接处警系统的可靠性研究

接处警的可靠性是应急系统正确、迅速、有效地处理应急事件,减少事故损失的关键,直接关系到人民的生命财产安全,也关系到社会的稳定。接处警系统是由接警、处警和事故后处理3部分构成的串联系统,任何部分的失误都会导致应急事故处理的失误。以接处警单元可靠性框图为基础,分析了接处警的隐性失误和显性失误,构建了单一、并联和表决逻辑的接处警可靠度及失误率的计算模型。对取自常州的实例进行了整理,获取了接处警的隐性失误和显性失误数值并代入接处警模型,认为3选2表决逻辑的接处警结构可以降低隐性失误率和显性失误率,并据此提出了提高应急系统接处警可靠性的具体措施。     

接处警系统的可靠性研究

接处警的可靠性是应急系统正确、迅速、有效地处理应急事件,减少事故损失的关键,直接关系到人民的生命财产安全,也关系到社会的稳定.接处警系统是由接警、处警和事故后处理3部分构成的串联系统,任何部分的失误都会导致应急事故处理的失误.以接处警单元可靠性框图为基础,分析了接处警的隐性失误和显性失误,构建了单一、并联和表决逻辑的接处警可靠度及失误率的计算模型.对取自常州的实例进行了整理,获取了接处警的隐性失误和显性失误数值并代入接处警模型,认为3选2表决逻辑的接处警结构可以降低隐性失误率和显性失误率,并据此提出了提高应急系统接处警可靠性的具体措施.     

高要求模式SIS异型冗余结构PFH计算模型*

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KooN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。     

计算机辅助故障模式影响分析与事件序列图综合分析方法研究

故障模式影响分析(Failure Mode Effect Analysis, FMEA)和事件序列图(Event Sequence Diagram, ESD)是分析系统故障因果关系的两种常用技术,在分别独立应用时,既有各自的优点,也存在着一定的缺陷和不足,主要体现为: FMEA不能展示故障模式到故障后果的推演过程; ESD模型的合理性很大程度上取决于初始事件的确定,而该方法本身不能实现这一功能.本文综合FMEA与ESD的优点,阐述了复杂动态系统FMEA与ESD综合分析的思路,对现有FMEA进行了一定的改进,并进一步分析计算机辅助FMEA和ESD综合方法建模的原理和实现技术.     

基于危险工艺装置设置安全联锁系统的研究

针对危险工艺装置设置安全联锁系统(SIS)问题进行分析和研究,提出在装置建设和改造中,应合理设置独立的SIS,并根据生产装置的安全度等级选择合适的联锁回路,并具有一定的冗余能力,以避免由于硬件随机失效或系统故障时造成联锁功能无法执行;指出SIS在设计时应遵循独立原则、故障安全型原则、共享原则、可靠性原则等。研究结果表明:SIS可提高化工装置的本质安全度,保障生产过程的安全、稳定运行,最大限度地减少由于过程失控造成的人身伤害和设备损坏。     

输气站场ESD系统的SIL定级与验证

针对输气站场ESD系统配置的合理性,进行了SIL等级的确认与验证。选取了输气站下游爆管这一常见事故,基于风险图与故障树相结合的方法,对ESD系统进行安全功能分析。确定该安全功能所需的等级为SIL2,但现有配置只能达到SIL1的等级,不能满足安全功能的需求。对提高SIL等级的方法进行讨论,提出了具体的增加可靠性的方案。     

提高火电厂DCS系统安全性措施

分散控制系统(DCS)已在火电厂中大规模应用,DCS系统已成为决定火电机组乃至电网安全运行的主要因素。为保证电力生产的安全,通过优化DCS系统配置、提高DCS抗干扰能力、完善日常管理制度、建立健全隐患排查和事故应急处理机制,使DCS安全稳定性得到进一步提高,减少因DCS故障引起的机组不安全事件。     

LNG卫星站安全仪表系统功能安全评价

针对国内一已运营的典型LNG卫星站,采用HAZOP分析方法对其需要的安全仪表功能进行了辨识,利用LOPA法确定了相应安全仪表功能的SIL等级,并采用马尔可夫模型进行了SIL验证。结果表明:该站已有的安全仪表功能尚不完善,还需新增储罐超压联锁排放和空温式气化器过压保护等两个安全仪表功能,且其SIL等级应达到SIL2。针对SIL等级达不到要求的两个新增安全仪表功能,提出了调整功能测试周期、选用带危险失效自诊断的仪表和冗余结构配置等多种措施组合的优化改进方案。LNG卫星站应在设计阶段即开展安全仪表系统功能安全评价,以确保安全仪表系统设计的合理性与可靠性。     

紧急关断系统对天然气泄漏灾变事故后果的影响

为明确紧急关断(emergency shutdown, ESD)系统对天然气泄漏灾变危险载荷发展特性的影响,以天然气开发地面处理工艺系统为研究对象,建立天然气泄漏灾变事故后果预测评估模型,研究ESD系统响应下天然气的空间运移和燃爆行为,并与ESD系统未响应时的预测结果进行对比。研究结果表明：ESD系统有助于降低气体泄漏速率,从而影响泄漏天然气的扩散行为及其燃爆特性,大幅减缓窒息灾害效应并阻断天然气泄漏事故的灾变升级,因此,评估天然气泄漏灾变事故后果时应考虑ESD系统的响应。研究结果可为油气处理作业防灾减灾措施的设计与优化提供参考。     

