石化工业安全仪表系统的安全生命周期及功能完整性保障.doc

专业资料专业专心专注(北京)CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM《设备管理与可靠性》结课论文题目:石化工业安全仪表系统的安全生命周期及其功能完整性保障小组成员:完成日期2011-01-01题目:,并着重介绍各种安全仪表系统的安全完整性等级的确定。然后按照现阶段国家和世界的标准对专业资料专业专心专注我国石化工业安全仪表系统的安全生命周期和完整性进行了系统的描述,并且对过程行业,化工企业,石化装置的安全仪表系统进行可靠性探究,以国际标准对安全仪表系统进行设计。在总结和分析前人研究的基础上,找出存在的问题和需要进一步研究探索的地方。(SI S)是由国际电工委员会(EC)标准I EC61508及I EC6151定义的独立于DCS/ PLC的专门用于工业过程的安全系统,其对装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时响应和保护,事生产装备按照规定的条件或程序退出运行,从而使危险降低到最低程度,以保证人员、设备的安全和避免工厂周边环境的污染。安全仪表系统主要由检测部分(传感器、变送器)、逻辑运算部分、执行动作部分(阀门、泵、电机)等三部分组成。一个安全仪表系统从开始设计到最终停用要经过许多阶段,在安全仪表系统的设计和执行过程中要考虑其整个生命周期。安全仪表系统的生命周期(SLC)模型对安全仪表系统项目的设计和执行有非常重要的指导意义。I EC61508和I EC6151定义的安全仪表系统的生命周期模型与I SAS8401定义的安全仪表系统的生命周期模型有相似之处,其自始至终大致可以分为工艺设计、危险学****及评估、安全功能分配、系统设计、系统集成、现场安装、调试和验证、系统投运及维护、系统升级或更新换代等阶段。图1给出了基于I SAS8401的安全仪表系统的生命周期模型,它是最早的安全仪表系统的生命周期是模型,现已逐渐被I EC61511安全生命周期模型所取代,但其对安全仪表系统项目的执行仍具有重要的指导意义。图1基于I 、设备的安全或避免工厂周边环境的污染。然而其只能降低风险发生的概率,或者减轻风险发生后果的严重性,并不能完全抑制风险的发生。为降低生产过程中风险发生的概率,应保证工艺设计的固有安全性,即在工艺设计中尽可能地采用低压、低容量的设计方案。 L等级评估过程专业资料专业专心专注典型事故案例分析表明,绝大多数事故的发生都与安全仪表系统的设置有关。尽管大多数石化装置均安装了安全仪表系统,但由于安全仪表系统设置的针对性、合理性、有效性等方面的问题造成当灾难性事故发生时安全仪表系统却失去了作用。在石化装置开展安全仪表系统SI L评估,合理、有效地设置安全仪表系统,实现安全仪表系统SI等级,保障石化装置安全,已经成为目前迫切需要解决的问题。本文以PTA装置氧化反应器为例,介绍安全仪表系统SI L等级评估的过程。当美国ANSI/ISA决定放弃ANSI/ISA- 84. 01-1996,转而采纳I EC61511时,引入了OSHA1910. 119的“宗亲条款(Grandf at herCl ause)”,使之成为ANSI/ISA--2004,见ANSI/ I SA-84. 01-2004-1,条款1. 0y。宗亲条款解决了功能安全标准从ANSI/I SA-84. 01-1996向ANSI / I SA- 84. 01-2004过渡遇到的问题,即对于已经存在的SI S,如何满足或遵循新的标准?宗亲条款的中心含义是对于按照以前的标准规范和工程实践设计、建造的、已经存在的SI S系统,业主或操作者应论证“设备是以安全的方式设计、维护、检验、测试和操作”。有两个基本的评判步骤:(1)确认进行了危险和风险分析,以定量的或定性的方式,确定SI S中的每个SI F所应具有的风险降低水平要求;(2)确认对已经存在的SI F进行了评估,确定它们满足了所需要的风险降低要求。遵循了这一原则,整个安全仪表系统SI L等级评估过程包括:(1)搜集工艺流程资料;(2)危险分析,确定安全仪表系统的安全仪表功能;(3)风险分析,确定安全仪表系统的安全仪表功能的目标SI L等级;(4)安全仪表系统操作模式的确定;(5)安全仪表系统结构约束的确定;(6)安全仪表系统可靠性数据的确定;(7)安全仪表系统SI L等级的计算;(8)安全仪表系统SI L等级的评估。下图给出了安全仪表系统SI L评估的过程。专业资料专业专心专注工艺流程氧化反应器TD- 201反应温度为185~19