本质安全化的化工过程设计方法研究进展

综述了多种本质安全化设计方法和策略,并介绍了多种描述不同反应路径中有害物质潜在威胁的定量评价指数。由于化工过程的复杂性,通常存在多个稳态操作点,而这些稳态点的稳定性也不尽相同;另一方面,位于奇异点附近的操作点可能会自动引发系统的振荡现象,降低系统的稳定性,影响产品的质量。为解决这一问题,探索设计了定量表征稳定的稳态点的稳定性的方法,用于考虑稳定性的化工过程的优化设计;针对振荡现象,提出了将这类奇异点所在范围作为约束条件来考虑的流程设计方法。     

化工过程稳定性分析研究进展

化工过程在实际操作过程中时刻面临着扰动,稳定性作为化工过程可操作性的一个重要元素,决定着化工过程在扰动消失之后能否回到原来的操作点,直接关系到产品的质量以及过程的安全性。对于稳定性的研究有助于理解及调控化工过程的非线性行为,例如多稳态现象和持续振荡等,从而保证化工过程在扰动的作用下能够长周期、平稳、安全运行。本文从多稳态现象和多稳态点的稳定性分析、考虑稳定性的化工过程优化方法、化工过程稳定性的调控以及不确定性条件下的稳定性分析4个方面综述了化工过程稳定性分析的研究进展。     

化工过程稳定性分析研究进展

化工过程在实际操作过程中时刻面临着扰动,稳定性作为化工过程可操作性的一个重要元素,决定着化工过程在扰动消失之后能否回到原来的操作点,直接关系到产品的质量以及过程的安全性。对于稳定性的研究有助于理解及调控化工过程的非线性行为,例如多稳态现象和持续振荡等,从而保证化工过程在扰动的作用下能够长周期、平稳、安全运行。本文从多稳态现象和多稳态点的稳定性分析、考虑稳定性的化工过程优化方法、化工过程稳定性的调控以及不确定性条件下的稳定性分析4个方面综述了化工过程稳定性分析的研究进展。     

化工过程的本质安全化设计策略分析

化工产业作为我国社会经济发展的支柱型生产体系,对于社会经济发展以及各行业发展都有着重要的影响。但是由于化工产业在化工过程中具有加工的危险性,化工安全事故近年来不断增多,这就给化工产业发展带来了严重的不利影响。化工过程的本质安全化设计策略应用已经成为了推动化工产业科学化发展的必然途径。因此,对本质安全化设计的含义进行分析,对化工过程的本质安全化设计策略进行研究,以推动化工产业发展。     

石油化工过程本质评价技术探讨

开发本质安全的化工过程,是从本质上解决化工过程安全问题的途径,对避免重大化工安全事故具有重要意义。介绍了本质安全指标方法的研究现状,对各类方法的基本原理及特点进行了阐述,通过系统地分析比较所有本质安全指标方法的适用阶段、评价范围和特点,总结了本质安全指标方法的演变脉络,综合评述了本质安全指标方法未来的发展前景。     

化工工艺设计中安全危险的识别与控制研究

随着科技的进步和经济的发展,我国的化工行业在近些年来发展迅速。化工安全生产的意义巨大,不仅能够保证工作人员和人民的生命财产安全,还能够产生一定的社会意义。在化工工艺设计中需要通过多种方法识别和控制危险因素,保证工艺设计的安全性。设计人员对化工工艺中的危险因素要做到了如指掌,这样才能保证工艺设计以及应对措施的有效性。在目前的化工工艺设计中,设计的主体是工艺的本质安全,要彻底研究化工工艺安全事故发生的原因,彻底消除隐患。对化工工艺设计中安全危险的识别与控制进行深入的研究。     

气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器的模拟及多稳态分析

聚合过程是强放热的非线性过程,这类过程一般存在多稳态现象,且不同的稳态具有不同的局部稳定性.采用气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器的Innovene工艺是目前生产聚丙烯最先进的工艺之一.本文开展了该反应器的稳态模拟与多稳态分析研究,对平稳生产、新牌号开发都有着重要的意义.利用Polymer Plus建立了更符合实际且适用于稳定性研究的气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器非等温模型,以GPC数据进行聚丙烯反应网络的参数反演.通过灵敏度分析求解系统的多稳态解,通过推理分析的方式判断各个反应区域的稳定性,解决了该问题多稳态研究中的稳定性判断问题,并通过稳定性分析,从本质安全角度出发识别出适于操作的稳态点范围.     

