SIS安全儀表系統(tǒng)在化工工藝裝置中的應(yīng)用

鄧明榮 吳曉敏 侯國秀

[摘? ? 要]現(xiàn)階段隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)水平也取得了長足的進(jìn)步。我國大量工業(yè)產(chǎn)業(yè)都需要使用到化工工藝裝置，而化工工藝裝置也已經(jīng)成為了化工領(lǐng)域發(fā)展的重要設(shè)施之一。要想更加合理科學(xué)地運(yùn)用化工工藝裝置，發(fā)揮化工工藝裝置的價(jià)值，并且保證化工工藝裝置的質(zhì)量，就必須要保障化工工藝裝置的安全性。而現(xiàn)階段保證化工工藝裝置最有效的方式是在化工工藝裝置上加裝安全儀表系統(tǒng)。文章分析現(xiàn)階段化工工藝裝置的作用，研究化工工藝裝置檢測中安全儀表系統(tǒng)的有效應(yīng)用情況，并提出安全儀表系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]安全儀表系統(tǒng);化工工藝裝飾;應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TQ056 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）05–00–02

Application of SIS Safety Instrument System in Chemical Process Unit

Deng Ming-rong，Wu Xiao-min，Hou Guo-xiu

[Abstract]At this stage， with the continuous development of my country's economy， my country's industrial level has also made considerable progress. A large number of industrial industries in my country need to use chemical process equipment， and chemical process equipment has become one of the important facilities for the development of the chemical industry. In order to use chemical process equipment more rationally and scientifically， give play to the value of chemical process equipment， and ensure the quality of chemical process equipment， it is necessary to ensure the safety of chemical process equipment. At this stage， the most effective way to ensure the chemical process equipment is to install a safety instrument system on the chemical process equipment. The article analyzes the role of chemical process equipment at the present stage， studies the effective application of safety instrumented systems in the detection of chemical process equipment， and proposes the future development direction of safety instrumented systems.

[Keywords]safety instrumented system; chemical process decoration; application

1 安全儀表系統(tǒng)的概述

安全儀表系統(tǒng)是化工工藝裝置中的一種技術(shù)系統(tǒng)。要想保證化工工藝裝置的質(zhì)量和有效性，就要對(duì)化工工藝裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用范圍和質(zhì)量安全進(jìn)行檢測。而安全儀表系統(tǒng)正是保障化學(xué)工藝裝置最有效的技術(shù)手段之一，也是當(dāng)下最科學(xué)合理、成本適合的一種方式。安全儀表系統(tǒng)簡單來說，就是SIS，即通過邏輯控制器、傳感器和執(zhí)行設(shè)備組成的系統(tǒng)，通過對(duì)化工工藝裝置各個(gè)方面的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常情況、發(fā)出預(yù)警信息。2 安全儀表系統(tǒng)的作用

2.1 提高化工工藝裝置的安全性

安全儀表系統(tǒng)能夠有效提升化工工藝裝置的安全性。目前的安全儀表系統(tǒng)大多通過設(shè)計(jì)不同的安全等級(jí)來體現(xiàn)化工工藝裝置運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性，通過安全等級(jí)的設(shè)定更好地幫助使用人員進(jìn)行控制與操作。現(xiàn)階段成熟的安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)能夠發(fā)揮多種作用，主要包括及時(shí)監(jiān)督預(yù)警、靈活地調(diào)控運(yùn)行參數(shù)、減小事故影響等。而且在化工領(lǐng)域，對(duì)于不同化工工藝裝置，安全儀表系統(tǒng)能有效地著重發(fā)揮作用。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控判斷化工工藝裝置的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的異常現(xiàn)象并快速進(jìn)行預(yù)警，將事故扼殺在搖籃之中，大幅提高化工工藝裝置的安全性。

2.2 保證產(chǎn)品質(zhì)量

安全儀表系統(tǒng)能夠有效地保證產(chǎn)品質(zhì)量。在化工生產(chǎn)過程中需要用到大量的化工工藝裝置，并且不同化工工藝裝置之間還要進(jìn)行合理的選擇，如果選擇不當(dāng)，那么不同化工工藝裝置之間很可能會(huì)因?yàn)椴贿m應(yīng)不匹配等，而危害整個(gè)化工生產(chǎn)過程。并且如果沒有進(jìn)行安全儀表系統(tǒng)的設(shè)置，那么化工工藝裝置實(shí)際運(yùn)行過程，即便發(fā)生了安全問題或者其他故障也無法將其識(shí)別和判斷出來，從而導(dǎo)致安全問題得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)與妥善解決，容易造成更為嚴(yán)重的損失。

