关于液氨罐区安全仪表系统改造的探究

马晓夙（大唐呼伦贝尔化肥有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

液氨作为一种在工业生产中广泛应用的化学原料，具有腐蚀性并且极易挥发。为此，人们通常会采用冷却或加压的方式，将气态氨转化为液态以便于运输和储存，所以研究者要深入探究液氨罐区安全仪表系统改造，并采取有效方式，来降低液氨罐事故发生的几率，保障工业产业的安全生产。

1 系统改造的危险与可操作性分析

根据国家制定的《危险化学品重大危险源辨识》内容，10t的氨就已经可以划为重大危险源，其中一级和二级的重大危险源需要设置安全仪表系统。而现阶段，大部分工业生产厂家所持有液氨罐区，从规模上来看，都需要配备安全仪表系统，来保证生产的安全性。而在液氨罐区的运作中，由于氨的化学性质比较活泼，容易与其他物质发生反应，因此当罐区的温度、压力、液位等变量超限，或设备出现故障时，会导致罐区发生危险，威胁工作人员的人身安全和企业财产安全。为此，企业应当根据当前液氨罐区的安全仪表系统设置状态，维持系统能够稳定运作的基础上，积极引入先进的安全技术，来优化改造仪表系统，这样可以确保改造策略的可操作性，提升企业的安全生产水平。

2 安全仪表系统改造探究

2.1 SIS系统建设

传统的安全仪表系统类型通常以DCS为主，它主要包含现场控制站、操作员站、工程师站等结构，在操作过程中，需要工作人员将各种操作参数引入控制系统，然后根据实际情况来进行指示、调节、计算、报警等操作，实现对整个生产过程进行监视和控制。但是从目前来看，该系统不需要安全认证，安全级别较低，已经无法满足如今的安全生产需求了，因此工作可以采用SIS系统，来改造传统的安全仪表系统，增强液氨罐区的安全保障效果。在SIS系统方面，该系统是一套独立的安全系统，当生产过程中出现异常时，它会马上发出逻辑信号，来启动相应的安全保障措施。此外，相较于传统的DCS系统，SIS系统包含检测执行部分，能够确保系统运作的准确性，同时简化了安全保障确认执行的程序，即如果液氨罐区运作超越安全极限，无需参数引入等步骤，就可以直接将设备和工艺转至安全状态，因此安全性能较强。在此过程中，工作人员要设置好对储罐液位、压力高低的检测职能，并将其与连锁装置相连接，使连锁装置能够在压力、液位出现异常时立刻启动，同时还要构建出紧急停车、旁路维护操作以及预警装置，确保SIS系统可以顺利发挥作用，全面优化安全仪表系统的安全等级，促进化工企业的安全、顺利生产。

2.2 供电防雷设施改造

在安全仪表系统改造中，供电设施是确保系统能够正常运行的关键因素，工作者需要为系统的运作提供稳定、持续的电力供应，来增强系统的可靠性。为此，在供电设施建设方面，可以采用2kW、220V 规格的交流电，并为系统配备2 套不间断电源，实现系统的冗余供电，从而保障安全系统的稳定运作，降低安全事故的发生几率，与此同时，工作者还要构建出一个供电安全管理系统，维护电源的正常运作。在此过程中，工作者需要根据供电设施的运行规律，结合设施运行中容易出现的故障，提前设计出故障应对方案，并且制定设施维护计划，以及维护操作规范和标准，确保供电设施在性能方面上的稳定，增强安全仪表系统的运作效果。此外，供电设施的构建、维护工作人员要注意在操作过程中，做好安全防护措施，进一步保障系统改造工作的安全性，优化改造工作效果。而在防雷设施方面，为了降低雷雨天气等自然环境因素对液氨罐区的安全防护工作造成的影响，需要在系统模拟量信号设施上安装浪涌保护器，并在改造工程中依托当前的接地系统，构建联合接地设施，使工作、保护区域在分别汇总后，统一接入控制室中的仪表接地排中，同时确保接地电阻小于4欧姆，这样能够提高系统的防雷能力，优化改造效果，

