SIL分析技术在炼化企业在役装置上的应用

危险与可操作分析(HAZOP)方法作为定性的危害分析方法,难以实现残余风险的量化,在此基础上引入安全完整性等级(SIL)分析技术,并对以下内容进行了简介:安全仪表系统(SIS)、SIL,以及SIL分析的两个步骤,即SIL定级和SIL验算;SIL定级的3种方法,如风险矩阵、风险图和保护层分析(LOPA)方法;开展SIL验算工作的重点;选取在役装置的一个联锁系统,以实例方式简单介绍了开展SIL定级和SIL验算的过程,并对最终结果进行分析。最后,对开展SIL分析工作的注意事项进行了简单梳理。     

SIL分析在海上油气平台中的应用

结合某海上油气平台安全完整性等级(SIL)分析项目实例,简要介绍了海洋石油领域SIL分析常用的修正风险图表分析法的基本原理、方法和主要步骤。该项目根据修正风险图表法,分析并确定了受保护的设备(EUC),识别了保护EUC的安全仪表系统(SIS),确定出其相应的安全仪表功能(SIF),并对SIF的危害事件进行辨识,然后根据后果分析得出了SIF的SIL等级。结果表明:该项目SIL分析共评估了18个SIF的SIL等级,其中有8个SIF为SIL1,8个SIF为SIL2,2个SIF为SIL3,没有属于SIL4的SIF。     

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。     

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。     

安全仪表系统SIL定级及LOPA的应用研究

安全仪表功能(SIF)的安全完整性等级(SIL)定级是安全仪表系统(SIS)设计的基础，在IEC 61511中定义了SIL定级的多种方法。对比分析了SIL定级应用较多的方法，如安全层矩阵法、修正风险图表法以及保护层分析法(LOPA),总结出LOPA分析方法的优点，并结合海上某采油平台上典型SIF回路的SIL定级过程介绍了保护层分析法(LOPA)的实际工程应用。     

基于SIL定级技术在液氨罐区的应用研究

以液氨罐区为例,通过HAZOP分析等风险分析手段,识别出系统所有潜在的风险场景;对HAZOP分析识别出的风险进行半定量分析,评估原因发生频率,后果严重性等级及独立保护层低需求模式失效概率等,确定联锁回路的SIL等级;安全仪表系统(SIS)选型结束后,验证SIL等级,确保SIS满足SIL定级的需求。通过应用上述方法,确保识别出工艺过程中的潜在风险并将其降低到合理水平内。     

安全完整性等级衡量指标探讨

安全完整性等级(SIL)是安全仪表系统(SIS)的核心,围绕衡量SIL的4项指标:失效概率要求、硬件结构约束要求、系统失效避免及控制要求、软件要求,对照IEC 61508—2010中相关要求对构成安全仪表回路的硬件结构约束要求、系统失效避免及控制要求等展开了讨论,一般安全仪表回路的硬件结构是否满足相应的SIL等级要求,应由整个回路各组成部分中最低的SIL等级决定;冗余可提升冗余部分的SIL等级。就设计中如何满足系统失效避免及控制的要求给出了合理化建议。     

SIL评估技术在甲醇装置中的应用

依据IEC 61511标准,介绍了对某770kt/a整合甲醇装置的安全仪表系统(SIS)进行安全完整性等级(SIL)评估的过程,评估结果均能满足专利商规定的安全完整性等级要求。对引进国外专利商工艺包在设计过程中SIS的SIL评估过程中存在的诸如风险控制、安全联锁功能(SIF)识别、安全联锁逻辑结构的选择,DCS与SIS的共用以及独立保护层设置等问题进行了探讨,并提出了相应的解决方法。通过总结甲醇装置SIL等级定量评估经验,为在工程设计阶段实施SIS的SIL等级定量评估工作提供借鉴。     

在役石化装置安全仪表系统SIL验证方法及日常管理的探讨

安全仪表系统贯穿了整个石化装置的全生命周期,通过对不完美测试及工厂安全仪表失效数据应用的分析,提出在役石化装置安全仪表系统安全完整性等级(SIL)验证的方法及相应的维护管理思路,包括检验测试、建立安全仪表失效数据库、旧仪表或故障仪表替换等措施;探讨了在役石化装置安全仪表系统SIL验证及日常管理应注意的问题。     

基于动态模拟的常压蒸馏装置SIL分析

安全完整性等级(Safety integrity level, SIL)作为安全仪表系统(Safety instrumented system, SIS)的定量指标,对装置的设计及风险分析都具有重要意义。常压蒸馏作为原油精制的关键过程,安全问题至关重要。为了保证常压装置安全运行,降低风险发生概率,减少财产损失,笔者提出了Dynamics SIL(Dyn SIL)的定量分析方法。首先,以传统的定性方法对常压塔顶压力联锁回路进行SIL分析,得出其SIL等级为N/A。然后,基于Dyn SIL以Aspen dynamics为工具模拟常压塔参数的偏离,分析重要变量应对外来扰动的响应情况,获得对应安全阀泄漏量的模拟结果。基于泄放量进行蒸汽云爆炸危害程度计算,确定了常压塔顶压力联锁回路的SIL等级为1。最后,模拟联锁回路的控制效果。结果表明,笔者所提出的定量分析方法比传统的SIL定性分析方法更为准确,从而验证了Dyn SIL定量分析方法的有效性。     

