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智能安全控制过程阀
 
慧聪网   2005年11月24日18时31分   信息来源:ECN    

    危险性化学品或者气体的泄漏给很多工业过程,尤其是给化学或者石油天然气工业的操作带来了固有的风险。每年,爆炸和失火都给化学或者石油天然气工业带来数百万美元的损失。由于可能出现这种巨大损失,安全控制系统(SIS)在工业生产中被普遍采用,用以保证在发生失火或者流体的意外泄漏等情况时,能安全隔离可燃的或潜在的有毒物质。SIS 专门为保护人员、设备和周围环境而设计,可用来减少特定紧急突发事件的发生概率和产生影响的严重程度。这种安全控制系统带有最终控制部件,如紧急停车阀、紧急排放阀 、紧急隔离阀和临界双位阀等。这些阀门不像普通的控制阀那样可以连续调节,而通常需要在某一位置保持静止,并且要求在紧急情况出现时能够实现可靠的操作。

    SIS系统组成及评估

    SIS通常由三大基本部件组成:

    现场传感器  用来搜集判断是否存在紧急情况所需的必要信息。这些传感器供SIS专用,并带有分离的与普通过程信息不同的过程信号线。 

    逻辑系统  用来判断搜集到的信息并作出相应的反应。该系统中采用了可靠性很高的逻辑运算器,带有故障保险和容错操作功能。

    最终控制部件  负责实施由逻辑系统作出的决定。比较典型的最终控制部件是气动阀。

    要想做到零风险操作或100%的可靠是不太现实的。因此,SIS 系统设计者的首要任务之一就是进行风险容忍分析,以判定需要哪一个安全等级。IEC Standard 61508 (电气、电子和可编程电子系统的功能安全)是一个通用标准,包括了与所有过程工业和制造工业装置相关的功能安全。IEC Standard 61511则专门针对过程工业。

    这些标准都规定了必须达到的精度的安全等级,并要求生产装置能提供可计量的柔量校验。从这些标准最初被引入以来,SIL (Safety Integrity Levels)就被用作SIS系统建立安全性能目标的一种可计量途径。共有4种离散的SIL等级 (SIL1、 SIL2、 SIL3和 SIL4),表 1中列出的3种等级最具代表性。

    由于SIL4极少用到,SIL3是通常指定的最高安全等级。在3种通常使用的等级中,SIL3具有最高的可获平均安全率(RSA),并因此具有最低的即期故障率(PFD)。RSA是安全系统在设备运行过程中能够实现其设计的安全功能的时间分率,从表 1可以看出,RSA等于1减去PFD。一些安全分析专家常常喜欢使用风险缩减因子进行分析,该因子就是PFD的倒数。

    判断目标SIL需要:1、识别相关的危险;2、评估识别出的危险的风险性。换句话说,就是预计该危险能造成多大的危害并将以怎样的频率出现;3、评估可能出现在现场的其他独立保护层(IPLs)。

    用很多不同的技术都可以实现对危险的识别。HAZOP等危险操作性软件将帮助进行这一分析。

 
 
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