石油化工企業(yè)本質(zhì)安全理論與實踐第1頁/共28頁1非正常工況管理（ASM）

非正常工況管理是近年來西方技術發(fā)達國家，所倡導的工程技術研究與開發(fā)的熱點領域。1994年由Honeywell公司牽頭成立了美國ASM研究與開發(fā)聯(lián)盟。

任何化工過程都是設計在一定范圍內(nèi)可以有序穩(wěn)定運行，而實際工況可能由于其內(nèi)部的變化和外部干擾而偏離原設計條件，出現(xiàn)故障或非正常工況。此時若沒有人工進行干預，非正常工況的事態(tài)會逐步擴大，進而導致事故。有效的ASM要求操作人員執(zhí)行及時的識別、診斷、評估和調(diào)整，使工廠恢復正常狀態(tài)或進入一種安全狀態(tài)。

第2頁/共28頁停機設計DCSPLC

ESD工廠緊急救援工程事故安全防范層次分析公眾緊急疏散非正常工況事故第3頁/共28頁

ASM全方位、全時間周期監(jiān)控非正常工況的概念第4頁/共28頁全方位、全時間周期監(jiān)控非正常工況DRBIRCIMSMO-HAZOPFSRASSR故障自愈調(diào)控非正常工況自愈調(diào)控預警系統(tǒng)動態(tài)安全監(jiān)控監(jiān)管第5頁/共28頁2危險化學品生產(chǎn)企業(yè)危險性分析和安全評價

在現(xiàn)代科學技術發(fā)展的今天，發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。違規(guī)操作、人為失誤固然是造成事故的重要原因。但是，對于危險化學品生產(chǎn)，假如能夠事先對工藝過程和裝置的操作進行分析，找出可能存在的危險，并對存在的危險采取相應的措施（如修改設計、增加安全設施等），就會大大的提高系統(tǒng)或工藝過程的安全性。因此，對危險化學品生產(chǎn)進行危險性分析，認知事故發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和如何防范人的失誤十分重要第6頁/共28頁第7頁/共28頁PHA-Pro(HAZOP)分析報表第8頁/共28頁鍋爐系統(tǒng)SDG-故障診斷的結果圖建模仿真及SDG－故障診斷技術第9頁/共28頁苯胺工藝流程簡圖V101A/BPrimaryNitrobenzeneTankNitrobenzenePrimaryTowerT101T102NitrobenzeneRectifyingTowerF101V105NitrobenzeneRectifyingUnitAnilideReactorP：0.07－0.074MPaP：0.075－0.10MPa200m以遠蒸汽閥

爆炸預熱器進料泵第10頁/共28頁對危險或重要的操作應采用全自動機構或者采用下述的程序控制設施以防止誤操作，聯(lián)鎖機構或聯(lián)動機構。①程序控制設施。程序控制應用于如果不按程序操作就會發(fā)生故障或導致極大危險的情況，如反應器等的操作中。該裝置具有下述功能：不進行前面的操作就不能進行下面操作；從操作上或安全上最重要的因素（例如溫度測定裝置）為基礎來選擇裝置所需調(diào)整的設備。第11頁/共28頁②聯(lián)鎖機構。在加熱爐的常明燈未著火前，燒嘴的主燃料閥不打開的機構；b.手柄上設機械嚙合機構等，以保證不按順序操作就不能進行閥的操作。ESD緊急聯(lián)鎖停車系統(tǒng)。第12頁/共28頁③聯(lián)動機構。例如以一定流量混合兩種氣體時，在偏離規(guī)定值就會產(chǎn)生危險的情況下，為了與流量控制容易發(fā)生波動的氣體的流量保持一定比例而采用自動控制另一種氣體流量的聯(lián)動機構。在波動的允許值范圍窄時，就需要采用聯(lián)動機構了。第13頁/共28頁非正常工況操作指導系統(tǒng)技術路線圖非可監(jiān)測變量實時測算軟件比較判別-診斷預測智能決策未知干擾已知干擾環(huán)境物質(zhì)能量輸入物質(zhì)能量輸出PLCDCS其它控制層報警報警分析、事故分析操作指導及改進建議診斷-預測知識庫工藝、設備資料HAZOP安全評價結果典型事故案例模式-原因-對策？狀態(tài)工況實時數(shù)據(jù)庫裝置系統(tǒng)第14頁/共28頁裝備故障自愈工程研究的主要領域總稱分類技術應用實例

