針對化工安全儀表系統全生命周期管理的研究

高 鈺，劉 軻，郝彬彬

（蒲城清潔能源化工有限責任公司，陜西渭南 715506）

近年來，隨著社會經濟不斷發展，各個領域建設規模逐漸擴大，使市場競爭日趨激烈。在這種情況下，化工行業要想更好地順應時代發展，就要合理運用安全儀表系統開展生產工作，通過不斷加強和完善全生命周期管理機制，提升化工行業自動化生產水平，確保安全儀表系統運行的安全性、有效性以及可靠性，從而更好地推動化工行業健康穩定發展。

1 化工安全儀表系統的基本內涵

安全儀表系統主要用于保護工藝裝置安全穩定運行，避免發生安全事故問題。該系統是由傳感器、邏輯控制器以及截止閥共同組成，通過精確測量企業生產運營中的實際變量，實現一個或多個安全儀表控制功能，促使化工企業整體生產水平不斷提升。在化工企業正常生產化學容器及危險裝置過程中，相關設備處于休眠或靜止狀態，當壓力、液體流量、溫度等流程參數超過相關標準時[1]，安全儀表系統會自動發出警報，并快速執行調動程序開展鎖定活動，使生產立即停止或導入安全穩定運行狀態。而安全儀表系統中的全生命周期能夠準確識別生產工藝中存在的安全風險，并在此基礎上制定相關管控方案，通過不斷優化、改進、設計、安裝、驗收安全儀表系統，推動化工企業長遠發展。

2 化工安全儀表系統設計原則

2.1 可靠性原則

化工企業相關人員在設計安全儀表系統時，要深入了解系統具體特點，嚴格按照可靠性原則進行設計，確保系統日常運行的穩定性和可靠性，從而有效提高企業產品生產效率。此外，為進一步開發和改進安全儀表系統運行效用，技術人員要采用先進技術手段，最大程度提高企業自動化生產性能，這樣不僅能夠智能化管理和控制系統設備，還有助于增強系統外圍設備的防御能力，讓系統安裝在不受各項因素干擾的位置，以提高化工安全儀表系統日常運行的可靠程度。

2.2 穩定性原則

安全儀表系統穩定運行對提升企業產品生產效率具有十分重要的意義。因此，化工企業為完善自身生產設施安全管理制度，要合理運用先進技術安裝安全儀表系統，確保系統設備制造程序符合相關標準要求。同時，化工企業要將產品生產與安全儀表系統有機結合[2]，讓二者相互促進、協同發展，通過實時監控和檢測生產設備工作狀態及其峰值，增強系統報警能力，提升系統運行水平。除此之外，由于生產過程中存在一定安全隱患，會對工作人員人身健康造成威脅。只有不斷提高工作人員安全責任意識，增強其業務操作能力，并嚴格按照制造設備安全標準設計系統安裝方案，以降低部件和管線之間的差異性，切實保障系統穩定運行，促使化工企業經濟效益有效提升。

2.3 易用性原則

化工企業安裝安全儀表系統，是為了進一步提升產品日常生產水平和質量，推動企業健康發展建設。因此，相關工作人員在設計安全儀表系統過程中，要結合市場實際發展需求，嚴格遵守易用性安裝原則[3]，加強系統自動化控制力度，提高系統各項設施應用效率，促使企業產品生產和運營管理水平全面提升。

3 化工安全儀表系統全生命周期管理策略

3.1 化工安全儀表系統選型管理

化工企業在產品生產經營過程中，要合理選擇安全儀表系統型號，通過詳細檢查和了解系統整體質量，充分考慮系統工作模式、技術參數、安全完整等級、診斷覆蓋率、自動診斷功能以及可用性等方面內容，并結合安全儀表系統各項性能特點，科學選用控制器、傳感器以及執行機構，以延長系統使用周期。此外，工作人員要嚴格按照安全儀表系統等級要求，合理選擇經過 SGS、TUV、UL等權威機構安全測評、符合IEC 61508C相應SIL等級標準的安全儀表系統。而后讓專業檢測人員對SIL進行驗證，即根據系統操作模式以及安全數據，對儀表功能危險失效頻率及概率進行計算，通過詳細分析相關數據評估安全儀表系統是否能夠滿足標準等級要求，從而更好地推動化工企業生產運營。

3.2 化工安全儀表系統施工管理

一般情況下，化工儀表系統內部結構較為復雜，所以在其施工過程中，化工企業要采取科學有效的管理措施，依照施工合同規范標準、國家頒布的法律法規、企業制定的各項規章制度、經過會審和批復的施工方案以及設計文件等方面開展工作，以此確保系統施工建設順利進行。此外，企業在安裝安全儀表系統時，要詳細了解施工現場實際情況，并在此基礎上設計施工圖紙，要嚴格按照相關標準進行作業，并逐一核對控制室設置、電纜走向、機柜間預留等項目施工的合理性。

3.2.1 化工安全儀表系統安裝管理

化工企業專業技術人員在安裝安全儀表系統之前，要詳細閱讀設計文件及安裝說明，在明確系統安裝要求和技術應用性能后，嚴格按照相關規范進行科學安裝。同時，技術人員要合理選擇安裝位置，確保其光線充足、施工便利，避免安裝在具有腐蝕氣體、電磁干擾、潮濕、高溫、強烈振動、機械易受損傷的位置，為后期開展檢查與維護安全儀表系統提供保障。

