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石油化工裝置安全儀表系統(tǒng)的設計策略

1檢測傳感元件設計安全
安全儀表系統(tǒng)的安全度等級越高，安全系統(tǒng)實現(xiàn)所要求的安全功能失敗的可能性就越低。IEC61508標準根據(jù)安全系統(tǒng)滿足安全要求的程度將安全系統(tǒng)分為4個等級：SIL1-SIL4，SIL1低，SIL4高。儀表系統(tǒng)檢測、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系統(tǒng)的安全與檢測精度。在進行檢測傳感元件設計時，要遵循獨立設置原則，就是1級SIS傳感器可與DCS共用，2級SIS傳感器宜與DCS分開，3級SIS傳感器應與DCS分開。遵循冗余設置原則，即1級SIS傳感器可采用單一的傳感器，2級SIS傳感器宜采用冗余的傳感器，3級SIS傳感器應采用冗余的傳感器。同時要遵循冗余選擇原則，即保證系統(tǒng)的安全性時，采用“或”邏輯結構；保證系統(tǒng)的可用性時，采用“與”邏輯結構；當系統(tǒng)的安全性和可用性均需保證時，采用“三取二”邏輯結構；傳感器宜采用4～20mA疊加HART傳輸信號的智能變送器，不宜采用開關型傳感器；傳感器由SIS系統(tǒng)供電。

2系統(tǒng)的邏輯運算器設計與選用
SIS邏輯運算器主要包括：繼電器系統(tǒng)，可編程序電子系統(tǒng)，混合系統(tǒng)三種類型。繼電器主要用于邏輯功能較簡單的場合；可編程電子系統(tǒng)用于邏輯功能復雜，與DCS、MES通信等場合；可編程電子系統(tǒng)可以是經(jīng)TUV認證的PLC系統(tǒng)，也可是DCS和其他系統(tǒng)。依據(jù)獨立設置原則：1級SIS邏輯運算器宜與DCS分開；2級SIS邏輯運算器應與DCS分開；3級SIS邏輯運算器必須與DCS分開。依據(jù)冗余設置原則：1級SIS可采用單一的邏輯運算器；2級SIS宜采用冗余或容錯邏輯運算器；3級SIS應采用冗余容錯邏輯運算器。

3執(zhí)行元件的聯(lián)鎖保護設計
保護系統(tǒng)是系統(tǒng)安全的保護傘，可以在發(fā)生相關危險時，快速做出反應，采取相應措施減少發(fā)生事故的概率。執(zhí)行元件聯(lián)鎖保護機構主要用于對相關工藝設備及產(chǎn)品流程控制上，實現(xiàn)對過程流量的監(jiān)測與控制。一旦出現(xiàn)外部條件或過程參數(shù)超出了安全操作范圍，執(zhí)行元件聯(lián)鎖保護裝置將對動作，自動調整相關機構，使流量等回歸安全態(tài)勢，以確保系統(tǒng)安全。

4SIS的系統(tǒng)評價
SIS是為生產(chǎn)過程的安全而設置的，在工藝參數(shù)偏離允許范圍時系統(tǒng)必須正確無誤地執(zhí)行安全程序。其可靠性（可用度）和安全性（故障安全）是評價SIS好壞的兩個重要指標。但是可用度并不代表系統(tǒng)故障安全。它們的區(qū)別在于：可用度是基于導致系統(tǒng)停車的故障進行計算的，可是對引起系統(tǒng)進入安全狀態(tài)的故障和引起系統(tǒng)進入危險狀態(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)在故障時按己預知的方式進入安全狀態(tài)。高可用度的重要性在于系統(tǒng)很少出現(xiàn)進入安全狀態(tài)或危險狀態(tài)的故障；故障安全的重要性在于即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也不會出現(xiàn)災難性事故。一個好的SIS，既應該有較高的可靠性，又具有很高的安全性。

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