基于概率论技术的安全壳喷淋信号仪控设计方案分析与可靠性计算 被引量：2

1

作者 孙伟 江国进 +2 位作者 田亚杰 李悠然 张龙强 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期145-151,共7页

核电厂安全壳喷淋系统的主要功能是当发生导致安全壳内压力和温度升高的事故(LOCA或二回路管道破裂事故)后,通过喷淋系统的投入降低安全壳内的压力和温度,保证一回路压力的完整性,是反应堆保护系统的重要组成部分,除了要求有极高的可靠... 核电厂安全壳喷淋系统的主要功能是当发生导致安全壳内压力和温度升高的事故(LOCA或二回路管道破裂事故)后,通过喷淋系统的投入降低安全壳内的压力和温度,保证一回路压力的完整性,是反应堆保护系统的重要组成部分,除了要求有极高的可靠性外,还应有足够低的误动概率,以避免产生严重的核安全风险和造成巨大的经济损失。基于此,本文作者结合某核电厂实际工程案例对安全壳喷淋系统的仪控设计方案进行可靠性分析,通过运用概率论的方法,对两种不同技术方案进行具体比较,得出相应的结论,为核电厂重要逻辑的实现方案做了有益的探讨,拓展了新的思路。 展开更多

关键词 安全壳喷淋 表决逻辑 DCS 拒动率 误动率 概率论

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HAZOP分析中LOPA的应用研究 被引量：73

2

作者 周荣义 李石林 刘何清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期76-81,共6页

通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并... 通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并通过一个化工工艺流程危险性分析实例说明LOPA的作用及如何将LOPA融入HAZOP分析中。结果表明:在HAZOP分析中融入LOPA方法,能实现对现有保护措施的可靠性进行量化评估,确定其消除或降低风险的能力,从而寻求是否需要附加减少风险的安全保护措施。 展开更多

关键词 危险与可操作性研究(HAZOP) 保护层分析(LOPA) 事故场景 独立保护层(IPL) 要求失效概率(PFD) 偏差 风险 安全保护措施

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保护层分析中独立保护层的识别研究 被引量：19

3

作者 白永忠 万古军 张广文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期74-78,共5页

为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分... 为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分析结果表明,在进行IPL的识别时,应重点确认IPL的有效性和独立性。在评估IPL有效性时,应关注具有共同元件的IPL,IPL的行动能力、人员行动有效性及IPL的PFD等。在评估独立性时,应确保IPL独立于初始事件和同一场景中的其他IPL的任何构成元件。通过分析,发现PVC工艺中安全阀(PSV)设计、安全仪表功能(SIF)设计和人员行动等IPL中存在的问题,并提出相应的建议。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景 有效性 独立性 要求时失效概率(PFD)

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保护层分析(LOPA)定量的若干问题研究 被引量：14

4

作者 靳江红 胡玢 赵寿堂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期82-87,共6页

为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,... 为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,改进多重初始事件场景频率的计算方法,总结出求和法和最大值法等2种方法的应用原则。研究结果表明,高要求模式与低要求模式的场景频率的计算公式不同,分别采用第1个IPL的失效频率和初始事件频率与其他IPL的失效概率相乘来计算;采用IPL的瞬时失效概率的定量计算结果更加准确。各初始事件导致的场景频率值相差较大或存在共用的IPL的情况适用最大值法,其他情况采用求和法。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景频率 低要求模式 高要求模式 要求时危险失效概率(PFD) 多重初始事件

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安全仪表系统的回路设计探讨 被引量：12

5

作者 王东峰 《石油化工自动化》 CAS 2014年第4期10-15,共6页

以GB/T 20438—2006《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》和GB/T 21109—2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》为理论依据,介绍了安全仪表功能、安全完整性、安全完整性等级等安全仪表系统设计的相关概念,并根据示例... 以GB/T 20438—2006《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》和GB/T 21109—2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》为理论依据,介绍了安全仪表功能、安全完整性、安全完整性等级等安全仪表系统设计的相关概念,并根据示例进行安全仪表系统的设计实践;探讨了安全仪表系统的回路设计及验证方法,以解决工厂安全仪表系统的设计问题;对比分析了安全仪表系统的多种回路构成方案,提出了改善安全仪表系统的几种思路,在保证系统可靠性的同时,合理地提高系统的可用性。 展开更多

