在役大型石油储罐安全仪表系统改造方案

在石油化工行业的实际生产过程中,应用安全仪表系统(SIS)可以有效地避免和减少厂区或生产装置设施中存在的过程风险,该系统的合理设计以及运行情况可以对装置的安全状态产生直接影响.本文介绍了如何判断在役大型石油储罐罐区SIS设备等级,验证安全仪表功能(SIF)设计和安全完整性等级(SIL)确认,以对平均危险失效概率和可靠性...     

基于(石化装置)系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术

石化装置中,静设备、动设备及仪表联锁是构成石化系统的三个重要组成部分,它们既能各自构建独立的体系,但又存在着密不可分的相互作用、风险传递关系。基于风险的管理(RBM)中,基于风险的检验(RBI)、以可靠性为中心的维护(RCM)与安全联锁完整性等级评估(SIL)涵盖了对静、动、仪的风险评估,但大量的实践表明,系统的失效是静设备、动设备与仪表联锁三个体系中某一环节的非正常动作,通过工艺介质的风险传递、扩大并相互作用,最终导致了承压类设备的失效,因此,简单、单一地对装置进行逐个评估,未必能覆盖系统中所有的失效可能。提出了一种基于石化装置系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术构思,其目的是可以更有效、更精确地评估系统风险,寻找系统产生风险的源头,制定更有效、优化的降险措施,尽可能地预防这种风险传递而导致承压设备失效事件的发生。     

加热炉安全仪表系统安全完整性等级评估

基于国际标准IEC61508/61511(GB/T20438/21109),研究安全仪表系统功能安全技术,形成了一套过程危险与风险分析、保护层分析和故障树分析相结合的安全仪表系统安全完整性等级评估技术方法。将该方法应用于加热炉装置,针对不满足安全完整性等级要求的安全仪表功能回路,提出了相关建议措施。应用结果表明:加热炉安全仪表系统安全完整性等级评估为安全仪表系统合理、有效地设置和科学维护管理提供理论依据和技术方法,对于提高加热炉安全可靠性,减少由于安全仪表系统误动引起的非计划停车具有重要作用。     

基于FMEA的安全仪表系统安全完整性研究

安全仪表系统(SIS)的安全完整性是衡量安全相关系统在规定条件下、规定时间内成功实现所要求的安全功能概率的重要指标。笔者针对1oo2D冗余结构的SIS,采用FMEA(故障模式及影响分析)方法研究系统研发各个阶段的缺陷和薄弱环节,然后结合IEC61508中推荐的诊断技术和措施改进电路。通过该方法还可获得相关参数,得到系统的平均要求失效概率PFDAVG,确定SIS的安全完整性等级是否满足要求。目前该方法已成功应用在安全级DCS平台样机研制的安全完整性分析中,结果表明该系统满足要求的SIL3等级。     

第三十六讲:浅谈安全仪表系统设计方法

本文以过程工业初期设计过程中安全仪表系统的设计为重点,叙述了安全仪表系统从设计、选型到实施的整个过程中,如何进行安全仪表系统设计,重点阐述了安全仪表设计过程中应该注意的几个问题。     

安全仪表系统验证的应用研究

安全仪表系统(SIS)日益广泛地用于保护工业生产安全。IEC 61511-2016 (过程工业领域安全仪表系统的功能安全)标准要求安全仪表系统及其安全仪表功能(SIF)必须被验证,以确保其满足功能安全的需求。针对过程行业普遍忽视安全仪表系统验证的问题,介绍了安全仪表系统验证中涉及的重要概念,对安全生命周期(safety life cycle)、安全仪表系统、安全仪表功能等概念进行了阐述。针对普遍关心的安全完整性等级(safety integrity levels)验算,阐述了获取失效数据的有效措施。重点分析了安全仪表系统验证的流程,明确了安全仪表系统验证的具体方法和步骤,为过程行业开展安全仪表系统验证提供了参考。     

功能安全技术讲座第八讲—— 安全仪表系统与设备的失效分析与控制

介绍了安全仪表系统（SIS）、安全仪表功能（SIF）及安全设备的失效模式与之间关系的分析方法,提出失效控制的整体框架。     

功能安全技术讲座 第四十三讲：炼油装置加热炉SIS系统SIL评估技术研究与应用

本文基于安全仪表系统（Safetylnste TumentSystem）相关国际国内标准IEC61508和IEC6151]（GB／T20438和0GB／T21109）,结合国外石油公司良好的工程实践,开展了炼化装置不同类型的加热炉安全仪表系统SIL评估技术的研究与应用,并根据研究应用结果,提出了提高加热炉装置安全仪表系统安全可靠性的相关建议措施。     

旋转机械联锁系统安全完整性等级(SIL)评估

介绍了联锁系统安全完整性等级(SIL)评估技术,并对多台旋转机械的联锁系统进行了评估。通过对评估结果进行分析,提出了目前旋转机械联锁系统中所存在的共性问题,并给出了相应的改进建议。研究结果对旋转机械的联锁系统设置具有参考意义。     

TCS-900安全控制系统的安全通信残余失效率计算

在安全控制系统开发过程中,安全数据传输的正确性直接影响系统安全功能的执行结果,因此,有效的安全通信机制是满足系统高安全完整性等级的重要保证.安全通信机制不仅需要检测数据传输过程中的通信故障,而且需要保证通信的残余失效率控制在系统可接受的范围内.安全通信过程中的残余失效率主要包括:数据完整性校验失效、数据真实性校验失效、...     

