安全仪表的可靠性和可用性分析.pdf

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1、工程设计及标准石油化工自动化，2009，1：10AUToMATIONINPETRo—CHEMICAL1NDUSTRY安全仪表的可靠性和可用性分析魏华(中海石油建滔化工有限公司，海南东方572600)摘要：解决安全仪表系统可靠性和可用性的关系是设计人员和最终用户共同关心的问题。以全国最大的600kt／a甲醇项目为例，介绍安全仪表配置的基本原则，安全设计的保护层分析，甲醇项目中安全仪表系统的可靠性和可用性分析，使得项目在保证安全的前提下，实现较高的可操作性。关键词：可靠性；可用性；安全设计的保护层分析；安全完整性等级；危险性和

2、可操作性分析中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—7324(2009)01—0010—04ReliabilityandAvailabilityAnalysisoftheSafetyInstrumentWeiHua(CNOOC—KingboardCo．Ltd．，Dongfang，572600，China)Abstract：Tosolvetherelationshipbetweenthereliabilityandavailabilityofthesafetyinstrumentconfigurationis

3、theissueconcernedbybothdesignersandendusers．Takingthemostlargescale600kt／amathonalprojectinchinaasanexample，thebasicprincipleofsafetyinstrumentconfiguration，theprotectionlayeraralysisofthesafetydesignandreliabilityandavailabilityaralysisofthesafetyinstrumentsystem

4、isintroduced．Thehigheroperatabilityhasbeenrealizedbasedonthesafetyoftheproject。Keywords：reliability；availability；LOPA；SIL；HAZOP1引言的设计、制造和应用，国外一直致力于制定相关的随着科学技术的发展和社会的进步，安全生产标准。欧洲国家处于领先地位，最早的安全系统的得到了越来越多的重视，同时安全仪表系统也越来标准诞生于20世纪70年代的德国，是有关锅炉／越多的得到重视并大量应用。2O世纪60年代早燃烧器

5、启停控制的。随着仪表控制系统和控制技期，由ICI(英国帝国化学工业集团)提出了危险性术、可靠性技术的发展，为适应各种工业部门对安分析的需求，通过危险性分析的方法可以建立一个全相关系统性能要求的不断提高，有关安全相关的更为完善的设计审查程序，关注正常状态以外的东标准也在不断更新。2004年3月10日由中华人西，随着研究的深入发展，形成了大家都接受的危民共和国国家发展和改革委员会发布的《石油化工险性和可操作性分析(HAZOP)方法。根据安全仪表设计规范》(SH／T3018—2003代替SHHAZOP的分析结果进行安全设计保护层

6、分析3018—1990)中对安全仪表的配置有明确的(LOPA)，确定安全仪表的完整性等级(SIL)，然后要求。再根据SIL设计安全仪表系统。但是安全仪表的该规范主要规定了以下的基本原则：安全仪可靠性和可用性本身就是一个辩证的矛盾体，过高表系统独立于过程控制系统，独立完成安全保护功的可靠性可以保证系统和装置的安全，但是会降低能；安全仪表应设计为故障安全型；安全仪表的传系统的可用性，装置停车的几率大大增加，系统操感器和最终执行元件宜单独设置；安全仪表系统宜作的难度也随之增加；过多地强调系统的可用性，提供独立于逻辑运算器的手动设

7、施，直接操作最终则可靠性会降低。作为设计人员和最终用户要综合考虑安全仪表的可靠性和可用性，使之达到辩证收稿日期：2008—09—01。的统一。作者简介：魏华(1973一)，男，湖北荆州人，1997年毕业于2安全仪表配置的基本原则北京石油化工学院自动化系，现在中海石油建滔化工有限公司生为了促进和规范安全相关的控制和保护系统产部工作，任电仪经理，高级工程师。第1期魏华．安全仪表的可靠性和可用性分析执行元件；当多个单元的保护功能在一套安全仪表1～4级。安全等级越高，安全仪表系统的安全功能系统内完成时，其共用部分应符合最高安全等级

8、要越强(其中SIL4只是用于核工业，在这里不做求；安全仪表系统应具有硬件和软件诊断和测试功讨论)。能；安全仪表系统可按照安全度等级的要求分为各部件与安全度等级的关系见表1所列。表1各部件与安全度等级的关系3甲醇项目的PHA及LOPA分析析的结果，确定Lurgi公司设计的甲醇装置的安全海南600kt／a甲