关键词 安全仪表功能 安全完整性等级 故障裕度 平均失效概率

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安全仪表系统中传感器冗余配置方式的分析 被引量：11

6

作者 杨永光 金常青 +1 位作者 崔黎宁 王晓莉 《石油化工自动化》 CAS 2014年第1期14-16,34,共4页

简述了安全仪表系统(SIS)的组成以及与安全仪表功能的关系;阐述了安全仪表功能的概念。SIS的安全完整性等级(SIL)与传感器、逻辑运算器、最终执行元件等组成部件的SIL等级密切相关。研究了标准中SIL等级要求与失效概率的对应关系,运用... 简述了安全仪表系统(SIS)的组成以及与安全仪表功能的关系;阐述了安全仪表功能的概念。SIS的安全完整性等级(SIL)与传感器、逻辑运算器、最终执行元件等组成部件的SIL等级密切相关。研究了标准中SIL等级要求与失效概率的对应关系,运用概率学分析了传感器各种冗余配置方式下传感器子系统安全完整性和可靠性的特点。指出在不同要求下的SIS设计中,应采用不同方式的冗余传感器配置。 展开更多

关键词 安全仪表系统 失效概率 安全完整性等级 冗余 共因失效

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安全完整性等级SIL的验证方法 被引量：10

7

作者 王俊 丁兰蓉 《化工与医药工程》 2015年第2期53-57,共5页

HAZOP分析和SIL评估后可以通过可靠性框图等方法进行SIL验证计算。根据IEC 61508平均失效概率的计算公式可以分别计算出传感器、逻辑控制器、最终元件的平均失效概率PFD,求其和,从而得出安全仪表功能的平均失效概率。根据平均失效概率... HAZOP分析和SIL评估后可以通过可靠性框图等方法进行SIL验证计算。根据IEC 61508平均失效概率的计算公式可以分别计算出传感器、逻辑控制器、最终元件的平均失效概率PFD,求其和,从而得出安全仪表功能的平均失效概率。根据平均失效概率值所落入的SIL等级的区间,可以判定其对应的SIL等级,从而实现SIL等级的验证。 展开更多

关键词 安全完整性等级 可靠性框图 平均失效概率 硬件故障裕度

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基于可靠性框图法的安全功能失效概率定量分析 被引量：6

8

作者 方来华 吴宗之 +2 位作者 刘骥 康荣学 关磊 《化工自动化及仪表》 CAS 2008年第2期32-35,共4页

利用可靠性框图法详细推导不同结构下平均失效概率的计算方法,给出安全相关系统安全功能的平均失效概率的计算过程,并通过实例对安全控制系统进行定量分析。

关键词 安全相关系统 失效 平均失效概率 定量分析

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化工企业典型保护层中独立保护层的识别研究 被引量：9

9

作者 万古军 党文义 张广文 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第5期106-110,共5页

按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在... 按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在物理上与安全仪表功能(SIF)分离,并满足要求时失效概率(PFD)的要求,在规定时间内完成所要求的动作;关键报警和人员响应应满足操作人员能得到采取行动的指示或报警,有足够的响应时间,任务应具有单一性和可操作性;SIF应在功能上独立于BPCS,SIF各元件应能及时提供响应,并满足相应SIL要求;物理保护和释放后保护设施应独立于其他IPL,并根据实际运行环境对其PFD进行修正。通过IPL的识别研究,可指导企业在进行保护层分析(LOPA)时正确的进行IPL识别,确保LOPA结果的准确有效。 展开更多

关键词 化工企业 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 要求时失效概率(PFD)

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安全仪表系统安全完整性等级验证研究进展 被引量：7

10

作者 舒逸聃 赵劲松 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1585-1588,共4页

安全仪表系统对于工业生产安全意义重大。IEC 61508要求对所有的安全仪表系统确定安全完整性等级,以验证其是否满足功能安全的需求。过程工业中常见的是低要求模式的安全仪表系统。本文主要对这类系统安全完整性等级验证的相关研究进展... 安全仪表系统对于工业生产安全意义重大。IEC 61508要求对所有的安全仪表系统确定安全完整性等级,以验证其是否满足功能安全的需求。过程工业中常见的是低要求模式的安全仪表系统。本文主要对这类系统安全完整性等级验证的相关研究进展进行了回顾,总结了共因失效建模和平均需求时失效率算法的研究。在平均需求时失效率算法方面,本文介绍了目前常见的3种方法一可靠性框图、故障树分析和Markov模型。本文的最后部分还介绍了几种安全完整性等级验证相关的商业软件。 展开更多

关键词 安全仪表系统 安全完整性等级 低需求模式 共因失效 平均需求时失效率

原文传递

反应堆保护系统可靠性指标的评价方法研究 被引量：8

11

作者 王伟 赵军 +2 位作者 童节娟 周继翔 肖鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1101-1108,共8页

