王 榮

（江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保股份有限公司，江蘇南京 210000）

石油化工儀表專業(yè)本質(zhì)安全設(shè)計研究

王 榮

（江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保股份有限公司，江蘇南京 210000）

分析了石油化工儀表專業(yè)進(jìn)行本質(zhì)安全設(shè)計的必要性，同時闡述了石油化工儀表專業(yè)在本質(zhì)安全設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)掌控的設(shè)計要點，最后結(jié)合多年經(jīng)驗，提出了一些在本質(zhì)安全設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)注意的事項，旨在確保本質(zhì)安全設(shè)計的有效性。

石油化工儀表；本質(zhì)安全設(shè)計；設(shè)計要點

1 分析本質(zhì)安全設(shè)計的必要性

對于石油化工行業(yè)，其中涉及到的工藝流程非常復(fù)雜，品種繁多，且大部分物料都具有易燃易爆的特性，甚至有的物料具有毒性、腐蝕性，若遭遇高溫高壓爆炸或火災(zāi)事故，所造成的后果非常嚴(yán)重。國外某保險公司歷時一年統(tǒng)計的有關(guān)石油化工行業(yè)歷年來所發(fā)生的一百起嚴(yán)重事故及損失分布。爆炸與火災(zāi)占據(jù)總事故份額的97%，面對如此之大的占比，便需要進(jìn)行本質(zhì)安全設(shè)計，合理的設(shè)計是科學(xué)應(yīng)用各項技術(shù)管理措施、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及技術(shù)準(zhǔn)則的前提。這是因為本質(zhì)安全設(shè)計主要是在設(shè)計手段的利用下，圍繞項目規(guī)劃—工藝安全管理—過程控制等過程來降低或者消除潛藏的不安全因素，維護(hù)生產(chǎn)裝置運行安全。結(jié)合已有經(jīng)驗?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，即便是已經(jīng)發(fā)生故障或者存在誤操作問題也不會出現(xiàn)非常嚴(yán)重的安全事故。

在國家標(biāo)準(zhǔn)定義中，安全生命周期實際上指的是為確保項目安全所進(jìn)行的一系列安全防護(hù)活動，且整個活動開始于項目啟動，結(jié)束于項目停止使用。因而對于本質(zhì)安全設(shè)計來講，其會初選在工程設(shè)計的每一個階段之中，且設(shè)計階段不同對裝置本質(zhì)安全所造成的影響會有不同，進(jìn)而產(chǎn)生的費用也會不一樣（如圖1）。

圖1 石化企業(yè)設(shè)計變更與生命周期之間的費用比

2 設(shè)計要點

2.1 基礎(chǔ)工程設(shè)計

圍繞現(xiàn)場操作維護(hù)與工程設(shè)計的角度進(jìn)行分析，對于儀表專業(yè)來講，從特性出發(fā)應(yīng)是“面廣且點多”。其中，自動控制為“大腦”，現(xiàn)場測量儀表為“眼睛”，自動閥門為“手腳”。由此可見，儀表專業(yè)各個裝置同本質(zhì)安全設(shè)計間有著密切關(guān)聯(lián)性，因此無論是在執(zhí)行元件、測量儀表，還是在控制系統(tǒng)中，只要有問題出現(xiàn)便容易引起事故。而這便決定了本質(zhì)安全設(shè)計之初，應(yīng)圍繞現(xiàn)場儀表、自動化控制系統(tǒng)和控制方案等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。

（1）控制系統(tǒng)設(shè)計，主要是根據(jù)安全聯(lián)鎖裝置要求、PDP的要求、工藝復(fù)雜度以及裝置規(guī)模等內(nèi)容進(jìn)行考慮，特別是當(dāng)涉及到綜合透平壓縮控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)和火災(zāi)氣體報警系統(tǒng)時，上面的內(nèi)容是考慮重點。

