[发明专利]减少泵误停车的安全联锁方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少泵误停车的安全联锁方法。

背景技术

在过程工业领域，特别是石油化工过程中，安全仪表系统（Safety Instrumented System-SIS)的作用举足轻重，是重要的保护层，在生产过程中承担着监测与安全有关的状态参数、发现故障或异常等危险情况时及时采取措施以防止事故发生等重要、的安全仪表功能，目前已广泛地应用于石油、化工等过程工业领域。因此安全仪表系统的安全性能直接关系到各种危险源、成套装置的安全控制与安全保护水平，进而直接关系到安全生产水平。比如：锅炉压力达到一定值时，阀门自动打开、矿井内危险气体达到一定程度时报警并自动打开通风设备、当有人进入电锯的危险区时电锯自动停止动作等，这都是安全仪表系统在执行安全防护功能，国家经济和技术水平越高，这样的安全仪表系统的应用就越普遍。安全仪表系统保证了成套设备或成套装置的运行安全，对于减少生产事故、减少人员和财产的损失起到了不可估量的作用。可是一旦其功能失效，就可能导致相当大的人身财产损失，如果安全仪表系统设计不合理，经常引起装置非计划停工，将会给企业带了巨大的经济损失，还给人员、环境带了巨大的潜在威胁。

CN201010577606涉及一种安全仪表系统的功能安全评估方法，为对安全仪表系统进行可靠模拟、监控以及功能安全评估，并研究安全仪表系统共因失效的变化情况，方法包括：安全仪表系统对受控系统进行功能安全控制；对安全仪表系统进行初始风险分析，确定安全完整性等级；验证安全仪表系统是否达到所确定的安全完整性等级；改变安全仪表系统的组成结构或组成设备。

泵作为石油化工装置最常用的动设备之一，其可靠性直接影响到装置的安全稳定运行。设计师们为机泵设计了安全仪表系统（如轴振动大、轴位移大、轴承温度高等）来保护设备的安全，但是由于安全仪表系统设计的不合理，经常会引起机泵误停车，进而造成整套装置停工。

如何在保障机泵安全的前提下，减少机泵的误停车次数，成为人们越来越关心的问题。因此，合理、可行的设置安全仪表系统对于保障装置安全稳定运行具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中泵误停车率较高的问题，提供一种新的减少泵误停车的安全联锁方法。该方法用于泵的安全联锁中，具有泵误停车率较低的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种减少泵误停车的安全联锁方法，通过泵的危险与风险分析，确定与泵相关的安全仪表系统的安全完整性等级（SIL），在满足目标SIL等级的前提下，通过变更泵的各个安全联锁回路的冗余结构，来降低泵的误停车率（STR），包括以下几个步骤：（1）泵的安全仪表功能（SIF）回路的辨识；（2）SIL定级，应用保护层分析（LOPA），确定各个泵的SIF回路所需的SIL；（3）采用故障树分析(FTA)方法，结合专业分析软件进行SIL等级验证计算；（4）调整泵的SIF回路的冗余结构，降低泵的STR。

上述技术方案中，优选地，所述SIF回路的辨识，根据泵的工艺流程图（PFD）、管道和仪表图（P&ID），联锁说明等资料，采用危险与可操作性分析（HAZOP）方法识别与分析各种参数偏差发生的原因以及这种偏差所残生的后果，找出现有的安全保护设施并提出建议措施，来进一步降低风险等级。梳理现有的和建议增加的SIF回路，并列出SIF清单。

上述技术方案中，优选地，所述应用LOPA从在定性危害分析的基础上，进一步评估保护层的有效性，其目的是确定是否有足够的保护层使风险满足企业标准。保护层分析的基本程序如附图1所示，其中IPL为独立保护层。

上述技术方案中，优选地，所述采用故障树分析软件，根据布尔逻辑用图表示系统特定故障间的相互关系，建立从结果到原因描述故障的有向逻辑图，输入各个基本事件的失效参数，进行SIL验证计算。

上述技术方案中，优选地，所述安全联锁包括泵的轴承振动高高联锁、泵的轴承温度高高联锁、电机绕组温度高高联锁、泵的润滑油总管压力低低联锁等。