反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科... 反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科夫方法的适用性,分析拒动概率、误动率两个指标分别适用的评价方法,并对示例系统的可靠性指标进行定量计算。本研究对进一步澄清国内反应堆保护系统可靠性评价中的方法问题,具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 反应堆保护系统 拒动概率 故障树方法 误动率 马尔科夫方法

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异型冗余设备KooN结构通用PFD计算模型 被引量：7

12

作者 王海清 乔丹菊 +1 位作者 刘祥妹 徐子军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期90-94,共5页

为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PF... 为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PFD计算模型。将该模型应用于某天然气制乙炔装置的安全联锁控制系统。结果表明,异型设备失效率差异性过大时,该模型有助于避免假设所有设备失效率均相同而造成的误差,提高了PFD的计算精度,且结果比用一些现有的PFD计算模型计算得到的结果更准确。 展开更多

关键词 异型冗余设备 KooN结构 需求失效概率(PFD) 1oo2D计算模型 安全完整性等级

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HAZOP与LOPA分析方法的结合和应用 被引量：6

13

作者 林承朴 《炼油技术与工程》 CAS 2017年第11期60-64,共5页

通过对危险与可操作性分析+保护层分析(HAZOP+LOPA)结合分析方法的实践运用,归纳出分析过程中存在的误区,总结出分析准备过程和分析开展过程应该注意的问题和技巧。通过实例分析说明如何将HAZOP+LOPA相结合的方法运用到实践分析中,并提... 通过对危险与可操作性分析+保护层分析(HAZOP+LOPA)结合分析方法的实践运用,归纳出分析过程中存在的误区,总结出分析准备过程和分析开展过程应该注意的问题和技巧。通过实例分析说明如何将HAZOP+LOPA相结合的方法运用到实践分析中,并提出了对后续风险识别评价的展望。结果表明:在制定科学安全大数据的前提下,HAZOP+LOPA相结合的定性+半定量的分析方法对装置的工艺风险评价更客观、更准确。 展开更多

关键词 危险与可操作性分析 保护层分析 失效概率 独立保护层 安全仪表功能

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化工安全仪表系统SIL验证的工程应用

14

作者 王磊 钱先锋 +1 位作者 杨诚 丁蓓 《石油化工自动化》 CAS 2024年第2期51-54,88,共5页

化工厂安全仪表系统在项目投入使用前,必须进行安全完整性等级(SIL)验证工作,以此来验证安全仪表功能是否达到设计的风险降低要求。以某化工厂安全仪表系统SIL验证为例,研究SIL验证在工程中的应用,包括验证的步骤、方法;并讨论检验测试... 化工厂安全仪表系统在项目投入使用前,必须进行安全完整性等级(SIL)验证工作,以此来验证安全仪表功能是否达到设计的风险降低要求。以某化工厂安全仪表系统SIL验证为例,研究SIL验证在工程中的应用,包括验证的步骤、方法;并讨论检验测试覆盖率(CTI)、检验测试间隔(TI)等参数对验证结果的影响,通过合理地调整这些参数可以使验证结果得到优化。 展开更多

关键词 安全仪表系统 安全完整性等级 要求时危险失效概率 系统能力 结构约束

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石化工业仪表安全系统安全生命周期要求和安全完整性等级的评估 被引量：5

15

作者 刘建侯 《石油化工自动化》 CAS 2007年第2期1-4,共4页

在仪表安全系统(SIS)安全生命周期中,要进行危险和风险分析以及安全要求分配,制定SIS安全要求规范,提供了安全完整性等级的评估方法及其应用实例。

关键词 仪表安全系统安全生命周期 影响及危险后果分析 安全完整性等级 诊断覆盖率 要求的平均失效概率

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安全仪表系统可靠性影响参数的敏感性分析 被引量：6

16

作者 周华 左信 郑加平 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2010年第3期66-68,72,共4页

提出采用灰色系统理论中的灰色关联分析法对安全仪表系统可靠性影响参数进行敏感性分析。以一个采用2oo3冗余结构的逻辑控制器为实例,通过计算影响可靠性量化指标(要求的平均失效概率PFDavg)的主要参数的灰关联度序列,分析出影响SIS可... 提出采用灰色系统理论中的灰色关联分析法对安全仪表系统可靠性影响参数进行敏感性分析。以一个采用2oo3冗余结构的逻辑控制器为实例,通过计算影响可靠性量化指标(要求的平均失效概率PFDavg)的主要参数的灰关联度序列,分析出影响SIS可靠性的主导因素以及各参数的敏感程度,对安全仪表系统的设计和整改具有重要意义。 展开更多

