石化装置风险评估与仪表安全功能评估技术研究
发布时间：2023-02-26 05:35
石化装置风险评估技术被认为是识别潜在风险的有效手段，危险与可操作性研究（HAZOP）作为一种有效的定性的石化装置风险评估技术，在判定保护措施是否足够方面仍具有一定缺陷。本文将HAZOP与保护层分析（LOPA）结合起来，研究了一种半定量的HAZOP/LOPA风险评估方法，将二者的优点完美地结合起来。本文通过工程实例的研究证实了使用HAZOP/LOPA方法可以实现更有效的风险评估。然而，半定量的方法无法准确的描述复杂的装置和过程的潜在风险，而定量风险评估（QRA）技术可以很好的解决这个问题。本文建议将定量风险评估技术作为HAZOP/LOPA方法的补充，建立了“HAZOP/LOPA+QRA”的石化装置风险评估方法。 安全仪表系统（SIS）是石化装置中广泛应用用于确保系统安全的装置，其所执行的仪表安全功能（SIF）是保护层模型中阻止失效事件发生的最后一道防线。本文在IEC61508/61511标准的基础上建立了直观的模型，详细地研究了使用LOPA方法确定SIF的安全完整性等级（SIL）的过程。同时，本文还分别研究了使用可靠性框图（RBD）、事故树分析法（FTA）、马尔科夫模型进行SIL验证的方...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 危险与可操作性研究（HAZOP）方法
1.2.2 保护层分析（LOPA）方法
1.2.3 定量风险评估（QRA）技术
1.2.4 仪表安全功能（SIF）的SIL确定技术
1.2.5 仪表安全功能（SIF）的SIL验证技术
1.3 课题的来源及意义
1.4 本文的研究内容
第二章 基于 HAZOP/LOPA 的半定量风险评估技术研究与工程应用
2.1 风险评估
2.1.1 风险的概念
2.1.2 风险评估概述
2.1.3 风险评估的分类
2.1.4 风险可接受准则——ALARP准则
2.2 半定量风险评估
2.2.1 事故后果的确定
2.2.2 事故可能性的确定
2.2.3 风险等级确定
2.3 HAZOP/LOPA方法论
2.3.1 危险与可操作性研究（HAZOP）
2.3.2 保护层分析（LOPA）
2.3.3 HAZOP/LOPA方法
2.4 HAZOP/LOPA方法的工程应用
2.5 本章小结
第三章 定量风险评估技术研究与工程应用
3.1 定量风险评估概述
3.2 可能性定量评估
3.2.1 容器泄漏频率分析
3.2.2 容器泄漏引起事故的频率分析
3.3 后果定量评估
3.3.1 泄漏模型
3.3.2 扩散模型
3.3.3 火灾模型
3.3.4 爆炸模型
3.3.5 伤害计算
3.4 使用 Phast 软件进行定量后果模拟
3.5 本章小结
第四章 基于 LOPA 的安全完整性等级确定技术研究
4.1 仪表安全功能概述（SIF）
4.2 安全完整性等级（SIL）
4.3 SIL确定
4.3.1 可接受的事故频率（TF）确定
4.3.2 要求的失效概率（PFD）计算
4.3.3 SIL确定
4.3.4 SIL确定工程实例
4.4 本章小结
第五章 安全完整性等级验证技术研究
5.1 电子元件的可靠性理论
5.1.1 指数失效模型
5.1.2 失效的分类
5.2 安全仪表功能的要求的失效概率
5.3 可靠性框图（RBD）分析法
5.4 事故树分析法（FTA）
5.4.1 1oo1结构
5.4.2 1oo2结构
5.4.3 2oo2结构
5.4.4 2oo3结构
5.4.5 2oo2D结构
5.4.6 1oo2D结构
5.5 马尔可夫模型（Markov）计算法
5.5.1 1oo1结构
5.5.2 1oo2结构
5.5.3 2oo2结构
5.5.4 2oo3结构
5.5.5 2oo2D结构
5.5.6 1oo2D结构
5.6 可靠性数据库
5.7 SIL 验证工程实例
5.7.1 确定各结构的可靠性数据
5.7.2 使用RBD法计算各部件的平均失效概率
5.7.3 使用FTA法计算各部件的平均失效概率
5.7.4 使用Markov模型计算各部件的平均失效概率
5.8 SIL验证方法比较
