环保安全
化工装置中安全仪表系统的应用简述
杨(河南吉成安全技术有限公司，河南郑州450000)
摘要：化工装置往往涉及易燃易娜、有毒介质，且部分反应过程在高温、高压状态下进行，具有较高的危险性，安全仪表系统可降低化工装置的事故风险。本文就化工装置中安全仅表系统的应用及实施要点进行简要的分析和论述。
关键词：化工装置：安全仅表系统；应用
随着我国化学工业的发展化工产品的种类越来越多，生产方法越来越多样化，化工装置日益向规模大型化、生产过程连续化、自动化的方向发展。同时，化工装置往往涉及易燃易爆，有毒介质，且部分反应过程在高温、高压状态下进行，具有较高的危险性。安全仪表系统(SIS,SafetyInstrumented System）作为本质安全的重要手段之一，可降低化工装置的事故风险，在化工装置中的应用越来越广泛，安全仪表系统的设计、安装、调
试，维护管理也得到越来越多的重视。 1安全仪表系统概述
安全仪表系统也是指实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统，其常常独立于过程控制系统（例如分散型控制系统 DCS等)，生产正常时处于休眠或静止状态，一且生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导人预定的安全状态，因此，其在化工装置的安全控制中处于举足轻重的作用。如图1所示，对于化工过程的安全控制采用独立保护层洋葱模型进行分析，它的核心是化工装置或工艺过程，首先要设置基本过程控制系统(Basic Prooes Control System，BPCS)对过程对象进行操作，控制，化工装置的基本过程系统通常使用DCS。再往外一层，若过程对象出现了超温、超压等工艺偏差，则BPCS会进行报警提示，操作人员进行操作干预将偏差拉回至安全范围。若工艺偏差无法控制，则由它的外部安全保护层逐一进行保护，这其中就包括了安全仪表系统。从图1可见，安全仪表系统处于外部安全保护层的第一层，著其发挥作用，则可避免过程对象的失控，并可杜绝将相应的危险介质释放至装置管线、设备的外部，避免工艺安全事故的发生。
院急响压
（紫急广播、。
人员我股，火消防等）
物理防护（抗螺墙、国暖等）减灾及线解设施
温压段（安全园、爆破模等）
安金仪表系线(SIS)
过程损警及提作员干预基本过程控制系统
(BPCS) 过程
图1化工装置或工艺过程独立保护层洋葱模型
194化置理
22017年06月
万方数据
因此，在化工装置中使用安全仪表系统至关重要。目前，国家安全监管总局出台了相关文件对安全仪表系统的设置提出了相应的要求，如危险化学品重大危险源监督管理暂行规定中规定：涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统(SIS)。安全仪表系统必须有很高的可靠性(即功能安全和规范的维护管理，如果安
全仪表系统失效，往往会导致严重的安全事故。 2化工装置中安全仪表系统的应用
安全仪表系统工程安全程度的高低取决于其安全生命周期中各阶段实施质量的好坏。安全生命周期包括从工程方案设计阶段安全仪表系统的设计策略，到操作维护价段，直到安全仪表系统停用的全过程，涉及工程设计、集成调试及验收测试、运行维护等多方面的工作。具体到化工装置中的应用来看，应把握好以下几个方面：
2.1确定安全完整性(SIL)等级
根据化工装置的危险及可操作性分析，人员、过程、设备及其安全保护，以及安全完整性等级要求确定安全仪表系统的功能。在化工装置的应用中，安全完整性等级可分为SIL1、SIL2、 SIIL3。安全完整性等级越高，其实现安全仪表功能的能力越强。安全完整等级评估可采用保护层分析法、风险矩阵法、校
正的风险图法、经验法及其他方法。 2.2合理选择安全仪表系统的设备
安全仪表系统由测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件组成，因为要保护人和生产的安全，所以其要求要高于基本过程控制系统，并要求设计成故障安全型，确保在系统故障状态下保证生产装置进入安全状态。
逻辑控制器是执行逻辑功能的设备，宜采用可缩程电子系统，并应取得功能安全认证。测量仪表是测量过程变量（温度、压力、液位、流量等)的设备，安全仪表系统宜采用模拟量测量仪表，如压力，液位变送器等，变送器宜采用4~20mA叠加 HART通讯协议的智能变送器，不宜采用现场开关量仪表，开关量仪表长时闻不动作，会出现触点粘合或接触不佳，出现不动作或误动作。采用元余测量仪表，当要求高安全性时，应选择“与"逻辑结构；当系统需要兼顾高安全性和高可靠性时，宜采取三取二逻辑结构。测量仪表应采用仪表电缆硬接线方式作为安全仪表系统的输人信号，不应采用现场总线等通讯方式。最终元件执行逻辑控制器指令或设定的动作，使过程达到安全状态的设备，包括气动控制阀（调节阀、切断阀）、电磁阀、电动机等。在采取元余时，控制阅允余方式可采用一个调节阅和一个切断闵，也可采用两个切断闵。
逻辑控制器、测量仪表，最终元件的独立、允余设置原则见表1。
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