关键词 安全仪表系统 要求的平均失效概率(PFDavg) 敏感性分析 灰色关联分析法 灰关联度序列

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过程装置事故概率的模糊保护层分析模型研究 被引量：5

17

作者 张鹏 姜好 王大庆 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期88-92,共5页

为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装... 为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装置反应失控为初始事件,分析失效后果并计算事故后果概率。最后,对比分析2种模型的计算结果。结果表明,FLOPA模型计算结果更精确,与传统LOPA法结果相比,误差高达81.41%,所得失效后果概率数量级的不同会导致风险评价的结果不同,从而影响将采取的风险缓解措施。 展开更多

关键词 过程装置 反应失控概率 梯形模糊数 模糊保护层分析(FLOPA) 失效概率(PFD)

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基于LOPA与轨迹交叉理论的系统安全性 被引量：5

18

作者 邓彬 施式亮 《矿业工程研究》 2013年第1期62-66,共5页

通过将轨迹交叉理论与LOPA分析法2种方法相结合,建立了基于轨迹交叉论和LOPA的分析事故模型,对系统的安全状况进行分析评价.即应用轨迹交叉理论将系统分为人-物2条事件链,再运用LOPA分析事件IPL的PFD,判断其风险等级,以决定是否应该增... 通过将轨迹交叉理论与LOPA分析法2种方法相结合,建立了基于轨迹交叉论和LOPA的分析事故模型,对系统的安全状况进行分析评价.即应用轨迹交叉理论将系统分为人-物2条事件链,再运用LOPA分析事件IPL的PFD,判断其风险等级,以决定是否应该增加安全措施,从而提高系统的安全性.最后通过一个化工工艺流程危险性分析实例说明LOPA在事故分析模型中的作用.结果表明:LOPA与轨迹交叉理论从功能上达到互补的作用,能更为准确的找出风险较高的设备或行为,从而决定是否应该增加减少风险的安全措施. 展开更多

关键词 轨迹交叉论 保护层分析(LOPA) 风险等级 独立保护层(IPL) 保护失效概率(PFD)

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工程设计中SIS执行及SIL验证 被引量：2

19

作者 伊飞 《石油化工自动化》 CAS 2022年第3期27-32,共6页

为防止和减少危险化学品事故的发生,涉及到政府安监部门重点监管的危险化工工艺、重点监管的危险化学品和重大危险源等相关新建或在役装置、罐区,均需配置全生命周期的安全仪表系统(SIS)并评估SIL等级。介绍了SIS工程设计阶段的主要内容... 为防止和减少危险化学品事故的发生,涉及到政府安监部门重点监管的危险化工工艺、重点监管的危险化学品和重大危险源等相关新建或在役装置、罐区,均需配置全生命周期的安全仪表系统(SIS)并评估SIL等级。介绍了SIS工程设计阶段的主要内容,阐述了设计仪表安全联锁过程中,编制合理的安全仪表规格书的重要性、依据及内容等,并分析在满足SIL等级要求前提下,不同联锁触发配置的加热炉进料管线压力高高关进料阀门联锁控制方案的安全性及可用性。 展开更多

关键词 安全仪表规格书 危险失效 安全失效 平均失效率 误停车率 安全失效分数

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故障假设分析与保护层分析的集成研究 被引量：5

20

作者 周荣义 刘何清 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期227-231,共5页

针对故障假设分析能有效辨识各种潜在危险和可能事故的优势,保护层分析能对事故后果进行定量分析并能核实已有安全措施有效性大小的特点,提出将两者集成,有利于取长补短,更好地实现风险评价和风险控制的目的。介绍了故障假设分析和保护... 针对故障假设分析能有效辨识各种潜在危险和可能事故的优势,保护层分析能对事故后果进行定量分析并能核实已有安全措施有效性大小的特点,提出将两者集成,有利于取长补短,更好地实现风险评价和风险控制的目的。介绍了故障假设分析和保护层分析基本方法,阐述了两种方法集成的可行性、集成衔接关系、集成方法评价步骤以及集成方法的作用,并通过实例说明了集成方法的功能。结果表明:故障假设分析和保护层分析方法的集成,不仅能有效识别潜在风险事故,而且能对事故后果及已有安全措施的可靠性进行量化评估,以确定风险的可接受性和安全措施的有效性,进而达到确认是否需要增加新的安全措施的目的。 展开更多

关键词 安全管理工程 故障假设分析 保护层分析 集成 风险评价 要求失效概率 安全措施

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