石油化工企业本质安全理论

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1、石油化工企业本质安全理论实践及方法化工安全教育部工程研究中心国家危险化学品生产系统故障预防与监控基础研究实验室高金吉200806091非正常工况管理（ASM）非正常工况管理是近年来西方技术发达国家，所倡导的工程技术研究与开发的热点领域。1994年由Honeywell公司牵头成立了美国ASM研究与开发联盟。任何化工过程都是设计在一定范围内可以有序稳定运行，而实际工况可能由于其内部的变化和外部干扰而偏离原设计条件，出现故障或非正常工况。此时若没有人工进行干预，非正常工况的事态会逐步扩大，进而导致事故。有效的A

2、SM要求操作人员执行及时的识别、诊断、评估和调整，使工厂恢复正常状态或进入一种安全状态。停机设计DCSPLCESD工厂紧急救援工程事故安全防范层次分析公众紧急疏散非正常工况事故ASM全方位、全时间周期监控非正常工况的概念全方位、全时间周期监控非正常工况DRBIRCIMSMO-HAZOPFSRASSR故障自愈调控非正常工况自愈调控预警系统动态安全监控监管2危险化学品生产企业危险性分析和安全评价在现代科学技术发展的今天，发现问题比解决问题更重要。违规操作、人为失误固然是造成事故的重要原因。但是，对于危险化学品生

3、产，假如能够事先对工艺过程和装置的操作进行分析，找出可能存在的危险，并对存在的危险采取相应的措施（如修改设计、增加安全设施等），就会大大的提高系统或工艺过程的安全性。因此，对危险化学品生产进行危险性分析，认知事故发生、发展的规律和如何防范人的失误十分重要PHA-Pro(HAZOP)分析报表锅炉系统SDG-故障诊断的结果图建模仿真及SDG－故障诊断技术苯胺工艺流程简图V101A/BPrimaryNitrobenzeneTankNitrobenzenePrimaryTowerT101T102Nitrobenze

4、neRectifyingTowerF101V105NitrobenzeneRectifyingUnitAnilideReactorP：0.07－0.074MPaP：0.075－0.10MPa200m以远蒸汽阀爆炸预热器进料泵对危险或重要的操作应采用全自动机构或者采用下述的程序控制设施以防止误操作，联锁机构或联动机构。①程序控制设施。程序控制应用于如果不按程序操作就会发生故障或导致极大危险的情况，如反应器等的操作中。该装置具有下述功能：不进行前面的操作就不能进行下面操作；从操作上或安全上最重要的因素（例如温度

5、测定装置）为基础来选择装置所需调整的设备。②联锁机构。在加热炉的常明灯未着火前，烧嘴的主燃料阀不打开的机构；b.手柄上设机械啮合机构等，以保证不按顺序操作就不能进行阀的操作。ESD紧急联锁停车系统。③联动机构。例如以一定流量混合两种气体时，在偏离规定值就会产生危险的情况下，为了与流量控制容易发生波动的气体的流量保持一定比例而采用自动控制另一种气体流量的联动机构。在波动的允许值范围窄时，就需要采用联动机构了。非正常工况操作指导系统技术路线图非可监测变量实时测算软件比较判别-诊断预测智能决策未知干扰已知干扰环境

6、物质能量输入物质能量输出PLCDCS其它控制层报警报警分析、事故分析操作指导及改进建议诊断-预测知识库工艺、设备资料HAZOP安全评价结果典型事故案例模式-原因-对策状态工况实时数据库装置系统装备故障自愈工程研究的主要领域总称分类技术应用实例研究特性故障状态研究内容、方向装备故障自愈工程自适应技术不平衡引起振动自动平衡系统自适应调控离心压缩机喘振防喘振控制系统离心压缩机轴位移故障轴位移自愈调控离心压缩机因结焦引起振动自冷却、自清洁系统自修复技术摩擦磨损自修复材料自愈合性泄漏自密封材料材料劣化或损伤自强化材料

7、微裂纹产生自愈合材料结构自代偿技术DCS、卫星通信系统故障启动热后备系统自代偿性承压容器安全阀爆破膜失效智能切换冗余系统自防护技术地下管网电化学腐蚀阴极保护装置自防护性(免疫)金属表面腐蚀自钝化膜已知干扰未知干扰物质、能量输入物质、能量输出状态工况实时数据库比较判别－诊断预测智能决策故障自愈执行机构数据处理分析机械复杂系统装备系统故障自愈调控原理模式知识库故障模式库过程过程装备控制比较

8、判定数据融合多参数系统辨识机械复杂系统自适应调节机构漏磁检测及消磁系统轴承自修复系统防喘振自动控制系统轴位移自愈调控系统自

9、动冲洗系统轴系自动平衡系统油膜涡动调节系统系统输入系统输出已知扰动未知扰动数据处理系统故障预测参考模型数据挖掘DCS/PLC控制系统功率－电流－效率自动冲洗参考模型铁谱－瓦温－振动轴承损伤参考模型转速－油压－振动油膜涡动参考模型振动－相位－质量自动平衡参考模型压力－流量－温度喘振参考模型负荷－压差－瓦温－轴位移自愈参考模型燃气轮机工业汽轮机轴流压缩机离心压缩机电机ESD系统工况、状态参数实时检测系统FSR建模仿真