吴伟 刘志杰
新疆寰球工程公司 新疆 830019
摘要：安全仪表系统由测量仪表、逻辑控制器、最终元件和相关软件组成。安全仪表一般分为安全系统，安全仪表对保证石化过程的安全、顺利生产起着至关重要的作用。分析了石油化工工艺包安全仪表系统的设计。
关键词：石油化工；工艺包；安全仪表系统；设计；讨论
1工艺包的设计特点
石化装置的设计主要依据GB/T50770-2013《石油化工安全仪表系统设计规范》和GB/T21109-2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》，其主要特点是：1）反应过程安全控制策略的制定。根据反应特点和催化剂机理，确定了反应过程的安全边界条件，提出了有效的检测方法和对策。2） 过程危害分析。定义了过程中主要介质的燃烧爆炸特性、分解特性等关键特性，并根据不同工况确定了工艺参数的设定值和联锁值，估算了重要联锁过程的时间裕度，为后续的危害和运行分析提供了依据。3） 安全完整性水平评估。在工艺包设计初期，根据本工程的特点和生产运行经验，对本工程安全回路的S I L等级进行了初步评价，并在此基础上进行了评价，在基础设计阶段，通过H A Z O P分析和L O P A确定安全完整性等级。石油化工装置的安全等级原则上不应高于安全等级3级，在易燃、易爆、有毒等危险作业条件下，或易超温、超压的危险作业条件下，应按安全等级2级及以上进行设计。
2设计原则
2.1电气仪表的精度。
由于石油化工行业能源供应和运输的危险性，不同的能源水平存在不同的风险因素。在石油化工电气仪表安全供电系统的设计过程中，特别强调了电气仪表的准确性，以保证石油化工电气仪表安全供电系统能达到危险设定的水平，能准确地给予一定的防范，安全处理，包括安全联锁，防止危险事故的发生，有效减少供应、输送能量所造成的损害。
2.2电气仪表功能健全、稳定。
电气仪表除了提供准确有效的能源相关数据反馈外，还需要确保石化行业电气仪表安全供电系统各项功能的完整性和稳定性，包括预警功能和安全处理与跨部门监测数据相关的危害，确保其功能的有效性，使其能够更自动地协助人们消除相关危害，确保能源运输和使用的安全，并确保所使用的仪器能有效地适应其工作现场的应用。
2.3电气仪表的维护和扩展。
为保证石油化工用电仪表安全供电系统监控的准确性及其功能的稳定性和有效性，必须定期对用电仪表进行维护、维修和扩展，尤其是运行周期长、易老化、监控功能落后的设备。因此，有必要注意对相关电气仪表的维护、维修和扩充，实用新型可以降低电气仪表的更换成本，同时保证其使用的安全程度。
3石油化工装置安全仪表系统的设计策略
3.1检查传感器元件的设计安全性。
安全仪表系统的级别越高，在实际操作中可以实现的安全功能越多，安全功能失效的可能性越小。在石油化工装置的安全仪表系统中，仪表和传感元件是非常重要的组成部分，这两个元件的性能直接决定着整个系统的安全性能以及检测性能的准确性。因此，设计人员在对传感器元件进行检测和设计操作时，必须始终遵循独立设置的原则。其原理是第一个SIS传感器与DCS共用，第二个SIS传感器尽量与DCS分开，第三个SIS系统需与DCS分开。另外，我们需要遵循冗余设置的原则，这样可以更好的保证系统的安全性和可用性。
3.2系统中逻辑运算单元的设计与选择。
继电系统、可编程电子系统和混合系统是SIS逻辑运算单元的三种主要类型。这三种制度与它们的设置原则有很大的差距。首先，继电器通常用于逻辑功能简单的场合，而可编程电子系统则用于逻辑功能复杂的场合。
在DCS与MES的通信中，一般选用基于TUV认证的PLC系统的可编程电子系统。此外，它还可用于其它特殊系统。工作人员在设计和选择这些系统时必须始终坚持独立设置的原则。另外，在研究安全仪表设计系统的相关内容时，设计人员还需要首先对逻辑进行优化，原则是保证逻辑设计的优化符合安全仪表设计系统初始的目的和可用性。只有在系统可用性和目的一致的前提下，经过逻辑设计优化工作，安全仪表设计系统才能继续使用。
3.3执行机构联锁保护设计。
整个系统的安全性能对石化装置的安全仪表系统非常重要，而保护系统是其系统的安全保护伞，它能在相关风险因素出现时提供及时的保护响应，避免外部因素对系统的负面影响，并在有相关风险数据时及时做出反应，控制事故发生的概率。在系统的日常运行过程中，保护系统将对运行过程中各种参数的变化进行监控。一旦外部条件或过程的相应参数不在安全控制范围内，则执行部件联锁的保护装置将执行相应的动作，并自动调整相关机构，使相应参数立即回到安全状态。
3.4 SIS系统审查。
为了保证生产过程的安全，有必要建立SIS系统，它可以保证生产过程中的相关工艺参数偏离允许范围，仍然能够正确地进行安全体系的实施。SIS系统的评价指标主要包括可靠性和安全性。E。可用性和故障安全性。但是可用性的相关指标并不能真正代表系统故障的安全性，不同的是可用性是根据系统停车故障的数据来计算的。它不能区分导致系统进入安全状态的故障和导致系统进入危险状态的故障。所以从某个角度来看，它是衡量系统故障频率的一个指标。故障安全是指系统在发生故障时已经以可预见的方式进入安全状态。如果SIS系统的高可用性指标较高，则表明系统很少进入安全状态或故障的危险状态。
4安全仪表系统的发展
4.1与BPCS集成的开发。
根据安全生产的要求，对化工企业生产环节的自动控制进行了分析，并对专用模块和安全生产模块进行了适当的介绍。通过对生产环节具体参数的分析计算，保证了实时监测、预警分析和处理。在集成的SIS和BPCS系统中，相关人员必须及时区分非安全区域和安全区域，在网络设计和系统处理中要充分考虑网络安全。
4.2与机组保护系统的集成。
为了保证安全仪表与机组监控、机组保护的有效结合，必须充分考虑压缩机控制方案，确保高效、高质量原则的实施。保持机组整体运行的安全性、灵活性和稳定性，进行全面合理的控制管理。
4.3与数据信息的集成。
在信息管理过程中，必须充分考虑数据分类和数据集成的要求，从信息管理、信息集成和信息控制三个方面实现集成结构的完善，避免化工企业出现信息孤岛等负面情况。另外，要充分考虑网络数据库的特点和要求，结合网络平台进行监控摄像机的安装和处理，保证视频图像的清晰度和智能性，避免潜在问题的发生，确保尽快拨打911。
5结论
石化装置安全信息系统设计处于设计阶段，是石化装置安全生命周期的源泉，对整个石化装置安全信息系统设计具有基础性和指导性作用。因此，这一阶段的S-I-S设计必须在充分了解工艺特点、严格遵循相关设计标准、合理配置S-I-S电路的条件下进行，以保证工艺的安全平稳运行。
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