針對化工安全儀表系統(tǒng)全生命周期管理的研究

高 鈺，劉 軻，郝彬彬

（蒲城清潔能源化工有限責任公司，陜西渭南 715506）

近年來，隨著社會經濟不斷發(fā)展，各個領域建設規(guī)模逐漸擴大，使市場競爭日趨激烈。在這種情況下，化工行業(yè)要想更好地順應時代發(fā)展，就要合理運用安全儀表系統(tǒng)開展生產工作，通過不斷加強和完善全生命周期管理機制，提升化工行業(yè)自動化生產水平，確保安全儀表系統(tǒng)運行的安全性、有效性以及可靠性，從而更好地推動化工行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 化工安全儀表系統(tǒng)的基本內涵

安全儀表系統(tǒng)主要用于保護工藝裝置安全穩(wěn)定運行，避免發(fā)生安全事故問題。該系統(tǒng)是由傳感器、邏輯控制器以及截止閥共同組成，通過精確測量企業(yè)生產運營中的實際變量，實現一個或多個安全儀表控制功能，促使化工企業(yè)整體生產水平不斷提升。在化工企業(yè)正常生產化學容器及危險裝置過程中，相關設備處于休眠或靜止狀態(tài)，當壓力、液體流量、溫度等流程參數超過相關標準時[1]，安全儀表系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并快速執(zhí)行調動程序開展鎖定活動，使生產立即停止或導入安全穩(wěn)定運行狀態(tài)。而安全儀表系統(tǒng)中的全生命周期能夠準確識別生產工藝中存在的安全風險，并在此基礎上制定相關管控方案，通過不斷優(yōu)化、改進、設計、安裝、驗收安全儀表系統(tǒng)，推動化工企業(yè)長遠發(fā)展。

2 化工安全儀表系統(tǒng)設計原則

2.1 可靠性原則

化工企業(yè)相關人員在設計安全儀表系統(tǒng)時，要深入了解系統(tǒng)具體特點，嚴格按照可靠性原則進行設計，確保系統(tǒng)日常運行的穩(wěn)定性和可靠性，從而有效提高企業(yè)產品生產效率。此外，為進一步開發(fā)和改進安全儀表系統(tǒng)運行效用，技術人員要采用先進技術手段，最大程度提高企業(yè)自動化生產性能，這樣不僅能夠智能化管理和控制系統(tǒng)設備，還有助于增強系統(tǒng)外圍設備的防御能力，讓系統(tǒng)安裝在不受各項因素干擾的位置，以提高化工安全儀表系統(tǒng)日常運行的可靠程度。

2.2 穩(wěn)定性原則

安全儀表系統(tǒng)穩(wěn)定運行對提升企業(yè)產品生產效率具有十分重要的意義。因此，化工企業(yè)為完善自身生產設施安全管理制度，要合理運用先進技術安裝安全儀表系統(tǒng)，確保系統(tǒng)設備制造程序符合相關標準要求。同時，化工企業(yè)要將產品生產與安全儀表系統(tǒng)有機結合[2]，讓二者相互促進、協(xié)同發(fā)展，通過實時監(jiān)控和檢測生產設備工作狀態(tài)及其峰值，增強系統(tǒng)報警能力，提升系統(tǒng)運行水平。除此之外，由于生產過程中存在一定安全隱患，會對工作人員人身健康造成威脅。只有不斷提高工作人員安全責任意識，增強其業(yè)務操作能力，并嚴格按照制造設備安全標準設計系統(tǒng)安裝方案，以降低部件和管線之間的差異性，切實保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，促使化工企業(yè)經濟效益有效提升。

2.3 易用性原則

化工企業(yè)安裝安全儀表系統(tǒng)，是為了進一步提升產品日常生產水平和質量，推動企業(yè)健康發(fā)展建設。因此，相關工作人員在設計安全儀表系統(tǒng)過程中，要結合市場實際發(fā)展需求，嚴格遵守易用性安裝原則[3]，加強系統(tǒng)自動化控制力度，提高系統(tǒng)各項設施應用效率，促使企業(yè)產品生產和運營管理水平全面提升。

