安全儀表系統在石油煉化系統中的應用

李 瑞

（陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠，陜西延安 717208）

整個石油煉化過程都需要在高溫、高壓、易爆、易燃的環境當中進行，并且最終的成品以及過程當中使用到的材料也屬于液態或者氣態的易燃易爆物質，很容易發生泄漏以及揮發。其次，在含硫原油的加工比例逐年提高的背景之下，硫化氫已經被廣泛運用在現在的石油煉化過程當中，導致金屬設備被腐蝕的風險不斷加大。除此之外，整個石油煉化工作具有連續性以及復雜性。大多數石油加工生產的工序較多，過程較為復雜，所以需要長周期連續作業，一旦一個生產程序發生失誤，會導致整個車間甚至全場停工。資金和技術密集也是石油煉化行業的顯著特點。石油煉化過程需要使用到許多高新的技術以及相關的設備，同時石油行業也是資金型產業，無論是技術還是設備都需要大量的資金。

1 安全儀表系統在石油煉化系統當中的重要性

1.1 提高了石油煉化系統的安全性

一般情況下，石油化工工業生產當中所應用的物料易燃易爆的風險較大，當其處在溫度較高，壓力較大的環境當中時，安全事故的發生風險會顯著增大。并且隨著石油化工行業的不斷發展，石油煉化系統的規模較之前相比也有了明顯的增加趨勢，工作人員在操作的時候風險不斷提高。為了進一步提高工作人員的生命安全以及設備的穩定運行，需要更加重視安全系統的應用，并且要促進安全系統使用率的不斷提高。對生產過程當中的實際的安全應用進行嚴格的設置，可以保證操作環境以及操作人員的安全，并且還能夠避免機械設備的性能在滿足一定條件之后受到損傷。在整個石油煉化系統當中，安全儀表系統從始至忠都扮演著至關重要、不可代替的角色。

1.2 對生產過程進行科學監測

安全儀表系統主要是由傳感器、邏輯運算器以及最終執行原件共同組成的，其中傳感器主要是負責監測任務，邏輯運算器主要負責控制工作，而最終執行原件則負責執行最后的指令。安全儀表系統可以對整個生產過程進行科學的監測，并且針對生產過程中存在的危險進行報警提示，操作者在收到通知之后，可以立刻對已經預定的程序進行執行，從而最大限度地避免安全事故的發生，最終事故所造成的危害也能夠有效降低。所以技術人員在設計安全儀表系統的過程當中，需要將石油化工原料方面的變化有機結合起來，始終嚴格遵守繁雜的生產過程質量以及其他方面的要求，保證安全儀表系統的規范性和科學性。并且還要將安全儀表系統在化工生產裝置當中的應用作為最終依據，進行科學合理的設計，從而最大限度地保證煉化過程當中的安全性以及通暢性，確保設備能夠正常的運作，并且提高操作人員的生命健康安全保障，進一步對風險事故進行科學有效的控制，最大程度地提高企業的經濟效益。

2 基于安全等級完整等級的應用原則

典型的煉化裝置為安全設置的層層保護措施，主要包括工藝過程設計，基本調節，過程報警，操作員監視，安全儀表系統以及所在社區緊急響應等。其中安全儀表系統的最后一層保護更是至關重要。現階段許多石油煉化系統當中都增加了工廠危害以及可操作性的研究，其中包含了儀表安全度等級確定的內容，使得儀表安全保護系統的設計更加科學完善，可以避免在設計過程當中發生安全性能達不到要求，或者采取過多安全保護的現象。

3 安全儀表系統的設計原則

3.1 保證安全儀表系統的準確性和可靠性

在石油企業當中，儀表系統工作的環境較為復雜，所以不能夠經常進行更換，因此儀表安全系統在設計時能否達到長期保證穩定運行的效果就顯得十分重要。要想保證儀表系統在運行時的安全性和穩定性，需要全面考慮設計情況，在硬件的選擇、結構設計以及軟件程序的運行等方面進行全面考慮，一旦設計系統時出現了錯誤的操作或者失去了供電，都要保證儀表系統能夠自行糾正或者自行學習，進一步保證系統的正常運行。

3.2 確保儀表應予維護和拓展

石油化工行業對于安全性的要求較高。石油煉化的整個過程需要在高溫高壓易燃易爆的環境下進行，并且整個過程當中使用到的材料也屬于易燃易爆的揮發性氣體和液體，為了保證工作人員以及企業的安全，需要采取針對性的防護措施。為了及時對生產過程以及相關材料和設備的參數進行監控，大多數石油煉化系統都會使用到針對性的安全儀表，進一步監測各個設備的實時參數。所以應當加大對安全儀表系統的維護和拓展，定期對其進行維修和檢查，并且還要盡可能減少安全儀表的使用數量，便于工作人員進行檢修。

