代写化工工程师职称论文

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1、代写化工工程师职称论文代写化工工程师职称论文-石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计摘要:根据在苏丹富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验,全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法,同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。设计原则主要涉及有效性、可靠性、安全完整性分配、目标故障、有效性与可靠性综合以及经济适用等原则;设计程序包含了安全系统设计生命周期的各个部分和各阶段的目标;设计方法主要涉及系统设计和系统组态。为同类系统的设计提供了可借鉴的程序和方法。关键词:安全相关系统;安全完整性;安全生

2、命周期;有效性;可靠性;故障安全引言随着社会经济技术的进步,石油及石油化工装置的规模日趋大型化,生产过程日趋复杂化,原料及产品种类日趋多样化,同时也日益强调对人身、环境和设备的保护,这就要求生产装置具备高有效性和高安全性,因而为生产装置配备适当的过程及安全相关系统FSC势在必行。安全相关系统执行必需的安全功能,以获得或保持受控设备EUC(EquipmentUnderControl)的安全状态,独立地或与其他E/E/PES(Electrical/Electronic/ProgrammableElectronicSystem)

3、安全相关系统、其他技术安全相关系统或外部风险降低设施协同得到必须的安全完整性。安全相关系统独立于DCS(离散控制系统)且具有高于DCS的安全性。正常运行时,无需人为干预而实时在线监测生产过程的安全性。当出现过程、环境或系统本身异常时,安全相关系统不经过DCS而是直接发出连锁命令,以使EUC不进入危险状态,保护现场设备、人员和环境的安全。笔者根据在苏丹多年对多套安全相关系统的设计、运行经验,以苏丹富拉油田开发项目使用的安全相关系统为例,介绍安全相关系统工程的设计原则、设计程序和设计方法,为安全相关系统的设计提供可借鉴的经验。

4、1安全相关系统的工程设计原则自从上世纪90年代安全相关系统问世以来,国内外市场上安全相关系统品种繁多,结构和性能各有优劣。当今的主流产品有HIMAH41q和H51q,Honeydash;运行),而可靠性的目的是使过程停下来(安全停车)。提高可靠性必然降低有效性。综合方案就是根据工艺特点,在满足设计要求的安全等级前提下,尽量提高系统的有效性,以减少装置不必要的停车,提高生产的经济效益。(6)经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际生产过程,

5、选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程,可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性,而在主要生产过程点则采用较高冗余度,确保生产的安全平稳。2安全相关系统的工程设计程序安全相关系统的工程设计程序包括安全相关系统的整个安全生命周期。根据IEC61508的有关定义,安全生命周期是指实现安全相关系统必须进行的有关活动,包括从项目概念设计的启动到E/E/PE安全相关系统、其他安全相关系统和外部风险降低设施不再可用(失效)为止的整个周期。用系统化的方法处理以上活动以得到E/E/PE安全相关系统要求的安全完整性等级所采用的

6、整体安全生命周期的理论架构如图1所示。整个安全生命周期各阶段要达到的目标如表2所示。3安全相关系统的工程设计方法安全相关系统的工程设计方法主要涉及系统设计和系统组态两方面。3.1系统设计系统设计就是根据确定的安全完整性等级,选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统,并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求,生成物质清单,按照物质清单,确定系统所需的输入、输出设备类型及安全控制器的重化结构等。表1分配到指定运行模式的E/E/PE安全相关系统的安全完整性等级量化指标安全完整性等级低要求操作模式高要求或连续操作模式执行

7、要求功能的故障平均概率每小时危险故障概率SIL410-5≤SIL≤10-410-9≤SIL≤10-8SIL310-4≤SIL≤10-310-8≤SIL≤10-7SIL210-3≤SIL≤10-210-7≤SIL≤10-6SIL110-2≤SIL≤10-110-6≤SIL≤10-53.1.1输入设备设计输入设备类型有工艺过程开关(如温度、压力、液位等),手动开关(如紧急停车等)和火灾报警信号(可燃气体检测、火焰检测、热感等)以及应

8、用于安全的原始输入、输出数字信号,这种数字信号大有被模拟信号取代的趋势。在安全相关系统中,要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型,则必须采用冗余结构模式,并定义最大准时时间(ontime)、最大偏差时间和最大允许偏差值。最大准时时间是系统将输入当作故障