3 化工安全儀表系統(tǒng)全生命周期管理策略

3.1 化工安全儀表系統(tǒng)選型管理

化工企業(yè)在產品生產經營過程中，要合理選擇安全儀表系統(tǒng)型號，通過詳細檢查和了解系統(tǒng)整體質量，充分考慮系統(tǒng)工作模式、技術參數、安全完整等級、診斷覆蓋率、自動診斷功能以及可用性等方面內容，并結合安全儀表系統(tǒng)各項性能特點，科學選用控制器、傳感器以及執(zhí)行機構，以延長系統(tǒng)使用周期。此外，工作人員要嚴格按照安全儀表系統(tǒng)等級要求，合理選擇經過 SGS、TUV、UL等權威機構安全測評、符合IEC 61508C相應SIL等級標準的安全儀表系統(tǒng)。而后讓專業(yè)檢測人員對SIL進行驗證，即根據系統(tǒng)操作模式以及安全數據，對儀表功能危險失效頻率及概率進行計算，通過詳細分析相關數據評估安全儀表系統(tǒng)是否能夠滿足標準等級要求，從而更好地推動化工企業(yè)生產運營。

3.2 化工安全儀表系統(tǒng)施工管理

一般情況下，化工儀表系統(tǒng)內部結構較為復雜，所以在其施工過程中，化工企業(yè)要采取科學有效的管理措施，依照施工合同規(guī)范標準、國家頒布的法律法規(guī)、企業(yè)制定的各項規(guī)章制度、經過會審和批復的施工方案以及設計文件等方面開展工作，以此確保系統(tǒng)施工建設順利進行。此外，企業(yè)在安裝安全儀表系統(tǒng)時，要詳細了解施工現場實際情況，并在此基礎上設計施工圖紙，要嚴格按照相關標準進行作業(yè)，并逐一核對控制室設置、電纜走向、機柜間預留等項目施工的合理性。

3.2.1 化工安全儀表系統(tǒng)安裝管理

化工企業(yè)專業(yè)技術人員在安裝安全儀表系統(tǒng)之前，要詳細閱讀設計文件及安裝說明，在明確系統(tǒng)安裝要求和技術應用性能后，嚴格按照相關規(guī)范進行科學安裝。同時，技術人員要合理選擇安裝位置，確保其光線充足、施工便利，避免安裝在具有腐蝕氣體、電磁干擾、潮濕、高溫、強烈振動、機械易受損傷的位置，為后期開展檢查與維護安全儀表系統(tǒng)提供保障。

3.2.2 化工安全儀表系統(tǒng)接線管理

由于系統(tǒng)接線端子松動，會導致儀表指示產生波動，工作人員無法從中獲取準確信息，使得安全事故時常發(fā)生。因此，化工企業(yè)領導者要加強對安全儀表系統(tǒng)接線管理的重視程度，在系統(tǒng)接線之前，要進行校線、標號工作；在接線過程中，技術人員要剝離絕緣層，嚴禁損傷線芯；端子和電纜連接處要固定結實，并留出適當余度；若安全儀表易受振動影響，則在接線端子上增加彈簧墊圈；線路要進行集中敷設，確保其整齊美觀、橫平豎直、不宜交叉；避免將線路敷設在排放腐蝕性介質、具有強烈靜電場干擾的區(qū)域；在敷設線路過程中，工作人員要充分考慮和規(guī)范其施工路線，防止出現影響企業(yè)員工日常通行、設備檢修、材料運輸等情況。此外，為避免水、油、灰塵等雜物進入系統(tǒng)內部，工作人員要及時做好密封措施，并讓接線盒引入口朝下安裝。在完成接線工作后，要采用模擬量輸入、數字量輸入和輸出的方式，全面且詳細檢查系統(tǒng)接線端子運行狀況，以此確保接線端子安裝的規(guī)范性、有效性及科學性。同時，化工企業(yè)在安全儀表系統(tǒng)運行過程中，要安排工作人員定期檢查和維護系統(tǒng)接線端子，切實保障其緊固牢靠，延長安全儀表系統(tǒng)使用壽命。

