来确定。安全仪表的安全功能包含了所有仪表必须要具有的一些功能、并定义了仪表安全功能中的过程安全、考虑和分析共同失效产生的原因、对任何单个过程进行了安全定义,当这些状态同时出现时,,就会发生单一危险的问题。

2.3 仪表安全系统的设计要点

安全仪表系统在进行设计的过程中,需要注意以下几个部分:首先,在条件合适的情况下,在安全仪表系统当中区分出安全功能区和非安全功能区,将安全仪表系统里面的一些基本控制系统单独设置成独立系统。其次,在进行安全仪表设计的时候,要注意遵守可操作、可测试还有可维修的原则和要求。再次,在进行安全仪表系统设计的过程中,要保证安全状态的设置在一次设置完成以后,就可以维持一个不变的状态,直到复位按键被启动为止。最后,针对一些安全仪表系统的设置,要注意考虑通过一些手动方式来对终端元件进行启动操作。

在进行安全仪表系统设计的的时候,需要及时关注以下几点:首先,在条件合适的情况下,在安全仪表系统当中区分出安全功能区和非安全功能区,将安全仪表系统里面的一些基本控制系统单独设置成独立系统。其次,在进行安全仪表设计的时候,要注意遵守可操作、可测试还有可维修的原则和要求。再次,在进行安全仪表系统设计的过程中,要保证安全状态的设置在一次设置完成以后,就可以维持一个不变的状态,直到复位按键被启动为止。最后,针对一些安全仪表系统的设置,要注意考虑通过一些手动方式来对终端元件进行启动操作。

相关设备要注意符合硬件出现故障的安全裕度和安全完整性的结构性要求。这里所说的硬件故障裕度,主要是指在系统发生故障或者是出现错误的条件下,故障单元继续进行一个要求功能操作的能力。硬件故障的安全裕度和执行安全功能的子系统的安全失效的分数主要是制约硬件安全功能的最高完整性。在一个安全仪表系统的安全功能当中,相关的传感器、逻辑控制设备以及终端元件都需要有一个最低的硬件故障安全裕度。

3 对安全仪表系统功能的安全评估

一般情况下,进行安全仪表系统功能的安全评估的过程中,需要注意其主要目的在于调查和判断安全仪表系统以及相关的系统是否可以符合安全等级。功能安全评估需要分析进行中可能出现的危险,降低出现风险的概率,分配整个系统的安全功能,最终确保要求的保护层和编制安全可以达到规范要求。

结束语

综上所述,在石化工业生产过程中,石化功能工业仪表安全系统的完整性直接关系着整个化工产业生产运行的稳定性,所以必须对石化工业仪表的安全系统进行风险与安全功能的有效评估,对于评估过程中产生的相关问题必须采取合理有效的措施进行调整与避免,促进化工仪表运行的可靠性,确保整个石化工业生产的安全性。

参考文献

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[4]IEC61511—1-3,Functional safety-Safety instrumented systems for the process industry sector.

[5]王琴梅.安全仪表系统整改时间的确定[J].化工自动化及仪表,2010, 37 (1) :45-48。

论文作者:刘军

论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期

论文发表时间:2017/7/12

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