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。     

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。     

提高SIS安全完整性等级的措施

以某输气管道分输站出站压力高高联锁关断出站紧急切断阀(ESDV)为例,定量计算此回路的平均危险失效概率(PFDavg),验证整个回路的安全完整性等级(SIL)是否满足设计要求。通过不同方案的SIL验证,分析得出实际工程应用中在投资限制的条件下提高SIS安全完整性等级的措施。     

SIL技术在镇海炼化的应用

安全完整性等级(SIL)技术是一项用于评估安全联锁系统安全完整性的新兴技术,针对装置当前联锁及其保护设置,依据IEC61511系列标准,对联锁不足、存在拒动作可能的联锁回路进行定量计算和评估,对联锁过度和误动作可能性较大的联锁回路提出相应的改进意见,减小误跳车发生的可能性,提高装置安全水平.建立了与中国石化镇海炼化分公司相适应的联锁系统安全完整性评估方法,纠正了标准应用中存在的误区.利用评估获得的结果对装置的联锁系统进行了优化,联锁的可靠性与安全性得到了提高,具有应用推广的价值.     

天然气处理装置中SIL软件化评估方法应用研究

天然气处理装置需要配备一系列的安全防护措施,包括安全仪表系统(SIS),目前主要采用常规的安全完整性等级(SIL)评估方法来确定设计上SIS或在役装置SIS系统配置是否满足装置安全生产的需求。分析了SIL评估的特点以及它与危险与可操作性分析(HAZOP)、资产完整性管理的关系,论证了开展SIL评估的意义。同时,提出了一种SIL评估方法,并将这种方法转化成SIL评估软件进行了探讨和规划。应用结果表明,理论上,将常规SIL方法加以改良,使这种方法软件化是可行的,而一旦这种针对性较强的SIL评估软件得以应用,将大大降低天然气净化处理装置SIL评估所投入的人力和财力,评估结果也将更为客观和可信。     

安全仪表系统在乙二醇装置中的应用

安全仪表系统(SIS)在乙二醇装置中起着重要作用，其设计必须根据草酸二甲酯(DMO)合成反应器的工艺特点及关键联锁回路的安全完整性等级(SIL)定级结果，采用对应SIL等级的现场仪表、控制器、执行元件，最大程度地保证系统的可靠性和安全性。探讨了SIS在乙二醇装置DMO合成反应器上的应用和设计优化，重点阐述了SIS的UPS供电方式、I/O卡件的配置、维护旁路设计等方面内容，为化工装置中SIS的应用提供了可行性方案。     

安全仪表系统在氯乙酸项目中的设计与应用

针对某50kt/a氯乙酸生产项目详细进行了危险化学品重大危险源辨识,对工艺流程主要生产装置分节点完成了危险与可操作性(HAZOP)分析,确定了液氯储存和汽化装置的安全完整性等级(SIL),对装置的主要控制参数进行了分析,具体设计了液氯储存和汽化装置的安全仪表系统(SIS)及完整的联锁控制,并投入生产运行。设计的SIS在实际生产中运行情况良好,保证了项目生产装置的安全生产,体现了SIS的可靠性、安全性以及在氯乙酸生产中的特点。     

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。     

SIS仪表维护及操作旁路的设计应用

在旁路状态下,安全仪表系统(SIS)的安全仪表功能(SIF)及其安全完整性等级(SIL)都受到限制,旁路的设计和操作管理成为SIS中的关注焦点。从工程设计角度出发,针对仪表维护旁路开关和操作旁路开关的设计和设置原则等,进行了探索。以航煤加氢装置的3个典型联锁控制为例,提出了不同的旁路开关设计方案。应用表明:设计方案效果良好,保证了装置SIS的顺利投用与运维。     

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。