一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于過程工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過程工業(yè)領(lǐng)域，特別是石油化工過程中，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的作用舉足輕重，是重要 的保護(hù)層，在生產(chǎn)過程中承擔(dān)著監(jiān)測(cè)與安全有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)、發(fā)現(xiàn)故障或異常等危險(xiǎn)情況 時(shí)及時(shí)采取措施以防止事故發(fā)生等重要的安全儀表功能，目前已廣泛地應(yīng)用于石油、化工 等過程工業(yè)領(lǐng)域。因此安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性能直接關(guān)系到各種危險(xiǎn)源、成套裝置的安全 控制與安全保護(hù)水平，進(jìn)而直接關(guān)系到安全生產(chǎn)水平。設(shè)計(jì)一個(gè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該使 該安全聯(lián)鎖系統(tǒng)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(zhí)行，安 全完整性等級(jí)關(guān)心的就是安全功能能夠多好的得到執(zhí)行。正常情況下，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)是靜 態(tài)的、被動(dòng)的，不需要人為干預(yù)。但在危險(xiǎn)情況出現(xiàn)時(shí)，必須能夠由靜變動(dòng)，正確完成其安全 功能。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，不但會(huì)給人員、環(huán)境帶了巨大的潛在威脅，還會(huì)引起裝置 非計(jì)劃停工。因此，優(yōu)化配置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，一是可以改善安全聯(lián)鎖系統(tǒng)安全可靠性和可用 性，盡量避免"拒動(dòng)"和"誤動(dòng)"；二是可以解決"過度聯(lián)鎖"和"聯(lián)鎖不足"的問題。
[0003] CN201010577606涉及一種安全儀表系統(tǒng)的功能安全評(píng)估方法，為對(duì)安全儀表系統(tǒng) 進(jìn)行可靠模擬、監(jiān)控以及功能安全評(píng)估，并研宄安全儀表系統(tǒng)共因失效的變化情況，方法包 括：安全儀表系統(tǒng)對(duì)受控系統(tǒng)進(jìn)行功能安全控制；對(duì)安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行初始風(fēng)險(xiǎn)分析，確 定安全完整性等級(jí)；驗(yàn)證安全儀表系統(tǒng)是否達(dá)到所確定的安全完整性等級(jí)；改變安全儀表 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)或組成設(shè)備。
[0004] 汽包作為石油化工裝置最常用的設(shè)備之一，其可靠性直接影響到裝置的安全穩(wěn)定 運(yùn)行。設(shè)計(jì)師們?yōu)槠O(shè)計(jì)了安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（如液位低低、流量低低等）來保護(hù)設(shè)備的安 全，但是由于安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，給裝置帶來了潛在的危險(xiǎn)及非計(jì)劃停工情況。
[0005] 如何合理配置汽包的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，綜合考慮汽包的安全可靠性和可用性，在保 障汽包安全的前提下，減少誤停車次數(shù)，成為人們?cè)絹碓疥P(guān)心的問題。因此，合理、可行的設(shè) 置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)對(duì)于保障裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)合理，克 服了現(xiàn)有技術(shù)中汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)置不合理，存在"欠保護(hù)"和"過保護(hù)"的問題，提供了 一種新的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法。該方法用于汽包的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中，具有汽包 可靠性高、誤停車率低的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法，
[0009] 包括一個(gè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，所述安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由差壓變送器、邏輯控制器和熱源閥 門組成，所述差壓變送器檢測(cè)汽包液位并將汽包液位變換成信號(hào)傳送給邏輯控制器，所述 邏輯控制器判斷液位低于額定值則切斷熱源閥門；
[0010] 利用以上系統(tǒng)的控制方案優(yōu)化方法，包括以下步驟：
