石油化工重大危險源SIS系統(tǒng)安全功能設(shè)計研究.pdf

1、根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)IEC61508、IEC61511和《安全監(jiān)督管理總局第40號令》的規(guī)定，不同等級的重大危險源應(yīng)進(jìn)行辨識分級和安全評估，并為之配備相應(yīng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。安全儀表系統(tǒng)（SIS系統(tǒng)）是安全監(jiān)控系統(tǒng)的一種。對之進(jìn)行安全功能設(shè)計可有效的確保工業(yè)過程處于安全狀態(tài)。它不僅可以將危險事故降低到最小，而且還能夠避免工業(yè)生產(chǎn)中重大事故災(zāi)害的發(fā)生。
　　在SIS系統(tǒng)安全功能設(shè)計過程中，SIS系統(tǒng)安全完整性水平SIL設(shè)計和SIS系統(tǒng)過程參數(shù)的

2、選擇都至關(guān)重要。如果SIL設(shè)計不合理，經(jīng)常出現(xiàn)拒動作、誤跳車等故障；并且，如果SIS系統(tǒng)過程參數(shù)數(shù)量的選擇不合理，會導(dǎo)致SIS系統(tǒng)不安全或SIS系統(tǒng)頻繁安全跳車的問題。同時，在石化生產(chǎn)中，重大危險源的辨識分級評估工作對SIS系統(tǒng)安全功能的設(shè)計缺乏重視。
　　基于以上問題本課題對石油化工重大危險源的辨識評估工作進(jìn)行了分析。通過查閱近十年國內(nèi)外的參考文獻(xiàn)，對國內(nèi)常應(yīng)用的石化裝置中的SIS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計分類，歸納列表得到二十類SIS系統(tǒng)和

3、六十類安全儀表功能SIF。SIS系統(tǒng)過程參數(shù)數(shù)量的多少依據(jù)此表信息進(jìn)行參考，并以規(guī)范GB-T50770-2013為準(zhǔn)則，解決SIS系統(tǒng)過程參數(shù)選擇過多造成生產(chǎn)過程頻繁安全停車問題和過程參數(shù)選擇過少導(dǎo)致SIS系統(tǒng)不安全的問題。在基于統(tǒng)計信息的基礎(chǔ)上，總結(jié)給出SIL等級基本信息、安全生命周期參數(shù)信息以及SIF的邏輯信息，提出基于統(tǒng)計信息的SIL設(shè)計方法，解決SIS系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)拒動作和誤跳車的問題。該方法分析流程為四步：第一步，進(jìn)行危險與可操

4、作分析，找到系統(tǒng)中涵蓋的大的風(fēng)險偏差；第二步，引入風(fēng)險矩陣HAZOP分析，并利用保護(hù)層LOPA分析原理，將風(fēng)險進(jìn)行量化，利用量化數(shù)據(jù)獲得SIL等級，并使用RBD模型或FTA模型對SIL等級進(jìn)行驗證。在驗證過程中引入Bayes估計理論，來計算危險失效率，以提高安全完整性水平驗證的可靠性；第三步，基于統(tǒng)計的SIL確定，通過歸納石化裝置種類信息，統(tǒng)計相同類型和功能的設(shè)備在實際使用中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，為SIL的確定和SIL的驗證提供充足的計算數(shù)據(jù)。第