研究特性故障狀態(tài)研究內(nèi)容、方向裝備故障自愈工程自適應技術不平衡引起振動自動平衡系統(tǒng)自適應調(diào)控離心壓縮機喘振防喘振控制系統(tǒng)離心壓縮機軸位移故障軸位移自愈調(diào)控離心壓縮機因結焦引起振動自冷卻、自清潔系統(tǒng)自修復技術摩擦磨損自修復材料自愈合性泄漏自密封材料材料劣化或損傷自強化材料微裂紋產(chǎn)生自愈合材料結構自代償技術DCS、衛(wèi)星通信系統(tǒng)故障啟動熱后備系統(tǒng)自代償性承壓容器安全閥爆破膜失效智能切換冗余系統(tǒng)自防護技術地下管網(wǎng)電化學腐蝕陰極保護裝置自防護性(免疫)金屬表面腐蝕自鈍化膜第15頁/共28頁已知干擾未知干擾物質(zhì)、能量輸入物質(zhì)、能量輸出狀態(tài)工況實時數(shù)據(jù)庫比較判別－診斷預測智能決策故障自愈執(zhí)行機構數(shù)據(jù)處理分析

機械復雜系統(tǒng)裝備系統(tǒng)故障自愈調(diào)控原理模式知識庫故障模式庫過程過程裝備控制第16頁/共28頁比較|判定數(shù)據(jù)融合多參數(shù)系統(tǒng)辨識機械復雜系統(tǒng)自適應調(diào)節(jié)機構漏磁檢測及消磁系統(tǒng)軸承自修復系統(tǒng)防喘振自動控制系統(tǒng)軸位移自愈調(diào)控系統(tǒng)自動沖洗系統(tǒng)軸系自動平衡系統(tǒng)油膜渦動調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)輸入系統(tǒng)輸出已知擾動未知擾動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)故障預測參考模型數(shù)據(jù)挖掘DCS/PLC控制系統(tǒng)

功率－電流－效率自動沖洗參考模型

鐵譜－瓦溫－振動軸承損傷參考模型

轉速－油壓－振動油膜渦動參考模型

振動－相位－質(zhì)量自動平衡參考模型

壓力－流量－溫度喘振參考模型

負荷－壓差－瓦溫－軸位移自愈參考模型燃氣輪機工業(yè)汽輪機軸流壓縮機離心壓縮機電機ESD系統(tǒng)工況、狀態(tài)參數(shù)實時檢測系統(tǒng)

FSR建模仿真第17頁/共28頁軸位移故障概述

本報告所作主要工作簡介軸位移故障自愈調(diào)控*故障自愈理論*軸位移故障概述*研究方法*目前的研究現(xiàn)狀*研究成果之一*軸位移故障自愈調(diào)控系統(tǒng)*故障自愈調(diào)控試驗臺研制*主要結論平衡盤密封改進干氣密封流-熱-固耦合分析第18頁/共28頁

流體機械軸位移故障的自愈調(diào)控系統(tǒng)

第19頁/共28頁生產(chǎn)過程實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫

臨界值

非正常工況診斷和預測自愈調(diào)控

智能決策

ESD緊急停車系統(tǒng)F----冷水物料A，B

催化劑n----攪拌轉數(shù)L----液位C----濃度

泄壓裝置物料A物料B

攪拌調(diào)節(jié)建模仿真及非正常工況自愈調(diào)控技術激勵第20頁/共28頁4基于防減災指數(shù)的動態(tài)監(jiān)控監(jiān)管安全監(jiān)控監(jiān)管:

控制風險、減少損失所采取的各類檢驗、監(jiān)控方法與過程的統(tǒng)稱。應從設計和運行兩方面：

1降低失效概率－防災指數(shù)

2減少事故損失－減災指數(shù)第21頁/共28頁4基于防減災指數(shù)的動態(tài)監(jiān)控監(jiān)管防災指數(shù):

涉及操（操作人員）、管（安全管理狀態(tài)）、控（工藝、動設備、靜設備、壓力管道、電氣、儀表、環(huán)境等運行狀態(tài)和監(jiān)控程度）的各個方面.第22頁/共28頁4基于防減災指數(shù)的動態(tài)監(jiān)控監(jiān)管減災指數(shù)：涉及企業(yè)緊急救援體系的各個環(huán)節(jié)，如緊急隔離、緊急泄壓、噴林裝置、消防設施