安全仪表功能回路设计及SIL验算

简要介绍了安全仪表功能(SIF)回路安全完整性等级(SIL)定级的方法;分别介绍了IEC 61508和ISA TR84.00.02中SIL验算的方法;以普通仪表和经过安全完整性等级认证的仪表为例,计算其平均失效概率(PFDavg),得出SIF回路的SIL。比较普通仪表和经过安全完整性等级认证的仪表组成的SIF回路,结合实际设计和应用情况,给出安全仪表系统(SIS)设计的建议。     

基于因果表的安全仪表功能分析方法探讨

IEC 61508和IEC 61511是流程工业中安全仪表系统(SIS)需要执行的基本标准,对SIS的评估、分析、设计、实施、应用等均起着指导作用。介绍了按照IEC 61508,IEC 61511标准定义的安全仪表功能(SIF)的基本含义和要求;对石油化工装置中常见的各种联锁按照IEC 61511标准的要求来如何描述进行了说明,通过实例对因果表在联锁分析过程中的主要方法和转换进行了详细的论述;明确了在分析过程中应该从仪表保护功能的主要动作、危险产生的后果、安全联锁的直接原因和间接原因等,来定义符合IEC 61511标准的SIF。     

闸板防喷器的HAZOP分析

闸板防喷器是井控设备防喷器组的重要组成部分，由于各种环境条件以及操作因素的影响，闸板防喷器在使用过程中可能出现腐蚀、磨损、密封失效等多种失效形式，会导致井喷失控等灾难性事故的发生。因此，采用HAZOP分析方法对闸板防喷器进行安全分析，对井控设备的安全管理工作具有重要的意义。     

基于SIL评估的输气站场安全仪表系统现状分析与改进

为分析输气站场安全仪表系统的完整性和可靠性,以某典型输气站场为例,在分析现有安全仪表系统不足的基础上,充分结合危险与可操作性（HAZOP）分析、保护层（LOPA）分析和马尔科夫模型等方法,建立一套适合输气站场的安全仪表（SIF）回路辨识、安全完整性等级（SIL）定级和SIL验证的流程,并针对不满足SIL验证的SIF回路提出改进措施。结果表明,该站场内需设置11个SIF回路,其中1个应达到SIL2等级,10个应达到SIL1等级;由于安全功能认证证书缺失,缺乏相关失效概率数据,无法对部分已设置的SIF回路进行SIL验证工作。应从改进冗余表决结构、缩短测试周期和改进设备选型等方面对SIF回路进行改进;输气站场应选用获得安全功能认证的组件,并收集企业、行业和国际通用数据库,建立准确的失效数据。研究结果可为今后同类型站场安全仪表系统的设计和运营提供实际参考。     

探讨合成氨装置安全仪表系统中的SIL评估

随着化工装置规模的不断扩大以及控制水平的不断提高,装置的安全将更多地依靠安全仪表系统(SIS)进行保障。SIS是一种安全保护系统,联锁的需求来源于多个方面,设备的可靠性是一个很重要的因素,需要对系统的安全完整性等级(SIL)进行评估。以典型合成氨装置的SIS为例,依据IEC 61511标准对合成氨装置的SIS进行定量分析。探讨了合成氨装置SIS定量评估过程中风险矩阵与控制,SIF识别,DCS与SIS的阀门共用等问题。     

海上平台仪表系统设计新思路

海上油气生产平台执行安全保护功能的ESD系统,其关断级别大多是根据设计经验确定,且关断级别越高触发动作的阀门和机泵越多,联锁保护的可靠性也就越低。针对海上油气生产平台仪表系统的设计提出了一种新思路：在海上平台安全仪表系统的设计之初,结合风险定性分析和定量分析结果,明确安全保护功能及其需要达到的SIL等级,并据此编制安全要求规格书和设计安全仪表系统,在项目验收前应根据现场仪表的配置和失效数据验证该安全功能回路是否满足SIL定级的要求。     

石化装置安全仪表系统安全完整性等级建立与验证

依照IEC 65111和IEC 65108标准,根据石油炼化企业自身特点,对相关安全仪表系统进行示范性评估,主要包括相关安全仪表功能的建立、管理以及安全仪表功能的验证,同时提出石化企业需要在安全仪表管理方面补充的要求。文中针对的安全仪表系统为较新的、已经进行了第三方认证的仪表设备。     

石化企业安全仪表系统设计中的问题及优化

基于石化企业自动化仪表的安全仪表系统原则,针对安全仪表存在的设计协调性不中,使用不到位,全面性不足,提出了优化途径：传感器冗余,设计安全性的控制仪表体系,融入指标配置,以及信息化安全仪表管理和可靠性优化。以期为优化石油化工安全仪表系统提供借鉴。     