2.3 減少事故的危害

安全儀表系統(tǒng)能夠有效地減少事故的危害。化工工藝裝置的運(yùn)行需要大量的化學(xué)材料，而化學(xué)材料無論是在運(yùn)輸還是儲(chǔ)放過程中，因?yàn)楸旧砭邆涞幕瘜W(xué)性質(zhì)，很有可能會(huì)釋放一些有毒氣體，或是具一定的腐蝕性。如果沒有加裝安全儀表系統(tǒng)，那么在運(yùn)輸和儲(chǔ)放過程中，很有可能就會(huì)因?yàn)椴涣私饣瘜W(xué)材料的相關(guān)數(shù)據(jù)，而采用不正確的運(yùn)輸和儲(chǔ)放方式，相關(guān)的工作人員也并不清楚如何進(jìn)行自我保護(hù)，如何防止在運(yùn)輸和儲(chǔ)放過程當(dāng)中避免化學(xué)材料對(duì)自己的生命健康影響。在毫不知情的情況下，化學(xué)材料很容易會(huì)對(duì)運(yùn)輸儲(chǔ)放管理人員的生命安全產(chǎn)生影響，而且當(dāng)這批化學(xué)材料作為原材料通過化工工藝裝置投入到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)當(dāng)中，生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品很有可能還會(huì)危害到使用者的安全。

2.4 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

安全儀表系統(tǒng)能夠有效提高經(jīng)濟(jì)企業(yè)效益。安全儀表系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地分析出化工工藝裝置所用化學(xué)材料的性質(zhì)和組成成分，那么在使用過程當(dāng)中，在一定程度上就可以避免因?yàn)椴徽_使用造成的材料成本浪費(fèi)。不僅如此，合理運(yùn)用化工工藝裝置還會(huì)避免因化工產(chǎn)品質(zhì)量問題帶來的負(fù)面影響，有利于維護(hù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3 安全儀表系統(tǒng)在化工工藝裝置檢測中的應(yīng)用

人們的生活已經(jīng)離不開化工產(chǎn)品，在日常生活中，無論是常用的礦泉水瓶，家中的窗戶玻璃還是各種各樣的塑料玩具都屬于化工產(chǎn)品。國家和社會(huì)也相當(dāng)重視化工企業(yè)的發(fā)展，因?yàn)榛な菄一A(chǔ)工業(yè)之一，是國家發(fā)展的命脈。由于化工工藝裝置的運(yùn)行安全直接關(guān)系到化工產(chǎn)品的質(zhì)量和化工企業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)階段絕大部分化工企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到化工工藝裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性，開始將安全儀表系統(tǒng)應(yīng)用到化工工藝裝置當(dāng)中，用來保證化工產(chǎn)品質(zhì)量，減少化工工藝裝置事故的危害，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 判定反應(yīng)的表征

化工工藝裝置在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候很容易受到外界環(huán)境的影響，無論是何種化工工藝裝置，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候，都會(huì)和周邊空氣水分進(jìn)行接觸，那么化工工藝裝置本身具備的屬性就決定了其是否會(huì)和周邊空氣和水分進(jìn)行反應(yīng)。我們?cè)谶M(jìn)行化工工藝裝置選擇過程當(dāng)中，必須要對(duì)化工工藝裝置反應(yīng)的表征進(jìn)行判斷，如果不進(jìn)行判斷，那么化工工藝裝置由于本身的不穩(wěn)定性和周邊空氣水分發(fā)生反應(yīng)，就嚴(yán)重影響到后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程。所以在進(jìn)行化工工藝裝置初步選擇的時(shí)候，就需要借助于安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行判定反應(yīng)的表征，了解到化工工藝裝置表層的化學(xué)成分，分析化學(xué)材料表層的分子活性，判定材料具備的電子數(shù)和表層離子數(shù)，然后判斷材料表層是否具備一定的揮發(fā)性和易燃燒性，是否具備易氧化性，是否容易與水發(fā)生反應(yīng)等。所以，相關(guān)的工作人員一定要重視化工工藝裝置的檢驗(yàn)，應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)判定化工工藝裝置反映的表征，得出化工工藝裝置的實(shí)際性質(zhì)數(shù)據(jù)，從而有效控制化工工藝裝置運(yùn)行狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)過程，保證化工工藝裝置使用安全。

3.2 檢測化工工藝裝置運(yùn)行過程

現(xiàn)階段的化工工藝裝置種類復(fù)雜，涉及到數(shù)百種甚至上千種不同的裝置類別。在化工工藝裝置的實(shí)際使用過程當(dāng)中，相關(guān)企業(yè)和工作人員想要更加快捷高效地檢測化工工藝裝置運(yùn)行過程，就需要應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)來完成。由于化工工藝裝置運(yùn)行過程涉及到相當(dāng)多的步驟和操作流程，同時(shí)化工工藝裝置運(yùn)行過程中包含多種化學(xué)反應(yīng)方法，有效地檢測化工工藝裝置運(yùn)行過程一直以來都是個(gè)難題。但是結(jié)合化工工藝裝置運(yùn)行過程本身具備的基本性質(zhì)，運(yùn)用安全儀表系統(tǒng)，能夠全方位地檢測化工工藝裝置運(yùn)行過程，準(zhǔn)確地對(duì)化工工藝裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判定。可以先對(duì)化工工藝裝置進(jìn)行初步判斷，確定化工工藝裝置的裝置類別，然后再根據(jù)化工工藝裝置的實(shí)際參數(shù)，設(shè)定合適的安全儀表系統(tǒng)檢測方法，然后結(jié)合儀表檢測得到的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行初步分析和輔助分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工藝裝置運(yùn)行過程的監(jiān)控。

