石油化工仪表专业本质安全设计探讨
2024年化工装备的本质安全化（三篇）
2024年化工装备的本质安全化1本质安全与本质安全化1）本质安全是指机器、设备本身所带有的安全。
是指一般水平的操作者，即使发生人为的误操作，虽然发生有不安全行为，但人身、设备和系统仍能保证安全。
2）本质安全化是将本质安全原来的内涵加以外延，本质安全化的新定义：对于一个人—机—环境系统，在一定的历史技术经济条件下，使其有较完善的安全防护和安全保护功能，系统本身有相当可靠的质量，系统运行中具有可靠的管理质量。
3）本质安全化的基本内容(1)人员本质安全化：(2)机具本质安全化：(3)作业环境本质安全化：(4)生产管理本质安全化：2石油化工装备的本质安全化1）石油化工装备安全运行的特点人一—机系统。
安全性的要求也会与经济条件产生矛盾。
但是从长远来看，安全性和经济性的要求是一致的。
特别对昂贵复杂的大型自动化设备尤为如此。
对安全性的研究范围：①设备运行安全性②工作安全性③环境安全性④元件的可靠性和功能的可靠性2）石油化工装备的本质安全化(1)本质安全化的概念综合运用现代化科学技术，使整机系统各要素和各个组成部分之间达到最佳匹配和协调，使整个系统具有可靠的安全、预防事故和失效保护的机能，使生产设备达到即使操作者发生失误或设备本身发生故障时，仍能自动保障操作者人身安全和生产设备本身不受破坏。
(2)本质安全化的主要标志①生产设备应具有可靠且稳定的安全品质特性；③生产设备应具有完善的自我安全保护功能；③生产设备应有安全舒适的工作环境和良好的人机工程的要求；④系统的故障率及损失率在当代公认可接受水平以下。
3安全设计准则国家标准《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083—85)对各类生产设备的安全卫生设计提出了基础标准。
凡各类生产设备安全卫生设计的专用标准，均应符合该标准的有关规定，并使其具体化。
1）生产设备安全设计的准则(1)生产设备及其零、部件必须具有足够的强度、刚度和稳定性(2)生产设备设计必须符合人机工程学准则(3)在整个使用期内生产设备应符合安全卫生要求的准则(4)优先采用本质安全化措施的准则(5)应对生产设备设计进行安全评价的准则2）生产设备安全设计的一般要求(1)适应能力(2)预防破裂(3)材料①不得使用对人有危害的材料制造生产设备。
化工安全仪表系统设计探讨
2.3 安全仪表系统要具有扩展性和可维护性要让安全仪表系统能够更好的融入到化工企业装置之中，就需要对化工安全仪表系统的扩展性和可维护性进行重视。
对于化工安全仪表系统的拓展性而言，需要在设计阶段预留架设端口，通过预留端口为后续仪器装置接入与化工安全仪表系统拓展打下基础。
我国当前的科技水平发展速度较快，快速发展的生产力让安全仪表系统的更新换代速度不断提升，保证安全仪表系统拓展性能够避免重复的系统设计与开发，不仅节省了企业成本，还避免了因系统变更对化工企业安全生产的影响。
对于可维护性而言，化工安全仪表系统一定要做好保养与维护端和系统交互界面的建设，并且要做好日常的保养与维护工作。
3 化工安全仪表系统在化工企业中的应用3.1 安全识别系统的应用化工安全仪表系统导入化工企业的重要用途就是对化工装置进行保护。
在化工企业的日常生产过程中，经常会由于误动导致装置系统出现紊乱，给操作人员带来安全隐患问题，影响企业的发展。
而通过化工安全仪表系统中的安全识别系统(停车连锁控制系统)能够对装置安全系统进行检测，一旦安全系数超出标准界限的时候，为了保护操作人员，系统会快速的进行故障诊断和排查，并切断危险源。
即使在正常的装置运行过程中，安全识别系统也能够对运行状态进行诊断，并对预期可能存在的故障点进行判断。