安全仪表系统中传感器冗余配置方式的分析

简述了安全仪表系统(SIS)的组成以及与安全仪表功能的关系;阐述了安全仪表功能的概念。SIS的安全完整性等级(SIL)与传感器、逻辑运算器、最终执行元件等组成部件的SIL等级密切相关。研究了标准中SIL等级要求与失效概率的对应关系,运用概率学分析了传感器各种冗余配置方式下传感器子系统安全完整性和可靠性的特点。指出在不同要求下的SIS设计中,应采用不同方式的冗余传感器配置。     

安全仪表系统中传感器的选择探讨

安全仪表系统(SIS)能否保障装置的安全运行并降低事故发生的风险显得至关重要.结合海上采油平台的特性说明SIS中安全完整性等级(SIL)的选择方法,并针对IEC 61511的要求,简要讨论了在安全仪表回路中采用基于IEC 61508认证的传感器和基于使用经验的传感器时的选择方法、步骤、配置要求、使用限制、回路的PFD的计算确认等,以满足整个回路SIL的要求。     

安全仪表回路改造的可靠性及误动作概率计算

安全完整性等级（SIL）评估技术是近几年发展起来的针对石化等行业的一种基于风险的资产管理方法,国际标准IEC 61508和IEC 61511的制定为石化工业等流程工业的SIL评估提供了依据,对于石化行业的安全生产具有重要的促进作用。根据SIL的计算方法对中海石油化学股份有限公司现有安全仪表回路进行评估改造的平均失效概率（PFD）和误动作概率（STR）进行理论计算,为安全仪表项目的前期论证以及技术改造提供了理论依据。     

安全仪表系统的工程设计

随着技术的进步,人们对石油化工装置安全设计考虑得越来越细致、周到,安全仪表系统的规范及相关知识也在不断的完善.在SIS的工程设计中常用的规范是<石油化工安全仪表系统设计规范>[1],从这个规范中可以看到只要装置的安全完整性等级(SIL)确定了,SIS的工程设计和安装调试工作将能够很容易实现,但是,在该规范中没有详细阐述SIL确定的原理和方法.为了更好地理解安全仪表系统的概念,文中阐述了SIL确定的原理和方法及相关概念.     

浅谈安全仪表功能的识别原则

安全仪表功能的确定是安全仪表系统(SIS)全生命周期中重要的一环,若安全仪表功能设置不合适,则不能实现其风险削减的目的,可能会对生产过程的安全运行造成潜在威胁或发生不期望的安全事故。以某氧化工艺的关键工段为例,介绍了氧气与乙烯气体混合单元的HAZOP分析和LOPA分析,探讨了安全仪表功能的识别原则及其SIL等级的确定。     

常减压装置加热炉的安全仪表系统设计探讨

加热炉是常减压装置中提供热源并涉及安全生产的核心设备,为防止和降低其过程风险,从加热炉的子系统构成入手,详细分析了各子系统的安全仪表功能。以某炼油厂常压炉安全仪表功能的SIL等级为例,根据IEC 61508,ISA-TR84.00.02的计算方法及相关规定,详细介绍了实现加热炉各安全仪表功能的仪表、控制阀及逻辑控制器的设置方案。     

浅析安全仪表系统实施过程中存在的问题及解决办法

安全仪表系统是保障生产安全的重要措施,如何保证所实施的安全仪表系统合规,是必须解决的问题。针对在安全仪表系统的设计和项目执行中出现的对相关规范认识不够,危险与可操作分析(HAZOP)、安全完整性等级(SIL)分析水平参差不齐,SIL证书的合规性辨识困难,维护管理水平不高,相关职能部门引导不力等问题,提出设计单位及人员需认真学习相关行业规范和政府法令,加强HAZOP分析、SIL分析和相关认证管理工作。通过在安全仪表系统设计和验证中的分析和总结,对从事仪表安全系统工作的相关人员有一定指导意义。     

克拉2天然气处理厂安全完整性等级分析

针对克拉2气田地面系统天然气处理厂涉及装置或系统的关键控制回路,进行了安全完整性等级(简称SIL)分析.通过分析确认目前安全仪表系统的SIL水平,结合相关标准要求,确定了装置或系统应该达到的SIL水平.对原设计SIL水平未达要求的控制回路提出了改进措施和实施方案,以此提高装置或系统联锁控制功能的安全性和完整性.     

安全完整性等级验证计算在化工装置中的应用研究

安全完整性等级(SIL)验证计算是安全仪表系统设计中重要的组成部分。介绍了SIL及验证计算方法,结合工程实例对典型的安全回路进行SIL验证计算,将计算结果和安全评估的SIL进行比较,确定回路安全仪表功能满足相应的SIL要求;通过对比IEC 61508-6与ISA-TR84.00.02-2两个标准的计算结果以及不同检测周期对两个标准计算结果的影响,阐述了两个标准的计算特点以及检测周期的选择对验证计算的意义。     

保护层分析（LOPA）在确定SIL等级上的应用

介绍了海洋石油工程工艺安全分析中常用的保护层分析（LOPA）方法和应用,并结合实例重点介绍了它在确定仪表安全系统（SIS）的安全完整性等级（SIL）上的应用。