引言
石油炼化装置是实现工业现代化的核心,设备在使用过程中具有高温高压的特征,同时工艺流程十分复杂,所以对于安全生产的压力较大。为了进一步满足安全生产的实际要求,就必须要关注石油炼化系统装置安全仪表的设计与应用,现就石油炼化系统的定义与使用情况分析如下。
1.石油炼化系统概述
石油炼化装置在整个石油化工行业中都扮演着十分关键的角色。许多石油炼化生产环节都需要大量的能源与物料支持才能够实现,包括汽、水、风等等,其需要在高温高压的条件下完成生产任务,一旦出现意外事故,往往会导致巨大的经济损失与社会损失,同时也会给行业的发展带来不安定的因素[1]。为了进一步提升石油炼化系统装置的运行管理水平,就需要做好仪表系统的构建工作。实际上,根据相关领域的研究进展来看,这个领域的研究基础十分薄弱,针对性不强且没有很好的解决安全生产的实际问题。其中,美国仪表协会将危险生产装置的等级划分为三个部分,其中石油炼化系统装置安全仪表则属于三级最危险的范畴,所以需要极力避免该系统出现故障与问题。
2.安全仪表系统在石油炼化系统中的应用价值
石油炼化系统装置安全仪表的应用价值是行业公认的。从客观上来看,石油工业作为典型的流程类型工业项目,其生产过程中的绝大多数物料都是易燃易爆的材料,许多情况下都要经历高温高压才能够获得最终的产品,所以整个生产环节中具有许多风险与责任安全问题。石油化工的行业发展过程中,其生产的技术水平以及规模都在持续的上升,这个过程中对应操作指标的要求也有所提高,所以许多技术指标都已经达到了安全指标的临界点,从这个角度进行考虑,其出现安全风险的可能性也会相应的增加[2]。结合这个特征,要想更好地满足安全生产需求,做好石油炼化系统装置安全仪表的设计与应用可以说是必不可少的。整个生产环节需要经历复杂的环境与压力条件,最终形成的产品质量也具有严格的要求,所以需要科学管理设备的规模与环境相适应,这些都需要借助于石油炼化系统装置安全仪表才能够协调。通过石油炼化系统装置安全仪表的应用,可以提升系统的应用价值,确保生产稳定性,这也是现阶段确保行业安全生产的主要技术途径[3]。
石油炼化系统装置安全仪表在国际上具有广泛的应用,现阶段欧美许多国家对于石油炼化系统装置安全仪表都具有相对完整的安全管理标准与要求,其中美国是第一个完成标准制定并实行的国家。随着近些年来科学技术的快速发展,许多功能安全也得到了相应的保障。就我国的情况来看,国内的石油炼化系统装置安全仪表技术水平处于快速发展阶段,但是许多标准在制定与执行方面依然存在不足与缺陷,这些都会在一定程度上限制石油炼化系统装置安全仪表的功能与效果。
3.安全仪表系统在石油炼化系统中的应用原则
(1)联锁再沸器加热源的启停原则
操作人员需要在合适的时机对火炬负荷进行调整,做好加热管理。实际上,精馏塔的内部冷凝装置在运行过程中最为关键的影响因素是加热源,需要提前处理好火炬的负荷,尽可能在排放工作中对排放量进行科学控制,做好联锁再沸器的加热启停管理工作,尽可能直接控制加热源来避免出现各种问题。
(2)火炬调节阀的开闭原则
火炬的调节阀开闭需要结合排放的调节阀情况,冷却水出现故障、电力系统出现故障时都需要及时做好火炬调节阀的开闭管理工作,时刻处于关闭的状态,这样就可以降低排放量。在DCS接到由系统端传输的数据后,会根据动作信号的类型给出相应的指示,做好开闭管理任务。在塔内一旦出现超压问题,需要及时对内部实施全面的保护,做好调节阀的联动管理,避免出现安全阀自动起跳的问题。在调节阀的联动管理中,动作会在5分钟后自动解除,所以操作员需要在合适的时机回收控制权限[4]。
(3)电力故障与冷却水故障处理原则
电力故障、冷却水故障都是石油炼化系统装置常见的故障类型,通过电压互感器来进行检验,准确度相对更高且稳定性更强。为了满足联锁系统的监察要求达到设定值以上,需要做好停车信号与报警信号的管理,设立三个独立的温度传感器以及流量变送器,并做好故障的检测与管理,根据检测的具体结果通过信号模拟的方式来进行表现。
(4)系统失误动作处理原则
在系统稳定运行的情况下会出现动作处理失误的问题,通过适当提高系统的控制水平,则可以做好传感器、供电单元以及保险系统的执行与管理联锁,从而提升安全管理的可操作性。
(5)其他故障处理原则
在电力故障泵出现停滞运行等情况后,需要及时通过电泵与气泵相互结合并联的模式来进行处理,如果遇到其他故障问题则需要结合实际经验以及相关技术理论妥善解决,否则不允许继续作业[5]。
