[發明專利]減少壓縮機誤停車的安全聯鎖方法

有效

• 申請號: 201410146247.4
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103955181A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 姜巍巍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種減少壓縮機誤停車的安全聯鎖方法。

背景技術

在過程工業領域，特別是石油化工過程中，安全儀表系統（Safety?Instrumented?System-SIS)的作用舉足輕重，是重要的保護層，在生產過程中承擔著監測與安全有關的狀態參數、發現故障或異常等危險情況時及時采取措施以防止事故發生等重要、的安全儀表功能，目前已廣泛地應用于石油、化工等過程工業領域。因此安全儀表系統的安全性能直接關系到各種危險源、成套裝置的安全控制與安全保護水平，進而直接關系到安全生產水平。比如：鍋爐壓力達到一定值時，閥門自動打開、礦井內危險氣體達到一定程度時報警并自動打開通風設備、當有人進入電鋸的危險區時電鋸自動停止動作等，這都是安全儀表系統在執行安全防護功能，國家經濟和技術水平越高，這樣的安全儀表系統的應用就越普遍。安全儀表系統保證了成套設備或成套裝置的運行安全，對于減少生產事故、減少人員和財產的損失起到了不可估量的作用。可是一旦其功能失效，就可能導致相當大的人身財產損失，如果安全儀表系統設計不合理，經常引起裝置非計劃停工，將會給企業帶了巨大的經濟損失，還給人員、環境帶了巨大的潛在威脅。

CN?201010577606涉及一種安全儀表系統的功能安全評估方法，為對安全儀表系統進行可靠模擬、監控以及功能安全評估，并研究安全儀表系統共因失效的變化情況，方法包括：安全儀表系統對受控系統進行功能安全控制；對安全儀表系統進行初始風險分析，確定安全完整性等級；驗證安全儀表系統是否達到所確定的安全完整性等級；改變安全儀表系統的組成結構或組成設備。

壓縮機作為石油化工裝置最常用的動設備之一，其可靠性直接影響到裝置的安全穩定運行。設計師們為壓縮機設計了安全儀表系統（如軸振動大、軸位移大、軸承溫度高等）來保護設備的安全，但是由于安全儀表系統設計的不合理，經常會引起壓縮機誤停車，進而造成整套裝置停工。

如何在保障機壓縮機安全的前提下，減少機壓縮機的誤停車次數，成為人們越來越關心的問題。因此，合理、可行的設置安全儀表系統對于保障裝置安全穩定運行具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中壓縮機誤停車率較高的問題，提供一種新的減少壓縮機誤停車的安全聯鎖方法。該方法用于壓縮機的安全聯鎖中，具有壓縮機誤停車率較低的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種減少壓縮機誤停車的安全聯鎖方法，通過壓縮機的危險與風險分析，確定與壓縮機相關的安全儀表系統的安全完整性等級（SIL），在滿足目標SIL等級的前提下，通過變更壓縮機的各個安全聯鎖回路的冗余結構，來降低壓縮機的誤停車率（STR），包括以下幾個步驟：（1）壓縮機的安全儀表功能（SIF）回路的辨識；（2）SIL定級，應用保護層分析（LOPA），確定壓縮機的各個SIF回路所需的SIL；（3）采用故障樹分析(FTA)方法，結合專業分析軟件進行SIL等級驗證計算；（4）調整壓縮機的SIF回路的冗余結構，降低壓縮機的STR。

上述技術方案中，優選地，所述SIF回路的辨識，根據壓縮機的工藝流程圖（PFD）、管道和儀表圖（P&ID）、聯鎖說明等資料，采用危險與可操作性分析（HAZOP）方法識別與分析各種參數偏差發生的原因以及這種偏差所殘生的后果，找出現有的安全保護設施并提出建議措施，來進一步降低風險等級。梳理現有的和建議增加的SIF回路，并列出SIF清單。

上述技術方案中，優選地，所述應用LOPA從在定性危害分析的基礎上，進一步評估保護層的有效性，其目的是確定是否有足夠的保護層使風險滿足企業標準。保護層分析的基本程序如附圖1所示，其中IPL為獨立保護層。

上述技術方案中，優選地，所述采用故障樹分析軟件，根據布爾邏輯用圖表示系統特定故障間的相互關系，建立從結果到原因描述故障的有向邏輯圖，輸入各個基本事件的失效參數，進行SIL驗證計算。

上述技術方案中，優選地，所述安全聯鎖包括蒸汽透平出口管溫度高高、壓縮機潤滑油總管壓力低低、壓縮機齒輪箱高速軸承非驅動端振動高高、壓縮機潤滑油站過濾器出口溫度高高等聯鎖。