石油化工电气仪表安全供电系统探讨

仲红月

身份证号：320621198803050067

石油化工电气仪表安全供电系统探讨

仲红月

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随着社会的发展和科技的进步，石油化工工业以迅猛的势头大步前进。相关的设备装置呈现出越来越规模化同时又更加精细化的特点。化工产品的生产过程具有易燃易爆、高温高压、有毒有害有腐蚀性的特点，因此，做好安全保障工作是化工工业开展生产的重要任务之一。而且由于其日益精细化的原因，相关设备中存在的一点细节上的失误，就可能会导致重大的安全事故发生，给工作人员和石油化工企业带来巨大损失，甚至可能扰乱正常的社会秩序。因此，该文主要针对石油化工仪表系统的安全性展开讨论。

石油化工；电气仪表；安全供电系统

1 石油化工电气仪表安全供电系统的特点

1.1 石油化工电气仪表安全供电负荷的类型

依照石油化工电气仪表的功能和类型，大致可以分为以下几种石油化工电气仪表安全用电系统和仪器设备：在石油化工企业整个生产过程中有着中枢神经般的重要地位的DCS分散控制系统。和DCS分散控制系统一样采用双回路电源供电模式的用于安全监测的SIS安全仪表系统。石油化工企业在生产现场所用到的各种精密仪器：如行程仪表、流量仪表、温度仪表、在线分析测量仪表等。石油化工企业在生产中使用的中央分散集控操作站、工程师站以及外围的各类用于辅助的测控设备仪表。

1.2 电气仪表系统供电特点

石油化工电气仪表安全供电系统在生产上所使用的是较为通用的DCS集散控制系统。DCS集散控制系统有着较高的安全性和可靠性，且以较后设计出的双回路供电模式代替了在设计研发过程中较早的不稳定的单回路供电模式。石油化工电气仪表安全供电系统在安全上应用的是SIS安全仪表系统，较之DCS集散控制系统，在使用上大体也是差不多的。使用的都是双回路电源模式，就算断电都影响不到正常运行中的SIS安全仪表系统。

2 影响石油化工电气仪表供电系统安全运行的因素

2.1 操作过程中存在的问题

2.1.1 工作人员能力水平不一。有些员工的工作能力不足，且不具备安全操作的意识，态度懒散，面对突发故障时，不能够及时果断的进行处理。这些员工在工作期间容易导致安全事故，而且化工企业在运行过程中需要依赖电力支持，一旦发生事故就会影响生产进度。

2.1.2 规章制度的实行力度不足。每一项规章制度守则都是从不断的生产操作中累积而成的，所以就要求每一位员工都必须严格遵守。但在执行各类规章制度时，明显出现态度散漫，无所谓的态度，这些都会影响安全生产。同时造成这些情况也与企业自身的管理制度有一定关系。

2.2 设备要素

2.2.1 仪器仪表设备自身导致的故障。仪器仪表在运行过程中会因为不同的因素而产生故障，如测量引线被仪器仪表的某一介质阻碍、仪器仪表由于运行时间过长发生老化，温度过高阻碍仪器仪表运行等，这些问题会导致测量的数据出现偏差，严重的时候会导致火灾、爆炸。

2.2.2 仪器仪表的供电系统问题。在实际的运行中，容易在两个方面导致安全问题：首先，一些仪器仪表需要采用直流供电的方式，但没有通过冗余的方式配置；其次，一些仪器仪表需要采用双回路电源，但是运行中电源模式不是双回路。所以在运行过程中需要制定各类障碍的应急处理方案。如果两条供电线路同时发生故障，那么就会导致各个系统同时失去工作能力。

3 提升石油化工电气仪表安全供电体系安全性的对策

3.1 提升总电源的安全性和可靠性

石化企业应该选择性能稳定、质量硬，且在10kVA以上的市电电源，以向生产过程中的各种自动化仪表提供电力支持。另外，还应采用市电供电和UPS的正常、稳定供电两种形式，以实现并行供电，强化整个石油化工电气仪表供电系统的安全与稳定。特别强调的是，供电系统厂家还应科学有效地核算断路器容量。

3.2 优化双回路电气仪表的供电系统

SIS安全仪表系统、DCS分散控制系统、PLC系统是石油化工自动化生产系统中的核心部分，对于供电安全与可靠性有着非常高的要求，因此对于这些仪表系统的供电安全要保持足够重视。正常情况下，只要保证控制站供电电源的正常运行，就不会给生产仪表装置带来较大影响。因而控制站在整个控制仪表系统当中极为重要，对其的优化改进需要将其所有关键部位的供电都采取冗余+容错的形式，其冗余电源系统依据两个独立且来源不同的电源供电，因而只要其中一个供电回路正常供电，就能够保证系统可以继续正常运转，从而提升系统整体的稳定性。

3.3 优化配置直流供电仪表的冗余电源

要保证直流仪表的安全供电，需采取不同电源供电的24VDC直流稳压电源，利用并联的形式进行供电，并且在不同的电源输出端正极外加上大功率解耦二极管，对两个不同电源进行隔离。两个稳压电源一路来自于不间断的UPS稳压电源，另一路来自于市电，因而实现了冗余配置。这种优化配置的方案设计较为简便，并且安装方便简单，考虑了经济性的同时也实现了供电的安全性与可靠性。

3.4 优化单项220VAC供电仪表的电源配置

在石油化工生产过程中，一些仪器仪表对供电系统的要求不高，即使出现暂时性断电，也不会对整个化工自动化生产系统产生很大的影响，比如：电磁流量计、PH计等。所以，为了整个供电系统的优化，可直接应用220VAC的城市电网来完成供电，以节约企业的生产成本，提高生产经济效益。不管是从经济方面考虑，还是从技术安全性考虑，此类模式具有很强的可实施性。在供电模式中配置SIS后，整个电气仪表供电系统的安全稳定性均要比UPS电源要好。另外，在该种模式中，如果UPS电源发生故障，则SIS会在内部电路闭锁控制状态下自动切换到市电供电，并经市电分开、稳压电路来实现正常供电，这也极大方便了在不断电确保电气仪表的供电安全性基础上，对UPS电源进行检修。

3.5 优化照明、风扇等设备配电

在系统供电回路的设计中，可将照明、风扇等设备采用市电单独供电。可以避免发生因此类辅助设备供电回路短路而产生的整个系统运行故障。

[1]刘易国.石油化工电气仪表安全供电系统探讨[J].硅谷，2012，14：187-188.

[2]王丽娜.石油化工装置仪表供电系统设计及不间断电源容量估算[J].大氮肥，2016，02：126-130.