化工过程本质安全原理及应用的研究进展

开发本质安全的化工过程，是从本质上解决化工过程安全问题的途径，对避免重大化工安全事故具有重要意义。针对化工过程本质安全原理及应用进行了全面的分析和总结，重点从本质安全及其原理，本质安全原理的应用等方面进行了详细阐述，得出化工过程本质安全主要的发展方向有：化工过程生命周期中优先选择提升本质安全的方案，将本质安全原理转化为可操作性强的系统性规则，有利于实现本质安全设计；通过深入研究过程失效机理和综合评定方法，权衡本质安全原理之间的利弊，为本质安全原理的综合应用提供支持。     

基于高斯模型的聚乙烯过程设计与控制集成优化

聚乙烯反应过程中物流-能流剧烈交叠、反应-传递相互耦合,使得过程具有强非线性以及多重稳态。传统的顺序设计方法不能保证系统有足够的控制自由度,当存在扰动和过程参数不确定性时,仅依靠设计控制器很难提高产品质量。提出一种聚乙烯工艺稳态设计与运行控制的集成优化方案,创造性地引入Kriging高斯模型同时预测模型动态和模型不确定性。另一个重要的贡献是在聚乙烯工艺设计阶段,设计性能指标,定量描述过程稳态设计对闭环动态的影响。所提出的方法已经通过对气相聚乙烯工艺设计和运行控制的集成优化进行了验证,并在参数不确定性和扰动存在情况下仿真证实了集成优化设计方案的高效性。     

化工设计与安全评价对化工安全生产的影响

化工设计和评价对于生产安全具有重要作用，能够对生产质量造成巨大影响，甚至还可能引发安全问题，对员工造成生命威胁。因此，必须在前期准备过程中重视设计和评价，在生产过程中通过评价进行适当的调整与优化，及时采取措施开展解决。以化工设计概述及特征为基础，阐明化工设计与安全评价的重要影响，指明化工安全生产问题，并提出化工安全评价核心技术与措施。     

基于决策树算法的石化装置过程安全管理评估技术研发及应用

针对当前石油化工企业装置安全生产管理现状,为提升石化装置过程安全管理水平,借鉴国内外过程安全管理体系和相关标准要求及典型管理经验,采用基于关联度的决策树算法构建了石化装置过程安全管理评估指标体系,并运用多层次综合模糊评价方法建立了评估模型,设计开发了装置过程安全管理评估系统,并结合实例进行了验证分析. 结果表明,该技术可量化分析装置过程安全管理存在的薄弱环节,有助于过程安全管理改进和水平提升,对保障装置安全稳定运行、提升装置安全管控水平具有现实意义.     

炼化装置故障链式效应定量安全预警方法

炼化装置故障及其故障链式效应对油气生产和人民生命安全所造成的危害严重。从故障链角度进行事故风险研究,提出炼化装置故障链式效应定量安全预警方法。首先分析炼化装置故障链式关系结构,基于目标树成功树-动态主逻辑图（GTST-DMLD）建立其故障链式效应关系模型,揭示炼化装置故障链式效应行为规律和关联本质,从而评价装置异常工况下的安全状态。进一步以马尔可夫过程为理论基础,建立故障链式效应预测模型,预测故障传播的后果和方向,并计算各后果的发生概率,为现场操作人员进行主动维修或应急处置提供依据。案例分析中通过对某化工厂常压塔装置、减压炉装置为研究对象进行应用与验证,结果表明该方法可以准确地对系统故障发生后的状态进行评价和预测,方法有效、可行,便于操作人员在处置已有故障的同时,注意预防其他异常工况的发生,降低油气生产加工过程中的整体风险。     

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。     

浅析安全评价在化工企业安全生产中的作用

为了遏制重、特大事故的发生,安全评价工作对化工企业在安全管理方面的指导作业显得更加重要。在安全评价的过程中,通过对企业的危险、有害因素的分析,找出其危险源,再进行定性、定量的评价,提出可行、有针对性的安全对策措施,从而为化工企业的安全生产保驾护航。     