3.3 安全儀表系統在石油煉化當中的應用

石油化工工業屬于典型的流程工業，生產過程當中使用到的材料大多屬于易燃易爆的物體，并且需要在高溫高壓的環境下進行操作，發生爆炸等安全事故的風險較大。在石油化工裝置的規模逐漸擴大的背景之下，設計操作指標離安全臨界點也越來越近，使得發生危險的風險不斷加大，整個石油化工生產過程都對安全系統提出了新的要求。石油化工工程的生產過程較為復雜，整個生產過程的安全性會受到原料的變化、最終產品的質量要求、裝置規模，以及設備、人身、環境的保護等因素的影響，在實際的生產過程當中進行使當地安全控制，對安全系統進行科學的設置就顯得十分重要。

在石油煉化過程當中增加安全儀表系統的安全性以及可靠性已經勢在必行。除此之外，為了進一步保證石油煉化系統的安全，還需要結合石油煉化過程當中使用到的原料的各種變化、石油煉化的具體過程、石油煉化環境以及各個方面的因素，只有將這些影響因素控制在可控范圍之內，才能夠保證整個石油煉化系統的安全性。所以說一套合理的，完整的安全儀表系統，能夠有效地降低整個石油煉化系統的風險同時提高系統裝置的可用性，在石油等行業，安全儀表系統已經成為保證企業安全可靠運行的必備方法之一。

4 系統設計

4.1 檢測執行原件設計

為了全面降低檢測元件自身的故障率，在選擇檢測元件的時候需要使用具有較高質量和性能的產品，尤其是安全水平認證以及智能產品方面更是應當加大關注。其次在選擇執行原件的時候，對于安全儀表系統二以上等級的系統，最好是用冗余配置或者獨立的執行原件，當兩種方式都產生效果時，同執行軟件冗余相比，使用具有更高可靠度的執行原件，能夠達到更好的效果。

4.2 系統邏輯設計

邏輯運算屬于安全儀表系統當中的核心內容，一套性能較好的安全儀表系統，不僅需要具有合理并且可靠的硬件配置，完善的邏輯設計同樣是安全儀表系統穩定運行的基礎。為了保證安全儀表系統的邏輯設計，需要在系統設計當中，對冗余檢測軟件的邏輯進行合理的使用，比如檢測原件三重冗余配置三取二等，從而提高安全儀表系統的可用性和可靠性。在實際應用的過程當中，為了保證安全儀表系統自身的安全性，需要通過觸發器邏輯電路的應用，進一步完成對安全保護動作的復位以及觸發目標，避免在應用的過程中出現安全保護動作自鎖邏輯電路情況的發生。只有保證了安全儀表系統具有合理可靠的硬件設施以及完善的邏輯設計，才能夠提高安全儀表系統的穩定性，進一步保證石油煉化系統的安全性。

5 安全儀表系統未來的發展趨勢

安全儀表系統已經經過了長期的發展，在經歷了氣動繼電器固態繼電器以及PLC 幾個重要的發展階段之后，新型的安全儀表系統，憑借著自身具備的高性能以及低維護成本的優勢，大大增強了自身在石油煉化系統中的可靠性和可用性，還可以提高企業的經濟效益和社會效益，在石油企業市場經濟的發展過程當中扮演的角色也越來越重要。與此同時安全儀表系統自身存在的故障率較為明顯，為了進一步提升安全儀表系統的可靠性和可用性，在今后的實際設計過程當中，需要根據自身的故障對系統設備的運行的實際狀態進行科學的講座以及診斷，并且在發生故障之后需要及時發出警報，從而減少系統出現故障的幾率，不斷提高系統運行的效率。

6 結束語

安全儀表系統在整個石油煉化系統當中發揮著非常重要的作用，并且隨著石油煉化系統使用設備數量的增加以及自身規模的擴大，對安全性的要求也在不斷提高，通過合理的使用安全儀表系統可以有效地檢測裝置當中的各種異常動作，進而保障石油化工的安全。石油煉化系統自身需要的材料屬于易燃易爆材料，并且操作環境較為復雜，使得石油煉化系統發生安全事故的風險不斷提高，在實際的生產過程當中，如何通過有效的穩定的安全系統控制石油煉化系統自身運行過程當中的設備穩定性，對于石油企業來說至關重要。所以企業需要結合自身生產的實際情況，針對需要煉化系統在運行過程當中可能發生的風險，配備相應的安全儀表系統，從而提高石油煉化系統的安全性。