發(fā)布時(shí)間：2017-10-22 12:24

  本文關(guān)鍵詞：渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法研究

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【摘要】：安全儀表系統(tǒng)(Safety instrumented system, SIS)是渣油加氫裝置中常用的一類安全控制相關(guān)系統(tǒng),SIS系統(tǒng)能夠有效地防止事故發(fā)生以及降低事故后果嚴(yán)重度。然而,在SIS系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常出現(xiàn)拒動(dòng)作或誤跳車等問(wèn)題,導(dǎo)致其失去安全功能。為了有效地避免SIS系統(tǒng)的拒動(dòng)作與誤跳車,本論文以渣油加氫裝置常見設(shè)備SIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),提出用于防止SIS系統(tǒng)拒動(dòng)作和誤跳車的安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法。方法由兩個(gè)方面組成：基于經(jīng)驗(yàn)的SIL(Safety Integrity Level)等級(jí)設(shè)計(jì)和基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的SIL等級(jí)設(shè)計(jì)�；诮�(jīng)驗(yàn)的SIL設(shè)計(jì)中,方法基于渣油裝置已經(jīng)成熟應(yīng)用的SIS設(shè)計(jì)包中的經(jīng)驗(yàn)SIS信息得到SIS數(shù)據(jù)庫(kù),以及相應(yīng)SIF信息數(shù)據(jù)庫(kù)信息,進(jìn)行SIL等級(jí)的設(shè)計(jì)。在基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的SIL等級(jí)設(shè)計(jì)中,方法基于CCPS或Oracal數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于石化裝置常見的初始事件失效數(shù)據(jù)庫(kù)和保護(hù)層失效數(shù)據(jù)庫(kù),使用保護(hù)層分析(LOPA)方法進(jìn)行計(jì)算,確定SIL等級(jí)。方法共分為四個(gè)部分：(1)首先,進(jìn)行裝置的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),即利用HAZOP分析方法對(duì)渣油加氫裝置進(jìn)行HAZOP分析,找出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的單元以及導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的原因、后果、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、已有措施、建議措施等。(2)基于經(jīng)驗(yàn)的SIL設(shè)計(jì),根據(jù)高風(fēng)險(xiǎn)單元的設(shè)備類型和名稱,找出該單元常用的SIS信息以及SIF信息,辨識(shí)基于經(jīng)驗(yàn)的SIL等級(jí),并使用故障樹模型、可靠性框圖(RBD)模型以及馬爾可夫模型分析法(Markov)驗(yàn)證SIL等級(jí)。(3)基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的SIL設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用HAZOP/LOPA分析,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析和ALARP原則,得到基于定量計(jì)算的SIL等級(jí),并利用(2)中驗(yàn)證方法進(jìn)行SIL等級(jí)驗(yàn)證。(4)對(duì)比總結(jié)(2)和(3),最終完成系統(tǒng)的SIL等級(jí)確定和SIS設(shè)計(jì)。根據(jù)以上方法,本論文基于Foxtable軟件平臺(tái),開發(fā)了SIL-ASSIST安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)SIL設(shè)計(jì)軟件,軟件突出強(qiáng)調(diào)了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)在SIL設(shè)計(jì)中的重要作用,把已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)引入SIL的設(shè)計(jì),可以使得設(shè)計(jì)結(jié)果和工程實(shí)際應(yīng)用更加貼合。最后,本論文將方法和軟件應(yīng)用于渣油加氫裝置設(shè)備的SIL設(shè)計(jì)中,并以汽提塔和加氫進(jìn)料泵SIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例,說(shuō)明了方法與軟件的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程。結(jié)果顯示,本論文提出的SIL等級(jí)設(shè)計(jì)方法與軟件能夠在一定程度上避免SIS的拒動(dòng)作與誤跳車,保證渣油加氫裝置的安全。
【關(guān)鍵詞】：安全儀表系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù) 安全完整性等級(jí) HAZOP/LOPA分析 渣油加氫裝置
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE96
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 課題來(lái)源及論文研究背景15-16
• 1.1.1 課題來(lái)源15
• 1.1.2 安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法的研究背景15-16
• 1.2 安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法的研究意義16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-23
• 1.3.1 風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 SIL等級(jí)辨識(shí)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.3 SIL驗(yàn)證國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)21
• 1.3.4 SIL設(shè)計(jì)軟件的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 論文研究目的23-24
• 1.5 論文的創(chuàng)新點(diǎn)24-25
• 1.6 論文結(jié)構(gòu)25-27
• 第二章 基于經(jīng)驗(yàn)與風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法介紹27-33
• 2.1 基于經(jīng)驗(yàn)的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)28-29
• 2.2 基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)29-30
• 2.3 渣油加氫裝置系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于經(jīng)驗(yàn)的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)33-59
• 3.1 渣油加氫裝置安全儀表系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建33-49
• 3.1.1 渣油加氫裝置安全儀表系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)基本信息34-35
• 3.1.2 渣油加氫裝置安全儀表功能詳細(xì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)35-49
• 3.2 基于經(jīng)驗(yàn)的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)流程49-57
• 3.2.1 渣油加氫裝置高風(fēng)險(xiǎn)偏差的辨識(shí)49-53
• 3.2.2 基于安全儀表系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的原料油緩沖罐安全完整性等級(jí)辨識(shí)53-55
• 3.2.3 渣油加氫裝置原料油緩沖罐液位低SIF安全完整性等級(jí)驗(yàn)證55-57
• 3.3 本章小結(jié)57-59
• 第四章 基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)59-73
• 4.1 渣油加氫裝置高風(fēng)險(xiǎn)偏差的辨識(shí)59-62
• 4.2 基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)辨識(shí)62-71
• 4.2.1 偏差可容忍性發(fā)生率的確定62-65
• 4.2.2 偏差經(jīng)過(guò)保護(hù)層后的發(fā)生率確定65-71
• 4.2.3 確定安全完整性等級(jí)71
• 4.3 安全完整性等級(jí)驗(yàn)證71
• 4.4 渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)方法實(shí)施程序71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 第五章 軟件的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用73-93
• 5.1 軟件的結(jié)構(gòu)73-75
• 5.1.1 危險(xiǎn)與可操作性分析73-74
• 5.1.2 基于經(jīng)驗(yàn)的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)74
• 5.1.3 基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的渣油加氫裝置安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)74-75
• 5.1.4 安全儀表系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)75
• 5.2 渣油加氫裝置說(shuō)明75-77
• 5.2.1 汽提塔工藝說(shuō)明75-76
• 5.2.2 加氫進(jìn)料泵工藝說(shuō)明76-77
• 5.3 汽提塔安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)77-92
• 5.3.1 汽提塔危險(xiǎn)與可操作性分析77-78
• 5.3.2 基于經(jīng)驗(yàn)的汽提塔安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)78-87
• 5.3.3 基于風(fēng)險(xiǎn)定量計(jì)算的汽提塔安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)87-91
• 5.3.4 汽提塔安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)結(jié)果91-92
• 5.4 加氫進(jìn)料泵安全完整性等級(jí)設(shè)計(jì)92
• 5.5 本章小結(jié)92-93
• 第六章 總結(jié)與展望93-95
• 6.1 總結(jié)93-94
• 6.2 展望94-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 附錄99-107
• 致謝107-109
• 研究成果和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文109-111
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介111-112
• 附件112-113

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本文編號(hào)：1078373