安全仪表系统SIL评估技术在煤气化装置的应用

以煤气化装置安全仪表系统中的典型SIF回路进行SIL定级分析及SIL验证,并结合中石化的安全风险矩阵与可接受风险标准,论述半定量风险评估(LOPA)分析方法与可靠性框图验证方法的基本步骤。     

安全仪表系统SIL评估在干粉煤气化装置的应用

通过研究干粉煤气化技术的工艺流程,结合安全风险矩阵和可接受风险标准,对干粉煤气化装置典型SIF回路进行SIL定级分析和SIL验证。     

老旧海上油田安全仪表系统SIL分析

为分析老旧油田安全仪表系统可靠性,有必要对安全仪表系统进行SIL分析。基于SIL选择,油田SIL等级为SIL1及以上的SIF回路共计7个。利用exSILentia软件对其中5个SIF回路进行SIL验证,验证结果表明:涉及的5个SIF回路均满足SIL选择确定的SIL等级要求,符合各安全功能回路的功能安全需要。     

双氧水储罐的工艺安全联锁方案设计及应用

工艺的安全联锁是自动化升级改造的难点和重点，关键控制点及控制要素的选择、SIF回路及SIL等级的确定、工艺条件的限制、法律规章文件的要求等都影响着安全联锁方案的选择。主要对工程设计中双氧水储罐安全联锁方案的确定进行阐述，提供联锁方案设计思路。     

安全评价方法在石油天然气行业仪表系统设计中的应用研究

针对石油天然气行业仪表系统的安全使用问题,提出了一种基于HAZOP-LOPA方法和SIL定级方法的仪表系统设计安全评价方法,首先对HAZOP方法、LOPA方法和SIL定级方法进行理论介绍,以案例的方式,使用HAZOP方法对仪表系统进行安全辨识,使用LOPA方法确定仪表系统的SIL等级,并对其进行验证,证明本次研究所提方法的可行性.结果表明:使用HAZOP方法可以对仪表系统的安全性进行定性分析,引入LOPA方法以后,可以对其进行定量评价,如果仪表系统的SIL等级较低,需要对仪表系统进行合理调整.本次研究证明HAZOP-LOPA方法与SIL定级方法可以对石油天然气行业仪表系统进行有效安全评价.     

典型化工装置安全完整性评估验证

为有效降低在役的化工生产装置过程安全风险,发挥安全仪表系统(SIS)在过程安全风险管控中的作用,选取了某企业石脑油吸附分离装置进行安全完整性(SIL)等级的系统性分析,对该装置预加氢汽提塔重沸炉主燃料气压力低低联锁的回路进行级别认证,通过马尔科夫模型验证确定现有回路满足定级要求,并提出建议措施。     

安全完整性技术(SIL)在我国石化装置上的应用实践及思考

在近年来安全完整性等级技术(SIL)对国内12套装置、220余个联锁回路开展的安全完整性分析的基础上,对该技术的发展、国内的应用情况和存在的问题进行了研究。对联锁要求的和实际能达到的SIL等级进行深入分析,指出导致安全完整性不足与误跳车过高的根本原因,并对石化装置联锁系统中存在的典型问题进行了探讨。     

LNG接收站中的SIL定级与验证方法

以LNG接收站的典型回路为例介绍了常用的安全完整性等级(SIL)定级与验证方法,并结合LNG接收站的可接受风险目标,论述保护层分析方法的半定量计算原则和SIL验证的基本步骤。针对安全仪表系统设计的薄弱环节,总结并提出了提升SIL回路本质安全的几个原则。     

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。     

利用SIS失效概率定量计算安全阀泄放管网负荷

在石化装置有毒可燃气体安全阀泄放管网的设计过程中,全厂性超压工况下各装置安全阀排放至收集系统的总排放量,即管网负荷,是一个关键的工艺设计参数。工程公司通常会采用某种叠加原则对各装置的安全阀泄放量进行加和取值,SH 3009—2013《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》中有相关说明。从概率计算的角度推导出了一种泄放管网负荷的定量计算方法。将系统中多套相关安全仪表系统(SIS)看作一个整体,根据每套SIS的失效概率(PFD)计算得到该系统特定个数SIS的失效概率,然后根据保护层分析(LOPA)中后果概率的概念,确定最多可能会发生失效的SIS个数,进而得到安全阀泄放至管网总负荷。     

在役LNG接收站的SIS系统再验证

广东大鹏LNG接收站作为中国最早投用的LNG接收站,在5年的高负荷运行后中新增并改造了部分设备及功能安全回路(SIF),为确保接收站功能安全仪表系统(SIS)的完整性与可靠性以及高负荷生产的可用性,对所有生产设施及管线场站进行了HAZOP分析,并在HAZOP分析的基础上进行了SIL定级及再验证(re-validation)工作。本文以SIL再验证工作为例介绍SIL验算/再验证在在役装置中的应用,以及如何通过敏感性分析优化SIS系统配置与校验管理,满足企业风险可接受标准,最后总结并展望了实施SIL验算工作中的技术难点和未来的技术方向。     

过程装备控制系统安全完整性研究

基于IEC61511定义的风险降低原理,给出了一种可行的确定安全仪表系统安全完整性等级的流程。利用半定量方法 LOPA对实现安全功能的子系统或设备失效概率进行量化分析,得到安全功能的平均要求时失效概率PFD,并确定安全功能的安全完整性等级SIL。最后,给出了应用保护层分析LOPA方法分析了典型过程装备储罐的具体实例。     