基于危险和可操作性和模拟计算的氯乙烯精馏定量风险分析

为提高工业过程风险分析的准确性,通过危险和可操作性（HAZOP）定量分析方法建立了基于HAZOP定量分析模型。本文将传统的HAZOP分析和化工模拟软件Aspen Plus相结合,建立工艺流程模型。通过灵敏度分析功能模拟过程参数产生偏差大小对系统影响的程度,从而对偏差进行量化,确定过程参数的安全操作范围。将此方法应用于某化工厂氯乙烯精馏的风险分析中,结果表明,该方法可以准确反映进料参数偏差对氯乙烯精馏系统的影响：当进料温度相对偏差高于25%时,低沸塔再沸器热负荷超出安全阈值;进料量相对偏差高于20%时,两塔冷凝器热负荷超出安全阈值;进料组成绝对偏差高于1.5%时,高沸塔冷凝器热负荷超出安全阈值,塔顶产品质量下降。通过进料参数偏差量化,实现氯乙烯精馏定量风险分析,为企业提出更为有效的安全措施。     

石化装置基于风险的HAZOP分析方法

为了更加有效地辨识石化装置生产中的潜在危险,将风险评价与危险与可操作性(HAZOP)分析相结合,建立了基于风险的HAZOP分析方法。文中首先介绍了基于风险的HAZOP分析流程,在偏差的危险工况分析中引入风险评价,并在传统的二因素风险评价基础上,为了更准确地评价现有安全措施是否对事故具有预测和控制能力,定义了第3个因素——不可控制度。然后建立了风险三因素的评价准则,并确定出风险的表征方法,最后提出基于风险的决策方法,即根据偏差的风险评价等级确定针对性的安全管理建议。以某石化公司常减压装置为例进行了基于风险的HAZOP分析。结果表明,基于风险的HAZOP分析方法可以为石化装置安全管理提供定量化的决策依据,从而使有限的资源得到合理地配置。     

Towards understanding the moral reasoning process of senior chemical engineering students in process safety contexts

Despite process safety and ethical decision making being recognized priorities in many chemical companies, process safety incidents continue to occur with unfortunate regularity. In order to understand why such incidents keep occurring, and to prevent future accidents from happening, it is important to study the decision-making habits of people employed at chemical companies, and to inform students of the difference between the influences of ethics and behavioral ethics in process safety decision making. This study seeks to determine how senior chemical engineering students approach reasoning through process safety scenarios through the use of a mixed methods study. This study found that four out of the five students who participated in the study demonstrated post-conventional reasoning, and the remaining student showed conventional reasoning based on the quantitative analysis of their responses. Students showed mostly post-conventional reasoning in their responses based on a qualitative analysis; however, through comparison of these results it was found that the moral schema students were classified as was not always truly representative of their moral reasoning.     

安全系统的安全完整性水平及其选择

讨论安全完整性水平的概念、安全生命周期、安全完整性水平选择的定性、定量方法,介绍如何遵照功能安全的国际标准进行安全完整性水平选择.并结合一个具体实例,介绍了如何实现安全完整性水平选择的过程.     

A reliability model for process systems under changing operating conditions

Reliability analysis of process systems, which is often based on a model of Weibull distribution, is semi-quantitative at best because it uses constant parameters, requiring assumption of steady state operating conditions. A reliability model based on a variable scale parameter Weibull distribution is proposed in this work, in which a power law, the Arrhenius factor, and instantaneous amplitudes and frequencies of the operating condition variables are introduced. Numerical experiment indicates that when an operating condition variable fluctuates, the assumption of an average steady state operating condition can cause a serious error in reliability analysis. Therefore, the proposed method is expected to contribute to more quantitative risk assessment, and thus more rigorous safety analysis of process systems under changing operating conditions.     

An Adaptive Recipe Implementation in Case‐Based Formalism for Abnormal Condition Management

This paper deals with accurate recipe implementation for abnormal condition management in a batch process using a case‐based reasoning (CBR) approach. A set of new problems can be solved by reusing proven process solutions. The proposed system integrates quantitative and qualitative parameters for adaptation of cases. A novel methodology to generate accurate recipes and to adapt to the processes is introduced during normal and abnormal conditions. In particular, the differences between current conditions and the references (recipes) should be managed to prevent any hazardous conditions arising. The processes are evaluated using their similarity to the past cases. This intelligent approach distinguishes plausible cases, generates accurate recipes, and adapts to new situations. The aim is to use the offline historical process data and safety related information in order to propose changes and adjustments in the processes.