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摘要：随着石油化工装置经济规模的不断扩大，生产自动化水平得到了提升，对安全管理的要求也日益严格。为保证化工设置生产安全，安全仪表系统受到了国家及相关生产企业的重视。国家安全监管总局针对化工安全仪表系统管理提出了明確的指导意见，需注重化工安全仪表系统设计、安装调试及操作维护管理等。若安全仪表系统功能不能正常发挥，系统设计存在多种缺陷，则易引发各类安全事故。因此，安全仪表系统的合理设计至关重要。
关键词：石油化工；装置安全；仪表系统；设计
1石油化工装置安全仪表系统应用原则
1.1可靠性、稳定性原则
石油化工工厂安全仪表应用过程比较独特，特殊性较强，进行仪表系统的设计过程中，最重要的就是保障系统运行的稳定性、安全性和可靠性。在进行石油化工安全仪表的过程中，必须遵循这一原则进行。想要保证石油化工安全仪表系统的稳定性和可靠性，必须要在设计过程中，综合考量多方面因素，从元器件的选择、系统内容的设计、软件编程等方面进行整合设计，以此保证仪表系统在应用过程中保持较高的安全性能。
在石油化工企业生产装置的停车和开车阶段，必须对其维护和执行，以此保障仪表应用的安全性，保障生产环境的绝对安全。若是在仪表应用过程中，受到不可抗力因素的影响而诱发故障，安全仪表系统必须根据故障发生情况及原因立即做出动作判断，以对相对应的知识信号进行判断，及时对生产装置进行锁定，停止石油生产，从根源上降低危险事故的发生，防止危害范围的扩大，尽可能的降低成本损失。
1.2仪表功能的健全性和稳定性
为最大化发挥安全仪表功能，必须将石油化工装置中的安全仪表系统作用进行最大化处理，以高效率的进行化工行业仪表数据的监督和管理，优化安全预警效果。这就需要确保仪表功能能够具备健全性，保证仪表系统运行过程中的稳定性，这些内容属于进行安全仪表系统设计的重要组成部分。
在开展仪表设计的过程中，设计人员必须对系统情况进行具体性和针对性的分析，并开展实地现场勘测，对仪表工作运行情况进行精准化的设计，确保能够全面的提升仪表功能，保障仪表运行的稳定性能。
1.3仪表日常维护与升级
在设计石油化工装置安全仪表系统的过程中，其安全质量属于重点需要关注的问题，石油化工行业的绝对性要求比较强，为实现这一要求，对仪表功能进行完善，对仪表运行情况进行检查，对仪表开展日常维护就显得十分重要。在进行石油化工装置安全仪表的选择过程中，必须选择安装方式简单，应用方法简便，维修难度小，维修方式简单的仪表进行。
为了有效对仪表进行监察，实现报警需求要，必须尽可能的对装置仪表的个数进行减少，这一形式不仅能够减少安全仪表系统的设计成本，还有利于提升系统应用过程中所产生的经济效益。此外，必须立足于长远发展角度，对仪表的放置空间进行保留，确保生产水平能够不断提升，保证生产发展效率。
1.4仪表系统的完整性
石油化工行业腐蚀性比较强，生产材料危险性质比较高，石油化工生产过程中大都以易燃易爆产品为主，所以生产条件比较恶劣，仪表安全系统长期在高温高压情况下工作，其自身性能也会受到一定影响。自动化技术的广泛应用，使生产条件的危险程度也在不断随之提升，为保障石油化工装置安全仪表系统的正常运行，必须保障仪表系统的完整性，一旦发生损坏，必须及时进行仪表更换，并定期检查仪表系统的安全性，确保系统能够稳定安全的运行。
2安全仪表系统设计
石油化工装置安全仪表系统包括用于测量的仪表仪器、逻辑控制器和终端元件等。在环境正常的时候，安全仪表系统是不工作的，属于“静止”状态，开始运行时，一直监测生产设备的具体状态，但不影响生产过程。工作环境出现异常时，该系统会按照设计好的情况开始运行，会致使生产装置安全地停止工作，所以整个环境对安全仪表系统的要求是很高的。安全仪表系统与基本过程控制系统是分开工作的，他们之间没有可以共用的地方，各部分独立工作，并且可以独立地实现功能。安全仪表系统还有可以判断故障的系统。
(1)测量仪表设计
安全仪表系统采用的是可以测量的仪表，例如压力、温度等。一般不采用那种现场开关控制的，因为用开关的仪表如果长期不运行的话，会出现一些接触不好的情况，可能会发生工作时做出错误的指令动作，从而影响其功能的实现。安全仪表系统需要给测量过程中供电。
①测量仪表有独立设置的要求。SIL1级时，测量仪表可以共用基本过程控制系统；SIL2级和SIL3级时，这个时候测量仪表与基本过程控制系统分开效果会比共用好很多。②测量仪表的冗余设置原则。SIL1级时，为了满足安全要求用单一的测量仪表就可以达到了；SIL2级与SIL3级时最好采用较多的仪器。③测量仪表的冗余选择原则。当工作环境对安全有较高要求时，这时采用“或”的单元逻辑；当环境对功能要求比较高时，这时采用“与”的单元逻辑；当工作环境对二者都有高的要求时，这时需要采用三取二的单元逻辑。当然，测量仪表的冗余设置和安全性等级，二者没有具体的对应关系。
(2)终端元件设计
终端元件包括电磁阀、电机和气动控制阀等，气动控制阀又包括调节阀和切断阀。①控制阀的独立设置原则。SIL1级时，气动控制阀共用基本过程控制系统，这时还可以保证安全仪表系统的动作要优先发生；SIL2级与SIL3级时，这时气动控制阀不要与基本过程控制系统一样，要相互独立。②控制阀的冗余设置原则。SIL1级时，这时用一个的控制就可以达到要求；SIL2级时，最好用上冗余控制；SIL3级时，是需要冗余控制的。控制阀冗余控制方法可以用一对一样的切断阀，也可以调节阀和切断阀各用一个。③气动控制阀配置也有一定要求。其中涉及的电磁阀应该是可以在高温下运行的，并且要求绝缘，还要长时间隔爆。在系统正常运行时，电磁阀处于不带电的情况。在工作环境出现危险时，电磁阀带电工作。
(3)逻辑控制器设计
逻辑控制器是SIS中可以同时完成几个逻辑功能的元件。这个适合可编程的电子系统。①逻辑控制器的独立设置原则。SIL1级与SIL2级时，这时控制器需要独立于系统；SIL3级时，不同的是这时逻辑控制器也是要独立的。②逻辑控制器的冗余设置原则。与之前的设置不同的是，此时三个等级全部都要采用冗余设置，才能保证逻辑控制器的正常工作。
(4)通信接口
两个系统的串行通信接口都是采用ＲS485，然后通信协议是采用MODBUSＲTU或TCP/IP。这个时候的通信接口要求冗余配置，而不是单一，这是为了确保诊断功能的正常运行。
结束语
我国经济不断发展，相信未来我国化工相关行业也会蓬勃发展，其化工装置设备的发展方向也必然是大型的和智能的，化工生产过程中的安全问题就不容忽视，本文所探讨的安全仪表系统是会影响到化工过程设备的安全运行的，如今过程工业蓬勃发展，过程工业复杂，使得SIS的设置特别重要。以后，化工行业和研究技术人员在设计和使用安全仪表系统过程中要综合考虑各方面影响，确保安全仪表系统的正确合理性，防止设计不当带来的后果。
参考文献
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