安全仪表控制系统在大型化工厂中的应用与发展

安全仪表控制系统在大型化工厂中的应用与发展杨宝田【摘要】安全仪表控制系统能够保证大型化工厂生产设备环境和人员安全.介绍安全仪表控制系统的定义及主要组成，探讨其安全完整性等级、设计原则及发展趋势,为安全仪表控制系统在大型化工厂中的应用与发展提供理论参考.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷)，期】2013(000)004【总页数】2页(P39-40)【关键词】安全仪表控制系统;等级;设计原则;化工厂【作者】杨宝田【作者单位】盘锦和运集团新材料有限公司，辽宁盘锦124000【正文语种】中文【中图分类】U172.7随着石油、化工装置的经济规模日趋大型化，生产装置的密集程度越来越高，对操作、控制及安全的要求也越来越严格。石化装置的产品一般都属于易燃、易爆或有毒介质，生产过程稍有闪失就会酿成灾难性事故，造成生产、设备、人员等方面的重大损失。近年来，安全事故频发，给企业和社会造成了巨大经济损失，对人民生命财产也构成了重大威胁，形势十分严峻。为防止和减少安全事故的发生，保证人民生命财产安全，安全仪表控制系统应运而生。安全仪表控制系统对生产装置和设备可能发生的危险或不采取紧急措施将继续恶化的状态进行及时响应，使其进入一个预定的安全停车状态，从而使危险和损失降到最低，保证生产设备环境和人员安全。1安全仪表控制系统的定义及组成安全仪表控制系统(SafetyInstrumentedSystem，SIS)也被称为安全联锁系统(SafetyInterlocks)。它是由国际电工委员会(IEC)标准IEC61508及IEC61511定义的专门用于安全的控制系统。安全控制系统是指能实现一个或多个安全功能的系统。它包括仪表安全功能中从传感器到最后部件的所有组件和必要子系统，主要有逻辑运算器，软件，硬件，硬件电器或电子系统，机械、液压或气动系统等。设计安全仪表的主要目的是选择和建立一个完整的安全仪表系统方案，使其能够确认关键参数，并且能够满足安全要求。安全仪表控制系统是安全相关系统中重要的专门类别，在石油和化工行业应用广泛。2安全仪表控制系统的安全完整性等级(SafeIntegrityLevel,SIL)SIL是用来描述安全仪表系统安全综合评价等级的，是指在规定的条件及时间内，安全系统成功实现所要求的安全功能概率。IEC-61508将过程安全所需要的安全度等级划分为4级，即SIL1—SIL4，其具体要求见表1。根据系统不响应安全联锁要求的概率，ISA-S84.01将安全度等级划分为3级，即SIL1-SIL3。鉴于我国目前的实际情况，一般通过对所有事件发生的可能性、后果严重程度及其他安全措施的有效性进行定性评估，来确定适当的安全度等级。1级用于事故很少发生，即使发生事故，也只会对装置和产品有轻微影响，不会立即造成环境污染和人员伤亡，经济损失不大。2级用于事故偶尔发生，即事故对装置和产品有较大影响，有可能造成环境污染和人员伤亡，经济损失较大。3级用于事故经常发生，即事故对装置和产品造成严重影响，并导致严重的环境污染和人员伤亡，经济损失严重。表1安全仪表控制系统的安全完整性等级Table1Safetyintegritygradesofthesafetyinstrumentedsystem安全整体性等级平均需求故障概率（PFD）风险降低系数（RrF）SIL41E04~1E0510.000~100.000SIL31E03~1E041.000~10.000SIL21E02~1E03100~1000SIL11E01~1E0210~100SIL等级的选择并不是越高越好。SIL等级越高，对经济支出和管理的要求越高，成本也越高。但若SIL过低，安全系统将无法满足企业对安全的要求。3安全仪表控制系统的设计1）为减少检测元件自身的故障率，安全仪表控制系统元件应选用高性能、高质量产品。2）在执行元件的设计上，SIL2以上等级的安全仪表系统应采用独立或冗余配置的执行元件。独立执行元件和冗余元件两种方法都有效时，采用可靠执行元件较好。执行元件的冗余配置可提高系统的可靠性和可用性。3） 故障独立、安全可靠。如果控制系统出现故障，需要安全仪表系统对生产装置的安全作出保障。但如果用同一套控制系统实现功能，就有可能同时丧失控制功能。对安全仪表系统而言，改变设计值或控制逻辑，都必须遵循特定的审批制度，得到授权后方能进行。4） 在满足安全生产的前提下，应尽量选择线路简单、元器件数量少的方案。5） 信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所。4控制系统发展趋势控制系统与一些基本过程系统集成。一些要求较低、规模较小的生产过程可以采用集成方法来减少投资，从而减少过程控制系统和安全仪表控制系统的一系列问题。同时，安全仪表控制系统会向智能化方向发展，具有更高的过程可用性和更低的维护成本。5结语近年来，我国化工行业向大型化、智能化方向发展。在其生产过程中，安全问题已成为化工生产的首要问题。设计人员应保持正确的安全理念，运用安全仪表控制系统监视生产装置的运行，对异常情况进行迅速处理，消除重大灾难性事故，保证国家和人民生命财产安全。SIS安全仪表控制系统作为过程工业安全的重要保障，对确保大型化工厂过生产安全具有重要意义。参考文献李胜利，卢金芳.石油化工装置安全仪表系统的设计[J].石油化工自动化2007(2):18-22.关键.SIS在聚丙烯装置改造工程中