影響安全儀表系統聯鎖投用的原因探析

李傳芳

摘 要：我國石油化工產業的快速發展，各種安全隱患也在不斷增多，為了能夠對石油化工裝置進行安全有效的控制，必須要在國家法令、規范要求下設置獨立控制的安全儀表系統，對整個生產裝置的運行狀況進行實時在線監控，一旦出現潛在隱患就能夠瞬間作出動作，發出告警信息或直接執行預定程序，防止事故的發生、降低事故帶來的危害及其影響。安全儀表系統的正常運轉，對整個石油化工裝置安全運行具有非常重要的影響，如果安全儀表系統出現故障，很容易導致安全事故的發生。本文通過對安全儀表系統聯鎖投用的原因進行分析，能夠明確影響安全儀表聯鎖投用的主要原因，并且提出相應的解決對策。

關鍵詞：安全儀表系統；聯鎖投用；影響因素

安全儀表系統最主要的功能就是確保石油化工裝置的穩定運行，而且安全儀表系統聯鎖投用可以直接影響生產裝置是否安全。但安全儀表系統聯鎖投用效果受到很多因素影響，必須加強安全儀表系統全生命周期管理，對安全完整性等級進行評估，確保安全儀表系統聯鎖投用的整體效果，保證施工的整體質量得到有效增強。

一、安全儀表系統聯鎖具體的分類

聯鎖保護系統的主要功能就是保障安全生產裝置穩定運行，盡可能的減少事故發生幾率，避免人身傷亡，減少事故破損等情況。安全儀表聯鎖系統包括工藝類聯鎖、設備聯鎖和安全環保類聯鎖等不同類別。

當生產過程中某些工藝變量或設備運行狀態發生異常并接近危險值時，安全聯鎖保護系統動作，按照預先設計好的邏輯關系實現生產裝置自動停車，以保護生產裝置的安全。安全聯鎖保護系統：指由安全聯鎖開關、執行器、可編程邏輯控制器及其中間繼電器、線路和將這些聯系在一起以實現某些預定功能的聯鎖設定值、應用程序和系統軟件等。

（一）工藝類聯鎖

工藝類聯鎖裝置能夠避免工藝運行參數，超過實際規定的安全范圍，而且工藝聯鎖也能夠對不同方面進行安全管理，一旦超出限定閥值就會立即發出警報，并且在瞬間采取動作。

（二）設備聯鎖

設備聯鎖能夠避免設備的運行參數超過規定的安全范圍，在設備運轉的過程中能夠對壓縮機、高速泵等設備的轉速、位移、振動、軸承、溫度等具體的參數進行合理管控。

（三）安全環保類聯鎖

安全環保類聯鎖主要的監控就是對生產的安全運行參數進行分析，并且保證設備的環保效果得到有效控制，例如在廠房內設置可燃煙氣報警器，能夠在檢測到火災之后立即啟動報警消防泵，可以快速地將火災控制在萌芽期。

二、安全聯鎖投用的主要因素

（一）安全聯鎖可靠性和可用性特點

在安全聯鎖安全儀表投用的過程中，必須要確保可靠性與可用性相互兼顧，通過科學合理的選擇安全聯鎖的可靠性和可用性，這樣才能夠確保最終呈現出可靠性和可用性的狀態，例如在石油化工過程聯鎖元件電磁閥產生故障時，經常會顯示為斷電狀態，但是整個工藝卻正常運轉，大多數的情況下，如果沒有科學合理的選擇安全聯鎖可靠性和可用性的特點，只注重對可用性的提升，或者是只注重可靠性的提升，而忽視了另一面則，很容易導致聯鎖投用受到影響，造成聯鎖投用效果不理想。由于部分成套的儀表設備質量不符合安全儀表系統的管理要求，而且其可靠性比較差，使用壽命比較短，所以無法有效投用，而且部分工藝聯鎖項目在設計過程中照搬工藝包，導致實際操作與工藝包不相符，也會引起聯鎖項目無法投用，很常見的就是制氫裝置轉化爐在預熱爐膛時，由于壓力低而停爐，所以不久之后就摘除。根據這樣的情況，必須要對工藝過程控制和安全聯鎖進行有效區分，保證合理的系統配置，確保安全生產。

