加氢装置安全仪表系统设计

安全仪表系统是独立完成工艺装置安全保护的联锁系统(亦称"紧急停车系统").对于操作工况为临氢、高温、高压,介质易燃、易爆的加氢装置,要确保安全生产就必须设置安全仪表系统做保证.如何正确设计安全仪表系统、使其对装置可能出现的各类危险状况都能采取有效的联锁动作予以控制,则是加氢装置自控设计的重要内容之一.通过对安全仪表系统设计内容的介绍及在加氢装置中的实施,明确了如何利用该系统实现加氢装置安全生产.     

仪表型安全系统功能安全评估的应用研究

通过对上海某合成气分离净化CO和H2项目中的供气系统下游压力控制保护系统仪表和系统的FMEDA确认和PFD计算,重点介绍在过程工业领域中仪表型安全系统的FMEDA确认和PFD计算方法。     

空分装置安全仪表系统设计

安全仪表系统是确保空分装置安全运行的重要保证,针对空分装置安全仪表系统的设计问题,介绍了需从检测单元、逻辑控制单元、最终执行单元三部分整体设计。对于最重要的逻辑控制单元的设计,介绍了采用安全可编程控制器的实现方案,总结了当前安全可编程控制器的主要结构和特点。针对空分装置安全仪表系统回路数较少,采用整套安全可编程控制器成本负担较重的特点,提出了基于安全报警器和安全继电器的设计方案,并结合实际3取2投票结构计算公式,计算了采用该方案实现的逻辑控制器失效率,结果验证了该方案的安全性和经济性。最后分析对比了两种方案的特点和使用场合,为空分装置安全仪表系统设计者提供了重要参考。     

安全仪表系统的功能安全设计

针对安全仪表系统（SIS）的产品开发,分析了应用于石化领域的安全仪表系统的基本特性、冗余结构和常见产品类型。在介绍IEC 61508标准的基础上,提出了安全仪表系统产品开发过程中整体安全生命周期、产品硬件及安全相关软件的功能安全设计方法;最后以SIL2级压力变送器为例,着重阐述了SIS系统结构设计和故障诊断覆盖要求。     

工厂安全与仪表

安全是工业生产永恒的主题。政府明确提出了采用DCS和ESD系统的技术措施来提高生产装置的自动化控制水平,以实现设备本质安全水平的全面提升。本文介绍了几种常用的风险评估和安全度等级确定方法,并给出了如何对指标进行具体量化的实例。     

功能安全与安全完整性等级综述

从法规与标准的角度介绍了功能安全与安全完整性等级的概念,并提出建立中国功能安全保障体系的建议。     

安全仪表系统设计的多目标优化

安全仪表系统在过程工业中日益受到更多关注,为满足安全仪表系统多目标优化问题对于安全完整性等级的综合要求,提出一种改进的多目标遗传优化方法.首先研究了安全仪表系统多目标优化中存在的问题,然后结合安全仪表系统优化问题的特殊性提出了一种更加适合用于安全仪表系统多目标优化的方法,最后将该方法应用于一个实例.结果表明:改进的方法能够解决安全仪表系统优化对于安全完整性等级要求的优化偏好问题,所得到的解比原有方法的解更具参考价值.     

安全仪表系统的Markov建模方法研究

对安全仪表系统(SIS)的功能结构、安全生命周期以及功能安全的实现方法进行了分析,并提出了基于马尔可夫(Markov)建模的SIS的安全完整性等级计算软件的设计方案,采用VB6.0和Matlab进行了软件的开发实现.我们针对1oo2冗余结构的装置进行了SIL的计算,证明马尔可夫建模方法的安全完整性等级(SIL)计算相对于其他建模方法的灵活性.它既能反映安全仪表系统之间的静态关系,又能反应系统的动态变化,并且不受设备之间依赖关系的影响.同时马尔可夫建模可靠性的定量分析精度高,一次建模可求得安全仪表系统的安全失效率PFS和危险失效率PFD和安全完整性等级SIL等多个可靠性指标.     

现场总线协议在安全仪表系统中的应用

安全仪表系统通常设置为独立的系统.并作为生产过程的安全保障被广泛应用在制造、机械、食品加工、化工等行业中.国家及国际标准对组成安全仪表系统的软件及硬件有严格的设计原则,并要求其到达一定的安全完整性等级.为了将现场总线应用到安全仪表系统中,国际电工委员会制定标准规定了一些措施采保证信息传递的完整及可靠.并采用在现场总线原有的OSI参考模型之上增加安全层的软件方式.以符合安全仪表系统的设计原则及安全完整性等级.     

安全仪表系统在化工装置中的应用

为实现逻辑控制与连续控制功能的独立,最大限度地避免DCS功能失效带来的风险,研究论述了合成氨仪表系统改造项目及对安全仪表系统选型与改造的措施.针对项目改造的关键,提出在安全仪表系统本身功能满足安全要求的前提下,解决好安全仪表系统的可用性与可靠性的重要环节是输入传感与输出执行部分;同时,结合该次改造,介绍了输入传感与输出执行环节的改造措施与应用体会.     