3.2.3 化工安全儀表系統(tǒng)引線管理

引線管理對化工安全儀表系統(tǒng)正常運行具有十分重要的意義。安全儀表系統(tǒng)主要包括導壓管線、氣源管線、電纜管線等引線設施，因此，化工企業(yè)在開展系統(tǒng)引線管理工作時，需要提升技術人員的工作能力和綜合素養(yǎng)，讓其熟練掌握和運用先進施工技術，有效提升引線安裝質量，增強引線固定程度，保障引線完好無損，避免化工企業(yè)出現安全隱患。技術人員在導壓管線施工中，要全面檢查其外徑和內壁厚度是否滿足設計要求；在完成導壓管線安裝后，要及時進行管路壓力實驗，并積極做好安裝和試壓記錄，確保試壓合格后才能正式投入使用。對于氣源管線，在安裝結束后，要及時清理管道內部與排出口中的水、油、固體顆粒等雜質以確保安全儀表系統(tǒng)順利運行。此外，技術人員要充分考慮系統(tǒng)電纜管線間電氣的連續(xù)性，并將防爆金屬軟管用于安全儀表和管線連接處，保證電纜管線在化工企業(yè)生產運行過程中沒有質量問題。

3.3 化工安全儀表系統(tǒng)規(guī)格化管理

規(guī)格化管理是化工企業(yè)安全儀表系統(tǒng)的重要組成部分，其能夠有效防止臺風、暴雨、冰凍等極端惡劣天氣以及儀表周邊環(huán)境超溫對安全儀表造成的不良影響，維護系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，為化工企業(yè)發(fā)展建設提供重要保障。

3.3.1 防止安全儀表環(huán)境溫度超標

當化工安全儀表系統(tǒng)在高溫天氣下運行時，系統(tǒng)無法進行有效散熱，容易造成儀表讀數異常情況，這不僅會影響系統(tǒng)正常運行狀態(tài)，還降低了化工企業(yè)產品生產效率。因此，技術人員要嚴格按照系統(tǒng)規(guī)格說明書內對環(huán)境溫度的實際要求，合理選擇正確的安裝位置。例如：一般情況下，安全儀表系統(tǒng)周圍環(huán)境溫度要控制在40℃左右，在高溫天氣條件下，為防止系統(tǒng)環(huán)境溫度超出標準范圍，工作人員可以采用遮擋棚，降低儀表周圍溫度[6]，從而有效避免因溫度過高而造成安全儀表故障現象。

3.3.2 防止臺風、暴雨天氣對安全儀表造成影響

化工安全儀表系統(tǒng)在遇到臺風、暴雨惡劣天氣時，其內部結構極易產生水汽滲透現象，使得安全儀表故障問題頻繁發(fā)生。在這種情況下，化工企業(yè)要加強全生命周期管理力度，通過給安全儀表表層覆蓋防雨罩的保護措施，有效避免臺風、暴雨天氣對安全儀表系統(tǒng)造成不良影響。另外，企業(yè)要將管理責任落實到個人，秉承“誰管理，誰負責”的發(fā)展理念，合理分配儀表檢修工作，一旦從中發(fā)現進水現象，要及時進行有效處理，以此保證安全儀表系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。

3.3.3 防止冰凍極端天氣對安全儀表造成影響

在冰凍天氣情況下，化工安全儀表系統(tǒng)容易出現管線冰裂、起動困難、儀表失靈等狀況，從而嚴重影響系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。因此，為有效解決這一問題，化工企業(yè)要不斷完善全生命周期管理制度[6]，通過保溫、加熱等措施，維護安全儀表系統(tǒng)溫度平衡，避免因天氣過冷導致系統(tǒng)故障。另外，技術人員要每天安全儀表溫度情況，若發(fā)現其溫度過低，要立即采取相關措施提升儀表溫度。

4 結語

在新時代背景下，我國相關部門對安全儀表系統(tǒng)全生命周期管理的重視程度不斷增加，化工行業(yè)為了增強自身市場競爭力與社會影響力，開始不斷加強和完善生命周期管理制度，并通過系統(tǒng)選型管理、安裝施工管理和規(guī)格化管理等多個方面開展工作，促使安全儀表系統(tǒng)日常運行的安全性、穩(wěn)定性、高效性全面提升，從而更好地推動化工行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。