安全儀表系統(tǒng)(SIS)中的現(xiàn)實(shí)共因問(wèn)題必須由用戶在每個(gè)應(yīng)用中進(jìn)行量化。由于此類問(wèn)題是影響多個(gè)設(shè)備的"共同原因"，因此無(wú)法通過(guò)應(yīng)用冗余來(lái)解決。本文將詳細(xì)介紹在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，與壓力、溫度、流量和液位測(cè)量相關(guān)的最常見的共因問(wèn)題案例，并提供有助于將對(duì)安全的影響降至最低的推薦設(shè)計(jì)實(shí)踐。設(shè)計(jì)師需要考慮，如何通過(guò)多樣性，使用不同的方法或技術(shù)來(lái)避免。

　　流量測(cè)量的共因問(wèn)題

　　很多問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)故障或讀數(shù)不正確。在安全應(yīng)用中，最重要的問(wèn)題如下所列：

　　● 故障是否會(huì)導(dǎo)致儀表讀取錯(cuò)誤流量，而不會(huì)對(duì)用戶發(fā)出任何警告？這被定義為隱蔽故障（有時(shí)也稱為未檢測(cè)故障）。如果測(cè)量錯(cuò)誤會(huì)影響安全，例如，冷卻回路中的流量讀數(shù)錯(cuò)誤，則這是"危險(xiǎn)"故障，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致過(guò)程過(guò)熱。請(qǐng)注意，如果冷卻回路中的流量錯(cuò)誤導(dǎo)致讀數(shù)太低，這將是"安全"故障，因?yàn)樗粫?huì)造成危險(xiǎn)工況，當(dāng)然它可能會(huì)導(dǎo)致不必要的停機(jī)。危險(xiǎn)的、隱蔽的故障影響安全；"安全"和顯式的故障則會(huì)影響可用性。

　　● 故障是否會(huì)以同樣的方式影響第二個(gè)（甚至更多）儀表？在這種情況下，冗余也于事無(wú)補(bǔ)；這就是共因問(wèn)題。

　　測(cè)量流量的常用方法是通過(guò)差壓(dP)來(lái)測(cè)量。在管線中使用限制元件（孔板和平均皮托管等）來(lái)產(chǎn)生壓降，并由dP變送器測(cè)量壓降。使用伯努利原理，通過(guò)dP來(lái)計(jì)算流量。dP流量計(jì)因其通用性和熟悉性而經(jīng)常被使用。如果選擇、安裝和維護(hù)正確，這種方法具有較高的重復(fù)性和合理的永久壓力損失。不幸的是，在某些應(yīng)用中，它可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全問(wèn)題：

　　● 流體特性（如成分或密度）的變化，會(huì)影響可重復(fù)性（盡管用戶可以嘗試進(jìn)行補(bǔ)償）。

　　● 流體不干凈或環(huán)境溫度較低，可能會(huì)減慢或堵塞傳感管線。

　　● 夾帶的氣體或液體（取決于測(cè)量對(duì)象是液相還是氣相）會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生偏差或聚集在傳感線中并減慢響應(yīng)時(shí)間。

　　● 臟流體會(huì)阻塞、沉積或侵蝕主要元件（孔板或其它），從而導(dǎo)致偏差。

　　● 多螺紋連接增加了意外排放和泄漏的可能性，在寒冷環(huán)境中，如果用戶選擇了ANSI而不是ISO歧管，更是如此。

　　● 如果指定多個(gè)部件然后在現(xiàn)場(chǎng)組裝，則存在出現(xiàn)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)（除非用戶指定集成儀表，并由供應(yīng)商進(jìn)行預(yù)組裝和壓力測(cè)試），從而導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤或潛在泄漏。

　　● 驗(yàn)證測(cè)試：大多數(shù)用戶只檢查dP變送器是否漂移，傳感線有沒有堵塞。很少檢查主要元件本身，不是因?yàn)樗粫?huì)出現(xiàn)故障，而是因?yàn)樗ǔo(wú)法訪問(wèn)以進(jìn)行檢查。

　　其它一些技術(shù)使用頻率較低，但在安全應(yīng)用中也存在相應(yīng)問(wèn)題，例如：

　　● 在渦輪流量計(jì)內(nèi)部，任何部件的碎片、堆積、粘合、磨損或損壞，都可能導(dǎo)致讀數(shù)偏高或偏低。在使用外部校驗(yàn)儀對(duì)儀表進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試之前，可能沒有任何跡象向用戶表明這種情況正在發(fā)生。

　　● 如果電磁流量計(jì)用于冷卻應(yīng)用，用戶需要驗(yàn)證是否有非導(dǎo)電液體（如去離子水）進(jìn)入系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。如果有的話，流量計(jì)的讀數(shù)可能會(huì)很低或有噪音。

　　● 電磁流量計(jì)可能會(huì)遇到接地、襯里和電極的問(wèn)題，盡管現(xiàn)代設(shè)備可以使用診斷和驗(yàn)證來(lái)檢測(cè)其中的一些問(wèn)題。

　　● 大多數(shù)流量計(jì)都要求兩側(cè)有直管，以確保流量在管道中均勻分布。不幸的是，很多儀表都使用簡(jiǎn)單的、舊的準(zhǔn)則來(lái)安裝?，F(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)（如ISO-5167）可能需要50或更多倍直徑的直管以確保精度，具體取決于上游的干擾情況。

　　如果存在發(fā)生上述任何問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，用戶必須量化該風(fēng)險(xiǎn)以進(jìn)行安全分析。然后，他必須執(zhí)行定期驗(yàn)證測(cè)試以檢測(cè)問(wèn)題。所需的驗(yàn)證測(cè)試頻率，取決于用戶對(duì)特定應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題頻率的估計(jì)。

　　在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，量化問(wèn)題發(fā)生的可能性及其頻率是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。用戶需要依靠經(jīng)驗(yàn)（例如，以另一家工廠類似工藝運(yùn)營(yíng)期間獲得的故障記錄作為參考）來(lái)回答以下問(wèn)題：

　　● 在類似應(yīng)用中所安裝的100條引壓管中，在任何給定時(shí)間內(nèi)，有多少條可能會(huì)在工廠運(yùn)行期間被堵塞？

　　● 如果今天維護(hù)人員確認(rèn)管線沒有阻塞，那么在未來(lái)多久該管線會(huì)阻塞？

　　建議用戶不要花費(fèi)大量時(shí)間，來(lái)試圖量化每個(gè)應(yīng)用共因的可能性和頻率，而是建議用戶改進(jìn)設(shè)計(jì)以消除原因。如果無(wú)法用更好的設(shè)計(jì)來(lái)消除，可能導(dǎo)致多個(gè)儀表讀取錯(cuò)誤流量的問(wèn)題，則用戶應(yīng)考慮采用多樣性技術(shù)。（作者：MarkMenezes）