3.2.2 化工安全儀表系統接線管理

由于系統接線端子松動，會導致儀表指示產生波動，工作人員無法從中獲取準確信息，使得安全事故時常發生。因此，化工企業領導者要加強對安全儀表系統接線管理的重視程度，在系統接線之前，要進行校線、標號工作；在接線過程中，技術人員要剝離絕緣層，嚴禁損傷線芯；端子和電纜連接處要固定結實，并留出適當余度；若安全儀表易受振動影響，則在接線端子上增加彈簧墊圈；線路要進行集中敷設，確保其整齊美觀、橫平豎直、不宜交叉；避免將線路敷設在排放腐蝕性介質、具有強烈靜電場干擾的區域；在敷設線路過程中，工作人員要充分考慮和規范其施工路線，防止出現影響企業員工日常通行、設備檢修、材料運輸等情況。此外，為避免水、油、灰塵等雜物進入系統內部，工作人員要及時做好密封措施，并讓接線盒引入口朝下安裝。在完成接線工作后，要采用模擬量輸入、數字量輸入和輸出的方式，全面且詳細檢查系統接線端子運行狀況，以此確保接線端子安裝的規范性、有效性及科學性。同時，化工企業在安全儀表系統運行過程中，要安排工作人員定期檢查和維護系統接線端子，切實保障其緊固牢靠，延長安全儀表系統使用壽命。

3.2.3 化工安全儀表系統引線管理

引線管理對化工安全儀表系統正常運行具有十分重要的意義。安全儀表系統主要包括導壓管線、氣源管線、電纜管線等引線設施，因此，化工企業在開展系統引線管理工作時，需要提升技術人員的工作能力和綜合素養，讓其熟練掌握和運用先進施工技術，有效提升引線安裝質量，增強引線固定程度，保障引線完好無損，避免化工企業出現安全隱患。技術人員在導壓管線施工中，要全面檢查其外徑和內壁厚度是否滿足設計要求；在完成導壓管線安裝后，要及時進行管路壓力實驗，并積極做好安裝和試壓記錄，確保試壓合格后才能正式投入使用。對于氣源管線，在安裝結束后，要及時清理管道內部與排出口中的水、油、固體顆粒等雜質以確保安全儀表系統順利運行。此外，技術人員要充分考慮系統電纜管線間電氣的連續性，并將防爆金屬軟管用于安全儀表和管線連接處，保證電纜管線在化工企業生產運行過程中沒有質量問題。

3.3 化工安全儀表系統規格化管理

規格化管理是化工企業安全儀表系統的重要組成部分，其能夠有效防止臺風、暴雨、冰凍等極端惡劣天氣以及儀表周邊環境超溫對安全儀表造成的不良影響，維護系統安全穩定運行，為化工企業發展建設提供重要保障。

3.3.1 防止安全儀表環境溫度超標

當化工安全儀表系統在高溫天氣下運行時，系統無法進行有效散熱，容易造成儀表讀數異常情況，這不僅會影響系統正常運行狀態，還降低了化工企業產品生產效率。因此，技術人員要嚴格按照系統規格說明書內對環境溫度的實際要求，合理選擇正確的安裝位置。例如：一般情況下，安全儀表系統周圍環境溫度要控制在40℃左右，在高溫天氣條件下，為防止系統環境溫度超出標準范圍，工作人員可以采用遮擋棚，降低儀表周圍溫度[6]，從而有效避免因溫度過高而造成安全儀表故障現象。

3.3.2 防止臺風、暴雨天氣對安全儀表造成影響

化工安全儀表系統在遇到臺風、暴雨惡劣天氣時，其內部結構極易產生水汽滲透現象，使得安全儀表故障問題頻繁發生。在這種情況下，化工企業要加強全生命周期管理力度，通過給安全儀表表層覆蓋防雨罩的保護措施，有效避免臺風、暴雨天氣對安全儀表系統造成不良影響。另外，企業要將管理責任落實到個人，秉承“誰管理，誰負責”的發展理念，合理分配儀表檢修工作，一旦從中發現進水現象，要及時進行有效處理，以此保證安全儀表系統可靠穩定運行。

3.3.3 防止冰凍極端天氣對安全儀表造成影響

在冰凍天氣情況下，化工安全儀表系統容易出現管線冰裂、起動困難、儀表失靈等狀況，從而嚴重影響系統運行的安全性和穩定性。因此，為有效解決這一問題，化工企業要不斷完善全生命周期管理制度[6]，通過保溫、加熱等措施，維護安全儀表系統溫度平衡，避免因天氣過冷導致系統故障。另外，技術人員要每天安全儀表溫度情況，若發現其溫度過低，要立即采取相關措施提升儀表溫度。

4 結語

在新時代背景下，我國相關部門對安全儀表系統全生命周期管理的重視程度不斷增加，化工行業為了增強自身市場競爭力與社會影響力，開始不斷加強和完善生命周期管理制度，并通過系統選型管理、安裝施工管理和規格化管理等多個方面開展工作，促使安全儀表系統日常運行的安全性、穩定性、高效性全面提升，從而更好地推動化工行業可持續健康發展。