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石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略

1檢測(cè)傳感元件設(shè)計(jì)安全
安全儀表系統(tǒng)的安全度等級(jí)越高，安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所要求的安全功能失敗的可能性就越低。IEC61508標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全系統(tǒng)滿(mǎn)足安全要求的程度將安全系統(tǒng)分為4個(gè)等級(jí)：SIL1-SIL4，SIL1低，SIL4高。儀表系統(tǒng)檢測(cè)、傳感元件是石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接決定著整個(gè)系統(tǒng)的安全與檢測(cè)精度。在進(jìn)行檢測(cè)傳感元件設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循獨(dú)立設(shè)置原則，就是1級(jí)SIS傳感器可與DCS共用，2級(jí)SIS傳感器宜與DCS分開(kāi)，3級(jí)SIS傳感器應(yīng)與DCS分開(kāi)。遵循冗余設(shè)置原則，即1級(jí)SIS傳感器可采用單一的傳感器，2級(jí)SIS傳感器宜采用冗余的傳感器，3級(jí)SIS傳感器應(yīng)采用冗余的傳感器。同時(shí)要遵循冗余選擇原則，即保證系統(tǒng)的安全性時(shí)，采用“或”邏輯結(jié)構(gòu)；保證系統(tǒng)的可用性時(shí)，采用“與”邏輯結(jié)構(gòu)；當(dāng)系統(tǒng)的安全性和可用性均需保證時(shí)，采用“三取二”邏輯結(jié)構(gòu)；傳感器宜采用4～20mA疊加HART傳輸信號(hào)的智能變送器，不宜采用開(kāi)關(guān)型傳感器；傳感器由SIS系統(tǒng)供電。

2系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算器設(shè)計(jì)與選用
SIS邏輯運(yùn)算器主要包括：繼電器系統(tǒng)，可編程序電子系統(tǒng)，混合系統(tǒng)三種類(lèi)型。繼電器主要用于邏輯功能較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合；可編程電子系統(tǒng)用于邏輯功能復(fù)雜，與DCS、MES通信等場(chǎng)合；可編程電子系統(tǒng)可以是經(jīng)TUV認(rèn)證的PLC系統(tǒng)，也可是DCS和其他系統(tǒng)。依據(jù)獨(dú)立設(shè)置原則：1級(jí)SIS邏輯運(yùn)算器宜與DCS分開(kāi)；2級(jí)SIS邏輯運(yùn)算器應(yīng)與DCS分開(kāi)；3級(jí)SIS邏輯運(yùn)算器必須與DCS分開(kāi)。依據(jù)冗余設(shè)置原則：1級(jí)SIS可采用單一的邏輯運(yùn)算器；2級(jí)SIS宜采用冗余或容錯(cuò)邏輯運(yùn)算器；3級(jí)SIS應(yīng)采用冗余容錯(cuò)邏輯運(yùn)算器。

3執(zhí)行元件的聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)計(jì)
保護(hù)系統(tǒng)是系統(tǒng)安全的保護(hù)傘，可以在發(fā)生相關(guān)危險(xiǎn)時(shí)，快速做出反應(yīng)，采取相應(yīng)措施減少發(fā)生事故的概率。執(zhí)行元件聯(lián)鎖保護(hù)機(jī)構(gòu)主要用于對(duì)相關(guān)工藝設(shè)備及產(chǎn)品流程控制上，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程流量的監(jiān)測(cè)與控制。一旦出現(xiàn)外部條件或過(guò)程參數(shù)超出了安全操作范圍，執(zhí)行元件聯(lián)鎖保護(hù)裝置將對(duì)動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)機(jī)構(gòu)，使流量等回歸安全態(tài)勢(shì)，以確保系統(tǒng)安全。

4SIS的系統(tǒng)評(píng)價(jià)
SIS是為生產(chǎn)過(guò)程的安全而設(shè)置的，在工藝參數(shù)偏離允許范圍時(shí)系統(tǒng)必須正確無(wú)誤地執(zhí)行安全程序。其可靠性（可用度）和安全性（故障安全）是評(píng)價(jià)SIS好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)。但是可用度并不代表系統(tǒng)故障安全。它們的區(qū)別在于：可用度是基于導(dǎo)致系統(tǒng)停車(chē)的故障進(jìn)行計(jì)算的，可是對(duì)引起系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)的故障和引起系統(tǒng)進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)的故障是不區(qū)別的，它是系統(tǒng)故障頻度的度量；故障安全是指系統(tǒng)在故障時(shí)按己預(yù)知的方式進(jìn)入安全狀態(tài)。高可用度的重要性在于系統(tǒng)很少出現(xiàn)進(jìn)入安全狀態(tài)或危險(xiǎn)狀態(tài)的故障；故障安全的重要性在于即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也不會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性事故。一個(gè)好的SIS，既應(yīng)該有較高的可靠性，又具有很高的安全性。

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