南海某气区开发工程SIL等级评估研究

结合南海某气区开发工程基本设计项目,介绍采用风险图表法实现安全完整性等级(SIL)评估中相应参数的选择.     

海洋石油平台安全仪表系统的设计与应用

安全仪表系统是独立于过程控制系统的安全保护联锁系统,它能够对各种意外事故进行实时监测和保护.在众多海洋石油平台保护系统中,安全仪表系统是最重要的保护系统,它的正确合理设计及应用对于确保海洋石油平台的整体安全至关重要.在简要概述安全仪表系统(SIS)的基本概念的基础上,分别对海洋石油平台安全仪表系统的设计内容、设置及选用原则和相关元件的选型进行了全面的阐述,从而为自控设计人员提供了设计、选型的参考.     

安全仪表系统硬件失效概率的评估方法

首先介绍了安全仪表系统在实际应用中的需求以及安全仪表系统的硬件失效概率评估的必要性。然后,在研究了硬件失效概率的评估方法后,分析了低要求模式下SIS系统在各种表决组的物理块图和可靠性块图。最后,通过一个范例的计算详细介绍了具体结构下SIS系统的硬件失效概率评估方法。     

安全仪表系统安全完整性等级验证研究进展

安全仪表系统对于工业生产安全意义重大.IEC 61508要求对所有的安全仪表系统确定安全完整性等级,以验证其是否满足功能安全的需求.过程工业中常见的是低要求模式的安全仪表系统.本文主要对这类系统安全完整性等级验证的相关研究进展进行了回顾,总结了共因失效建模和平均需求时失效率算法的研究.在平均需求时失效率算法方面,本文介绍了目前常见的3种方法——可靠性框图、故障树分析和Markov模型.本文的最后部分还介绍了几种安全完整性等级验证相关的商业软件.     

SIL分析评估技术及其在石化装置的应用

随着生产安全的重视程度不断提升,安全仪表系统的应用日益广泛,石化装置中安全仪表功能的安全完整等级分析评估技术应用已逐步推广。本文简述了安全仪表系统全生命周期管理和安全完整性等级分析评估的技术路线,并以石化装置常见的精馏塔为例,完整剖析了安全完整性等级分析评估的方法实践。     

SIL3安全仪表系统的设计和应用

该文通过引用和解释安全仪表的设计标准和规范,系统地介绍了安全仪表的相关知识.并通过举例国内火力发电厂FSSS和ETS安全系统的设计和应用状况,并着重介绍了安全仪表系统在沙河电厂的应用设计方法和设计过程,提出了采用符合SIL3安全认证的系统的重要性和设计方法.     

基于改进风险图的安全完整性等级确定方法

国际功能安全标准IEC61508/61511中介绍了几种安全完整性等级(Safety Integrity Level,SIL)确定方法,但是将这些方法运用实践中时会遇到一些困难。为克服上述方法的不足,本文介绍了1种半定量的风险分析方法—改进的风险图法,以确定识别到的安全仪表功能(Safety Insumented Function,SIF)的安全完整性等级。     

仪表联锁设计与装置安全运行

随着工艺技术的不断发展与更新,自控技术水平不断提高,人们对石油化工装置安全考虑越来越细致,对联锁在保护设备人员安全方面的重要性越来越关注,对联锁系统的设计越来越重视。为了更好的保护设备,设置更完善的安全仪表系统,文中阐述从满足工艺操作、装置开工及生产要求,保护工艺设备及减少物料损失方面阐述安全联锁项目的设置,从联锁仪表的选型、配管安装角度总结工作中碰到的一些需要注意的问题,对联锁系统安全性与工艺设备安全保护统筹兼顾性作以描述,对SIS系统的设计与选用作以简单的叙述。     

功能安全管理软件系统设计与实现

为了辅助安全仪表系统的功能安全管理,对安全生命周期中安全完整性水平选择、安全要求规范及安全完整性水平验证进行了分析,提出了功能安全管理软件的设计方案。安全完整性水平选择有风险图和风险矩阵,而安全完整性水平验证采用了Markov模型,并考虑了结构约束。采用C#语言和Access数据库进行了软件的开发实现。软件既可以评估安全功能的安全性也可评估其平均误停车时间,并生成多种报告。功能安全管理软件为科学的功能安全管理提供了工具与参考,帮助用户全面了解安全仪表系统的安全性与可用性,从而进行科学的功能安全管理。     

基于ProSafe-RS的安全仪表系统设计及其应用

针对目前石油化工行业生产过程中遇到的有毒原料多、储存数量大、联锁安全等级低的现状,政府相关部门要求石油化工企业在石化装置中配置一套安全可靠、响应及时的安全仪表控制系统(SIS).以日本横河电机公司的ProSafe-RS产品为核心,结合氯乙酸实际生产情况,设计了一种安全级别高、自动化程度高的紧急停车系统以保证生产过程中的安全性.对该项目的联锁方案和安全要求进行了分析,重点介绍ProSafe-RS系统的硬件结构、硬件组态、联锁编程等方面的实现方法.通过系统调试和实际应用,该系统是一款安全可靠、功能全面、响应迅速的安全仪表控制系统,能完全满足相关国家法令和实际生产要求.