试议石化装置风险评估与仪表安全功能评估技术-

论文导读：-422.3.2保护层浅析（LOPA）42-442.3.3HAZOP/LOPA策略44-452.4HAZOP/LOPA策略的工程运用45-502.5本章小结50-53第三章定量风险评估技术探讨与工程运用53-773.1定量风险评估概述53-543.2可能性定量评估54-603.2.1容器泄漏频率浅析54-583.2.2容器泄漏引起事故的频率浅析58-603.3后果定量评估60-723.3.1泄漏模型61-633
摘要：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，危险与可操作性探讨（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。本论文将HAZOP与保护层浅析（LOPA）结合起来，探讨了一种半定量的HAZOP/LOPA风险评估策略，将二者的优点完美地结合起来。本论文通过工程实例的探讨证实了利用HAZOP/LOPA策略可以实现更有效的风险评估。然而，半定量的策略无法准确的描述复杂的装置和历程的潜在风险，而定量风险评估（QRA）技术可以很好的解决这个不足。本论文倡议将定量风险评估技术作为HAZOP/LOPA策略的补充，建立了“HAZOP/LOPA+QRA”的石化装置风险评估策略。安全仪表系统（SIS）是石化装置中广泛运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。本论文在IEC61508/61511标准的基础上建立了直观的模型，详细地探讨了利用LOPA策略确定SIF的安全完整性等级（SIL）的历程。同时，本论文还分别探讨了利用可靠性框图（RBD）、事故树浅析法（FTA）、马尔科夫模型进行SIL验证的策略，并通过实例将三者进行了比较，建立了“LOPA+Markov”的SIF评估策略。关键词：风险评估论文危险与可操作性探讨（HAZOP）论文保护层浅析（LOPA）论文定量风险评估（QRA）论文仪表安全功能（SIF）论文安全完整性等级（SIL）论文
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ABSTRACT7-21
第一章 绪论21-33

1.1 引言21

1.2 国内外探讨近况21-31

1.2.1 危险与可操作性探讨（HAZOP）策略22-23

1.2.2 保护层浅析（LOPA）策略23-25

1.2.3 定量风险评估（QRA）技术25-27

1.2.4 仪表安全功能（SIF）的SIL确定技术27

1.2.5 仪表安全功能（SIF）的SIL验证技术27-31

1.3 课题的来源及作用31

1.4 本论文的探讨内容31-33

第二章 基于 HAZOP/LOPA 的半定量风险评估技术探讨与工程运用33-53

2.1 风险评估33-36

2.

1.1 风险的概念33

2.

1.2 风险评估概述33

2.

1.3 风险评估的分类33-35

2.

1.4 风险可接受准则——ALARP准则35-36

2.2 半定量风险评估36-40

2.1 事故后果的确定36-37

2.2 事故可能性的确定37-40

2.3 风险等级确定40

2.3 HAZOP/LOPA策略论40-45

2.3.1 危险与可操作性探讨（HAZOP）40-42

2.3.2 保护层浅析（LOPA）42-44

2.3.3 HAZOP/LOPA策略44-45

2.4 HAZOP/LOPA策略的工程运用45-50

2.5 本章小结50-53

第三章 定量风险评估技术探讨与工程运用53-77

3.1 定量风险评估概述53-54

3.2 可能性定量评估54-60

3.

2.1 容器泄漏频率浅析54-58

3.

2.2 容器泄漏引起事故的频率浅析58-60

3.3 后果定量评估60-72

3.1 泄漏模型61-63

3.2 扩散模型63-65

3.3 火灾模型65-67

3.4 爆炸模型67-70

3.5 伤害计算70-72

3.4 利用 Phast 软件进行定量后果模拟72-75

3.5 本章小结75-77

第四章 基于 LOPA 的安全完整性等级确定技术探讨77-85

4.1 仪表安全功能概述（SIF）77-78

4.2 安全完整性等级（SIL）78-79

4.3 SIL确定79-84

4.

3.1 可接受的事故频率（TF）确定81

4.

3.2 要求的失效概率（PFD）计算81

4.

3.3 SIL确定81-82

4.

3.4 SIL确定工程实例82-84

4.4 本章小结84-85
第五章 安全完整性等级验证技术探讨85-117

5.1 电子元件的可靠性论述85-88

5.

1.1 指数失效模型85

5.

1.2 失效的分类85-88

5.2 安全仪表功能的要求的失效概率88

5.3 可靠性框图（RBD）浅析法88-91

5.4 事故树浅析法（FTA）91-99

5.

4.1 1oo1结构91-92

5.

4.2 1oo2结构92-93

5.

4.3 2oo2结构93-95

5.

4.4 2oo3结构95-97

5.

4.5 2oo2D结构97-98

5.

4.6 1oo2D结构98-99

5.5 马尔可夫模型（Markov）计算法99-109

5.1 1oo1结构101-102

5.2 1oo2结构102-103

5.3 2oo2结构103-104

5.4 2oo3结构104-106

5.5 2oo2D结构106-108

5.6 1oo2D结构108-109

5.6 可靠性数据库109

5.7 SIL 验证工程实例109-114

5.7.1 确定各结构的可靠性数据110

5.7.2 利用RBD法计算各部件的平均失效概率110-111

5.7.3 利用FTA法计算各部件的平均失效概率111-112

5.7.4 利用Markov模型计算各部件的平均失效概率112-114

5.8 SIL验证策略比较114-115

5.9 利用 SIF 评估工具软件进行评估115

5.10 本章小结115-117

第六章 总结与展望117-119

6.1 本论文的主要工作117-118

6.

1.1 探讨了适合于石化装置风险评估的技术117

6.

1.2 探讨了适合于石化装置仪表安全功能评估的技术117-118

6.2 后续需要探讨的内容118-119
6.

2.1 本论文的不足之处118

6.

2.2 后续需要探讨的内容118-119

参考文献119-125
致谢125-127
探讨成果及发表的学术论文127-128
作者和导师介绍128-129
附件129-130