3.3 解析化工工藝裝置組成結(jié)構(gòu)

安全儀表系統(tǒng)的運(yùn)用可以解析化工工藝裝置的組成結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)階段安全儀表系統(tǒng)的技術(shù)，結(jié)合高精密的安全儀表系統(tǒng)，在多方面因素都符合檢測條件的情況下，能夠有效解析化工工藝裝置組成結(jié)構(gòu)。解析化工工藝裝置組成結(jié)構(gòu)雖然很可能會(huì)調(diào)用較多的儀器設(shè)備，浪費(fèi)一定的人力資源，增加一些高額的成本開支，但是從安全角度來講，解析化工工藝裝置組成結(jié)構(gòu)一方面能夠有助檢測化工工藝裝置運(yùn)行過程，提高對(duì)化工工藝裝置運(yùn)行過程的控制，另一方面能夠反映出化工工藝裝置組成結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性，幫助生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)化工工藝裝置的設(shè)計(jì)方案，生產(chǎn)更加科學(xué)先進(jìn)的化工工藝裝置。

4 安全儀表系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

4.1 結(jié)合智能技術(shù)進(jìn)行智能化分析

在未來安全儀表系統(tǒng)在未來可以結(jié)合智能技術(shù)進(jìn)行智能化分析。隨著現(xiàn)階段智能概念的提出和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)在未來一定會(huì)普及應(yīng)用到化學(xué)工藝裝置領(lǐng)域，那么這時(shí)，智能化技術(shù)可以和安全儀表系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來，讓安全儀表系統(tǒng)具備一定的自動(dòng)化和智能化能力，在設(shè)定好一定的程序之后，可以對(duì)一些常見的化工工藝裝置進(jìn)行自動(dòng)化的智能分析，來檢測化工工藝裝置的具體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，不需要像現(xiàn)階段一樣必須操作人員進(jìn)行人工操控運(yùn)行安全儀表系統(tǒng)，能夠節(jié)約大量的人力資源成本，還能夠加快流程，提高化工工藝裝置的穩(wěn)定性與安全性。

4.2 結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)測定

未來安全儀表系統(tǒng)可以結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字狀態(tài)測定。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)某一特定物體進(jìn)行數(shù)據(jù)建模已經(jīng)成為了一件可行的事情。而隨著化工企業(yè)的不斷發(fā)展和國家對(duì)化工技術(shù)的更新大需求，相信在未來針對(duì)于化工工藝裝置的監(jiān)測和標(biāo)準(zhǔn)還會(huì)更加嚴(yán)格，很有可能會(huì)從物理層面繼續(xù)深入下去，對(duì)化工工藝裝置安全狀態(tài)進(jìn)行測定。那么在這種情況下，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工藝裝置安全狀態(tài)測定，能夠有效保證化工工藝裝置的運(yùn)行和應(yīng)用。

4.3 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

安全儀表系統(tǒng)在未來可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)分析出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，安全儀表系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)化工工藝裝置運(yùn)行的每一個(gè)操作流程和每一個(gè)步驟都進(jìn)行實(shí)時(shí)共享和實(shí)時(shí)總結(jié)，可以有效地保證操作流程和步驟的準(zhǔn)確無誤，防止化工工藝裝置操作流程過程當(dāng)中出現(xiàn)失誤，還能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，提高化工工藝裝置的運(yùn)行效率，更及時(shí)地檢測化工工藝裝置的異常狀態(tài)，從而保證化工工藝裝置的運(yùn)行安全。

5 結(jié)語

綜上所述，化工工藝裝置的安全性已經(jīng)成為了我國化工企業(yè)必須重視的事情，而加裝安全儀表系統(tǒng)是保證化工工藝裝置穩(wěn)定安全運(yùn)行的較為有效的一種方式和手段。安全儀表系統(tǒng)能夠有效保障化工工藝裝置的安全性，能夠保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量，降低化工工藝裝置事故的生命安全影響，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。并且，現(xiàn)階段安全儀表系統(tǒng)在化工工藝裝置當(dāng)中的普及應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工工藝裝置運(yùn)行過程的調(diào)整控制，解析化工工藝裝置內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成，從而通過反饋的形式幫助，生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)化工工藝裝置，進(jìn)行更加合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，為化工行業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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