柴油加氫改質裝置中安全儀表系統SIS的應用探討

閆軍偉 謝乾

摘 要：在石油化工行業里，有害、易燃易爆的物質隨處可見，危險時有發生。因此，各企業、組織和部門都在積極探索設計一種較為安全的儀表系統SIS，從而確保石油化工企業發生裝置或者人員的安全問題。本文針對柴油加氫改質裝置的安全監控問題，首先介紹了柴油加氫改質及安全儀表系統SIS的工藝背景，探索一種將安全儀表系統SIS應用于其生產監控過程的方法。為石油化工企業中，安全儀表系統相關從業人員提供一種應用參考。

關鍵詞：柴油加氫改質裝置；安全儀表系統；應用；

引言

在2003年衛生部下發的《高毒物品目錄》里，將硫化氫、氨等物質列為高毒。然而，現在的柴油加氫裝置里，極易出現有毒有害而且易燃易爆的物質，對環境、設備和工作人員產生了巨大的安全隱患，很容易出現生產事故。因此，為了確保在整個生產流程中的安全性問題，需要設計開發一種安全儀表系統SIS，保證環境、設備和工作人員的安全。該安全儀表系統，要求能夠在柴油加氫改質裝置的開啟與停止、正常工作以及維護的期間內，實施的進行安全性檢測與監控，保障環境、設備與操作人員的安全。這種安全檢測與監控，包含了柴油加氫改質裝置自身的設備故障、操作人員的操作失誤以及其它不可抗環境因素導致的安全隱患等引發的安全性問題。一旦發現后，安全儀表系統能夠及時發現問題并且進行警告，必要時進行應急處理。其應急處理是通過給出響應的控制信號，是生產裝置實現安全聯鎖或者停機，從而避免危險的繼續產生或者擴散，進而將危險程度減到最小。這也為相關工作員快速準確的采取措施解決問題提供了寶貴的時間。本文將對柴油加氫改質裝置中安全儀表系統的應用進行簡要的探討。

1 安全儀表系統發展

在柴油加工與處理的行業領域里，收到這個行業客觀條件的限制與生產原料具有高危性的特點，容易發生一些安全事故，從而對環境、設備和工作人員造成巨大的傷害。為了保證環境、財產與人員安全，安全儀表系統（包括緊急停車系統、燃燒器管理系統、火災和氣體安全系統、高完整性壓力保護系統等）的概念被提出，并且逐漸的形成、發展與應用在了高危工業生產領域里，成為了自動化工程領域的一個重要組成部分。直到近幾年以來，安全儀表系統才在我國慢慢的出現并且推廣開來。但是由于出現時間晚，重視程度不足等問題，導致我國的安全儀表系統設計研究與具體應用水平還處于初期階段，無論是自主研發，還是應用維護等方便還有許許多多的問題。因此國內的生產廠家大都直接采用了國外成熟可靠的安全儀表系統產品直接應用到了自己的企業生產中。

2 SIS應用在柴油加氫改質裝置的意義

在石化產業中，生產工藝較為復雜，安全性需求較高。而對于環境和人類自身而言，安全性是最為重要的一方面。因此安全儀表系統在化工及煉油行業的生產過程具有重要的應用價值。在柴油的加氫改質過程里，許多因素，包括認為因素、設備因素以及環境因素等，均容易造成工藝參數發現異常變化。當某參數超出安全限定值時，不僅生產處的產品質量、產量會受到影響，還可能引發安全事故，造成環境、財產與人員的損害。為了保證柴油加氫改質裝置正常工作，需要其具備對異常工況的應急處理能力和安全警告能力等，從而在發生事故時，不僅提醒相關工作人員，還能夠自行進行安全性處理，實現安全保護功能。安全儀表系統對柴油加氧裝置的安全可靠工作具有不言而喻的重要性。

3 柴油加氫改質裝置SIS系統應用

3.1 總體方案

整個SIS系統有三部分組成，包括現場儀表層、控制層以及管理層。其中，現場儀表層一般由檢測的傳感器和儀表（包括溫度、流量、壓力、液面高度等）以及最終執行機構（電磁控制閥）兩部分構成；SIS的控制層是由控制器和邏輯控制算法組成；管理層由控制站、工程師站、SOE站等部分組成。柴油加氫改質裝置的控制室處于中心控制室里。SIS系統具備報警時間記錄功能（SOE），通過冗余的網絡連接到SIS系統。工程師站用于SIS系統的調試與維護；SOE站進行事件記錄；操作員站進行HMI畫面屏幕顯示。

整個系統需要實現的功能包括：裝置的聯鎖保護控制；生產過程監控與報警；關鍵事件順序記錄；人機交互界面的通信等。

3.2 具體調試過程

具體調試過程如下：

首先需要對每一個模擬輸入量均進行檢測，查看其是否具有正常的工作、報警以及連鎖功能。當模擬量在正常的范圍內時，則輸入的信號數值時綠色；當該信號達到了一級報警數值時，輸入的信號顏色變更為黃色，便于警告，在過程報警欄中進行報警提示；當該檢測信號達危險值的時候，指示燈顏色會變成紅色，并且在聯鎖回路中的連接線有原有的顏色轉變為紅色，說明此時已經觸發了聯鎖。

單一聯鎖回路調試：在所有連鎖條件均可以正常工作的前提下，對現場和設置在中央控制室輔助操作平臺上的緊急制動停機開關進行單獨調試，模擬聯鎖。不斷的檢查對應的輸出信號引發的動作，是否按照設計期望動作進行。

三取二聯鎖回路調試：在所有連鎖條件均能夠正常運行的前提下，對每個聯鎖點進行模擬連鎖信號調試，這個時候，被控制的執行元件應該不會動作；在此基礎上，分別同時選取兩個不同的聯鎖點進行模擬聯鎖信號控制，此時執行元件會正常動作，而且動作到位。這說明連鎖回路能夠正常工作。

總結

在柴油加工與處理的行業領域里，收到這個行業客觀條件的限制與生產原料具有高危性的特點，容易發生一些安全事故，從而對環境、設備和工作人員造成巨大的傷害。本文針對柴油加氫改質裝置的安全監控問題，首先介紹了柴油加氫改質及安全儀表系統SIS的工藝背景，在分析SIS應用于柴油加氫改制裝置中的意義后，提出了一種SIS系統框架，并針對該系統進行了聯鎖回路調試過程簡介。本文對柴油加氫改制裝置中的SIS系統分析與討論，對相關化工行業的安全生產與制造提出了一種新的思路，為安全儀表系統在該行業中的廣泛應用提出一種可能性，為相關從業人員學習與使用SIS系統提供了一種參考。

參考文獻

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作者簡介

閆軍偉（1985.11--）；性別：男，籍貫：山東省濟寧人，民族：漢族，學歷：本科，在職研究生，碩士學位。畢業于山東科技大學；現有職稱：助理工程師

（作者單位：江蘇新海石化有限公司）