PAGE平頂山學院2008屆本科生畢業論文彈簧振子振動的探討王某某石油化工安全儀表系統的功能分析與評價摘要石油化工業對我國的經濟發展有著直接的影響。跟隨中國石油化工企業規模的不斷擴大，相應的儲罐區也在不斷增加。最近，罐區火災和爆炸造成了重大的社會后果。石油化工生產過程中存在著各種各樣的項目和風險較大的項目。想要減少此狀況，石化公司應尋求在生產流程中增強和引入不同的控制機制。為了管理與控制各方面的工作，有必要增強相應設備的合理設計，使之進一步研究，并努力優化儀表系統的設計，以增加安全性、穩定性與可靠性。石油化工安全設備功能分析與評價的基礎上，分析了安全儀表系統的概念、特點及評價要點。其次，我們研究了安全儀表系統的一般類型、功能分析和改進建議。最后，本文通過具體的工程實例說明了安全儀表系統的功能和評價，期望本研究對石油化工企業的安全行車安全起到重要的作用。關鍵詞：石油化工，安全儀表系統，功能分析目錄24118一、引言 112342二、安全儀表系統的概念及特點 128191（一）安全儀表系統的概念 1475（二）安全儀表系統的特點 225268（三）安全儀表系統的評價要點 378571.穩定性 3304772.科學性 343973.安全性 416547三、石油化工常見安全儀表類型 417006（一）流量儀表 412154（二）壓力儀表 526690（三）溫度儀表 530870（四）物位測量儀表 510308四、石油化工安全儀表主要功能分析 61322（一）自動化系統可編輯作用 616599（二）儀表記憶功能 65150（三）數據處理能力 620239五、石油化工安全儀表功能改善的建議 726846（一）對傳感器的冗余進行科學設計 716578（二）對安全儀表系統進行全面設計 831121（三）做好融入配置工作 815456（四）加強相應管理工作 924624六、石油化工安全儀表系統應用案例分析 1021565（一）項目概況 1011530（二）改造內容 1118802（三）效果評估 1228350七、總結 12642參考文獻 14一、引言在經濟飛快發展的背景下，科技也獲得了提升。石油化工行業的生產方式已由傳統生產方式變化成自動化生產方式。石油化工，又稱石油化工，是我國經濟的重要分支。它是國民經濟的中心，為交通、電子、其他行業和人類生活提供廣泛的服務。石油化工行業環境復雜危險。過去，化工行業制造化工產品的傳統工具數量相對較少，操作結構相對簡單，他們的工作通常由制造工程師執行。20世紀中葉以來，科學技術飛速發展，自動化技術獲得了進步。自動化控制工具是在電力和自動化技術有效集成的技術背景下創建的。在我國目前的化工、生產、計量控制等方面，自動控制系統被廣泛使用，自動化水平越來越全面。在生產過程中，安全管理變得越來越重要，需求逐漸增加，石油化工設備在制造過程中的安全運行是安全管理的重要內容。因此，為了保證安全生產，有必要加強安全儀表系統的應用，并對其進行深入研究，為生產安全可靠提供基本保證。二、安全儀表系統的概念及特點（一）安全儀表系統的概念從通常來講，按照安全聯鎖系統的性能，系統的安全性劃分成四個等級。該保護級別衡量給定操作期間系統的整體質量，區別于別的系統數據。換句話說，測量系統不一樣的安全等級可以使測量結果產生很大差異，其中第四級與第三級間的區別十分顯著。因此，這種特殊性能可以應用于不同化學工業的安全設備系統。（二）安全儀表系統的特點安全儀表系統的邏輯控制器是由電氣、電子和可編程電子技術組成的邏輯運算處理器。安全聯鎖系統里邏輯控制器的產生給重點控制與安全保障應用供應了可靠的技術支持。邏輯控制器的顯著技術特征應為，如果系統未能具有高可靠性，并通過冗余或其他方式避免整個系統的故障，則會出現特定的故障狀態。