3.2 安全仪表系统冗余配置安全仪表系统的运行不会因为系统某一错误而崩溃，导致系统整体功能丧失，这也正是化工安全仪表系统水平的鉴定指标。
比方说在化工合成氮装置，该装置对于整体运行的流畅度要求较高，装置运行起，不能随意的停止运行，所以可以通过安全仪表系统冗余配置来进行小故障问题的排查和运行保障。
4 化工安全仪表系统设计要点4.1 传感器设置要点在进行化工安全仪表系统设计的时候，一定要重视传感器的设置，在系统设计的时候，要想系统能够精准的感知危险信号并作出相应的反应，就需要传感器设置合理，并且运行状态稳定。
在设计的时候，要注重传感器设置的独立原则，要避免系统运行过程中因其他部件损失对传感器产生干扰。
石油化工装置安全仪表系统的设计探讨
石油化工装置安全仪表系统的设计探讨摘要：在石油化工产业持续发展的背景下，由于生产过程中极有可能出现安全事故，故而石化生产安全风险的管控逐渐受到社会关注。
石油化工装置与石化生产作业的安全性具有直接关系，因此为提高该装置安全性，实现对其异常动作进行高效检测，必须对安全仪表系统形成正确认知，掌握该系统的核心内容，结合要求对其进行科学设计，并在石油化工装置中对其进行充分利用，以保障生产安全，该点对石油化工产业健康发展具有积极的促进意义。
基于此，本文将对石油化工装置安全仪表系统的设计对策进行分析。
关键词：石油化工；化工装置；安全仪表系统1 石油化工装置安全仪表系统常见故障原因1.1 设计时考虑不周全设备设计原则上精准、精确，只有这样才能够真正发挥设备作用。
所以，在设计石油化工自动化仪表上，就需要保证设计合理。
但是，从实际情况上能够看出，因为石油化工行业的生产环境较差，所以在具体设计上所需要考虑的因素也比较多，如果没有从实际情况入手来有效选择，没有严格按照规定来设计，这样都会影响仪表的精准度，从而导致仪表不能够充分发挥作用。
1.2 忽略部位整体协调一些石油化工企业缺少对部件的重视，导致自动化仪表在实际作业上因为小部件故障导致仪表失效。
所以，在具体制造上，就需要能够对小部件和大部件的联系加以分析，只有这样才能够更好地发挥自动化仪表的实际作用。
因此，在实际制作中，就需要充分考虑部件的协调，避免因为认知不全，导致自动化仪表无法充分发挥作用。
1.3 缺少严格使用管理根据相关人员调查能够看出，当前我国石油化工企业在不断发展，石油化工企业的管理水平也在不断提高，并加强对自动化技术重视。
但是，从实际情况上能够看出，其中还有一些问题没有解决，这些问题不仅会影响自动化仪表精准度，而且还会影响生产安全。
而出现一些问题的原因则是工作人员自身专业素质不足，不能够胜任工作。
因此，在具体操作上就会出现错误方法，严重的影响仪表工作效率。
化工仪表与本质安全
化工仪表与本质 安全的发展趋势
智能化仪表的发展趋势
智能化仪表将具备自我诊断、自我修复和自 适应功能，提高生产效率和可靠性。
智能化仪表将实现远程监控和远程操作，降 低人工成本和提高生产安全性。
智能化仪表将采用大数据和人工智能技术， 实现生产过程的实时分析和优化。
智能化仪表将实现与生产设备的无缝集成， 提高生产过程的自动化和智能化水平。
02
自动控制：化工仪表可以实 现自动控制，减少人工操作， 提高生产效率
04
减少事故：化工仪表可以提 前预警事故，减少事故发生， 提高生产效率
本质安全的概念
安全仪表系统的定义
安全仪表系统是一种用于监控和 控制生产过程的自动化系统。
安全仪表系统的目的是确保生产 过程的安全性和可靠性。
安全仪表系统通常包括传感器、控 制器、执行器和显示设备等组件。
安全仪表系统的标准化趋势
国际标准：IEC 61508和IEC 61511是安全仪表系统的国际标
