本文關(guān)鍵詞：海洋石油平臺(tái)安全儀表系統(tǒng)研究

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【摘要】：海洋石油資源是滿足未來人類發(fā)展所需的最重要的能源來源之一。然而，海上石油開采和生產(chǎn)過程極具風(fēng)險(xiǎn)，必須配置安全儀表系統(tǒng)（SIS）采取合理的安全保護(hù)措施。功能安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61508以及過程工業(yè)中的功能安全標(biāo)準(zhǔn)IEC61511對(duì)于SIS生命周期中各個(gè)階段都有明確的定義和要求。然而，我國(guó)在功能安全領(lǐng)域研究和實(shí)踐起步較晚，對(duì)安全相關(guān)系統(tǒng)的研究相對(duì)不足，其設(shè)計(jì)過程仍存在誤區(qū)。 本文對(duì)SIS系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范和可靠性理論展開研究，明確SIS的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；剖析硬件安全完整性和系統(tǒng)安全完整性內(nèi)涵，從而探討強(qiáng)化安全完整性的措施和方法；對(duì)安全生命周期實(shí)現(xiàn)階段的任務(wù)和要求進(jìn)行分析，歸納了實(shí)現(xiàn)功能安全的方法的核心思想；通過對(duì)安全相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法的研究，歸納了SIS的失效模式，掌握了安全完整性的計(jì)算方法；以某中心平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）為研究對(duì)象，結(jié)合國(guó)外相關(guān)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以及安全相關(guān)規(guī)范中的要求，對(duì)該ESD系統(tǒng)及其儀表安全功能進(jìn)行全面分析和系統(tǒng)及功能設(shè)計(jì)；最后使用安全完整性計(jì)算和測(cè)試方法，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。 驗(yàn)證結(jié)果表明，該中心平臺(tái)ESD的安全完整性，，達(dá)到相關(guān)儀表安全功能的SIL要求。
【關(guān)鍵詞】：海洋石油平臺(tái) 功能安全 安全儀表系統(tǒng) 安全完整性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.38
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 引言9-10
• 1.2 安全儀表系統(tǒng)簡(jiǎn)介10-14
• 1.2.1 基本概念和定義10
• 1.2.2 安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)的區(qū)別10-11
• 1.2.3 安全儀表系統(tǒng)的組成11-12
• 1.2.4 安全儀表系統(tǒng)的容錯(cuò)機(jī)制12-13
• 1.2.5 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)13-14
• 1.3 安全儀表系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)14-18
• 1.3.1 國(guó)外安全儀表系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)安全儀表系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 安全儀表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)16-18
• 1.4 課題意義18
• 1.5 論文主要工作與結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 安全儀表系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論及實(shí)現(xiàn)方法研究20-31
• 2.1 安全儀表系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)理論分析20-23
• 2.1.1 安全儀表系統(tǒng)的功能和作用20-22
• 2.1.2 安全完整性及其相關(guān)概念22
• 2.1.3 安全完整性的內(nèi)涵分析22-23
• 2.2 安全生命周期及其內(nèi)涵23-25
• 2.3 安全儀表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)25-30
• 2.3.1 實(shí)現(xiàn)過程的基本框架26
• 2.3.2 硬件設(shè)計(jì)及要求26-28
• 2.3.3 軟件設(shè)計(jì)及要求28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 安全儀表系統(tǒng)的安全性分析方法研究31-44
• 3.1 系統(tǒng)失效模型及可靠性分析方法研究31-35
• 3.1.1 不可維修系統(tǒng)的失效模型31-32
• 3.1.2 系統(tǒng)檢修過程的平均要求時(shí)失效模型32-33
• 3.1.3 可維修系統(tǒng)的可靠性模型33
• 3.1.4 系統(tǒng)可靠性的分析方法33-35
• 3.2 安全儀表系統(tǒng)的失效分析35-38
• 3.2.1 失效類型分析35-36
• 3.2.2 冗余結(jié)構(gòu)的共因失效分析36-37
• 3.2.3 與失效有關(guān)的幾個(gè)重要指標(biāo)37-38
• 3.2.4 失效率數(shù)據(jù)的來源38
• 3.3 安全儀表系統(tǒng)的安全完整性計(jì)算38-43
• 3.3.1 安全完整性與可靠性的關(guān)系以及計(jì)算要求38-39
• 3.3.2 1oo1 結(jié)構(gòu)39-40
• 3.3.3 1oo2 結(jié)構(gòu)40
• 3.3.4 2oo2 結(jié)構(gòu)40-41