2.3 故障防护措施改造

故障防护措施改造是液氨罐区安全仪表系统改造工程的重要组成部分，通过改造能够使故障防护措施更好的发挥效用，帮助人们在突发状况下保护自身和财产的安全，提升生产的安全性。在故障防护措施方面，需要将传统的液位高高传感器替换成SIL2认证液位传感器，同时通过当前系统中的信号电缆，将液位高高信号输入SIS系统，从而构建出液位高高停进料安全仪表功能，即在生产过程中，出现液位高高情况时，系统中进料阀的自动关闭功能，这样可以有效降低化工生产中的潜在风险。同理，在改造中安装液位低传感器，使得在液位低情况下出料阀门自动关闭，能够进一步健全安全仪表系统的安全保障功能，优化防护措施的改造效果。此外，当火灾等意外事故已经发生时，由于此刻操作者基本无法靠近液氨罐，对根阀实施手动关闭操作，因此在改造中，工作者需要将手动阀改造为远程气动阀，并在控制操作室中设置紧急关闭按钮，构建出紧急关闭功能，使液氨罐在根阀开、关、停等控制功能都能融入到SIS系统中，提高安全防护措施的可靠性，同时将根阀改造成故障安全型，使其在断电、断气或其他故障条件下自动关闭，从而深入优化液氨罐区的安全生产水平[1]。

2.4 检测控制回路改造

检测控制回路是液氨罐区安全仪表系统中用来及时体察信息异常的关键系统，因此需要在改造工程中利用PLC控制技术来优化检测控制回路，使其可以更好的发挥效用，保障液氨罐区的安全。在检测控制回路方面，由于安全系统主要分为中控和现场两个部分，因此工作人员要在中央控制室中的机柜间安装PLC 系统，以便于操作者根据生产工艺和要求，来协调检测控制回路的程序。而在现场方面，应该设置好各类传感器、切断阀、调节阀，合理敷设控制电缆，确保安全生产所需的类信号，比如流量、压力、温度等，能够顺利的传输到PLC 控制系统中，实现对液氨罐区工业生产的有效监控。一般来说，在检测控制回路的改造中，往往会采用先进的三重冗余PLC 技术，该技术下的检测控制回路，如果其中一套系统出现了故障，那么备用系统就会进行无缝的替换，这样能够大幅度增强检测系统的稳定性。此外，在回路运作过程中，还能借助OPC数据借口，结合工业以太网技术，通过web将生产中的工艺参数以及设备运行状态输送到特定的终端，全面提升了系统对液氨罐区的监测和控制能力，这样有助于液氨罐长时间保持安全状态[2]。

2.5 其他应用设备改造

在系统改造过程中，为了进一步优化液氨罐区安全仪表系统的改造效果，需要将其他应用设备系统进行改造，并引入先进的设施，确保其他应用设备系统的性能可以满足改造后的液氨罐区安全仪表系统运作需求。在其他应用设备方面，传统的系统中通常会采用超声波液位计，但这种液位计的故障率相对较高，并且精度低、波动大，因此为了优化系统性能水平，需要将外置式超声波液位计设备替换为伺服液位计及增加压力变送器台数，使他们的检测信号，连同原有的仪表信号一起传输到系统中，实现DCS系统与SIS系统的双重控制，为液氨罐区的安全提供有力的保障。在此过程中，采用的伺服液位计是一种高精度智能化的液位计类型，并且带有数字显示表，通常采用叠加HART协议的形势进行传输，具有较强的使用性能。此外，应当尽量选择智能型的变送器，并需具备安全认证SIL2，这样可以确保其他应用设备的质量，使安全仪表系统的运行更加可靠，降低事故发生几率[3]。

3 结语

综上所述，做好液氨罐区安全仪表系统改造能够增强工业产业生产的安全性。在液氨罐区，通过改造安全仪表系统可以提升系统的安全性、保障系统的稳定运行、增强防护措施的可靠性、对液氨罐区进行有效的监测和控制、降低事故发生的几率，从而推动企业的发展。