安全儀表系統的邏輯控制器不同于常規PLC，必須采用早期預警和安全方法，確保能夠測試到組件99%以上的潛在危險障礙；由第三方權威認證，此設備適合國際功能安全標準的嚴格性與可靠要求。三大特點是穩定性、安全性和科學性。在生產經營過程中，石油化工公司必須確保系統具有這些特性，來保證生產項目的按時有效的達成。要在公司初期設立安全聯鎖系統。同樣重要的是，確保儀表系統必須在更穩定、及時和及時的基礎上進行處理，以確保儀表的進步和發展更穩定、時間和速度滿足行業標準。在系統設計開始時，考慮為每個過程的每個部分選擇特定的通信措施和各種組件，以確保每個裝置滿足特定安全裝置的規定。為保障安全裝置在事實設計時間里持續好的的運轉情況，特定的工作條件對設備影響的分析足以擴展操作員的整體實力。為減少公司內部管理良好的影響，完成討論工作。影響安全聯鎖系統的原因有很多。所以周期設計中，首先需要提高石油化工行業設備的穩定性，加強管理體系的管理和維護，合理控制一切可能發生的突發事件。（三）安全儀表系統的評價要點1.穩定性在設計石油化工安全設備時，應首先考慮穩定性。在現代石油工業中，安全管理是最重要的內容。因此，在相應設備和設備的設計過程中，可以保證整個設備的穩定性，有效地保障相應人員的安全，有效地開展各種采油活動。這是開發設備安全系統時一定要聽從的關鍵準則。為了達到此準則，一定要具體思考系統的設計，以保障設備十足的系統安全。在生產設備測量系統的開始與結束時期，能夠在實踐與保護時期保障人體健康和穩定性以及設備的環境穩定性。對于任何可能導致故障的電源，穩定工具系統必須給出正確和適當的說明，事故可以首先防止事故發生，防止事故變得更嚴重或更廣泛，并且可以將維護成本降至最低。2.科學性科學性主要是指石油化工安全防護裝置的設計，根據科學原則，不應違反科學原則。您必須考慮每個系統中每個組件的連接，確保每個工作鏈接的良好工作、科學連接和有效操作，確保整個組件在高效和高效的狀態下工作并滿足設備的最新生產需求。提高安全設備市場占有量，加強有關公司是重點競爭力。3.安全性安全是石油化工安全防護設計一定要達到的基本準則。設計流程一定要保障人的安全，堅守且落實以人為先的觀點。這種方法本身就是整個設計結構，更加人性化、一致性，符合現代人對本儀器系統的要求。簡言之，這三項基本原則必須符合石油化工保障措施的設計。同時，結合實際情況分析了幾種特殊情況和影響因素，確定了前進目標。有必要不斷提高相關人員的專業知識，以便在越來越多的設備故障情況下，安全設備系統能夠重新生成問題，從而重新生成其價值，并確保整個石油行業的增長和進步。三、石油化工常見安全儀表類型（一）流量儀表流量儀表的主要工作是進行液體流量檢測和流量檢測，必須根據測試數據確定液體輸入和其他參數。十分普通的是電磁流量計與超聲波流量計。（二）壓力儀表必須有壓力計來監控壓力波動與化學品生產情況，影響生產質量和效率的化學因素各不相同，因為許多因素影響內部壓力。在實際化工生產過程中，使用壓力表檢測生產過程的壓力狀態，并根據恢復壓力值調整壓力表。（三）溫度儀表由于化工生產對溫度要求較高，因此有必要使用溫度計嚴格控制溫度范圍。溫度計可接收熱源信號，反饋實際生產溫度。因此，可以控制化學生成中的環境溫度。此外，溫度計還可以采集溫度并記錄在系統里。（四）物位測量儀表物位測量儀表的儀表是掌控化工生產原材料的導入。物位測量儀表劃分成導波雷達、回波反射器和其他設備。制造商可根據實際精度要求進行選擇。在化工生產過程中，原料的配比直接影響到產品的質量。因此，為了控制原材料水平，有必要使用料位測量儀，這不僅可以確保產品質量，而且可以提高制造的安全性。