近年来，工业生产呈现规模化特点，我国工业正处于现代化发展阶段，人们对于工业生产安全性提出了更高要求。安全成为化工生产的核心。在化工生产中，设计、操作及实施任何一个环节出现失误，都会给企业带来经济损失，严重情况下，还会造成人员伤亡。传统化工生产中，很多环节都存在漏洞，且采取人工监测，埋下了较大的安全隐患。为了避免这一问题出现，在化工行业引入SIS非常必要，该系统融合了逻辑控制器等多项设备于一体，自动化水平较高。在应用中，一旦出现生产与预期相悖的情况，系统便会及时响应，采取相应措施，保障整个生产过程安全、稳定。因此加强对该系统应用的研究非常重要，能够为化工生产提供支持。
1进行功能安全评估的重要性
1.1有利于提高装置的安全性
近年来，由于化工装置的安全事故频发，严重威胁了经济发展和社会稳定。因此，SIS功能安全评估显得尤为重要。功能安全评估一方面能够发现系统存在的漏洞，避免存在隐患的系统投用；另一方面还能及时发现运行中的系统存在的问题，及时提出有效的解决方法，实现化工过程的安全生产。
1.2有利于促进安全系统的深入发展
随着安全仪表系统的更广泛地应用，在化工过程安全方面将发挥越来越重要的作用。但是，目前许多安全仪表系统还存在缺陷和问题，细分市场对安全检测元件的需求不同，检测设备普适性较差的缺陷导致一旦使用场景发生变化，检测设备就无法正常使用，所以需要对安全仪表系统中的检测元件进行功能评估。
1.3打破技术贸易壁垒
在化工生产领域，安全仪表系统功能安全技术标准的地位以及作用日渐突出，逐步受到各方的重视。比如在某些特定的行业中，国家对功能安全标准提出了明确的规定。相比较而言，西方发达国家在安全设备的技术方面具有更高的要求。这对我国化工安全设备的发展带来了不利影响。为了缓解这种消极影响，一方面需要对国外的安全设备进口进行限制，另一方面还要提高我国自身安全设备产品的质量。利用安全仪表系统功能安全评估，可以找出系统缺陷，提出改进建议，全面提升我国安全设备的产品质量和国际竞争力。
2功能安全评估计算软件的设计与实现
2.1方法选择
安全仪表系统分为四个等级（SIL1-SIL4），SIL4为最高。SIL等级即为系统功能安全评估的评价标准。安全仪表系统的功能安全评估方法会随着实际问题的不同发生变化，因此在选择评估方法之前，要首先对化工装置以及工作环境等具体情况进行考察。但是不论实际情况如何变化，安全仪表系统的过程风险频率都是围绕着时间设计的，每个事件在规定的时间内都在危险指数的标准范围之内。一旦超出范围，安全仪表系统就会发出危险警报并进行干预。除了根据实际情况进行方法选择外，还可以根据工作需求及达到的预期目标进行选择。评估方法主要分为定性和定量两种形式。定性主要是判断是否存在危险，无法测定危险指数的具体数值或者大致范围，而定量评估可以具体到危险指数大小，能够更好的保障设备以及员工的安全。
2.2软件设计思路
软件设计的目的是为了合理评估安全仪表系统的功能安全等级，从而达到对危险指数的有效测量。通常引用Matlab函数解决风险矩阵相关问题。在确立基本函数模型之后，对传感器等部件进行冗余设计，通过点击计算按钮，使先前设计的好的模块失效率参数开始运行，从而实现对安全仪表内部各环节失效率比例进行计算，达到保障安全的目的。
2.3安全仪表系统软件的整体设计
设计的理念在于通过传感器、逻辑控制器以及执行器等多个内部元件在感知危险的情况下，达到实际紧急停车的效果。目前市场上很多仪表使用说明书中都增加了失效概率这一指标。在冗余结构各系数已知的前提下，导入相对应的数据进行计算和验算，能快速得出危险指数是否达到紧急停车停的标准。在进行仪表内部各部件失效率的计算时，应该结合每个部件之间的失效率进行分析，通过使用Matlab函数，设计出预期组件，各组件相互结合以便检测危险。
