安全仪表系统在石油炼化系统中的应用

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1、安全仪表系统在石油炼化系统中的应用[摘要]近年来，石油化工业飞速发展，在石油化工工业的发展过程中，石油炼化系统的完善是促进其进一步发展的基础，同时也是石油化工行业立足于市场的条件。石油化工企业在生产过程中，存在如：有毒、高温、易爆以及易燃等特征，是一种高危的行业。本文就安全仪表系统在石油炼化系统中的应用进行分析，提出在安全仪表系统本身功能满足安全要求的前提下，解决好安全仪表系统的可用性与可靠性的重要环节，提出了基于安全完整性等级中的运用原则，以能够进一步提升石油炼化的安全性和可靠性，降低因此造成的损失，确保石油化工企业正常、稳定的运转，进而提高企业的

2、经济以及社会效益。[关键词]安全仪表系统石油炼化系统运用安全仪表中图分类号：TE967文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0326-011.石油炼化的概念6石油炼化的工业步骤主要包括以下几个方面：常压和减压蒸馏――原油脱盐、脱水――催化裂化――催化重整――加氢裂化――延迟焦化――炼厂气加工。在原油一次和二次加工过程中，各个生产的装置均为产生气体，将其总体称为炼厂气，其组成部分主要有甲烷、氢、两个碳原子组成的乙烯基乙烷、三个碳原子组成的丙烯和丙烷以及有四个碳原子组成的定西和丁烷等。它们的用途主要是用来生产石油化工的原料、汽油原料

3、以及氢气和氨等。炼油厂气加工最主要的前提在于对炼厂气的分离和利用。炼厂气分离成化工原料后比重会随之而增加；而分离出纯度较高的丙烯时可作聚丙烯；分离出纯度较高的乙烯时可作乙苯。2.安全仪表系统在石油炼化中的应用石油化工工业属于典型流程工业，生产过程中所使用的大部分物料均属于易燃易爆物，操作条件为高温高压，易发生安全事故。随着石油化工装置规模的日趋大型化，设计操作指标离安全临界点越来越近，造成发生危险的可能性也在增加，人们对安全系统的认识也在提高，这就对安全系统提出了新的要求。由于过程的复杂性、原料的变化、最终产品的质量要求、装置规模以及设备，人身，环境

4、的保护等因素，适当的过程控制以及安全系统的设置尤其显得十分必要。6因此，增加安全系统的安全性和可靠性已势在必行。此外，在设计安全仪表系统过程中，同时还应考虑石油化工工业生产的原料变化、过程复杂性，最终产品质量要求、装置及其设备规模、环境等各个方面的因素，这对于降低石油炼化系统风险、提升系统安全性和可用性，显得尤为重要。由此可见，一套合理的SIS系统能够有效降低整个系统的风险，能够提高系统装置的可用性，在石化等行业，SIS系统已经成为保障企业安全可靠运行的必备方法之一。3.安全完整性等级的确定及基于SIL的应用原则安全完整性等级是指在一定时间、一定条件

5、下，安全相关系统执行其所规定的安全功能的可能性。选择安全仪表系统时，需要确定安全仪表系统的安全完整性等级。危险发生的概率为危险事件发生概率与安全仪表系统的失效概率的乘积，而SIL与失效概率有着对应关系。因此，SIL反映了安全功能对整体风险水平降低的作用程度。在评估和确定安全完整性等级时，根据生产装置的特点、工艺的危险性、国家和企业相关法规所要求达到的安全等级，由具有资质的专门机构进行，也可由企业根据自己实践经验分析确定，通常大型化工、石化和电力行业所需的安全等级为SIL3级。因此，采用SIL确保石油炼化系统中安全仪表系统操作的安全以及危险识别，显得尤

6、为重要。典型的炼化装置为安全所设置的层层保护包括：工艺过程设计；基本调节；过程报警及操作员监视；紧急报警；操作员监视并且手动干预：安全仪表系统SIS；物理保护（爆破膜，安全阀）；工厂紧急响应；所在社区紧急响应等。从第2层到第4层的保护都是由仪表及其控制系统来实现的。尤其仪表系统的最后一层保护―SFS更是至关重要。目前许多装置的设计中增加了工厂危害和可操作性研究HAZOP和仪表保护功能研究JPF6Study，其中包括仪表安全度等级确定。这使得仪表安全保护系统的设计更加科学与完善，有助于避免在设计中发生安全性能达不到要求或采取过多安全保护的现象。SIL是

7、用来描述安全仪表系统安全综合评价的等级，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的概率。SlL越高，安全系统实现所要求的安全功能失败的可能性就越低。SIL的划分与HAZOP（危险与可操作性分析）的研究结果有着密切的联系，HAZOP的研究结果为SIS的设置提供坚实的基础。通过从工艺流程、状态及参数、操作顺序、安全措施等方面着手，分析生产运行过程中工艺状态参数的变动，操作控制中可能出现的偏差，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动和偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，找出装置在工艺设计、

8、设备运行、操作以及安全措施等方面存在的不足，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施，为装置的安全运行与安全隐