四、石油化工安全儀表主要功能分析（一）自動化系統可編輯作用如今的化學夾具一般將電子控制軟件與電氣和電子設計技術互相結合，以達到自動化作用。全新的自動控制系統的控制模塊采用可編程控制模塊，使自動儀表的操作和控制具有靈活的編程能力，保證了邏輯單元的控制靈活性優化。（二）儀表記憶功能記憶功能結合了自動控制系統功能和自動信息存儲技術。傳統的化工生產設備通常使用邏輯電路和時序電路記錄設備信息，但這種方式是在信息記錄過程中，因此在下一條信息記錄出現后，會直接覆蓋上一條信息記錄，有一個明顯的缺陷，因此，無法跟蹤和總結信息。該儀器將化工設備自動化與信息技術相結合，具有一個小型信息插槽，能夠儲存經過信息形成的隨機記憶，防止信息遺失，還有被修改后以防信息損失。另外如今的化工儀表能夠添加算術運算模塊，以實現裝置信息的極值計算。（三）數據處理能力在當前的化工生產中，信息數據的生成速度非常快，對這些信息的操作和分析是化工設備科學調整的基礎。目前的自動化化工儀表具有很高的信息處理功能，化工設備可以對化工設備的信息進行校正，利用數據處理技術對化工設備的信息進行校正，不記錄化工生產信息。另外，儀器信息收集的準確性得到了提高。五、石油化工安全儀表功能改善的建議為了提高儀表系統的功能，在涉及石油化工系統時，對已開發的設備進行保護，并對與設備運行相關的過程和行為進行深入分析。根據評估內容，詳細介紹了整個安全裝置及其安全系統的評估工作。另外，如果分析與評估流程里，確定設備系統安全性低，就是系統設計必須集中在DCS里，來智能化操控系統設計本錢。另外，故障頻發的配置來說，在制作過程中的不良應用不但可能造成極大的威脅，還會影響直接的生產訂單。因此，有必要改進安全工具系統。同時檢查某些循環功能的安全指標，確保生產安全可靠。（一）對傳感器的冗余進行科學設計冗余是儀表的關鍵構成部分，同時是系統設計的關鍵構成部分。但是，在冗余配置中，并不是全部的傳感器都適應此配置。SIL是傳感器故障概率的前提標準。若是安全系統的傳感器達到此要求，人員應選擇傳感器的集成，以導致安全系統達到設計要求。若是傳感器不符合SIL要求，在此階段應加強冗余傳感器的應用。然而，當應用冗余傳感器的時候，設計者必須充分思考系統的安全性，同一時間把增多的功能數量與堵塞時間作為合理應用邏輯結構的根基，并充分思考系統的適配性。于這種情況下，也必須保證測量設備系統的可靠安全性。因此，在實踐中，需要正確使用三取二形式的邏輯結構。（二）對安全儀表系統進行全面設計而對石油化工防護裝置來說，SIL是與整個系統功能相關的最重要的內容，經常用各種部件來補充和實現安全設備的功能，以保證整個設備的完整性。主要部件應包括控制器、執行器、傳感器等。每個組件之間都有密切的關系。負責人要多注意這些連接，了解并了解相關的SIL內容，以確保每個組件都是最新的。例如，在檢查和分析邏輯控制時，首先將設備SIL確定為3級，以最大限度地提高整體控制效率并將控制故障率控制在0.1%以內。如果SIL為2，此時的典型故障率通常控制在1%以內，以更好地匹配整個組織的特點，在實際運行中更加合適和高效。在實際運行中，整個系統的穩定性受到邏輯控制的影響，但根據實際石油化工公司的研究，了解到很多工人特別關注邏輯控制的內容。如果整個安全相關系統的管理不安全，系統不穩定。因此，在設計系統時，負責人必須考慮多方面的問題，以確保設備符合相關標準，標準的水平可以保障了系統的平穩運轉與發展。（三）做好融入配置工作石油化工安全儀表系統在實際設計中存在很多失效。因此，系統設計過程要求相應人員充分了解各設備的故障率，并通過并聯方式分析整個系統的故障率。例如，如果邏輯控制器具有3級失效率，它將滿足某些系統要求。在實際設計過程中，設計者還對實際邏輯控制器的故障率進行三級監控，同時對傳感器與執行器出現問題開展監視。