石油煉化系統(tǒng)安全儀表系統(tǒng)應用
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摘要：介紹了石油煉化的概念，指出安全儀表系統(tǒng)在石油煉化系統(tǒng)當中的重要性。介紹了基于安全等級完整等級的應用原則，指出安全儀表系統(tǒng)的設計原則，預測了安全儀表系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。
關鍵詞：安全儀表系統(tǒng)；石油煉化系統(tǒng)；具體應用
整個石油煉化過程都需要在高溫、高壓、易爆、易燃的環(huán)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(tài)或者氣態(tài)的易燃易爆物質(zhì)，很容易發(fā)生泄漏以及揮發(fā)。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(jīng)被廣泛運用在現(xiàn)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(xù)性以及復雜性。大多數(shù)石油加工生產(chǎn)的工序較多，過程較為復雜，所以需要長周期連續(xù)作業(yè)，一旦一個生產(chǎn)程序發(fā)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(yè)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(yè)也是資金型產(chǎn)業(yè)，無論是技術還是設備都需要大量的資金。
1安全儀表系統(tǒng)在石油煉化系統(tǒng)當中的重要性
1.1提高了石油煉化系統(tǒng)的安全性
一般情況下，石油化工工業(yè)生產(chǎn)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(huán)境當中時，安全事故的發(fā)生風險會顯著增大。并且隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，石油煉化系統(tǒng)的規(guī)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(wěn)定運行，需要更加重視安全系統(tǒng)的應用，并且要促進安全系統(tǒng)使用率的不斷提高。對生產(chǎn)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(huán)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(tǒng)當中，安全儀表系統(tǒng)從始至忠都扮演著至關重要、不可代替的角色。
1.2對生產(chǎn)過程進行科學監(jiān)測
安全儀表系統(tǒng)主要是由傳感器、邏輯運算器以及最終執(zhí)行原件共同組成的，其中傳感器主要是負責監(jiān)測任務，邏輯運算器主要負責控制工作，而最終執(zhí)行原件則負責執(zhí)行最后的指令。安全儀表系統(tǒng)可以對整個生產(chǎn)過程進行科學的監(jiān)測，并且針對生產(chǎn)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(jīng)預定的程序進行執(zhí)行，從而最大限度地避免安全事故的發(fā)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(tǒng)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(chǎn)過程質(zhì)量以及其他方面的要求，保證安全儀表系統(tǒng)的規(guī)范性和科學性。并且還要將安全儀表系統(tǒng)在化工生產(chǎn)裝置當中的應用作為最終依據(jù)，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(yè)的經(jīng)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(diào)節(jié)，過程報警，操作員監(jiān)視，安全儀表系統(tǒng)以及所在社區(qū)緊急響應等。其中安全儀表系統(tǒng)的最后一層保護更是至關重要?，F(xiàn)階段許多石油煉化系統(tǒng)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(nèi)容，使得儀表安全保護系統(tǒng)的設計更加科學完善，可以避免在設計過程當中發(fā)生安全性能達不到要求，或者采取過多安全保護的現(xiàn)象。
3安全儀表系統(tǒng)的設計原則
3.1保證安全儀表系統(tǒng)的準確性和可靠性
在石油企業(yè)當中，儀表系統(tǒng)工作的環(huán)境較為復雜，所以不能夠經(jīng)常進行更換，因此儀表安全系統(tǒng)在設計時能否達到長期保證穩(wěn)定運行的效果就顯得十分重要。要想保證儀表系統(tǒng)在運行時的安全性和穩(wěn)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(tǒng)時出現(xiàn)了錯誤的操作或者失去了供電，都要保證儀表系統(tǒng)能夠自行糾正或者自行學習，進一步保證系統(tǒng)的正常運行。
3.2確保儀表應予維護和拓展石油化工行業(yè)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(huán)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(fā)性氣體和液體，為了保證工作人員以及企業(yè)的安全，需要采取針對性的防護措施。為了及時對生產(chǎn)過程以及相關材料和設備的參數(shù)進行監(jiān)控，大多數(shù)石油煉化系統(tǒng)都會使用到針對性的安全儀表，進一步監(jiān)測各個設備的實時參數(shù)。所以應當加大對安全儀表系統(tǒng)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(shù)量，便于工作人員進行檢修。