• 3.3.5 1oo2D 結(jié)構(gòu)41-42
• 3.3.6 2oo3 結(jié)構(gòu)42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 中心平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)對(duì)象及需求分析44-55
• 4.1 中心平臺(tái)的主要功能44-45
• 4.2 中心平臺(tái)油氣生產(chǎn)過程及相關(guān)的儀表安全功能分析45-49
• 4.2.1 井口采油及其儀表安全功能45-46
• 4.2.2 原油、天然氣和污水的處理過程及其儀表安全功能46-49
• 4.3 火災(zāi)和有毒、可燃?xì)怏w危險(xiǎn)相關(guān)的儀表安全功能分析49-51
• 4.3.1 危險(xiǎn)防護(hù)功能50
• 4.3.2 減災(zāi)功能50-51
• 4.4 儀表安全功能的分配與要求51-53
• 4.5 平臺(tái)中控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 中心平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)框架及硬件設(shè)計(jì)55-70
• 5.1 設(shè)計(jì)原則55
• 5.2 系統(tǒng)框架及控制柜設(shè)計(jì)55-57
• 5.3 邏輯解算器部分設(shè)計(jì)57-65
• 5.3.1 CPU 模塊的技術(shù)特點(diǎn)分析57-58
• 5.3.2 安全 I/O 模塊的技術(shù)特點(diǎn)分析58-62
• 5.3.3 安全通信方式62-63
• 5.3.4 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)63-64
• 5.3.5 主要模塊配置64-65
• 5.4 電源設(shè)計(jì)65-66
• 5.5 現(xiàn)場(chǎng)傳感器、按鈕及最終元件的選型原則66-68
• 5.5.1 現(xiàn)場(chǎng)傳感器的選型原則66
• 5.5.2 現(xiàn)場(chǎng)按鈕的選型和設(shè)計(jì)66-67
• 5.5.3 高診斷能力按鈕設(shè)計(jì)67
• 5.5.4 最終元件的選型設(shè)計(jì)67-68
• 5.6 安全回路設(shè)計(jì)68-69
• 5.7 本章小結(jié)69-70
• 第六章 中心平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)70-81
• 6.1 關(guān)斷策略設(shè)計(jì)70-72
• 6.2 因果邏輯圖設(shè)計(jì)72-73
• 6.3 故障處理功能設(shè)計(jì)73-74
• 6.4 人機(jī)操作功能設(shè)計(jì)74-75
• 6.4.1 權(quán)限控制功能74
• 6.4.2 復(fù)位功能74
• 6.4.3 旁路功能74-75
• 6.4.4 報(bào)警顯示及順序事件記錄功能75
• 6.4.5 其他人機(jī)操作功能75
• 6.5 安全功能的設(shè)計(jì)75-80
• 6.5.1 設(shè)計(jì)開發(fā)流程的安全性75-76
• 6.5.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)76-77
• 6.5.3 主要功能的設(shè)計(jì)77
• 6.5.4 人機(jī)操作界面的設(shè)計(jì)77-80
• 6.6 本章小結(jié)80-81
• 第七章 中心平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)的驗(yàn)證和測(cè)試81-91
• 7.1 硬件安全完整性驗(yàn)證81-84
• 7.1.1 安全回路的安全完整性計(jì)算81-84
• 7.1.2 相關(guān)軟件的驗(yàn)算結(jié)果84
• 7.2 系統(tǒng)安全完整性測(cè)試84-90
• 7.2.1 測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)84-86
• 7.2.2 儀表安全功能試驗(yàn)86-87
• 7.2.3 旁通功能試驗(yàn)87-88
• 7.2.4 應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)模擬故障試驗(yàn)88-90
• 7.3 本章小結(jié)90-91
• 第八章 總結(jié)展望91-93
• 8.1 工作總結(jié)91-92
• 8.2 工作展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 致謝97-98
• 在學(xué)校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文98

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 張斌;陽憲惠;康榮學(xué);;安全儀表系統(tǒng)中參數(shù)滿足某分布區(qū)間時(shí)的SIL評(píng)估方法[J];化工自動(dòng)化及儀表;2008年05期

2 靳江紅;吳宗之;趙壽堂;胡玢;;基于不同階段安全功能失效的安全儀表系統(tǒng)性能評(píng)估方法[J];化工自動(dòng)化及儀表;2010年07期

3 Roger Prew;曾碩巍;;安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不再重要[J];儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量;2009年06期

4 劉太元;俞曼麗;鄭利軍;;安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2008年08期

5 張雙亮;李慶濤;;海洋石油平臺(tái)安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];自動(dòng)化儀表;2011年09期

6 華昒;;怎樣計(jì)算要求時(shí)的平均失效概率(PFDavg)[J];儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量;2009年03期

本文編號(hào)：1016477