准，正在逐步推广和实施。
企业标准：越来越多的企业开始 制定自己的安全仪表系统标准，
以提高生产安全和产品质量。
国家标准：中国国家标准GB/T 20438和GB/T 21109是安全仪 表系统的国家标准，正在逐步完
安全仪表系统可以应用于各种工业 领域，如石油、化工、电力等。
安全仪表系统的功能
满足法律法规和 安全标准的要求 6 降低生产成本和
环境污染 5 提高生产效率和
产品质量 4
监测和控制生产过 1 程中的危险因素
预防和控制事故的 2 发生 保障生产过程的安 3 全可靠
安全仪表系统的设计原则
01 独立性：安全仪表系统应独立于其他控制系 统，避免相互干扰
石油化工装置本质安全设计
石油化工装置本质安全设计石油化工企业生产中所处理的物料其性质千差万别，绝大部分物料都存在易燃易爆、有毒有害、腐蚀性强，或自聚或分解等危险特性，工艺生产流程也各不相同，十分复杂。
许多工艺品种涉及到氧化、聚合、电解、取代等反应过程，而这些反应过程常伴随着高温、高压的反应环境。
这些工艺过程一旦出现反应原料比例失控、撤热不当、操作失误，就可能导致飞温、爆聚，进而导致爆炸等危险的发生，从而造成安全事故。
其影响范围大、伤亡人数多，还会带来环境污染和社会稳定等问题。
关键词：石油化工;装置设计;本质安全1导言在石油化工生产装置中，保持安全运行已经成为贯彻装置全生命周期的必然追求。
在流程工业中保障安全常用的措施有增加安全设备、增加操作人员及巡检频率等。
此类措施虽然在一定条件下有利于降低风险，但是增加安全设备必然会导致流程变得复杂和对安全系统要求的提高;增加操作人员及巡检频率将加大操作人员的工作强度及心理压力，这与企业追求利润的基本目标相悖。
由于无法避免自动控制检测元件的失效性和人为的操作失误，潜在的风险会一直伴随着生产装置的运行而存在。
为了降低过程风险，对过程进行本质安全设计显得尤为紧迫。
2本质安全的设计原则自20世纪50年代本质安全理论诞生以来，大致经历了经验、制度和预控3个阶段。
预控即本质安全阶段，是安全管理的最高阶段，其基本的原理是运用风险管理技术，采用技术和管理综合措施，以预测潜在风险源来控制事故，从而实现一切意外和风险均可控的目标。
本质安全设计是实现该目标的主要前提和保证。
本质安全设计是从项目规划、工艺开发、过程控制等源头消除或降低危险、有害因素，从而实现安全生产的目的，因此，必须遵守以下设计原则。
2.1安全第一、预防为主的原则以人为本、安全第一是本质安全设计的最高目标。
生产和安全相互依存，不可分割。
离开生产活动，安全就失去了意义，没有安全保障，生产就不能顺利进行。
安全和生产的辩证关系要求石油化工装置本质安全设计过程中必须执行有效性服从安全性原则。
石油化工安全仪表系统设计
石油化工安全仪表系统设计随着我国社会和经济的快速发展，科学技术也在不断进步，在安全仪表系统设计中，引入了安全等级的概念，就是要求设计人员在对一个具体生产装置设计时，首先应该对其安全等级要求进行评估，确定其安全等级范围，以避免设计的盲目性，造成不必要的浪费，这样一来不仅有利于石油化工装置安全仪表系统设计的进步，还为我国经济的整体发展奠定良好的基础。
1安全仪表系统的综述所谓的安全仪表系统就是保证仪表安全运行的系统，主要是由逻辑运算器、传感器、执行软件以及配套的软件系统。
一旦生产过程中出现报警，仪表的安全系统就会自动响应，自动执行安全保护程序，使得生产人员和装备处于安全的状态。
在系统正常检测的时候，不同的参数表示不同安全程度，此时就要用安全度等级来表示，简称SIL。
SIL实际上就是根据定额时间内和相同的条件下，安全仪表系统正常运行功能的概率情况，是国际上普遍采用的表征仪表系统可靠度的参数。