3.3安全儀表系統(tǒng)在石油煉化當中的應用
石油化工工業(yè)屬于典型的流程工業(yè)，生產(chǎn)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(huán)境下進行操作，發(fā)生爆炸等安全事故的風險較大。在石油化工裝置的規(guī)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(fā)生危險的風險不斷加大，整個石油化工生產(chǎn)過程都對安全系統(tǒng)提出了新的要求。石油化工工程的生產(chǎn)過程較為復雜，整個生產(chǎn)過程的安全性會受到原料的變化、最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求、裝置規(guī)模，以及設備、人身、環(huán)境的保護等因素的影響，在實際的生產(chǎn)過程當中進行使當?shù)匕踩刂?，對安全系統(tǒng)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(tǒng)的安全性以及可靠性已經(jīng)勢在必行。除此之外，為了進一步保證石油煉化系統(tǒng)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(huán)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(nèi)，才能夠保證整個石油煉化系統(tǒng)的安全性。所以說一套合理的，完整的安全儀表系統(tǒng)，能夠有效地降低整個石油煉化系統(tǒng)的風險同時提高系統(tǒng)裝置的可用性，在石油等行業(yè)，安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)成為保證企業(yè)安全可靠運行的必備方法之一。
4系統(tǒng)設計
4.1檢測執(zhí)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(zhì)量和性能的產(chǎn)品，尤其是安全水平認證以及智能產(chǎn)品方面更是應當加大關注。其次在選擇執(zhí)行原件的時候，對于安全儀表系統(tǒng)二以上等級的系統(tǒng)，最好是用冗余配置或者獨立的執(zhí)行原件，當兩種方式都產(chǎn)生效果時，同執(zhí)行軟件冗余相比，使用具有更高可靠度的執(zhí)行原件，能夠達到更好的效果。
4.2系統(tǒng)邏輯設計
邏輯運算屬于安全儀表系統(tǒng)當中的核心內(nèi)容，一套性能較好的安全儀表系統(tǒng)，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(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎。為了保證安全儀表系統(tǒng)的邏輯設計，需要在系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)自身的安全性，需要通過觸發(fā)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(fā)目標，避免在應用的過程中出現(xiàn)安全保護動作自鎖邏輯電路情況的發(fā)生。只有保證了安全儀表系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性，進一步保證石油煉化系統(tǒng)的安全性。
5安全儀表系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢
安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了長期的發(fā)展，在經(jīng)歷了氣動繼電器固態(tài)繼電器以及PLC幾個重要的發(fā)展階段之后，新型的安全儀表系統(tǒng)，憑借著自身具備的高性能以及低維護成本的優(yōu)勢，大大增強了自身在石油煉化系統(tǒng)中的可靠性和可用性，還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，在石油企業(yè)市場經(jīng)濟的發(fā)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(tǒng)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(tǒng)的可靠性和可用性，在今后的實際設計過程當中，需要根據(jù)自身的故障對系統(tǒng)設備的運行的實際狀態(tài)進行科學的講座以及診斷，并且在發(fā)生故障之后需要及時發(fā)出警報，從而減少系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率，不斷提高系統(tǒng)運行的效率。
6結束語
安全儀表系統(tǒng)在整個石油煉化系統(tǒng)當中發(fā)揮著非常重要的作用，并且隨著石油煉化系統(tǒng)使用設備數(shù)量的增加以及自身規(guī)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(tǒng)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(tǒng)自身需要的材料屬于易燃易爆材料，并且操作環(huán)境較為復雜，使得石油煉化系統(tǒng)發(fā)生安全事故的風險不斷提高，在實際的生產(chǎn)過程當中，如何通過有效的穩(wěn)定的安全系統(tǒng)控制石油煉化系統(tǒng)自身運行過程當中的設備穩(wěn)定性，對于石油企業(yè)來說至關重要。所以企業(yè)需要結合自身生產(chǎn)的實際情況，針對需要煉化系統(tǒng)在運行過程當中可能發(fā)生的風險，配備相應的安全儀表系統(tǒng)，從而提高石油煉化系統(tǒng)的安全性。
參考文獻
[1]齊志輝.基于神經(jīng)網(wǎng)絡的石油煉化安全儀表系統(tǒng)設計與應用[J].機械工程師，2018（9）：77-78，83.
作者：李瑞 單位：陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠
