湿式报警阀组的要求时平均失效概率计算方法研究

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作者 李金梅 杨心怡 李强 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第10期1455-1459,共5页

受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据... 受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据分析软件对区间删失型失效数据的分布情况进行拟合。实例分析表明,湿式报警阀的失效概率函数符合威布尔分布,进而计算获得PFD_(avg),评估阀组的SIL等级。研究方法可为其他固定消防设施的功能安全评估提供借鉴,有助于提升消防系统安全管理水平。 展开更多

关键词 湿式报警阀组 威布尔分布 安全完整性等级 要求时平均失效概率

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高要求模式SIS异型冗余结构PFH计算模型 被引量：2

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作者 姚竣瀚 郑威 +1 位作者 王海清 毛奇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期105-111,共7页

为了满足石油化工生产中对高要求操作模式下采用异型设备的安全联锁回路进行SIL定级的需求,避免因误用同型PFH公式导致SIL等级评估误差。考虑各通道差异性及其失效顺序的遍历性,以MonteCarlo仿真值为多元线性回归模型观察样本,以改进共... 为了满足石油化工生产中对高要求操作模式下采用异型设备的安全联锁回路进行SIL定级的需求,避免因误用同型PFH公式导致SIL等级评估误差。考虑各通道差异性及其失效顺序的遍历性,以MonteCarlo仿真值为多元线性回归模型观察样本,以改进共因失效部分多样性修正因子确定方法,提出异型K oo N冗余结构每小时危险失效平均频率(PFH)的计算公式;比较该模型独立失效部分与异型1oo2结构Markov模型PFH结果,并分别将该模型和传统同型PFH公式应用于海上采油平台高完整性压力保护系统(HIPPS)异型关断阀子系统的比较分析。研究结果表明:在不同检测周期内,所提出的PFH计算模型与Markov模型PFH计算结果相对误差均保持在10^(-3)数量级;但当检测周期大于3 a时,使用同型PFH公式会出现对HIPPS子系统SIL等级的误判,造成井口压力联锁保护功能过保护或欠保护。研究结果有助于生产单位准确评估联锁保护风险和设备维护投入。 展开更多

关键词 高要求操作模式 安全仪表系统(SIS) 共因失效 异型冗余结构 每小时危险失效平均频率(PFH)

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基于多故障冲击模型和故障树的PFDavg计算方法研究 被引量：2

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作者 赵智聪 靳江红 +1 位作者 王庆 王妤甜 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期42-46,共5页

为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效... 为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效率,根据瞬时不可用率的定义和故障树的逻辑关系计算出SIF的瞬时不可用率;基于PFDavg的定义,计算出SIF的PFDavg,以某化工企业SIF为例进行验证。结果表明:方法有效考虑了多重共因失效对SIF的影响,通过模型计算出SIF的PFDavg大于基于马尔可夫(Markov)方法的软件计算结果,但二者处于相同的数量级。模型在评估SIF的PFDavg时比传统方法偏保守,能提高安全仪表功能的安全性。 展开更多

关键词 安全仪表功能(SIF) 要求时危险失效平均概率(PFDavg) 多重共因失效 多故障冲击模型(MESH) 故障树模型(FTA)

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保护层分析(LOPA)定量的若干问题研究 被引量：14

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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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保护层分析中独立保护层的识别研究 被引量：19

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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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HAZOP分析中LOPA的应用研究 被引量：77

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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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化工企业典型保护层中独立保护层的识别研究 被引量：9

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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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基于检验测试的安全仪表系统安全评价Markov简化模型 被引量：3

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作者 姬康 王璐 +3 位作者 王明锋 王先朝 许鹏 刘晓亮 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期18-26,共9页