根据国际电工委员会（IEC）的要求，将安全程度的等级分为4类，分别为SIL1、SIL2、SIL3、SIL4。
石油化工仪表的安全系统就是生产工艺的保护层，其处在第一层，能够有效地监测和预防危险事件的发生，因此合理的设计仪表系统就显得格外重要。
2安全仪表系统设计应遵循的基本原则2.1确保仪表系统可靠准确由于石油化工装置安全仪表的独特作用，设计的仪表系统，必须确保系统能够长期安全、可靠、稳定运行，这是设计石油化工装置安全仪表系统应当遵循的一条重要原则。
这就要求在进行设计时，要在系统设计、元器件选择、软件编程上要统筹全面考虑，以确保仪表系统绝对安全可靠。
比如：必须确保仪表在正常条件下可以安全运行，同时，在误操作、出现供电故障等非常情况下，系统也能够安全运行。
2.2确保仪表功能健全稳定充分发挥石油化工装置安全仪表的功能，最大限度地满足化工行业对仪表监测数据、安全预警等方面的需求，确保石油化工装置安全仪表功能健全、系统稳定，这也是石油化工装置安全仪表系统设计的重要原则之一。
石油化工装置安全仪表系统的设计分析
石油化工装置安全仪表系统的设计分析随着石油化工装置经济规模的不断扩大，生产自动化水平得到了提升，对安全管理的要求也日益严格。
为保证化工设置生产安全，安全仪表系统受到了国家及相关生产企业的重视。
国家安全监管总局针对化工安全仪表系统管理提出了明確的指导意见，需注重化工安全仪表系统设计、安装调试及操作维护管理等。
若安全仪表系统功能不能正常发挥，系统设计存在多种缺陷，则易引发各类安全事故。
因此，安全仪表系统的合理设计至关重要。
1石油化工装置安全仪表系统概述安全仪表系统（SIS）又被称为安全联锁系统、紧急停车系统、安全关联系统、安全停车系统等。
该系统可对生产装置或设备可能存在的风险、控制风险范围进行分析和监测，并采取相应的措施，使其进入一个预定义的安全停车工况，可弱化故障的恶劣影响，有效控制影响范围，维护生产系统、设备以及环境、工作人员的生命安全。
SIS在过程变量越限、机械设备、系统自身故障或是能源中断时，可以自动完成预先设定的动作，使操作人员、工艺装置转入安全状态。
SIS自身是故障安全型系统，对硬件与软件的可靠性要求较高。
安全仪表系统主要由传感器、逻辑运算单元以及最终控制元件等共同组成，对工业安全进行层次化管理，如图2所示，其中最为关键的是工艺流程的确定以及选用的生产装置的运行性能。
建立基本过程控制系统需对过程对象及运行状态进行严格监督。
若运行状态超出了系统极限，系统则会自动将其设置为安全状态。
预定条件参数主要包括压力高限、温度高限等。
安全仪表可以对生产系统中的高风险工艺及危险状态进行检测，通过组态的连锁逻辑对现场的电磁阀进行控制, 进行切断或导通等处理，从而保证生产工作人员的安全。
2石油化工装置安全仪表系统设计分析2.1分类与选型设计在安全仪表系统中，可以综合应用多种技术，如电气技术、电子技术、可编程技术等,优化系统性能。
若安全仪表系统采用电子技术、电气技术方案，则可以通过继电器实现逻辑连锁过程，但是系统对于安全要求较高，则采用电子技术、电气技术会存在一定的局限性。
石油化工仪表安全维护的几点思考
石油化工仪表安全维护的几点思考摘要：当前我国的石油化工业在快速发展，化工产品生产过程中，具有有毒、易爆、易燃等多种特征，有较大的危险性，这样就要求在生产的过程中应当更加注重安全性问题，生产过程中即使再小的失误都会带来较大的事故，这样就会对生产设备自身的稳定性以及安全性带来极大的影响，当前我国石油化工仪表安全运行问题也得到诸多关注。
文章分析了石油化工仪表常见故障，探讨了加强石油化工仪表安全维护的措施。
