SIL评估中共用测量单元结构可靠性计算探讨

近十年来,随着安全联锁系统完整性等级(SIL)评估工作在炼油、化工、电厂等装置中的开展,实际评估工作中出现了很多不同于IEC 61508和IEC 61511标准规定典型逻辑结构(如1oo1、1oo2、2oo3等)。针对多个传感器共用测量模块的特殊逻辑结构,IEC标准并未给出其可靠性计算的具体方法和公式。通过故障树分析,等效拆解特殊逻辑结构为多个典型结构,准确得到了每个安全联锁功能的安全完整性等级,避免了SIL定级计算错误可能引起的事故,为SIL评估的深入且顺利开展提供了保障与技术储备。

LNG卸料臂紧急脱离系统SIL评估与改进

对某LNG接收站进行了危险可操作性分析(HAZOP),根据分析结果发现LNG卸料臂是最关键的危险源之一。结合IEC61508、IEC61511和相关国内标准,对LNG接收站卸料臂紧急脱离系统进行了安全完整性评估。评估确定了两个卸料臂ERS的安全联锁功能SIF、各安全联锁功能所需SIL等级和实际能达到的SIL等级,并对现有安全联锁功能的设置提出了具体改进建议。

液态二氧化碳储罐系统压力联锁回路的改进

以某天然气净化站液态二氧化碳储罐系统压力联锁回路存在的问题为背景,基于安全完整性等级评估技术分析了项目初始设计阶段的不足,并对压力联锁回路提出了改进意见。

空分压缩机组安全完整性技术等级(SIL)技术评估应用及分析

依据相关IEC和API标准,对空分装置三大机组(蒸汽透平、空压机和增压机)的安全联锁系统(SIS)做了安全完整性等级(SIL)技术评估,确定了空分三大机组安全联锁系统中的安全联锁功能(SIF),给出了各安全联锁功能(SIF)所需达到的安全完整性等级(SIL),提出并分析了空分三大机组安全联锁系统中存在的多个典型问题,最后针对问题分别给出了相应的改进建议。研究结果对空分装置三大机组和类似机组的安全、稳定、长周期运行有借鉴意义。

润滑油备泵联锁回路的设置及分析

工艺流程中核心机组的润滑油泵大多采用备机自启动的形式以保证流程及工艺的稳定。SIL评估中发现,设置了联锁自启回路的备泵又带来一些新问题。对某厂机组非停问题的原因进行了分析,并提出了相应的改进意见,可为备机启动联锁回路的设置提供一定借鉴作用。

典型石化装置加热炉联锁系统安全完整性评估与现状

开发了加热炉联锁系统安全完整性等级评估技术,运用该技术分析了典型石化装置加热炉联锁系统的充分必要性,对5台典型石化装置加热炉的安全联锁功能进行了安全完整性评估,研究了造成加热炉联锁系统安全不足和误跳车过高的原因,归纳总结了加热炉联锁系统中存在的典型问题并给出了相应的改进建议。

石化企业突发事件应急预案形式化建模方法

应急预案是对突发事件进行应急处置的指导性文件,为提高企业的应急处置效率和信息化技术在应急管理领域的应用水平,对数字化应急预案技术进行了研究,提出了一种基于任务匹配的扩展Petri网模型。对应急处置流程进行建模,并对应急处置流程中的应急任务、应急组织机构以及应急资源进行了形式化定义和互相关联;采用不同类型的实体和有向弧,以表征任务的不同执行状态及任务之间的不同逻辑关系;构造了应急处置流程的可视化模型,以提高模型的可读性和可操作性。采用上述方法,对某石化企业油气管线泄漏事件的应急预案建立了形式化模型,该模型可直观地反映各项应急任务的执行组织及应急资源需求信息、应急处置流程的逻辑结构以及流程当前所处的状态。该可视化模型可有效辅助应急指挥人员进行应急决策,指导应急救援,进而对突发事件进行快速、准确的应急处置。

蒙特卡罗仿真在安全联锁系统可靠性评估中的应用

在对比几种安全联锁系统(SIS)可靠性分析方法特点的基础上,通过算例演示,提出蒙特卡罗仿真在SIS定量评估中应用的可行性,以期能更好地解决SIS可靠性定量评估。

基于扩展Petri网的石化企业应急预案建模方法

构建基于指令触发的扩展Petri网石化企业应急预案模型,提出了各组织部门之间传递消息的形式化描述方法和基于指令触发的应急任务执行状态(未执行/执行中/已完成)变迁算法,并对它规定的应急处置流程和消息传递给出了详细的定义和描述。