速度調節成2級，如今系統的錯誤率在2級計算與分析。在這種情況下，如果整個系統的故障率為2級，則不能按照自動安全系統的具體要求降低系統的故障率。在這種情況下，正確的開發人員需要采取正確的措施來解決問題。為了改進傳感器，一般會選擇冗余配置。經過討論上面幾點并引入冗余方法，能夠提升系統的安全級別。同一時間，設計人員能夠在配置備份期間配置執行器與螺線管。此時，為了保證安全，就需要根據這兩個特點進行科學合理的配置。全系統級別有效。將您的系統升級到符合SIL3標準，使系統更安全，滿足生產經營人員的具體要求。不同的儀表系統條件對執行機構有不同的要求，執行機構的類型和功能也有一定的差異，所以在實際設計過程中產生了不一樣的執行機構、要求與標準。如今，系統里的兩個執行器聯結使用。這種方法可以有效地提高SIL。因此，設計過程要求設計人員根據系統的真實狀況開展討論，借此是根基選擇驅動器，并根據驅動器的功能特點創建合適的備份配置，這是提高SIL值的唯一途徑。（四）加強相應管理工作每個項目的發展都與相應的行政工作密切相關。在設計石油化工設備系統時，管理工作是一項持續的任務。由于我國石油化工工業的快速發展，人們的生產生活與石油資源的維護息息相關，對石油的需求不斷變大。在石油開采中，化學儀表系統十分關鍵，需要進行適當的研究和分析，并全面實施整個系統的保護和運行。在提供保護和風險意識方面，特定流程中存在一些挑戰，目前無法滿足人們的需求。選擇正確的計算方法可能會導致整個設備出現問題，因此在執行各種評估任務時應使用科學的方法。除了最終設計結果的呈現之外，圖紙與方案也有著相應過失，此過失的發生與管理不科學有關，非常重要。只有通過全過程的科學管理，才能提高整體工作效率。這使人們能夠快速制定相應的管理計劃，有效地保證設備整個安全系統的安全穩定，以及每個員工在生產過程中的行為。這讓每位員工都能按照相關標準工作，確保整個系統的安全穩定運行。六、石油化工安全儀表系統應用案例分析（一）項目概況某石油化工公司儲運車間更換了汽油組分罐。改造后的流程如圖6-1所示。在安全相關系統的改革過程中，經過HAZOP分析和SIL評估后，下一個SIF被評估為SIL1。（1）儲罐液位監控器關閉相應儲罐進口管路的氣壓截止閥。（2）儲存容器的液位開關關閉相應輸出管路上的氣壓截止閥，同時關閉泵。圖6-1改造后的汽油組分罐流程示意（二）改造內容GB/T50770-2013《石油化工安全儀表系統設計規范》和《中國石油化工易燃可燃液體氣壓罐面積調整導則》依照第4.1.3和4.1.4條內容:安全鎖用電磁閥。與原氣動耦合閥的入口和出口管道串聯。按照SIL分類，新電磁閥一定要達到SIL1要求，電磁閥配置就像圖6-2表示。一個新的電磁閥能夠在緊急狀況下關閉安全系統。原裝電磁閥用于控制正常操作條件下的閥門更換。新的電磁閥的DO信號來自安全相關系統，原電磁閥的DO信號來自SCADA系統。連接安全系統后，氣動切換閥的閥門復位信號發送至SCADA系統并顯示，閥門復位信號線作為原件使用。圖6-2電磁閥配置示意圖（三）效果評估由于污油罐的安裝沒有預留接口，并且考慮到成本和施工時間控制因素，安全聯鎖中包含的液位開關被外部SIL認證的測試裝置所取代。用戶重新配置的設備安全電路符合SIL1要求，減小儲罐區的危險，提高了儲罐區的安全。七、總結現代石油工業的生產工藝克服了傳統生產工藝的缺點。隨著信息技術的進步，自動化生產是十分普遍的。此外，使用我國相關技術的石油化工產品的自動化生產也越來越先進。加強石油化工設備的管理在工業自動化中非常重要。為保障整個石油化工行業的發展，我們需要更加關注石油化工裝備系統，進一步優化，保證整個系統的穩定運行。自動化安全系統是