关键词：石油化工；仪表安全；维护措施引言石油化工产业在当今社会中的作用日益明显，给人们的生活带来了极大的方便，因此国家也逐渐加强对起的重视程度。
石油化工中的仪表安全关系到整个化工工作能否正常进行，是一个关键性因素，但是目前我国石油化工仪表方面仍存在着些许问题，需要我们竭力找到最适合的维护措施。
一、石油化工仪表常见故障分析1、流量测量仪表流量仪表的测量原理大体可以分为容积法、速度法和质量法等等。
流量仪表有许多分类，而且工作原理也不尽相同，所以呈现出的故障也是多种多样。
流量仪表出现故障时会显示出不均匀的波动，数值偏大或偏小。
流量仪表故障的成因涉及多个方面，故障现象可直观体现为仪表上的参数变化，比如常见的雷诺数、密度、粘度等参数的变化。
如果在测量气体的过程当中缺乏稳定温压补偿，那么设计温度与压力则会出现不一致的情况，进而导致流量指示发生误差，测量传递发生阻隔，以及导压管出现泄漏、结晶堵塞、介质不能充满导管、管线出现震动等情况，此外还可能出现传递信号回路接线受到腐蚀或产生松动、干扰，仪表自身电路板破损或膜盒出现变形等。
2、压力测量仪表压力测量仪表故障比较常见，我们首先要知道它的工作原理是处于压力状态之下的，压力发生变化，那么测量元件也会产生不同程度的应力形变，然后将这种应力形变转换成为电信号实现传输。
压力仪表常见的故障主要是膜片变形或者导压管发生堵塞，因为压力测量中压力开关被使用的频率很高，所以腐蚀、松动、接触情况都可能令接线处产生异常，导致仪表发生故障。
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其他
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弘 ＝ 计 是 通 过设 计 手 段 ， 目规 划 、 ［ ＝ 本质 安全设 从项
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（ 中石化宁波工程有限公司 ， 浙江 宁波 ３ ５ ０ ） １ １ ３
摘要 ： 仪表专业的设计工作与装置的本质安全密切相关 ， 必须把本质安全设计理念贯穿于工程设计 的全过 程。结 合工程 中的
经验实例 ， 讨论了仪表专业在设计 中需要重点注意的与本 质安全设计有关的 问题 。着 重对 基础设计 阶段 的控制方案设置及仪 表选型需注意的问题进行了论述 ； 同时 ， 就详细设计 阶段关 于控制室设计 、 仪表安装工程 中的材料转换和材料代用 、 仪表采购过 程中的技术确认 ； 如何理解 标准规范 中与仪表专业有关 的安全要求等 问题进行了探讨 。
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以人 为本 ， 全第 一是本 质安 全设计 的最高 目 安 标 。生产 和安全 相互依 存 ， 不可分 割 。安全 和生 产 的辩证 关 系要求 石 油 化工 装 置 本 质安 全 设 计 过 程
中优 先执 行有效 性 （ 可用性 ） 服从 安全 性原 则＿ 。 ２ ］ 对 于成熟 的工艺 流程 ， 其控制 方案 已经 得到 多 个 同类装 置 的验 证 ， 用 的 “ 取 二 ” “ 取 中” 采 三 、三 、
石化 行业 ， 工艺流程 复杂品种繁多 ， 物料大 多易 燃易爆 ， 或高温 高压或具有腐蚀 性和毒 性 ， 一旦 发生
火灾 、 炸事故 ， 害性很大 。图 １ 国外某保 险 爆 其危 是
公司统计 的石油 化工行业 １ ０ ０ 个最 严重 的事故损 失
现场 及职业 安全 方 面 ， 于高 危 的 石化 行 业 ， Ｅ 对 ＨＳ 管理 体系必 须包 含工 艺安全 管理 的 内容 ， 本质 安 而
