影響安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖投用的原因探析

李傳芳

摘 要：我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種安全隱患也在不斷增多，為了能夠?qū)κ突ぱb置進(jìn)行安全有效的控制，必須要在國(guó)家法令、規(guī)范要求下設(shè)置獨(dú)立控制的安全儀表系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，一旦出現(xiàn)潛在隱患就能夠瞬間作出動(dòng)作，發(fā)出告警信息或直接執(zhí)行預(yù)定程序，防止事故的發(fā)生、降低事故帶來(lái)的危害及其影響。安全儀表系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)整個(gè)石油化工裝置安全運(yùn)行具有非常重要的影響，如果安全儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖投用的原因進(jìn)行分析，能夠明確影響安全儀表聯(lián)鎖投用的主要原因，并且提出相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：安全儀表系統(tǒng)；聯(lián)鎖投用；影響因素

安全儀表系統(tǒng)最主要的功能就是確保石油化工裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，而且安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖投用可以直接影響生產(chǎn)裝置是否安全。但安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖投用效果受到很多因素影響，必須加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)全生命周期管理，對(duì)安全完整性等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，確保安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖投用的整體效果，保證施工的整體質(zhì)量得到有效增強(qiáng)。

一、安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖具體的分類

聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的主要功能就是保障安全生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，盡可能的減少事故發(fā)生幾率，避免人身傷亡，減少事故破損等情況。安全儀表聯(lián)鎖系統(tǒng)包括工藝類聯(lián)鎖、設(shè)備聯(lián)鎖和安全環(huán)保類聯(lián)鎖等不同類別。

當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中某些工藝變量或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常并接近危險(xiǎn)值時(shí)，安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置自動(dòng)停車，以保護(hù)生產(chǎn)裝置的安全。安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)：指由安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、執(zhí)行器、可編程邏輯控制器及其中間繼電器、線路和將這些聯(lián)系在一起以實(shí)現(xiàn)某些預(yù)定功能的聯(lián)鎖設(shè)定值、應(yīng)用程序和系統(tǒng)軟件等。

（一）工藝類聯(lián)鎖

工藝類聯(lián)鎖裝置能夠避免工藝運(yùn)行參數(shù)，超過(guò)實(shí)際規(guī)定的安全范圍，而且工藝聯(lián)鎖也能夠?qū)Σ煌矫孢M(jìn)行安全管理，一旦超出限定閥值就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，并且在瞬間采取動(dòng)作。

（二）設(shè)備聯(lián)鎖

設(shè)備聯(lián)鎖能夠避免設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)超過(guò)規(guī)定的安全范圍，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠?qū)嚎s機(jī)、高速泵等設(shè)備的轉(zhuǎn)速、位移、振動(dòng)、軸承、溫度等具體的參數(shù)進(jìn)行合理管控。

（三）安全環(huán)保類聯(lián)鎖

安全環(huán)保類聯(lián)鎖主要的監(jiān)控就是對(duì)生產(chǎn)的安全運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，并且保證設(shè)備的環(huán)保效果得到有效控制，例如在廠房?jī)?nèi)設(shè)置可燃煙氣報(bào)警器，能夠在檢測(cè)到火災(zāi)之后立即啟動(dòng)報(bào)警消防泵，可以快速地將火災(zāi)控制在萌芽期。

二、安全聯(lián)鎖投用的主要因素

（一）安全聯(lián)鎖可靠性和可用性特點(diǎn)

在安全聯(lián)鎖安全儀表投用的過(guò)程中，必須要確?？煽啃耘c可用性相互兼顧，通過(guò)科學(xué)合理的選擇安全聯(lián)鎖的可靠性和可用性，這樣才能夠確保最終呈現(xiàn)出可靠性和可用性的狀態(tài)，例如在石油化工過(guò)程聯(lián)鎖元件電磁閥產(chǎn)生故障時(shí)，經(jīng)常會(huì)顯示為斷電狀態(tài)，但是整個(gè)工藝卻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，大多數(shù)的情況下，如果沒(méi)有科學(xué)合理的選擇安全聯(lián)鎖可靠性和可用性的特點(diǎn)，只注重對(duì)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(dǎo)致聯(lián)鎖投用受到影響，造成聯(lián)鎖投用效果不理想。由于部分成套的儀表設(shè)備質(zhì)量不符合安全儀表系統(tǒng)的管理要求，而且其可靠性比較差，使用壽命比較短，所以無(wú)法有效投用，而且部分工藝聯(lián)鎖項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中照搬工藝包，導(dǎo)致實(shí)際操作與工藝包不相符，也會(huì)引起聯(lián)鎖項(xiàng)目無(wú)法投用，很常見(jiàn)的就是制氫裝置轉(zhuǎn)化爐在預(yù)熱爐膛時(shí)，由于壓力低而停爐，所以不久之后就摘除。根據(jù)這樣的情況，必須要對(duì)工藝過(guò)程控制和安全聯(lián)鎖進(jìn)行有效區(qū)分，保證合理的系統(tǒng)配置，確保安全生產(chǎn)。