安全仪表系统逻辑设计浅谈

结合安全仪表系统的工程设计实践，介绍安全仪表系统的实际工程设计方案，讨论了具体设计方法和一些相关的实际问题。     

Cameron结构的防喷器壳体有限元分析

参考美国Cameron公司的闸板防喷器,所设计的壳体采用长圆形的闸板腔结构。利用Cos-mosworks 2008有限元分析软件计算单闸板防喷器壳体模型在额定工作压力35 MPa和静水压力52.5 MPa工况条件下的应力分布及危险点,并按照ASME规范分析其应力组合,表明该设计是安全的。     

Cameron式2FZ35-35型双闸板防喷器研制

为满足中海油用户的要求,开发了Cameron式2FZ35-35型双闸板防喷器。该防喷器采用API Spec 6A法兰与其他井口设备连接,用液压控制关闭和打开闸板总成,闸板关闭后采用手动锁紧闸板轴;整体强度、液控油路和液缸强度及剪切127mm（5英寸）钻杆和剪切闸板密封试验、变径闸板试验（封隔88.9mm（3英寸）和127mm（5英寸）管柱）和通径试验满足API Spec 16A推荐标准。现场使用表明,具有安全可靠、开关迅速灵活、结构轻便、操作方便等特点。     

旋转防喷器胶芯结构分析及优化

旋转防喷器是欠平衡钻井的关键设备,带压作业过程中其密封性能是保证安全生产的重要因素。现有的国产旋转防喷器存在胶芯密封不严以及易发生疲劳损伤失效等问题。鉴于此,利用ABAQUS软件建立了旋转防喷器胶芯动态密封有限元模型,对胶芯预紧工况下和起下钻工况下旋转防喷器的力学性能进行了分析,分别讨论了胶芯硬度和铁芯结构对旋转防喷器胶芯使用寿命的影响。分析结果表明:在带压下钻过程中,胶芯呈轴向拉伸变形状态,起钻过程中胶芯呈向上压缩变形状态,且起钻和下钻工况对胶芯密封性能影响不大,下钻工况的密封性能略大于起钻工况;胶芯材料硬度为80 HA时,胶芯的使用寿命最长;优化改变铁芯结构可使胶芯使用寿命延长。室内密封试验以及现场试验证实了有限元优化结果的可靠性。研究成果对延长胶芯使用寿命和提高油田作业安全具有重要的现实意义。     

石油化工装置中SIS的安全功能

对安全仪表系统SIS的发展和分级作了阐述，并结合了3取2系统及Fisher DVC6000智能阀门定位器对SIS的安全功能的实现作了分析。     

聚乙烯项目安全仪表系统的设计和应用

从安全仪表系统的定义、设计原则、联锁应用、发展动向等各个方面，结合上海赛科的具体项目实例，对安全仪表系统进行了全面综合的论述。对在聚乙烯项目中安全仪表系统的应用提出了自己的看法。     

天然气水合物钻采船BOP移运系统配置方案浅析

简要介绍国内3个比较典型深海浮式钻井平台BOP移运系统的系统组成、布置及系统工作流程,总结BOP移运系统布置的影响因素。引申出适合某新型天然气水合物钻采船的BOP移运系统。     

SIS在乙烯装置改造上的应用

SIS(安全仪表系统)的设计在石化工程设计中显得尤为重要。该系统的配置合理与否，直接影响到装置的安全运行。针对乙烯装置改造，对SIS的合理配置进行了重点阐述。     

安全仪表保护系统(SIS)在高酸气田的应用

普光气田是国内迄今为止规模最大、含H2S和CO2浓度最高的特大型整装海相气田,因H2S具有剧毒、高腐蚀性,SIS系统的运用对保证生产的正常运行及周边居民的安全至关重要。普光气田投产两年多以来,SIS系统工作正常,保障了集输系统的安全平稳运行。通过介绍普光气田SIS系统的组成、结构和功能,系统总结现场运行和管理经验,客观分析SIS系统在火气监控、逻辑关断等方面的作用,为SIS系统在高酸气田生产中的应用提供借鉴,对今后高酸气田的安全开发具有参考意义。     

功能测试条件下安全仪表系统失效概率预测方法

采用马尔科夫模型法对考虑功能测试条件的安全仪表系统的危险失效预测,提出了在线和离线功能测试下的状态转移矩阵。通过在线或离线状态下的状态转移矩阵,得到安全仪表系统功能测试后的状态,通过求解系统功能测试后的测试间隔内的平均要求时失效概率,进而得到衡量安全仪表系统安全性的安全完整性等级（SIL）指标。     

石油化工装置安全仪表系统的设计

通过对安全仪表系统的发展过程、安全等级的判定方法、安全仪表系统的设计等内容的阐述，明确安全仪表系统的相关知识及工程设计原则。