准规 范 、 术和管 理措 施避 免此类 事故 的发 生 。 技
各 工程公 司按 照“ 定 ” 内容 进 行 细化 并 在 设 计 规 的
过程 中执行 。
稿 件 收 到 日期 ：２ １ — ５ ０ 。 ０ ２ ０ — ７
作 者 简 介 ：王 同 尧 （ ９ ８ ）男 ，９ ３年 毕 业 于 山东 化 工 学 院 化 工 １５ ， １８
随着生 产技术 的发 展 ， 化业 越来 越 向着 大 型 石 化方 向转变 ， 并且 随着 能 源结 构 的变 化 ， 化 行业 石
足够重 视 。笔者 结 合工 程 设 计 实践 重 点 对 工 程设
计过程 中需 要注 意 的几 个 问题进行 探讨 ， 供相 关人 员参考 。
１ 本 质安 全设计 的重 要性
段 试车
阶 段
制 室采用 信号分 配 器 “ 进 二 出” 一 的方 案 尽 管 也 能 实现且 节 省投资 ， 但从 本质 安全 的角度 考虑 应独立
设置 。
图 ２ 石油化 工厂 生命 周期 及 设 计 变更 费用 比较
２ １ ３ 选 用正 确 的现场仪 表 ．．
２ 设计 阶段本 质安 全设计 应关 注的 重点
置） 安全必须进行 的有 关活动 ， 包括从项 目规划设 计 的启动 到项 目（ 装置） 及其辅助设施 不再 可用为 止 的 整个周期 。因此 ， 质安 全设 计理 念 要贯 穿 在工 程 本 设计 的各个阶段 。不 同设计 阶段对装 置本质安 全 的 影 响不 同 ， 设计 变更 产 生 的费用 也 大不 相 同 。图 对
关键词 ： 石油化工 仪表专业 本质安全设计 标准规范 中图 分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０７ ７２（０ ２０ — ０７ ０ １０ — ３４２１）３ ００ — ５
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ａ ｏ ｔＩ ｒｎｓｃ Ｓ ｆ ｔ ｓｇ ｔ ｏ ｈｅ ｉ ａ ｎ ｔ ｍ ｎ ｎ ｐｅ ｉ ｌｙ ｓ ｕ ｓｏ ｂ ｕ ｎｔ ｉ ｉ ａ ｅ ｙ Ｄｅ ｉ ｎ ｏｆＰｅ ｒ ｃ ｍ ｃ ｌＩ ｓ ｒ ｅ ｔＳ ｃａ ｔ
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第４卷 ８
第 ３ 期
石
油
化
工
自 动
化
Ｖｏ ． ８。Ｎｏ ３ １４ ．
２１年 ６ ０２ 月
ＡＵＴ０ＭＡＴ１ ０Ｎ Ｎ ＥＴＲ（ － Ｉ Ｐ ） ＣＨＥＭ Ｉ ＡＬ Ｉ Ｃ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｊ ｎ ，２ １ ｕｅ ０２
石 油化 工 仪 表 专业 本 质 安 全 设 计 探
王 同尧
上 游原 料和 下游产 品 的种类 在不 断增 多 ， 装置 之 间
的界 面关 系越来越 复 杂 ， 因而 石化 行业 事故 的突发
性 、 害性 及社会 性倍 受关 注 。 灾 目前 国 内工 程 公 司非 常 重 视 ＨＳ Ｅ管 理 体 系
的建立 和运 行 ， 常 把 ＨＳ 通 Ｅ管 理 的重 点 放 在施 工
ｉ ｓｒ ｍｅ ｔｉ ｓａｌｔ ｎ ｅ ｇｎ ｅｉｇ，ｔｃ ｎ ｃ ｌｃ ｎ ｉ ａｉｎ ｆ ｒｉ ｓｒ ｍ ｅ ｔｐ ｒ ｈ ｓ ｎ ｄ ｔｉ ｄ ｎ ｔｕ ｎ ｎ ｔｌ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ａｏ ｅｈ ｉａ ｏ ｆ ｍ ｔ ｏ ｎ ｔｕ ｎ ｕ ｃ ａ ｅｉ ｅａｌ ｒ ｏ ｅ
２ １ 基 础工 程设计 阶段 ．