（2）合理設(shè)計控制方案，始終堅持“以人為本”，將安全作為本質(zhì)安全設(shè)計的首位，安全與生產(chǎn)不可分離，相互作用和影響，因而要以辯證關(guān)系的態(tài)度看待生產(chǎn)與安全，并以此來展開本質(zhì)安全設(shè)計，且在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)遵循安全性設(shè)計原則，常見的控制方案有“二取二”、“三取中”和“三取二”等。

（3）正確選用現(xiàn)場儀表，而這也是最有效的一種風(fēng)險規(guī)避方法。

2.2 實際工程設(shè)計

包含于詳細(xì)工程設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)計輸出文檔，實際上是現(xiàn)場施工與儀表采購等內(nèi)容極為重要的參考依據(jù)，除了能夠確保工程建設(shè)正確性、完整性外，任何與這一環(huán)節(jié)安全相關(guān)的問題都能得到妥善解決，即這一環(huán)節(jié)的問題不會留到下一環(huán)節(jié)解決。

此環(huán)節(jié)的設(shè)計重點應(yīng)當(dāng)是圍繞訂貨，儀表選型，閥門壓力、規(guī)格以及材質(zhì)等內(nèi)容進(jìn)行，即要保證所采購的儀表符合本質(zhì)安全設(shè)計的要求，因為只有這樣才能有效消除或減少儀表選型過程中所存在的那些不利影響。

針對控制室設(shè)計環(huán)節(jié)存在的安全問題，對于設(shè)計專業(yè)而言，控制室設(shè)計是整個本質(zhì)安全設(shè)計的重點，是安全問題相對集中的地方。待確定控制室總位置后，務(wù)必按照安全專業(yè)專用計算方式對控制室的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，即考慮是否應(yīng)當(dāng)選擇抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計。

材質(zhì)轉(zhuǎn)換。在儀表導(dǎo)壓路中最低材質(zhì)大多會選擇304SS型不銹鋼，但儀表的一次閥門是由專業(yè)配管部門按照管道材料的等級來設(shè)計，大多采用了碳鋼材質(zhì)，這樣一來便會出現(xiàn)儀表導(dǎo)壓管路同儀表一次閥門材質(zhì)間的差異，因而在具體設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)將兩者連接的形式確定出來，以此維護(hù)安全性能。

3 本質(zhì)安全設(shè)計注意事項

圍繞本質(zhì)安全設(shè)計條件輸入具有多方面的特性進(jìn)行分析，其中涉及到的上游專業(yè)條件，其實質(zhì)只是所有設(shè)計輸入的一小部分，對于儀表專業(yè)來講，有必要將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中所提及的內(nèi)容當(dāng)作是設(shè)計輸入條件，特別是對于那些和安全有關(guān)的內(nèi)容更是設(shè)計輸入重點。

若是存在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中已有明確指示，但在實際應(yīng)用中卻未被設(shè)計者提及的條件或者是設(shè)計者在規(guī)范理解方面存在偏差的問題，均容易導(dǎo)致設(shè)計失誤或出現(xiàn)內(nèi)容缺失的情況，進(jìn)而便會形成安全隱患。針對此類問題，作為儀表專業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的遵循下，自主完成一系列安全功能設(shè)計工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對石油化工儀表專業(yè)進(jìn)行本質(zhì)安全設(shè)計的必要性進(jìn)行分析，隨后闡述了設(shè)計要點，最后結(jié)合經(jīng)驗提出了一些在設(shè)計環(huán)節(jié)需要注意的事項，目的在于確保本質(zhì)安全設(shè)計有效性和可靠性。

[1] 王同堯.石油化工儀表專業(yè)本質(zhì)安全設(shè)計探討[J].石油化工自動化，2012，03：7-11.

Study on Intrinsic Safety Design of Petrochemical Instrument

Wang Rong

This paper analyzes the necessity of intrinsically safe design of petrochemical instrument specialty.At the same time，it elaborates the design points which should be controlled in the design of essential safety design of petrochemical instrument，and finally puts forward some suggestions on the design of intrinsically safe design.Of the matter.Designed to ensure the effectiveness of intrinsically safe design.

petrochemical instrument；intrinsically safe design；design point

TE687；TQ086.2

A

1003-6490（2017）12-0092-02