安全仪表系统在输油气管道中的应用

摘要：安全仪表系统作为安全系统当中的独立类别，在石油化工等对运营安全要求较高的行业当中，使用十分广泛，并已经在国内外出台了关于不同行业的多项行业标准。随着工业化进程的完善，各行业在不断扩大产能和产品质量的同时，对运行安全的重视程度也越来越高，意味着安全仪表系统在今后将会获得更加广泛和普遍的使用。

关键词：安全仪表系统;输油气管道;应用

一、安全仪表系统的基本定义

按照IEC61511中的定义，安全仪表系统是由传感器、逻辑处理器和执行器组成的、能够行使一项或多项安全仪表功能的仪表系统，其主要作用是当出现故障时将过程置于安全状态。典型的安全仪表系统如图1所示，安全仪表系统的功能包括以下内容。

a）监视生产过程的状态，判断生产过程是否出现发生某种潜在危险的条件。

b）当出现危险条件时，自动执行其规定的安全仪表功能，防止危险事件的发生。

c）减轻危险事件造成的影响，降低风险。功能安全是安全仪表系统是否能有效地执行其安全功能的体现。为了达到较高的功能安全水平，IEC61508和IEC61511中都采用了安全生命周期的理念，即安全仪表系统从概念设计阶段到所有安全功能停用的整个时间段，通常包括概念设计阶段、详细设计阶段、测试阶段、操作与维护阶段以及停用等阶段。

二、危害识别、风险评估与安全仪表系统之间的关系

危害识别往往是由具有相关背景和作业经验的管理人员、现场作业人员以及设计人员等共同参与，采用头脑风暴的方法找出生产过程中存在的主要危险因素，或者是通过其他一些专业方法，如试验、检测等，识别出设备、系统或管理中存在的一些缺陷，这些缺陷可能对系统的正常运转造成不利影响，这一过程称为危害识别。

风险评估是通过采用某种方法，如危险和可操作性（HAZOP）分析、故障类型和影响分析（FMEA）、事故树分析（FTA）或定量风险评价（QRA）等方法，从事故发生概率以及事故影响后果两方面对所识别出来的危害进行评估。

危害识别与风险评估的主要目的是识别出工艺危害因素、危险事件及相关设备，并提出风险消减要求，进而识别出风险消减要求中所涵盖的功能安全要求，并判断出哪些功能属于安全仪表功能。简要的危害识别、风险评估与安全仪表系统之间的关系见图2。总之，危害识别与风险评估的目的一是为了确保无遗漏的必要安全仪表系统，二是为了核查现有安全仪表系统的功能是否完备以及能否满足所要求的风险消减措施。

三、安全仪表系统在油气管道方面的应用

a）应用滞后：安全儀表系统相关标准是近年来逐步发展完善起来的，正式发布时间较晚，国内更为滞后，油气设施建设速度远快于标准的发展速度，不同时期的要求不一致，造成理解和设计标准的不统一。

b）规范标准不完善：缺乏针对油气管道的安全仪表系统应用相关规范，需要建立相关标准以规范现有安全仪表系统以及新建安全仪表系统。

c）缺乏针对性管理：大多数油气管道站场并没有专门针对安全仪表系统的管理规定，尤其是在变更管理方面的滞后甚至可能带来安全仪表系统功能的降低，因此，需要进一步加强安全仪表系统的专项管理。

d）操作人员认识不足：各种原因导致现场操作人员对安全仪表系统的认识不足，甚至不知道所操作的设备哪些属于安全仪表系统，以至于有可能出现在紧急情况下安全仪表系统不动作或是在正常运行中误动作的人因失误现象。因此，在规范现场安全仪表系统的基础上，应加强安全仪表系统相关人员的培训工作，让操作人员充分了解相关系统的安全功能。

e）维护不足：由于安全仪表系统是在系统出现故障的情况下动作，将系统置于安全状态，并非日常使用的系统，因此在日常维护中大家往往更关注工艺控制系统，而忽略了安全仪表系统，这有可能导致安全仪表系统在需要动作的时候不启动，失去了原有的保护意义。因此，应重视安全仪表系统的日常维护工作，包括系统测试、检验等。

四、结语

由于输油气管道对安全运行的要求极高，因而需要广泛使用安全仪表系统。本文针对目前输油气管道安全仪表系统的相关问题，提出了有针对性的建议，对保障输油气管道的安全运行有着较为重要的现实意义。

参考文献：

[1]阳宪惠，郭海涛.安全仪表系统的功能安全[M].北京：清华大学出版社，2007.

（作者单位：中油辽河工程有限公司）

作者简介：傅菲菲（1982.10.25），性别：女;籍贯：山东省博兴县;民族：汉;学历：研究生、硕士;职称：工程师;职务：自控仪表设计;研究方向：控制理论与控制工程。