石油化工大型裝置工藝儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙海玲 王瑞雪(遼寧圜球工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110179)

1 前言

石油工業(yè)中設(shè)備由于體積較大，做工較復(fù)雜，因此其設(shè)備上的儀表系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中會(huì)遇到諸多的問題，在石油化工儀表設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)設(shè)備的用途進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，一方面要保證儀表顯示的精確，另外一方面要保證操作人員的可操作性，從而提高在實(shí)際生產(chǎn)過程中的效率。

2 石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 確保儀表系統(tǒng)可靠準(zhǔn)確性

由于石油化工設(shè)備的獨(dú)特性，在建造的過程中，建造的成本較大，因此在進(jìn)行相應(yīng)儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，必須保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全的進(jìn)行使用，保證可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，這是石油化工安全儀表系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中非常重要的原則。這就要求相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，元器件選擇以及軟件編程需要進(jìn)行全面的考慮，從而確保系統(tǒng)的絕對(duì)安全。因此對(duì)于生產(chǎn)裝置而言，無論是自身出現(xiàn)了故障還是人為因素導(dǎo)致了危險(xiǎn)，安全儀表都能夠做出正確的的反應(yīng)并且可以給出相應(yīng)的邏輯信號(hào)，這樣能夠防止事故的擴(kuò)散，將危害減小到最小。

2.2 確保儀表功能健全穩(wěn)定

在化工生產(chǎn)的過程中，儀表數(shù)據(jù)的檢測(cè)以及儀表數(shù)據(jù)的分析都要滿足實(shí)際的生產(chǎn)要求，以確保化工裝置能夠安全和穩(wěn)健運(yùn)行，是石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要原則之一。在進(jìn)行相關(guān)儀表使用的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要研究系統(tǒng)的基本情況，并且要熟悉生產(chǎn)的實(shí)際過程，這樣能夠準(zhǔn)確對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行把握，確保設(shè)計(jì)儀表功能能夠適應(yīng)實(shí)際的需求，提高設(shè)計(jì)效率。

2.2 確保儀表易于維護(hù)與擴(kuò)展

由于石油化工行業(yè)本身具有一定的特殊性，儀表的日常保養(yǎng)和維護(hù)也是日常工作中非常重要的環(huán)節(jié)，因此所選用的儀表要便于維護(hù)，且在使用中要較為方便，保證安全運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，盡量減少儀表的安裝數(shù)量，從而降低儀表在安裝過程中的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在未來的發(fā)展過程中，要給儀表預(yù)留適于的空間，以滿足未來生產(chǎn)工藝的改進(jìn)。

2.4 確保儀表系統(tǒng)絕對(duì)安全

由于化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中本身存在一定的危險(xiǎn)，所選用的材料一般為危險(xiǎn)的化學(xué)品，其產(chǎn)品也多為易燃易爆的物品，再加上生產(chǎn)操作溫度較高，因此安全事故發(fā)生的概率較大。隨著我國(guó)石油化工生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化和信息化的水平越來越高，產(chǎn)品的精細(xì)化作業(yè)也越來越廣泛，因此生產(chǎn)往往處于臨界點(diǎn)，這樣導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)越來越大。在這樣的情境下，化工儀表的使用對(duì)于系統(tǒng)安全的要求也越來越高，因此在儀表系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要確保儀表的絕對(duì)安全，將整個(gè)儀表作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

3 提高石油化工大型裝置工藝儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的措施

3.1 可靠性設(shè)計(jì)的分析，只有確保安全儀表功能的順利實(shí)現(xiàn)，確保其穩(wěn)定性，才能有效促進(jìn)日常石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展。一般來說，安全儀表功能分為五大要素，分別是系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、執(zhí)行元件、安全穩(wěn)定性等級(jí)、傳感器以及邏輯運(yùn)算器等，在此過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出毛病，都可能導(dǎo)致整體系統(tǒng)的癱瘓。一直以來，人們更多地關(guān)注邏輯運(yùn)算器的可靠性，但是對(duì)檢測(cè)元件、執(zhí)行元件等可靠性卻忽略，造成整個(gè)安全儀表系統(tǒng)的可靠性能低，與降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)的要求不相符。對(duì)于邏輯運(yùn)算器的可靠性問題，必須優(yōu)先符合安全儀表系統(tǒng)控制的安全等級(jí)。

3.2 為了保證石油化工的工序正常進(jìn)行，對(duì)于儀表選型，一般會(huì)針對(duì)不同的功能進(jìn)行分類，一般而言，在安全儀表的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們可以采用編程技術(shù)，電子技術(shù)等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于儀表進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)于安全儀表的運(yùn)行過程中，可以采用電氣技術(shù)模式，其設(shè)計(jì)的原理主要是按照媒介繼電器的原理，通過各個(gè)環(huán)節(jié)直接的合作，在復(fù)雜的生產(chǎn)工藝中，保證其安全性。隨著我國(guó)在生產(chǎn)的過程中對(duì)于安全的重視，PES技術(shù)已經(jīng)逐漸得到了發(fā)展和運(yùn)用，利用PES技術(shù)已經(jīng)完成了系統(tǒng)安全的連鎖功能，因此相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以參考PES技術(shù)對(duì)儀表設(shè)計(jì)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

4 儀表系統(tǒng)的發(fā)展遠(yuǎn)景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油化工企業(yè)的儀表也在不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和更新，在發(fā)展方向上主要為以下幾個(gè)方面:安全生產(chǎn)模塊的發(fā)展、BPCS的集成以及自動(dòng)化的控制。這些無疑都是未來石油化工企業(yè)重點(diǎn)的發(fā)展方向，這些方面的實(shí)現(xiàn)，有利于我國(guó)石油化工行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)安全的運(yùn)行，對(duì)于企業(yè)的綜合效益有非常大的幫助。儀表采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，有利于在日常工作中各種數(shù)據(jù)的收集，以及對(duì)安全和非安全區(qū)域的劃分進(jìn)行明確，目前已經(jīng)在石油化工行業(yè)中嘗試使用集成SIS和BPCS系統(tǒng)時(shí)，并且取得了一定的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，本文重點(diǎn)對(duì)石油化工企業(yè)儀表的特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析，針對(duì)儀表的特征，對(duì)儀表設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題以及如何解決進(jìn)行了探索，最后預(yù)測(cè)了未來石油化工企業(yè)儀表設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

[1]林興華.石油化工大型裝置儀表電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與信息工程,2009,(2):11-13.

[2]王利.化工工藝裝置中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技,2013,(4).