超高压爆破片设计爆破压力的理论计算与数值模拟的对比研究

爆破片超压泄放装置作为防止化工容器发生灾难性超压的最后一道安全屏障,有着举足轻重的作用。利用Levy-Mises增量理论和有力矩理论对超高压爆破片进行弹塑性理论计算,同时利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,并将两者的计算结果进行对比分析,推导出超高压爆破片设计爆破压力的计算方法,为我国后续对超高压爆破片相关设计参数的研究提供理论依据。     

带爆破片外置全启式安全阀设计

介绍了罐式集装箱泄压用带爆破片的外置全启式安全阀的工作原理、结构特点、主要零部件设计和材料选择。     

压力管道安全完整性技术法规与标准体系研究

压力管道安全的核心技术是完整性管理。针对我国压力管道完整性管理尚待完善的现状,以压力管道为研究对象,参照国内外法规标准体系,梳理了中国在压力管道安全完整性技术方面的法规与标准,提出了应建立或完善的压力管道安全完整性技术法规与标准体系,分析了目前存在的主要问题,并提出建立法规与标准体系需要开展的研究工作以及标准的应用推广模式,为下一步开展相关研究提供方向性指导。     

安全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟研究

安全阀作为工业承压系统的重要安全部件,其作用在于保障生产系统超压安全,减少爆炸性事故的发生,所以对安全阀超压泄放瞬态动力学机理研究显得尤为重要。本文结合ANSYS CFX动网格技术和CEL编译语言创建了安全阀瞬态动力学方程,将开启部件的位移与动网格关联,采用数值模拟的方法初步分析了安全阀开启瞬态动力学问题,分析和讨论了开启瞬态流场的变化,以及相关瞬态参数在典型路径上的变化与瞬态开启过程的关系。研究表明应用AN-SYS CFX动网格技术研究安全阀泄放机理是可行的。     

在用游乐设施安全风险评价方法的研究

为建立一个科学的游乐设施安全风险评价体系,对故障率高、使用年限长的游乐设施进行安全风险评价,确定其是否需要大修、改造、报废。本文研究应用安全检查表分析法来建立这种评估体系,对风险评价过程进行了描述,对整体风险评估体系提供了建议和依据。     

升压速率对正拱普通型爆破片爆破压力的影响规律及机理研究

爆破片在设定的爆破压力下迅速动作、及时泄放压力是确保承压设备能够安全运行的关键。影响爆破压力大小的因素很多,其中介质的升压速率直接影响爆破压力的精确度。在0～300 MPa/s范围内测试了升压速率对正拱普通型爆破片爆破压力的影响,发现在较低的升压速率范围内,随着升压速率的提高,爆破压力首先发生一定程度的振荡(有的逐渐降低,有的先升高再降低),当升压速率继续升高达到某个范围(拐点)时,又逐渐呈上升状态,上升到某个数值后,趋于稳定。基于试验结果,建立爆破片升压速率与应变速率的关系,提出考虑升压速率影响的爆破压力工程估算方法;对不同应变速率的拉伸试样及爆破片进行金相分析和断口形貌分析,揭示不同升压速率下的材料行为对爆破压力的影响机理：低升压速率情况下,升压速率对材料延伸率及应变硬化的影响是爆破压力波动的主要原因;高升压速率下抗拉强度的改变、动载冲击及应力波是爆破压力提高的主要原因。     

气瓶安全泄放量计算方法探讨

基于目前国内外标准中对气瓶安全泄放量的计算存在诸多差异的现状,对国内原气瓶用爆破片标准GB16918--1997、美国压缩气体协会标准CGAS-1．1-2005、美国石油学会标准API521q007中气瓶泄放量的计算方法进行了分析。将CGAS-1．1安全泄放量公式中空气的当量体积排放量推导转化为实际介质的安全泄放质量流量,该成果有助于正确理解和应用CGAS～1．1标准。分析比较认为：CGAS公式计算结果较API相比,爆破片计算面积差别不大,但泄放阀结果明显偏大,API521中对受火引起超压的气瓶泄放面积计算,具有扎实的理论基础,但对因其他原因导致的超压,适用性有待考证。GB16918中气瓶安全泄放量公式采用的是CGAS-1．1中适用于单一压力泄放阀的泄放量公式,因此当泄放装置采用爆破片时,不能采用GB16918进行计算,建议补充完善GB16918中安全泄放相关内容。     

安全仪表系统安全完整性等级计算方法研究

介绍了安全仪表系统的作用、与基本控制系统的区别,以及安全完整性等级的评估过程,对比分析了常用的安全完整性等级验证计算方法,基于状态枚举法,得出了不同冗余结构的计算模型。     

功能安全在轨道交通平台产品开发中的应用

2011年,由和利时开发的HVC-1000型安全计算机,取得了TUV铁路行业安全级SIL4认证,是目前国内第一家通过欧标最高安全认证的信号系统基础平台。它将作为和利时轨道交通信号系统的支撑平台和技术基础,支持列控中心、计算机联锁、临时限速服务器、无线闭塞中心、区域控制器等多个信号系统。文中从功能/技术安全、质量管理、安全管理3个方面介绍和利时在HVC-1000型安全计算机开发的一些经验。