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智能安全控制过程阀(2)

   日期:2007-12-27     来源:中国测控网     作者:管理员    

随后,必须对定义的每个危险确定其风险因子。风险是每个危险事件的发生概率(可能性或频率)及结果的函数(严重程度)。表 2说明了基于发生概率的5种可识别的风险等级,表3 说明了基于发生的严重程度的5种可识别的风险等级。
总的风险可以通过把表 2和表3中的风险级别因子相乘而得到的1~25间的一个数来度量。如果结果在15~25之间,则表示风险较高,可能需要用到SIL3。如果结果在1到6之间,则认为风险较低,使用SIL1就足够了。对于结果在6~15的情况,风险适中,可以采用SIL2。

通过分析SIS系统的各部分在什么情况下失效,可以计算即期故障率(PFD)。SIS系统的失效有2种基本途径。第一种通常被称为仿扰或欺骗性过程,经常导致计划外但安全的过程中断。在这种故障中,不会有危险发生,但会带来操作成本的损失。第二种故障不会带来仿扰过程或过程中断。相反,它不会被检测到,但却会使得过程操作在不安全或危险的状况下进行。一旦出现紧急情况,SIS系统将不能作出恰当的反应。这些故障具有隐蔽性,将使系统处于一种危险的方式。

SIS 系统的PFD是系统中所有部件的PFD之和。为了求得各个部件的PFD,分析专家需要每个部件可证明的历史故障率数据(比如两次故障间的平均时间 - MTBF)。这一故障率与测试间隔(TI)期一起被用来计算PFD。TI 指的是一个隐蔽的故障通过测试而被发现所需的时间长度。TI与PFD的值成线性关系;即,如果TI翻一番,PFD也将是原来的2倍,实现目标SIL的难度也增加了1倍。

安全系统测试传统方案

SIS的控制标准规定了装置操作员必须测定并记录设备的设计、维护、检查、测试和安全操作。据估计,40%~50 %的循环操作问题是由最终控制部件,尤其是分立式(开/关)安全阀引起的。如果这些阀门长期保持在一个位置,周围流体带来的污染和腐蚀将会使它们被卡住,在需要时无法进行操作。因此,为了减小PFD 达到目标SIL,这些阀门必须经常进行测试。测试越频繁,出现问题的可能就越小。

停车检测 为彻底检测最终控制部件,唯一有把握的方法是沿着管线对阀门依次进行0%~100% (全开/全关)的检查。通常,在没有旁路时,安全系统测试需要在整个过程完全切断的情况下进行,由此带来很大的经济损失。所以管理者们都不愿意仅仅为了测试安全设备就完全关闭停车阀。按照惯例,他们会等到装置完成一个生产周期,停止运行时来检测这些阀门。

在过去,装置的一个生产周期大约是2~3年。但是,随着机械设备可靠性的增加以及预防性维护措施的引入,装置的生产周期已经提高到5~6年。这虽然能够提高生产率,获得更大的经济利益,却同时意味着安全系统最终控制部件的测试频率降低了。这将会很大地影响系统的PFD,使系统无法达到目标SIL。

旁路在线测试 为了解决以上一问题,许多公司都提出了各自的在线测试SIS阀门的方案,以避免为了测试SIS阀门而关闭整个装置。一个比较典型的方案是给每个阀门安装一个旁路。通过使用旁路, 可以在不中断整个过程的情况下对安全阀进行完全测试。


 
  
  
  
  
 
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