化工安全仪表系统工程设计和应用

化工安全仪表系统工程设计和应用
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，我国工业技术水平的不断提升，化工生产对化工工艺装置的安全性要求越来越高，解决石油化工安全问题是当务
之急。

化工安全仪表盘系统软件是保证化工企业安全性的系统工程，按照化工安
全仪表系统的设计及要求，分析了仪表性能的可靠性；根据传感器、逻辑器和生
命周期提出了合理设计；最后，提出化工安全仪表系统供电方案和实际应用的评
价和分析。

关键词：石油化工企业；自动化生产；安全仪表系统；可靠性
前言
高温、高压、有毒有害物质泄漏及易燃易爆等危险因素多存在于化工生产期间，当事故发生后会对人员、财产造成严重损害。

安全仪表系统能够及时响应存
在于生产设施的危险因素，并以设定程序为依据迅速实施相关保护措施，最大限
度降低风险，为人员、设备提供可靠安全保障。

鉴于此，本文就化工装置中安全
仪表系统的应用展开了分析。

1、化工安全仪表系统的作用
安全性仪表系统，Safety instrumented System，通称SIS，又称作安全性
互锁系统(Safety interlocking System)[1]。

关键为工厂操纵系统中警报和互锁
一部分，对操纵系统中检查的结果执行警报姿势或调整或关机操纵，是工厂公司
自动控制系统中的关键构成部分它的关键构成部分包含传感器、程序控制器及其
模块等部件，这些组件经过相互协作，共同实现安全保障功能，其主要作用包括
以下几个方面：
1)提高化工生产的效率，在保证高效率的同时降低成本。

2)自动化控制减少人力成本，降低工作难度，改善工作环境。

3)安全联锁报警，保证生产的正常运转、事故安全联锁，提升化工生产过程的安全性，降低事故发生的概率，延长设备的使用寿命，保障工作人员的安全。

4)联锁动作和投运显示，符合信息时代发展的需求，实现自动化生产。

2、化工安全仪表系统设计基本原则
2.1、稳定性
为了使仪表系统安全、稳定地运行，首先应该遵循系统设计的稳定性原则，在设计系统时合乎逻辑。

日常需对仪表装置的元器件进行安全检测和定期维护，保障整个仪器各项指标达到相应的要求。

同时，定期对工作人员的技术知识进行培训，达到降低仪表系统安全隐患发生率的目的，切实维护相对应工作人员的人身安全，进而促使各类原油生产制造主题活动可以高效进行。

2.2、科学性
仪表系统的设计应遵循科学性原则，有了科学理论的支撑可以提升系统的整体运行效率，从元器件的选择到各个系统中组件的衔接都不可违背科学的设计原则，以提高全部安全性仪表机器设备的市场份额和公司的核心竞争力[2]。

2.3、安全性
满足系统的安全性是贯彻我国以人为本的基本理念，在设计石油化工安全仪表系统时，始终应考虑到系统的安全性能，在实际运行中保证工作人员的人身安全，使得该系统的整体设计更为人性化。

3、在化工工艺装置中安全仪表系统的具体应用策略
3.1、提升化工工艺装置运行安全性
安全仪表系统的应用加强了对化工工艺装置安全性的判断，化工工艺装置在运作过程中会受到人为操作不当的影响，导致装置运行故障的发生，如若操作人员不能及时意识到自身操作的错误性，将无法控制该类故障的发生，安全仪表系统加强了对装置运行的安全检测，实时监督装置运行的故障点、并发出警示后及
时触发保护装置，切断电源，降低装置故障对装置元件的破坏，安全仪表系统的
应用平衡了化工生产与安全生产之间的协调性，推动了化工工艺装置生产与运行
的可持续发展。

