[發明專利]控制石化裝置安全穩定運行的方法

在審

• 申請號: 201610411556.9
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN107316120A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李榮強;姜巍巍;曹德舜
• 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: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種控制石化裝置安全穩定運行的方法。

背景技術

在過程工業領域，特別是石油化工過程中，安全聯鎖系統的作用舉足輕重，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。因此安全聯鎖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。設計一個安全聯鎖系統時，應該使該安全聯鎖系統具有正確的安全功能。此外，必須考慮安全儀表功能能夠多好的被執行，安全完整性等級關心的就是安全功能能夠多好的得到執行。正常情況下，安全聯鎖系統是靜態的、被動的，不需要人為干預。但在危險情況出現時，必須能夠由靜變動，正確完成其安全功能。安全聯鎖系統設計不合理，不但會給人員、環境帶了巨大的潛在威脅，還會引起裝置非計劃停工。因此，優化配置安全聯鎖系統，一是可以改善安全聯鎖系統安全可靠性和可用性，盡量避免“拒動”和“誤動”；二是可以解決“過度聯鎖”和“聯鎖不足”的問題。

CN201010577606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。

設計師們為石化裝置設計了安全聯鎖系統(如液位低低、流量低低、壓力高高等)來保護裝置的安全，但是由于安全聯鎖系統設計的不合理，給裝置帶來了潛在的危險及非計劃停工情況。

如何合理配置石化裝置的安全聯鎖系統，綜合考慮其安全可靠性和可用性，在保障裝置安全的前提下，減少誤停車次數，成為人們越來越關心的問題。因此，合理、可行的設置安全聯鎖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安全聯鎖系統設置不合理，存在“欠保護”和“過保護”的問題，提供一種新的控制石化裝置安全穩定運行的方法。該方法具有安全聯鎖系統設置合理，不存在“欠保護”和“過保護”的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種控制石化裝置安全穩定運行的方法，包括安全聯鎖系統，所述安全聯鎖系統由傳感單元、邏輯控制器和最終執行機構組成，所述傳感單元能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按規律變換成為電信號傳送給邏輯控制器，所述邏輯控制器判斷達到聯鎖值時，最終執行機構執行預定的動作，使裝置進入預定安全狀態；利用上述系統控制方案優化方法，包括以下步驟：

(a)過程危險分析，確定潛在危險或危險事件；

(b)風險評估，采用保護層分析方法，得出危險后果和發生頻率，確定是否需要SIF及SIF的SIL等級；

(c)采用故障樹分析方法，結合專業分析軟件進行安全完整性等級驗證計算及誤停車率計算；

(d)判斷是否滿足風險降低要求，針對欠保護的情況，提出符合風險降低要求的改進措施；

(e)滿足SIL等級要求的前提下，判斷是否過保護，優化冗余結構，降低誤停車率；

(f)結合步驟(d)和步驟(e)，優化配置安全儀表功能回路。

上述技術方案中，優選地，步驟(a)中的過程危險分析方法，具體包括如下步驟：(1)根據石化裝置的工藝流程圖、管道和儀表圖以及聯鎖說明，識別與分析各種參數偏差發生的原因以及這種偏差所產生的后果；(2)找出現有的安全保護設施并提出建議措施，降低風險等級；(3)梳理現有的和建議增加的安全儀表功能回路，并列出安全儀表功能清單。

上述技術方案中，優選地，步驟(b)中的風險評估方法是采用保護層分析技術，為半定量分析方法，具體包括如下步驟：(1)場景識別與篩選；(2)選擇事故場景；(3)初始事件確定；(4)獨立保護層評估；(5)場景頻率計算；(6)風險評估與決策；(7)判斷是否需要SIF，若不需要SIF，則執行步驟(8)；若需要SIF，則執行步驟(9)；(8)判斷是否有更多場景，若有更多場景，則執行步驟(10)；(9)確定目標SIL；(10)進入下一個場景，然后執行步驟(3)。