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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

大型石化装置安全仪表系统设计探讨

以国外某石油化工装置安全仪表系统(SIS)设计为例,介绍了安全仪表完整性等级(SIL)的回路设计,有关平均失效概率(PFDavg)公式及简化公式的实际计算及分析,提出了在满足功能安全要求的前提下,减少中间环节,合理配置传感器、最终执行元件等建议,可供石化装置安全仪表系统工程设计参考。     

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。     

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。     

SIS执行元件的设计探讨

过程工业生产中,由于工艺流程的复杂性及人们对潜在危险考虑的细密性,使得安全仪表系统(SIS)在安全生产中的地位尤为重要。以化工项目中涉及的SIS为基础,对SIS,安全完整性等级(SIL)及危险与可操作分析(HAZOP)进行了介绍,对SIS中执行元件的设计进行了详细探讨,对电磁阀串联、并联的气路设计进行了分析比较。总结出合理设计SIS中执行元件的方法。     

SIS安全联锁功能可用性分析

安全完整性等级(SIL)是衡量安全仪表系统(SIS)安全防护能力的重要指标,SIS的配置高,对装置生产安全具有有效的防护能力。反之,虽然SIL等级满足了安全要求,但由于误停车率过高(可用性差),将使生产无法正常进行,而引起巨大的经济损失。目前,SIS自动投用率普遍偏低,误停车率高是其中一个主要原因。阐述运用马尔可夫模型求解SIF平均误停车时间间隔(MTTFS)指标和平均误停车概率(PFSavg)指标,以实例说明在分析SIF中综合考虑SIL和平均误停车性能指标,对保障SIF的自动投用,提高生产安全保障能力的重要性。     

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。     

关于DCS和SIS共用传感器的若干问题

针对构建安全仪表系统(SIS)和分散控制系统(DCS)各自独立保护层(IPL)时,不建议SIS和DCS共用传感器问题,分析了DCS独立保护层的数量问题,提出了LOPA的保护层设计改进方案：由SIL2的1个SIS独立保护层,取代DCS和SIS(SIL1)2个保护层,并从要求时危险失效平均概率、结构约束和系统完整性三个方面,进行了SIL等级验证。该方案证明了带SIL2认证的传感器和信号分配器可不做冗余,直接构建SIL2的回路。验证结论表明,在一定前提条件下,SIS和DCS可以共用传感器,而不必独立设置。     

石油化工装置中安全度等级的评定与实施

简要介绍了相关标准规范、危险降低的方法、SIS在石油化工装置中的作用、SIL评级的程序与方法、不同SIL等级对于PFD的要求、ALARP经济分析评估、提高仪表保护回路SIL等级的措施以及IPF实施中应注意的问题等，最后举例加以说明。     

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。     

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等级的一种评定方法及应用

主要论述安全仪表系统及SIL等级评定的重要性,介绍了安全仪表系统等级评定的相关内容以及确定安全仪表系统SIL等级的方法,重点阐述了校正风险图分析方法在安全仪表系统SIL等级评定中的应用过程。使用校正风险图方法对芳烃抽提装置回收塔回流罐液位高高联锁回路的SIL等级进行了评定,提出了如何达到SIL等级的定性措施。     

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。