（二）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表應(yīng)用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表的過(guò)程中主要包括工藝類和設(shè)備兩方面的問(wèn)題，其中工藝類主要是工藝介質(zhì)產(chǎn)生變化，而導(dǎo)致儀表選型安裝等出現(xiàn)各種異常，而且最終也會(huì)使得聯(lián)鎖無(wú)法正常投用。例如在流量測(cè)量采用孔板作為一次元件的差壓式測(cè)量方法時(shí)，由于工藝介質(zhì)性質(zhì)與設(shè)計(jì)不符，運(yùn)行過(guò)程中介質(zhì)含水（或凝液），介質(zhì)的密度因?yàn)楹可咭矔?huì)產(chǎn)生明顯的變化，在冬季天氣寒冷時(shí)也容易凍凝，最終導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。公司制氫裝置燃料氣進(jìn)轉(zhuǎn)化爐F1002流量FT9201介質(zhì)含水造成變送器正壓側(cè)引壓管冷凝，導(dǎo)致流量FT2901顯示滿量程，致使轉(zhuǎn)化爐長(zhǎng)明燈燃料氣調(diào)節(jié)閥FIC9201（與流量FT2901形成單回路控制）在自動(dòng)狀態(tài)下全關(guān)，造成長(zhǎng)明燈燃料氣壓力PT9203（SIS聯(lián)鎖儀表）由0.251MPa降為0MPa，聯(lián)鎖（聯(lián)鎖值：0.04MPa）切斷閥動(dòng)作，長(zhǎng)明燈燃料氣中斷，轉(zhuǎn)化爐滅火。

在氣化裝置中，由于煤漿流量的測(cè)量主要以電磁流量計(jì)為主，但電磁流量計(jì)設(shè)置安裝的距離與煤漿泵的出口距離過(guò)近，也會(huì)造成流量測(cè)量波動(dòng)非常大，測(cè)量不準(zhǔn)確等問(wèn)題，這些因素都會(huì)導(dǎo)致聯(lián)鎖無(wú)法正常投用，在安全儀表聯(lián)鎖設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最主要的就是對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、安裝環(huán)節(jié)、選型環(huán)節(jié)等根據(jù)裝置運(yùn)行實(shí)際工況進(jìn)行合理的改進(jìn)，調(diào)研類似裝置運(yùn)行情況，保障設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行的一致。

（三）在干擾方面

干擾可能會(huì)導(dǎo)致聯(lián)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(cè)包括很多種情況，例如現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)干擾、輸出信號(hào)干擾以及對(duì)安全儀表系統(tǒng)的干擾。如果沒(méi)有能夠準(zhǔn)確的判斷、處理信號(hào)干擾問(wèn)題，則很容易導(dǎo)致聯(lián)鎖投用效果不理想。通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)干擾進(jìn)行控制，在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)卡件對(duì)輸入判斷閉合進(jìn)行管理，也可以利用繼電器作為隔離，如果對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行干擾，則很有可能是因?yàn)榻拥夭环弦蠖鸬摹?/p>

接地能夠保證電子設(shè)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(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出干擾。錯(cuò)誤的接地會(huì)造成干擾信號(hào)嚴(yán)重，也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)SIS系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，其中SIS控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)接地屏蔽，交流地以及保護(hù)地等不同類型，通過(guò)接地系統(tǒng)能夠快速的促進(jìn)SIS系統(tǒng)的運(yùn)行效果。如果接地系統(tǒng)過(guò)于混亂，很容易導(dǎo)致各個(gè)不同接地點(diǎn)，電位分布不夠均勻，而且不同接地點(diǎn)之間也會(huì)存在明顯的電位差，造成閉環(huán)電路，導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在電纜層中必須要保證一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層的兩端都接地，則很容易產(chǎn)生電位差，如果有電流經(jīng)過(guò)屏蔽層，并且引發(fā)了一場(chǎng)狀態(tài)，也很容易造成接地電流過(guò)多，而導(dǎo)致系統(tǒng)硬件發(fā)生破壞。

（四）管理方面的問(wèn)題

在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，由于大多數(shù)的操作人員有聯(lián)鎖投切的權(quán)限，在操作的過(guò)程中將軟旁路開(kāi)關(guān)會(huì)誤打到旁路位置，而且輔助臺(tái)上的硬旁路也會(huì)打到旁路位置，這樣的情況很容易導(dǎo)致聯(lián)鎖投用效率低。為避免此類異常操作發(fā)生，必須要加強(qiáng)對(duì)安全聯(lián)鎖的管理，確保聯(lián)鎖管理制度得到有效落實(shí)，避免出現(xiàn)人為因素而導(dǎo)致各種問(wèn)題的產(chǎn)生。

結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)安全儀表聯(lián)鎖無(wú)法投用的具體原因進(jìn)行分析，并且總結(jié)了在設(shè)計(jì)安全儀表系統(tǒng)時(shí)，必須嚴(yán)格按照生命周期任務(wù)內(nèi)容以及目標(biāo)考核等進(jìn)行分析，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量評(píng)估。確保安全儀表系統(tǒng)技術(shù)要求符合規(guī)范等，在工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)該結(jié)合具體的工況進(jìn)行判斷，加強(qiáng)對(duì)儀表的科學(xué)選型，確保儀表設(shè)備采購(gòu)管理的效率和質(zhì)量。

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