2.4功能安全评估的内容
进行功能安全评估之前，需要对当前阶段的功能安全评估有一个整体的定义，达到对整个系统进行监控和控制的目的。在定义的过程中，应该全面且综合考虑各种风险，再依据整体的定义范围获得详细的信息，从而进行信息汇总和分析，得以对系统的安全风险指数进行预测。同时还要对事故发生时可能引起的其他事故或者影响进行具体地分析，以分析结果的危险指数高低进行合理科学的装配分配，有效降低风险。其次还要对硬件以及系统的安全完整性（SIL）进行评估，切实保证设备达到安全标准及以上的要求。最后在设备的运行阶段，还要对设备整体的维护和操作进行评估，落实系统运行的稳定性和安全性。在发生难以避免的故障时，要进行整体改进，避免造成更严重的后果。
3在德固赛安全联锁系统功能安全评估中的应用
对SIS进行功能安全评估，最好的研究对象就是德固赛安全联锁系统。对其进行安全完整性及灵敏性的等级评估，从中发现此类安全仪表系统在使用中存在的问题，并通过分析提出相对应的改进措施。
3.1SIS安全联锁系统
该SIS安全联锁系统由DCS实现。系统坚持安全的原则，既保证化工厂中工人的安全问题，也确保化工装置的使用安全问题。该过程的实现主要是通过对关键参数进行控制完成的。安全联锁信号为硬接线，并且相对于其他的控制系统部件来说，是独立于控制系统之外的。比如，针对反应器R1025来说，主要是由异丁烯、蒸汽，通过不断循环发生化学反应，从而生成甲基丙烯醛。该反应器属于压力容器，重点控制的指标为压力容器的压力。在该反应器中发生的化学反应还需要在特定的温度下进行。随着化学反应的进行，反应器中的压力逐步升高达到限定值，此时压力高保护设定点（SP）就会被激活，压力检测信号输入到逻辑控制器中。逻辑控制器通过计算，启动执行原件，及时将在反应器中发生的化学反应切断，从而确保反应器中的压力值不再上升，保证反应器压力的稳定。
3.2评估计算
上述系统是通过压力值的控制保护整个化工生产过程，此列系统为压力保护安全仪表系统。该系统内部为逻辑结构，可以应用模型对系统安全完整性水平进行评估，且化工装置对应的状态也能够通过转移或者动态观测矩阵得出。根据公式可以计算出该系统一年内的系统安全失效率。从分析结果可以得出，尽管部分传感器、逻辑控制器的失效率能够满足SIL2的要求，但是系统的平均失效率仍然较高，仍存在较高的危险指数。因此，该系统还有待提高，进一步完善。分析整个系统的部分部件得知，其中失效率危险指数比较高的是执行器部分，达到78.5%，而传感器和逻辑控制器的失效率相较于执行器比较低，处在18.3%和13.2%左右。从上述数据可以看出，执行器在遇到危险情况时的反应最灵敏，对于检测潜在危险的贡献率也最大。
根据数据，排在第二位的是传感器，灵敏度最低或者说对检测危险贡献最低的是逻辑控制器部分。因此，为提高安全仪表系统整体的安全性，在具体的实践中，应该更加关注执行器的执行情况，并根据评估出的问题，制定相应的改进措施。对于德固赛安全联锁系统，可以将执行部分的冗余配置进行整改，由单一执行元件改成双重冗余，并再次对系统进行评估，提高系统的安全性等级。
结束语
近几年，化工装置面临的最主要的是安全问题，安全仪表系统作为一种重要的安全检测系统，在提高化工装置安全、平稳运行方面效果显著。根据对安全仪表系统的功能安全评估及时发现装置中的不足之处，采取相应的措施对装置进行调整和优化，对解决生产过程中的安全问题至关重要。
参考文献
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[2]杨绍军.煤制烯烃项目安全仪表系统评估工作的探讨[J].仪器仪表用户，2016，（5）：25-27+31.