3.2、提高自动化仪表管理水平
自动化仪表管理水平提升期间，需着重培养技术人才，以为其技术水平的提
升奠定基础。

同时，就个别重要项目而言，各区域政府需将一定的经济支持予以
企业，帮助他们实现更高的生产质量、水平。

此外，需积极提高自动化仪表管理
水平，结合企业自身制定管理制度，为企业可持续发展的实现奠定基础。

3.3、强化自动化仪表质量
企业要想实现自动化仪表质量的提升，需入手于下述方面：首先，制造自动
化仪表期间，相关人员需以国家标准和规范为依据产格进行操作；其次，监管人
员必须全面落实监管工作，加大监管力度，认真、仔细地检查并验收自动化仪表
生产涉及的材料及设备，以此最大限度避免自动化仪表使用期间有关质量问题的
产生；最后，完成自动化仪表的制作后，企业需定期对自动化仪表质量进行检测[3]。

3.4、DCS在化工工艺装置中的应用
DCS系统是指满足施工国家、地区、企业的施工标准规范即可，也可根据用
户的需求进行DCS系统的调试，在应用上更具有灵活性，DCS系统主要对化工工
艺装置的生产过程进行控制，且DCS系统要能够满足化工工艺装置生产的各类控
制需求，其具体的工作过程为，控制系统实时收集化工工艺装置运作的具体流程，并在系统设置的运算系统中对装置的运行数据进行计算，其中操作人员需要在数
据计算与处理过程中，配合DCS系统完成各类元件的调节与控制工作，通过快速
的系统性的逻辑运算，并做出具体的控制与调节指令，使得化工工艺装置的生产
与运行始终处于安全范围内。

4、实际应用与评价
4.1、安全识别系统的应用
化工安全仪表系统关键运用于化工厂的生产过程中，是保障生产系统安全运
行的化工装置。

在化工生产过程中，人工操作容易出现失误从而导致系统出现异常，给整个系统运作带来安全隐患，对企业和国家造成重大的经济损失。

通过化
工安全仪表系统中的安全识别功能，可以针对装置的运行情况进行检测，根据预
估模型对检测数据做出评估，一旦数据超出评估范围标准，为了避免出现重大事故，对工作人员的安全产生威胁，该系统会立刻进行故障诊断，切断危险源，或
发出警报提示工作人员进行处理。

另外，安全识别系统不仅可以诊断和排查故障，在系统正常运行时也能够对运行状态进行分析和判断，对可能发生故障的地方进
行重点排查，提前预报危险[4]。

4.2、安全仪表系统冗余配置
安全仪表系统的冗余配置是在系统任意一点发生异常时，可以切断异常点和
系统之间的联系，但又不危害系统的总体作用。

冗余配备是反复配备系统的部位
构件，当系统产生问题时，冗余配备的构件干预并担负常见故障构件的工作中，
从而降低系统的常见故障時间。

安全性仪表系统中的冗余配备可以在系统某一节
点发生故障时，切换到备用的模块。

化工企业如果在生产中停止运转会造成重大
损失，所以冗余配置在系统异常时会起到关键作用。

例如化工合成装置在运行时
不可以随意停止运行，此时冗余配置可以保障系统在稳定运行的同时，不会发生
重大事故。

总之，冗余配置极大提升了系统的安全稳定性，为化工企业生产带来
了巨大的便利。

结论
石油化工行业是支撑国民经济的重要产业，在未来有着新的机遇和发展前景。

安全仪表系统是保证化工生产稳定、高效的重要一环，在设计过程中应遵循以人
为本的理念，满足稳定性、科学性、安全性等设计原则，同时，化工企业应注重
加强员工的知识技能和素质培养，以推动我国石油化工行业的稳健发展。

参考文献
[1]田文娜.化工安全仪表系统工程设计和应用[J].化工设计通
讯,2022,48(6):70-72.
[2]张虹.化工安全仪表系统工程设计和应用[J].数码-移动生
活,2020(4):425.
[3]朱萍,金利文.安全仪表系统在化工装置中的设计和应用实例[J].化工生产与技术,2014,21(4):38-40.
[4]张妍妍.安全仪表系统在化工装置中的设计与应用[J].河南化
工,2015(5):19-21.。