间歇过程计算机辅助hazop研究

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1、摘要间歇过程计算机辅助HAZOP研究应用计算机软件辅助人工进行HAZOP分析，是目前研究的热点。已有的计算机辅助HAZOP分析方法，多局限于连续的化工过程，由于非连续的间歇反应过程带有离散、非线性等特点，要实现计算机智能化的分析和推理，比较困难。本文首先对间歇生产过程系统进行了一种模型的建模，该模型将Petri网与SDG(SignedDirectedGraph)模型的基本思想相结合，建立了一个将二者元素相结合的整体模型，作为建模的第一种思路。但该模型存在着无法表达更详细的系统信息和故障信息的缺点，且模型不可扩展和复用。因此提出了第二种建模

2、思路，即在离散事件系统(DiscreteEventSystem，DES)建模以及安全系统分析理论的基础上，将Petri网模型与SDG模型相结合，利用面向对象的建模方法，提出一套适用于间歇生产过程的计算机辅助HAZOP分析的分层次模型。模型分为操作层、执行层、对象层以及测量层四个层次，每一层次的模型均有输入和输出，并具有自身的行为特性。一是利用Petri网强大的描述离散事件系统的功能，对生产正常工况进行模拟；二是利用了SDG模型深层推理的特点，对故障的传播进行查找，以得到偏差出现的非正常原因和不利后果。该模型具有可扩展、可复用的特性，可以部

3、分代替入脑迸行间歇北京化T人学硕I学位论文过程的HAZOP分析。此外，还将模型应用于悬浮法生产聚氯乙烯聚合工段，从对历史事故进行分析和对聚合工段进行安全评价两个方面验证模型，证明了模型的有效性。在论文最后的思路拓展部分，还提出一种以SDG推理模型为主、Petri网模型为辅的建模思路，可作为后续研究的参考。另外对本文所提出的三种模型进行了分析和比较。关键词：安全分析，专家系统，定性模型，间歇过程安全评价，符号定向图SDG，Petri网H摘要STUDYoFTHECoMPUTER．AIDEDHAZOPANALYSISoFBATCHPRoCESS

4、ESABSTRACTIt’Sapopularsubjecttostudythecomputer-aidedHAZOPanalysisasanassistanttothemanualwork，whichisatime—and-costconsumingwork．Theexistingmethodsofcomputer-aidedHAZOParemostlyaboutcontinuouschemicalprocesses．Becausealltheincontinuousprocessessuchasbatchprocesseshavethe

5、characteristicsofdiscreteandnonlinear,itishardtorealizecomputerizingInthisarticle，allintegratedmodelcombinedwithPetrinetandSDG(SignedDirectedGraph)hasbeenpresentedfirstly,whichisthefirstmethodofmodeling．However,thismethodhasadvantages．Forexample，itcannotcontainmoreinforma

6、tionaboutthematerialinformationandthehardwarefaultinformation．Inaddition，itcannotbereusedandexpanded．Therefore，anobjectorientedmodelwhichisbasedontheDiscreteEventSystem(DES)modelingtheoryandsystemsafetytheoryhasbeenbroughtforward．ThismodelisacombinationofthePetriNetandSDG

7、andisappliedtocarryouttheHAZOPanalysisofbatchprocesses．Itcomposedoffourlevels，theyarecontrollevel，devicelevelandvariableIll北京化T人学坝卜学位论史levelandmeasurementlevel．Ineachlevel，thereareinputandoutputinformationandeachlevel’Sownactivities．Oneoftheadvantagesofthemethodisthatitut

8、ilizedthegoodcharacteristicsofPetriNettodescribethenormalworkconditions．功eotheroneis曲甜italsoutil