石化装置改扩建对火炬系统负荷影响的量化分析

火炬是大型石油化工联合装置必备的辅助生产设施，同时也是重要的安全环保措施。但目前火炬的设计标准《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》（SH 3009—2013）或者国际标准《泄压和减压系统》（API 521）主要还是基于行业惯例和工程经验。新增装置或扩建装置会对火炬系统造成较大的风险影响，尤其是在火炬系统管网管径及管网布置不改变或无法改变的情况下。本文提出了一种针对石化联合装置进行改扩建对火炬系统风险评估的通用方法，采用改扩建前后发生多泄放源同时泄放的叠加方法流程来获得火炬系统关键参数。采用Aspen Flare-net软件进行数值模拟和案例研究，获得了厂区新增装置导致的火炬系统安全阀背压、噪声等数值结果及对应的安全隐患，并得到了全部可能导致火炬系统安全隐患的泄放组合，为泄放负荷管理提供了量化决策依据，同时说明了所提方法的应用效果和有效性。     

Study on risk assessment of chemical process based on an advanced layers of protection analysis method

This paper focuses on an advanced layers of protection analysis (LOPA) method to assess the risk of a chemical process. Based on the chemical accident statistics between 2001 and 2014 in China, an acceptable risk function was built for chemical processes to confirm the acceptable risk value for an accident scenario. The assessment index for an emergency system was developed to assess the protective function of emergency protection based on analytic hierarchy process (AHP), and the probability of failure on demand (PFD) of emergency protection was obtained by fuzzy comprehensive assessment method and fuzzy set theory. The proposed method was applied to a methanol distillation installation. The result showed that the protections, including emergency protection, were sufficient because the probability of mitigation protection (1×10^?8) was less than the acceptable risk value (3.04×10^?7). The advanced LOPA method was proven to be able to improve the integrity and accuracy of traditional LOPA.     

安全完整性等级确定技术比较

介绍了几种确定安全完整性等级的定性和定量方法——风险矩阵法、校正的风险图、保护层分析法以及基于频率和后果的定量法,并比较各方法的优势与不足。     

基于简化Bow-tie模型的LOPA场景辨识与筛选方法

场景筛选是确保保护层分析（LOPA）有效性的关键,为准确筛选出需要进行LOPA分析的场景,本文在Bow-tie模型的基础上,提出了基于最大可信场景的场景辨识及筛选方法。首先,利用事故树与事件树建立以损失事件为中心的简化Bow-tie模型辨识分析对象的潜在危害,得到危害场景列表;其次,以最大可信场景辨识方法为基础对场景筛选方法进行改进,利用改进后的筛选方法对危害场景列表进行筛选,确定场景列表中最终需要进行LOPA分析的场景;最后,将此方法应用于某商储库10⁵m³原油储罐风险分析的场景筛选中,并利用风险分析筛选软件（RAST）来验证所提方法的可行性和有效性。结果表明：所提方法能够较好地考虑设备实际运行情况,且根据企业内部的风险标准进行筛选,得到的实际筛选结果对后续的LOPA分析更具指导意义。     

实施HAZOP、LOPA、SIL分析的关键问题

工艺安全管理在石油、化工生产中起着关键作用,采用HAZOP分析工艺中存在的风险,采用LOPA技术对保护层进行评估,采用SIL分析确定SIS系统的功能安全,三者结合、综合应用,是工艺安全管理的有效方法.风险可接受标准确定、失效数据来源、保护层选择、复杂工艺系统分析、技术标准融合等关键问题直接影响实施效果.     

基于HAZOP与LOPA的锅炉水处理系统风险评估方法及应用

针对电站锅炉产能关键环节的水处理系统,从化工过程安全的视野提出将危险性和可操作性分析(HAZOP)与保护层分析(LOPA)法用于锅炉水处理系统防腐阻垢性能风险评估中,并对LOPA的基本程序和计算步骤作了新的注解。以锅炉水处理剂处理后的水质不达标等为初始事件,分析失效后果并计算事故后果概率,最后,对比分析采取本质更安全设计等保护层前后的风险等级值,确定是否需要增加其他的安全措施。结合LOPA法,将人本管理思想融入企业风险管理,在风险决策方面给出合理可行的建议。结果表明:利用LOPA法进行锅炉水处理系统防腐阻垢性能的风险评估是可行的,给出的建议措施可降低风险;将LOPA法融入锅炉产能环节的HAZOP分析中,能进一步丰富HAZOP的分析结果;"保护层分析+风险评估+人本管理"可成为有效的安全管理新途径。     

基于HAZOP方法的水煤浆气化工艺风险分析

针对水煤浆煤气化工艺运行中的诸多风险,采用基于偏差思想的HAZOP方法,以引导词为索引,分析了煤气化工艺过程,并以分析结果为依据,导入LOPA保护层进行本质安全分析。结果表明:在HAZOP分析中,融入LOPA方法,能实现对现有保护措施的可靠性的量化评估,确定其消除或降低风险的能力,从而确定是否需要增加其他安全保护措施,以减少水煤浆气化工艺运行风险。