聚乙烯装置反应区温度联锁可靠性评估与改进措施

分析了某聚乙烯装置管式反应器反应区由于温度联锁引起误跳车的原因,对其危险失效可能性和安全失效可能性进行了评估,并结合工程案例给出了相应的优化策略。结果表明:采取针对性的合理优化措施对提高聚乙烯装置的生产水平具有一定的价值。

石化仪表设备失效率的评估

可靠性数据在仪表设备全寿命周期管理领域有广泛应用。针对目前国内石化装置仪表设备失效数据积累少,采用简单的统计分析方法无法准确获取可靠性数据的问题,探索建立适合国内仪表管理现状的可靠性数据分析方法。首先给出了较为全面的数据收集和处理流程。其次,建议"因地制宜"的采用不同的可靠性评估方法。针对有现场失效数据的情况,结合OREDA数据库和国内现场失效数据,使用贝叶斯方法 ;对于无现场失效数据的情况,结合OREDA相关失效数据,采用OREDA数据库中的相关评估方法。通过以上方法 ,能够实现仪表设备平均失效率和失效率置信区间的动态评估。最后结合实例验证方法的可行性。

2000m^3乙烯球罐安装工程质量管理

本文对某石化乙烯改扩建工程5台2000m3进口低温乙烯球罐制造中的现场质量管理进行了总结。根据施工组织的特点,建立了分类质量控制点管理制度,对球罐组装焊接、无损检测及焊后整体热处理过程进行质量控制,取得了很好的应用效果。

智能仪表对安全联锁系统可靠性影响的评估

仪表作为石化装置中安全联锁系统的基本组成元素,其可靠性对装置安全稳定运行具有重要影响。本文以某仪表的选型为例,采用蒙特卡洛仿真方法对普通仪表与智能仪表在安全性、可靠性方面进行定量分析与比较,评估了智能仪表对安全联锁系统的影响。分析表明,使用智能仪表可以有效提高安全联锁系统的安全水平,并显著降低联锁的误跳车。本文最后对智能仪表选型中需考虑的因素进行了探讨,对指导石化装置安全联锁系统中仪表的选型具有一定的借鉴作用。

压力容器与管道腐蚀案例库的设计研究

建立压力容器与管道腐蚀案例库对有效、准确分析石化装置的腐蚀具有重要意义。从提升石化装置检验检测和工程风险评价水平的角度,对建立国内压力容器与管道腐蚀案例库的重要性和可行性进行分析和研究;结合数据分析和风险管理的基本理念,提出建立我国石化企业压力容器与管道腐蚀案例库的基本思路和体系框架,指出实施过程中应重点关注一些问题。该案例库系统收集和整理国内腐蚀案例,一方面可供相关工程技术人员借鉴和参考;另一方面也可为今后压力容器与管道腐蚀专家决策系统的建立提供强大的基础数据信息。

基于大数据的电脱盐系统智能优化与影响因素分析

针对电脱盐系统影响因素耦合关联,脱盐后盐的质量浓度控制困难等问题,提出基于贝叶斯分类的电脱盐系统脱盐后盐的质量浓度智能预测模型,建立基于模型及线性规划的脱盐系统优化方法。利用从分布式控制系统(DCS)和实验室信息管理系统(LIMS)中获取的运行数据,筛选影响电脱盐效果的主要因素,建立基于40个运行参数的脱盐后盐的质量浓度智能监测模型。模型对脱盐后盐的质量浓度1.5~2.0、2.0~3.0 mg·L^(-1)和大于3.0 mg·L^(-1)的识别召回率分别达到89.6%、84.4%和70.0%。利用优化方法识别了脱盐罐油水界位、操作温度、混合压差及注水量等影响脱盐效果的关键因素,通过对电脱盐操作参数进行优化,显著降低了脱盐后盐的质量浓度,实现系统的优化运行。

SIL评估中DCS对装置安全影响案例分析

就SIL评估中DCS对装置安全的影响进行分析,提出3类影响SIS系统发挥安全功能的DCS系统设置问题,即DCS调节功能的执行触发SIS系统的功能需求、SIS系统通过DCS执行安全功能可能产生的问题和DCS与SIS系统共用设备可能产生的问题。介绍SIL评估实践中发现的与上述3类情况对应的有关案例并进行分析。实践表明:在开展SIL评估中全面系统地分析DCS对装置安全的影响,对提高SIL评估的针对性与效果具有促进作用。

安全完整性等级评估技术在S Zorb装置上的应用

安全完整性等级(SIL)评估技术是围绕安全仪表系统开展的涉及工艺、设备和电子仪表等各个方面的定量风险评估技术。通过对S Zorb装置开展SIL评估,能够揭示装置各个节点的风险特征,量化各安全仪表保护功能的SIL等级,并提出具有针对性的优化建议,从而为装置长周期运行提供科学依据和管理策略。