Markov模型是研究安全仪表系统(Safety instrumented system,SIS)安全性的重要模型之一,但随着SIS运行特性日益复杂,其状态数量呈指数性增长,导致计算量剧增。考虑SIS运行阶段检验测试的特性,通过计算状态间转换率、确定主导状态、合并... Markov模型是研究安全仪表系统(Safety instrumented system,SIS)安全性的重要模型之一,但随着SIS运行特性日益复杂,其状态数量呈指数性增长,导致计算量剧增。考虑SIS运行阶段检验测试的特性,通过计算状态间转换率、确定主导状态、合并相似状态、引入修正因子补偿计算偏差等方法对Markov模型进行了简化,提出了一种系统的基于检验测试的要求时危险失效平均概率(PFDavg)的Markov简化计算模型,适用于低要求运行模式下同构冗余架构系统的SIS,该模型保留了Markov原始模型的主要特性,验证结果表明:在安全参数置信区间内,该模型的计算复杂度显著降低,结果误差在5%内,不会影响决策。 展开更多

关键词 安全仪表系统(SIS) 要求时危险失效平均概率 安全评价 Markov简化模型 检验测试 转换率 敏感度分析

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火电厂汽包水位保护系统的安全评估 被引量：4

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作者 郭晶晶 白焰 《中国电力》 CSCD 北大核心 2011年第1期78-82,共5页

为了使我国传统的电力生产过程符合国家及国际标准,需要对火力发电厂中的安全相关系统进行安全评估。针对火电厂典型的安全仪表系统(SIS)——锅炉汽包水位保护系统进行了系统的安全评估,从而确保了其安全功能的有效执行,并对未达到标准... 为了使我国传统的电力生产过程符合国家及国际标准,需要对火力发电厂中的安全相关系统进行安全评估。针对火电厂典型的安全仪表系统(SIS)——锅炉汽包水位保护系统进行了系统的安全评估,从而确保了其安全功能的有效执行,并对未达到标准的SIS结构及其运行方式进行了相应的修改。确认系统的安全仪表功能(SIF),利用风险矩阵法选择SIF的目标安全完整性等级(SIL);分析并确认系统结构及其操作模式,通过搜集系统设备的失效率数据,利用故障树分析计算系统定量的安全性指标——要求时失效概率(PFD);通过对计算结果的分析给出了系统的改进建议。 展开更多

关键词 安全仪表系统 锅炉汽包水位保护系统 安全完整性等级 要求时失效概率

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基于检验测试策略的PFD模型建立与分析 被引量：6

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作者 张哲 王璐 +3 位作者 徐长峰 赵国军 陈月娥 刘晓亮 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期128-134,共7页

为制定合理检验测试策略,提高安全仪表系统(SIS)在低要求运行模式下的安全性,提出要求平均失效概率(PFD_(avg))通用计算模型,引入检验测试分布因子和共因失效修正因子,表征部分和完全检验测试对SIS安全性的影响。结果表明:该模型适用于... 为制定合理检验测试策略,提高安全仪表系统(SIS)在低要求运行模式下的安全性,提出要求平均失效概率(PFD_(avg))通用计算模型,引入检验测试分布因子和共因失效修正因子,表征部分和完全检验测试对SIS安全性的影响。结果表明:该模型适用于所有同构koon架构系统,可应用于周期性、非周期性部分检验测试及共因失效影响较大的场景,可以为企业制定检验测试策略提供理论依据。 展开更多

关键词 安全仪表系统 要求平均失效概率 部分检验测试 完全检验测试 安全完整性等级

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核电站RPS仪控系统的可靠性评估 被引量：3

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作者 廖一波 淮小利 郭小星 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第6期629-634,共6页

针对目前压水堆核电站RPS仪控系统可靠性定量分析缺乏行之有效的方法,以现有核电厂安全系统可靠性分析标准为基础,参考功能安全领域相关标准,总结出一种关于核电站RPS仪控可靠性和安全性定量计算的方法,能对核电厂RPS仪控系统的整体可... 针对目前压水堆核电站RPS仪控系统可靠性定量分析缺乏行之有效的方法,以现有核电厂安全系统可靠性分析标准为基础,参考功能安全领域相关标准,总结出一种关于核电站RPS仪控可靠性和安全性定量计算的方法,能对核电厂RPS仪控系统的整体可靠性水平进行定量的评估。将此方法应用于福清核电站1号机组RPS仪控系统可靠性分析,获得了期望的效果。 展开更多

关键词 平均要求时失效率 平均误跳闸时间 安全完整性等级

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