5.9 使用 SIF 评估工具软件进行评估
5.10 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的主要工作
6.1.1 研究了适合于石化装置风险评估的技术
6.1.2 研究了适合于石化装置仪表安全功能评估的技术
6.2 后续需要研究的内容
6.2.1 本文的不足之处
6.2.2 后续需要研究的内容
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
本文编号：3749925
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 危险与可操作性研究（HAZOP）方法
1.2.2 保护层分析（LOPA）方法
1.2.3 定量风险评估（QRA）技术
1.2.4 仪表安全功能（SIF）的SIL确定技术
1.2.5 仪表安全功能（SIF）的SIL验证技术
1.3 课题的来源及意义
1.4 本文的研究内容
第二章 基于 HAZOP/LOPA 的半定量风险评估技术研究与工程应用
2.1 风险评估
2.1.1 风险的概念
2.1.2 风险评估概述
2.1.3 风险评估的分类
2.1.4 风险可接受准则——ALARP准则
2.2 半定量风险评估
2.2.1 事故后果的确定
2.2.2 事故可能性的确定
2.2.3 风险等级确定
2.3 HAZOP/LOPA方法论
2.3.1 危险与可操作性研究（HAZOP）
2.3.2 保护层分析（LOPA）
2.3.3 HAZOP/LOPA方法
2.4 HAZOP/LOPA方法的工程应用
2.5 本章小结
第三章 定量风险评估技术研究与工程应用
3.1 定量风险评估概述
3.2 可能性定量评估
3.2.1 容器泄漏频率分析
3.2.2 容器泄漏引起事故的频率分析
3.3 后果定量评估
3.3.1 泄漏模型
3.3.2 扩散模型
3.3.3 火灾模型
3.3.4 爆炸模型
3.3.5 伤害计算
3.4 使用 Phast 软件进行定量后果模拟
3.5 本章小结
第四章 基于 LOPA 的安全完整性等级确定技术研究
4.1 仪表安全功能概述（SIF）
4.2 安全完整性等级（SIL）
4.3 SIL确定
4.3.1 可接受的事故频率（TF）确定
4.3.2 要求的失效概率（PFD）计算
4.3.3 SIL确定
4.3.4 SIL确定工程实例
4.4 本章小结
第五章 安全完整性等级验证技术研究
5.1 电子元件的可靠性理论
5.1.1 指数失效模型
5.1.2 失效的分类
5.2 安全仪表功能的要求的失效概率
5.3 可靠性框图（RBD）分析法
5.4 事故树分析法（FTA）
5.4.1 1oo1结构
5.4.2 1oo2结构
5.4.3 2oo2结构
5.4.4 2oo3结构
5.4.5 2oo2D结构
5.4.6 1oo2D结构
5.5 马尔可夫模型（Markov）计算法
5.5.1 1oo1结构
5.5.2 1oo2结构
5.5.3 2oo2结构
5.5.4 2oo3结构
5.5.5 2oo2D结构
5.5.6 1oo2D结构
5.6 可靠性数据库
5.7 SIL 验证工程实例
5.7.1 确定各结构的可靠性数据
5.7.2 使用RBD法计算各部件的平均失效概率
5.7.3 使用FTA法计算各部件的平均失效概率
5.7.4 使用Markov模型计算各部件的平均失效概率
5.8 SIL验证方法比较
5.9 使用 SIF 评估工具软件进行评估
5.10 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的主要工作
6.1.1 研究了适合于石化装置风险评估的技术
6.1.2 研究了适合于石化装置仪表安全功能评估的技术
6.2 后续需要研究的内容
6.2.1 本文的不足之处
6.2.2 后续需要研究的内容
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
本文编号：3749925
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