4.安全仪表系统在石油炼化系统中的应用趋势
石油炼化系统装置安全仪表在生产过程中具有重要的作用,随着行业的不断发展,其技术水平也在提升,主要体现在两个方面。
(1)安全仪表设计趋势
从整个仪表的系统构成上来看,检测与执行属于相互分离的单元,其中最为关键的部分是检测与执行的对接环节。选择高质量的材料与高性能的材料可以有效提升系统的稳定性。根据相关统计结果显示,随着科学技术的快速发展,安全水平的有效提升,认证与智能化的产品数量在持续增加,此时检测零件的故障率也有明显的控制趋势。近些年来,随着科学技术的快速发展,元器件的故障率得到了很好的控制,所以未来行业的设计方向也变得十分明确,向着推陈出新、设备更新的方向发展。另外,相关的产品等级也必须要满足一定的技术标准与要求,通过IEC产品等级认证并且经过检测元器件的安全等级确认才能够正常的使用下去。
从逻辑设计的角度上来看,石油炼化系统装置安全仪表的逻辑运用与计算逻辑分析是确保其应用效果的核心。高性能的石油炼化系统装置安全仪表设备不但需要具有可靠、稳定的硬件系统,更需要满足科学逻辑设计与系统性能的需求。面对冗杂的分析数据时,科学的逻辑分析可以提升分析的效率与稳定性,针对检测要求做好元器件的配种检验工作,包括三重配置以及多重配置都可以达到保护系统的作用。另外,对应一些需要安全保护动作才能够触发的触发设备而言,需要尽可能的降低自锁电路的影响,以此来确保安全保护动作的流畅性。
(2)安全仪表系统发展趋势
安全仪表系统的发展也需要经历一定的流程,目前石油炼化系统装置安全仪表主要借助于气动设备、继电器设备以及PLC设备等多种系统共同参与来完成,新型的设备也将随着这个方向继续发展,出现成本更低、稳定性更好的石油炼化系统装置安全仪表。其中,在提升经济效益与企业产品效益的同时,还需要满足市场竞争的特殊需求,包括安全性、可靠性以及可用性等多个方面的需求。值得注意的是,石油炼化系统装置安全仪表本身难以避免的会出现一定的问题,包括故障率的问题以及诊断系统的运行状态问题,所以未来石油炼化系统装置安全仪表的构建还需要添加合适的安全生产保障系统,这样不但可以提升系统的运行稳定性与运行的整体销量,在满足可靠性与可用性方面也具有一定的作用。整体来看,石油炼化系统装置安全仪表的发展与行业的发展密切相关,行业整体发展水平高、规模大且技术成熟度高,对应石油炼化系统装置安全仪表的要求也会提升,所以如何满足石油炼化系统装置安全仪表的发展关系将是未来技术发展的新方向[6]。
5.总结
综上所述,石油炼化装置不但涉及到安全、仪表控制与电气自动化等多个专业的内容,同时也是确保设备安全、稳定、高效实用的必要条件,属于复杂的工程类型。为了确保生产安全,做好石油炼化系统装置安全仪表的安全设计与科学应用是必不可少的条件,同时也要做好供应商的管理,确保其经验以及实力水平。实施科学调试时,则需要满足各项功能基本需求,做好严格的考核与控制工作,从而促进石油炼化系装置安全仪表的正常使用。
摘要：石油炼化系统装置安全仪表在整个行业的安全运行中起到决定性的作用,其不但可以完成监测控制工作,还可以起到预警监督的作用,从而有效降低安全隐患的发生率。文章立足于研究现状,首先介绍了石油炼化系统装置安全仪表系统的定义与构成,其次对石油炼化系统装置安全仪表的应用价值进行了解析,并对应分析了石油炼化系统装置安全仪表的应用现状,最后则探讨了石油炼化系统装置安全仪表的发展趋势,希望可以为行业发展提供新的思路与借鉴。
关键词：安全仪表,系统安全,石油炼化
参考文献
[1] 苗雨来.探析安全仪表系统在石油炼化系统中的应用[J].石化技术,2017,24(10):134.
[2] 苗雨来.探析安全仪表系统在石油炼化系统中的应用[J].石化技术,2017,24(10):9.
[3] 于洪浩,孙景全.石油炼化系统中安全仪表系统的应用[J].化工管理,2017(25):182.
[4] 齐志辉.基于PHA-FMEA的石油炼化装置安全仪表系统设计与应用研究[J].中国设备工程,2017(13):129-132.
[5] 贾扶霖.安全仪表系统在石油炼化系统中的运用[J].石化技术,2017,24(04):242.
[6] 郑华,柏艳玲.安全仪表系统在石油炼化系统中的运用[J].科技创业家,2014(05):76.