[0011] 步驟1 :危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)分析，確定是否需要增加或刪除安全聯(lián)鎖回路；
[0012] 步驟2 :采用危險(xiǎn)與可操作性分析方法，進(jìn)行安全儀表功能回路的辨識(shí)；
[0013] 步驟3 :采用保護(hù)層分析方法，確定各個(gè)安全儀表功能回路所需的安全完整性等 級(jí)；
[0014] 步驟4 :采用故障樹分析方法，結(jié)合專業(yè)分析軟件進(jìn)行安全完整性等級(jí)驗(yàn)證計(jì)算；
[0015] 步驟5 :綜合考慮安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性和可用性，確保設(shè)備安全的前提下，降低 誤停車率；
[0016] 步驟6 :結(jié)合安全完整性等級(jí)驗(yàn)證結(jié)果和誤停車率，優(yōu)化配置安全儀表功能回路。
[0017] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的危險(xiǎn)與可操作性分析方法，具體包括如下步驟：
[0018] 步驟2. 1 :根據(jù)汽包的工藝流程圖、管道和儀表圖以及聯(lián)鎖說明，識(shí)別與分析各種 參數(shù)偏差發(fā)生的原因以及這種偏差所產(chǎn)生的后果；
[0019] 步驟2. 2 :找出現(xiàn)有的安全保護(hù)設(shè)施并提出建議措施，降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；
[0020] 步驟2. 3 :梳理現(xiàn)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。
[0021] 優(yōu)選地，所述的步驟3中的保護(hù)層分析方法為半定量分析方法，具體包括如下步 驟：
[0022] 步驟3. 1 :場(chǎng)景識(shí)別與篩選；
[0023] 步驟3. 2 :選擇事故場(chǎng)景；
[0024] 步驟3. 3 :初始事件確定；
[0025] 步驟3. 4 :獨(dú)立保護(hù)層評(píng)估；
[0026] 步驟3. 5 :場(chǎng)景頻率計(jì)算；
[0027] 步驟3. 6 :風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策；
[0028] 步驟3. 7 :判斷風(fēng)險(xiǎn)是否可接受；
[0029] 若：接受風(fēng)險(xiǎn)，則執(zhí)行步驟3. 8 ;
[0030] 若：不接受風(fēng)險(xiǎn)，則執(zhí)行步驟3. 9 ;
[0031] 步驟3. 8 :判斷是否有更多場(chǎng)景；
[0032] 若：有更多場(chǎng)景，則執(zhí)行步驟3. 10 ;
[0033] 若：沒有更多場(chǎng)景，則執(zhí)行步驟3. 11 ;
[0034] 步驟3. 9 :考慮風(fēng)險(xiǎn)降低措施，然后執(zhí)行步驟3. 4 ;
[0035] 步驟3. 10 :進(jìn)入下一個(gè)場(chǎng)景，然后執(zhí)行步驟3. 3 ;
[0036] 步驟3. 11 :后續(xù)跟蹤和審查。
[0037] 優(yōu)選地，所述的步驟4中的故障樹分析方法，具體包括如下步驟：
[0038] 步驟4. 1 :采用故障樹分析軟件，根據(jù)布爾邏輯用圖表示系統(tǒng)特定故障間的相互 關(guān)系，建立從結(jié)果到原因描述故障的有向邏輯圖；
[0039] 步驟4. 2 :輸入各個(gè)基本事件的失效數(shù)據(jù)；
[0040] 步驟4. 3 :進(jìn)行安全完整性等級(jí)驗(yàn)證計(jì)算及誤停車率計(jì)算。
[0041] 優(yōu)選地，所述汽包關(guān)鍵聯(lián)鎖為液位低低聯(lián)鎖。
[0042] 本發(fā)明的有益效果是：
[0043] 本發(fā)明一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)中 汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)置不合理，存在"欠保護(hù)"和"過保護(hù)"的問題，提供了一種新的安全聯(lián) 鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法。該方法用于汽包的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中，具有汽包可靠性高、誤停車 率低的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于保障裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本發(fā)明一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法的流程框圖。
[0045] 圖2為本發(fā)明所述危險(xiǎn)與可操作性分析方法的流程框圖。
[0046] 圖3為本發(fā)明所述保護(hù)層分析方法的流程框圖。
[0047] 圖4為本發(fā)明所述根據(jù)故障樹分析方法的流程框圖。
[0048] 圖5為本發(fā)明所述根據(jù)故障樹分析方法建立的安全完整性等級(jí)驗(yàn)證計(jì)算模型。
[0049] 圖6為本發(fā)明所述根據(jù)故障樹分析方法建立的誤停車率分析模型。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面結(jié)合附圖1-附圖6對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例說明。
[0051] 如圖1所示，一種汽包安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制方案優(yōu)化方法，
[00