（二）現場檢測儀表應用過程中存在的主要問題

在現場檢測儀表的過程中主要包括工藝類和設備兩方面的問題，其中工藝類主要是工藝介質產生變化，而導致儀表選型安裝等出現各種異常，而且最終也會使得聯鎖無法正常投用。例如在流量測量采用孔板作為一次元件的差壓式測量方法時，由于工藝介質性質與設計不符，運行過程中介質含水（或凝液），介質的密度因為含水量升高也會產生明顯的變化，在冬季天氣寒冷時也容易凍凝，最終導致測量結果不準確。公司制氫裝置燃料氣進轉化爐F1002流量FT9201介質含水造成變送器正壓側引壓管冷凝，導致流量FT2901顯示滿量程，致使轉化爐長明燈燃料氣調節閥FIC9201（與流量FT2901形成單回路控制）在自動狀態下全關，造成長明燈燃料氣壓力PT9203（SIS聯鎖儀表）由0.251MPa降為0MPa，聯鎖（聯鎖值：0.04MPa）切斷閥動作，長明燈燃料氣中斷，轉化爐滅火。

在氣化裝置中，由于煤漿流量的測量主要以電磁流量計為主，但電磁流量計設置安裝的距離與煤漿泵的出口距離過近，也會造成流量測量波動非常大，測量不準確等問題，這些因素都會導致聯鎖無法正常投用，在安全儀表聯鎖設計的過程中，最主要的就是對設計環節、安裝環節、選型環節等根據裝置運行實際工況進行合理的改進，調研類似裝置運行情況，保障設計與實際運行的一致。

（三）在干擾方面

干擾可能會導致聯鎖的正常投用受到影響，而且解決比較困難。由于干擾的檢測包括很多種情況，例如現場輸入信號干擾、輸出信號干擾以及對安全儀表系統的干擾。如果沒有能夠準確的判斷、處理信號干擾問題，則很容易導致聯鎖投用效果不理想。通過對輸入信號干擾進行控制，在現場通過卡件對輸入判斷閉合進行管理，也可以利用繼電器作為隔離，如果對安全儀表系統進行干擾，則很有可能是因為接地不符合要求而引起的。

接地能夠保證電子設備電磁兼容性（EMC）得到有效控制，正確的接地既能抑制電磁干擾的影響，而且也能夠避免設備的運轉發出干擾。錯誤的接地會造成干擾信號嚴重，也會導致整個SIS系統無法正常運行，其中SIS控制系統包括系統接地屏蔽，交流地以及保護地等不同類型，通過接地系統能夠快速的促進SIS系統的運行效果。如果接地系統過于混亂，很容易導致各個不同接地點，電位分布不夠均勻，而且不同接地點之間也會存在明顯的電位差，造成閉環電路，導致整個電力系統無法正常運轉，所以在電纜層中必須要保證一點接地，如果電纜屏蔽層的兩端都接地，則很容易產生電位差，如果有電流經過屏蔽層，并且引發了一場狀態，也很容易造成接地電流過多，而導致系統硬件發生破壞。

（四）管理方面的問題

在實際生產的過程中，由于大多數的操作人員有聯鎖投切的權限，在操作的過程中將軟旁路開關會誤打到旁路位置，而且輔助臺上的硬旁路也會打到旁路位置，這樣的情況很容易導致聯鎖投用效率低。為避免此類異常操作發生，必須要加強對安全聯鎖的管理，確保聯鎖管理制度得到有效落實，避免出現人為因素而導致各種問題的產生。

結論

本文通過對安全儀表聯鎖無法投用的具體原因進行分析，并且總結了在設計安全儀表系統時，必須嚴格按照生命周期任務內容以及目標考核等進行分析，加強工程設計方案的質量評估。確保安全儀表系統技術要求符合規范等，在工程基礎設計和詳細設計時，也應該結合具體的工況進行判斷，加強對儀表的科學選型，確保儀表設備采購管理的效率和質量。

參考文獻

[1]王寶文.如何提高安全儀表系統聯鎖投用率[J].化工設計通訊，2018，44（02）：120+243.

[2]李德湘.塔里木石化分公司化肥裝置SIS系統評估及優化[D].西安石油大學，2016.

[3]金斌，侯振林.影響安全儀表系統聯鎖投用的原因探討[J].石油化工自動化，2015，51（06）：79-80+85.

[4]孫慧.提高鍋爐裝置保護聯鎖投用率的方法[J].化工自動化及儀表，2015，42（09）：1060-1061.