化工安全仪表系统全生命周期管理研究

廖 焕

（中海兴发(广东)安全技术服务有限公司，广东 广州 510623）

摘 要：为解决传统化工安全仪表系统管理中存在的可靠性低、维护成本高及风险管控被动等问题，提出并应用了1套基于全生命周期理论的系统化管理方法。以某20万Va乙烯装置的安全仅表系统升级改造项目为研究对象，遵循IEC61511国际标准，构建了涵盖风险评估、系统设计、实施验证、预测性维护和效果评价的完整管理体系。应用效果评价表明，升级后系统的可用性由99.10%提升至99.95%，虚假停车次数由6次/a降至1次/a,维护成本降低了56%，成功实现了从被动维修向主动预防的战略转型。

关键词：化工安全;仪表系统;全生命周期管理;预测性维护

0 引言

安全仪表系统（SIS)是化工过程安全的最后一道防线，其可靠性是企业安全生产的基石。然而，传统依赖事后维修的管理模式已无法满足现代化工装置对高可靠性的要求。全生命周期管理作为一种系统工程理念，为从根源上提升SIS的性能提供了科学框架，但其在工程实践中常因各阶段管理脱节而流于形式。

本文将围绕案例，详细阐述从前期风险评估与设计，到系统实施、验证，再到运行阶段的预测性维护与效果评价，旨在为同类化工企业的SIS管理与升级改造提供1套可落地、可复制的技术方案与实践指导。

1 案例背景与问题分析

某大型石化企业，其1套年产20万ｔ的乙烯装置运行时间>15a,SIS因技术落后与管理缺失，已成为制约装置安全稳定运行的关键瓶颈。系统核心问题体现在：硬件老旧且功能局限，普遍采用非智能仪表，缺乏在线自诊断功能；逻辑控制器为早期PLC，诊断覆盖率低;关键联锁回路多为单通道（10o1）架构，容错性极差，任何单一故障都可能导致安全功能失效或引发虚假停车。此外，系统是典型的数据孤岛，运行与维护数据依赖人工记录，无法支撑有效的趋势分析和故障追溯。这些技术瓶颈直接导致了运行中的核心痛点：系统可靠性与可用性双低，年均虚假停车高达6次，可用性仅为99.10%;维护模式高度被动，以“故障后维修”为主，年均维护成本高达设备原值的35%，经济负担沉重；系统的安全完整性等级（SIL)未经系统性评估，风险管控处于“黑箱”状态，无法满足日益严格的安全监管要求。因此，对该SIS进行基于全生命周期理念的系统化升级改造已势在必行。

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