安全儀表系統(tǒng)在輸油氣管道中的應(yīng)用

郭有威(大慶油田第二采油廠， 黑龍江 大慶 163318)

安全儀表系統(tǒng)在輸油氣管道中的應(yīng)用

郭有威(大慶油田第二采油廠， 黑龍江 大慶 163318)

本文首先介紹了安全儀表系統(tǒng)的基本原理，之后闡述了安全儀表系統(tǒng)在輸油氣管道應(yīng)用當(dāng)中的存在的主要問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了合理的解決辦法，以及儀表系統(tǒng)應(yīng)用方面的建議，以期保證輸油輸氣管道的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

安全儀表系統(tǒng)；輸油氣管道；應(yīng)用

安全儀表系統(tǒng)作為安全系統(tǒng)當(dāng)中的獨(dú)立類別，在石油化工等對(duì)運(yùn)營(yíng)安全要求較高的行業(yè)當(dāng)中，使用十分廣泛，并已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外出臺(tái)了關(guān)于不同行業(yè)的多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著工業(yè)化進(jìn)程的完善，各行業(yè)在不斷擴(kuò)大產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)運(yùn)行安全的重視程度也越來(lái)越高，意味著安全儀表系統(tǒng)在今后將會(huì)獲得更加廣泛和普遍的使用。

1 安全儀表系統(tǒng)的基本定義

按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的描述，此類系統(tǒng)主要是由傳感器、邏輯處理器以及執(zhí)行器等所組成，可以完成一種或者是若干種安全監(jiān)測(cè)工作的儀表系統(tǒng)，它最為主要的作用為在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，能夠使設(shè)備處于安全狀態(tài)。最為常見(jiàn)的系統(tǒng)組成如下圖所示，其功能主要包括。

圖 1 典型安全儀表系統(tǒng)組成

①監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的運(yùn)行情況，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)存在潛在風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)測(cè)。②若有危險(xiǎn)情況出現(xiàn)，則將自行執(zhí)行規(guī)定好的功能，防止危險(xiǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)。③減輕危險(xiǎn)情況出現(xiàn)時(shí)所造成的影響。安全儀表系統(tǒng)有效與否的關(guān)鍵在于其能否實(shí)現(xiàn)功能上的安全。為了達(dá)到這一目標(biāo)，石油及化工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中都引入了功能安全的概念，即為整個(gè)系統(tǒng)由設(shè)計(jì)直至所有功能全部停止的時(shí)間。

2 安全儀表系統(tǒng)在油氣管道方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在油氣管道系統(tǒng)中普遍使用的安全儀表系統(tǒng)主要由靜電放電系統(tǒng)，高溫高壓保護(hù)系統(tǒng)以及放空保護(hù)系統(tǒng)等所構(gòu)成。在各個(gè)組成系統(tǒng)當(dāng)中，靜電放電系統(tǒng)是決定管道是否能夠安全運(yùn)行最為關(guān)鍵的因素，并按照具體的要求和功能分成若干等級(jí)。

當(dāng)前，我國(guó)相關(guān)安全儀表方面的發(fā)展尚處于初始階段，在油氣管道方向的實(shí)際使用也較少。總的來(lái)說(shuō)，目前該系統(tǒng)在油氣管道方向的應(yīng)用不足包括：

①實(shí)際應(yīng)用落后。安全儀表系統(tǒng)的各類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要都是近些年來(lái)逐漸發(fā)展并完善的，而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)由于主要參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輸油氣管道的發(fā)展速度，再加上不同時(shí)期發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求也不盡相同，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的混亂。②缺乏針對(duì)性規(guī)范及管理。現(xiàn)階段有關(guān)輸油氣管道儀器儀表系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范較為缺乏，使得系統(tǒng)的使用效果大幅度下降，急需加強(qiáng)相關(guān)的管理工作。③相關(guān)人員技術(shù)水平較低。輸油氣管道儀表系統(tǒng)的操作人員普遍存在技術(shù)上的不足，易造成緊急情況下操作錯(cuò)誤，或者正常工作情況時(shí)誤操作等問(wèn)題的出現(xiàn)。因而需要加強(qiáng)對(duì)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高其技術(shù)水平。④缺乏必要的維護(hù)。安全儀表系統(tǒng)的工作原理是在系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)才會(huì)進(jìn)行工作，保障系統(tǒng)的安全，并不是持續(xù)運(yùn)行的一類系統(tǒng)，因而在進(jìn)行日常的維護(hù)工作時(shí)，普遍忽略了對(duì)安全儀表系統(tǒng)的維護(hù)工作，這將會(huì)造成儀器工作異常時(shí)，安全儀表系統(tǒng)由于無(wú)法工作，不能發(fā)揮其應(yīng)用的作用。

3 安全儀表系統(tǒng)的系統(tǒng)化應(yīng)用建議

在總結(jié)了以上問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)輸油氣管道的特殊性，本文對(duì)安全儀表系統(tǒng)的系統(tǒng)化應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)對(duì)已有設(shè)備進(jìn)行評(píng)估 在現(xiàn)已建成的輸油氣管道當(dāng)中，有相當(dāng)一部分并沒(méi)有遵照安全儀表系統(tǒng)的有關(guān)要求建造，因而存在安全隱患的概率較大。針對(duì)已有設(shè)備，可采用的方法主要有：①對(duì)已建成輸油氣管道系統(tǒng)的安全儀表設(shè)施做出篩選，并對(duì)其作用進(jìn)行了解。②根據(jù)規(guī)范的相關(guān)要求，評(píng)價(jià)設(shè)施已有的安全功能能否達(dá)到相關(guān)的要求。③結(jié)合輸油氣管道運(yùn)營(yíng)的要求及其主要特點(diǎn)，對(duì)已有系統(tǒng)安全設(shè)施的完整性進(jìn)行相關(guān)評(píng)價(jià)。④對(duì)已有輸油氣管道的相關(guān)安全儀表設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并歸檔。

(2)待建輸油氣管道安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)及規(guī)劃 對(duì)于準(zhǔn)備建設(shè)的輸油氣管道設(shè)施，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)考慮到安全儀表系統(tǒng)的規(guī)劃，并且按照相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及建造工作，并在設(shè)施完成之后，針對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)估及確認(rèn)等相關(guān)任務(wù)，使其能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，保障輸油氣管道的運(yùn)行安全。

4 結(jié)語(yǔ)

由于輸油氣管道對(duì)安全運(yùn)行的要求極高，因而需要廣泛使用安全儀表系統(tǒng)。本文針對(duì)目前輸油氣管道安全儀表系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題，提出了有針對(duì)性的建議，對(duì)保障輸油氣管道的安全運(yùn)行有著較為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1]陽(yáng)憲惠,郭海濤.安全儀表系統(tǒng)的功能安全[M].北京：清華大學(xué)出版社,2007.

[2]IEC 61508 Functional Safety of Electrical/ Electronic/ProgrammableElectronic Safety- Related Systems[S],2005.

郭有威(1985- )，男，助理工程師，畢業(yè)于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)。