脱硫CEMS故障统计及技术研究

在相关研究的基础上对两大类别不同类型烟气在线监测系统(CEMS)的性能指标进行对比研究,开展CEMS故障时长对比分析和不同类型机组及不同脱硫模式对CEMS故障率的影响研究,探讨负荷、煤种波动对CEMS故障率的影响,并就系统在运行应用方面存在的问题提出改进意见。     

Predicting road safety behavior with implicit attitudes and the Theory of Planned Behavior

Introduction The Theory of Planned Behavior (TPB) is one of the most widely used psychological models when it comes to explaining road safety behaviors. Recently, studies have also been conducted from the perspective of dual-process models. However, the present is the first study on road safety behaviors that integrates both perspectives. The study evaluates the roles of both implicit attitudes and TPB constructs in the prediction of seatbelt use. Method A sample of 100 drivers completed: (1) a self-reporting instrument on seatbelt use, (2) a questionnaire addressing TPB constructs, (3) an indirect measure of attitudes (Implicit Association Test), and (4) a social desirability scale. Results Results suggest that both types of attitudes make a significant and quite similar contribution to the explanation of seatbelt use. Interestingly, implicit attitudes were a better predictor than explicit attitudes among participants reporting inconsistent seatbelt use. In addition, path analysis models suggested that implicit attitudes appear to be relatively independent of TPB constructs and have a direct effect on seatbelt use. Conclusion The findings advance the idea of adding implicit attitudes to variables from the TPB model in order to increase the explanatory power of models used to predict road safety behaviors. Practical applications Potential use of implicit attitude measures in the education and training of drivers are discussed.     

安全仪表系统的性能维护及指标值计算

安全仪表系统（SIS）作为保障工业生产安全的重要措施,需要在危险发生时正确地执行其安全功能,采取有效措施维持安全仪表系统在运行阶段的性能是保障系统功能安全的关键。详细阐明了SIS在运行阶段应遵循风险评估分析、安全功能分配文件、安全要求规范、安全分析报告、安全完整性等级符合性等重要文档中的要求,给出了维持SIS安全完整性的主要活动,并在加强旁路、禁止和超驰控制管理,对SIS失效的响应、记录和分析,进行定期检查、维护和功能测试以及安全仪表系统的变更管理等方面提出了要求。提出了SIS的安全性能指标及目标值的简易计算方法,给出失效率更新流程、计算方法和功能安全测试间隔调整技术。所提的技术方法为如何保证安全仪表系统运行阶段的安全性能提供了有力指导,其可操作性强,便于在实际工程中进行应用。     

某炼油厂冷却循环水系统故障与危害性分析

根据采集的某炼油厂一年的冷却循环水系统的故障数据,采用故障模式影响及危害性分析方法对该系统的可靠性进行了分析.由该系统结构特点,划分了水冷塔、换热器、水冷塔风机、水泵、水管、阀门等7个子系统及19种故障模式,统计了各子系统的故障率,分析了系统的故障模式及其故障原因,计算了各子系统的危害度.结果表明水泵及水冷塔风机的危害度最高,换热器的危害度排第三,但其故障率排第四,说明在做故障分析时不能只统计故障率而不进行危害度分析.最后提出了相应的改进措施,经过一年的实际运行,效果明显.     

石化装置安全仪表系统KooN表决结构的误跳车率定量分析

为了更准确量化安全仪表系统的误跳车率,基于联锁回路SIF中传感器、逻辑解算器、执行机构引发误跳车的不同失效机理和模型,考虑共因失效对误跳车率的影响,提出1种更符合实际并适用于异型KooN结构的新子系统误跳车率计算模型（STR of Non-identical Redundant System,SNRS）。针对SIF回路的误跳车率计算,建立了1种分析安全联锁SIF回路误跳车率（Reliability based Spurious Trip,RST）的计算框架。研究结果表明:以某聚丙烯装置第三反应器保护系统为例,将SNRS和RST方法与目前主流的多种计算方法进行数值计算对比,验证了方法的有效性,能够有效进行定量分析。     

基于GM(1,1)的残差修正模型的电梯故障率预测

为研究某城市某品牌电梯故障率发展趋势,建立了该城市该品牌电梯故障率的GM(1,1)灰色预测模型,并对所建模型进行了数据检验,检验结果表明该预测模型的预测精度波动较大。为了提高GM(1,1)灰色预测模型的预测精度,利用对模型进行数据检验时得到的残差序列,建立GM(1,1)灰色预测模型的残差修正模型,利用该残差修正模型对原预测模型进行修正。利用经残差修正模型修正后的故障率预测模型对该城市A品牌电梯的故障率进行预测,结果表明:1)残差修正模型对原模型修正后的相对误差与修正前相比有升也有降,但精度有所提高且趋于稳定,表明残差修正模型有利于提高预测精度;2)利用所建立的故障率预测模型求得的预测故障率与实际故障率相比,相对误差不超过8.010%,表明该故障率预测模型的预测精度较高;3)修正模型预测值表明,在现有状态下该城市A品牌电梯的故障率呈上升趋势,应加强该品牌电梯的检维修与管理。     

概率统计在矿井通风系统可靠性评估中的应用

构建一个随机非稳定地下矿山通风系统,此通风系统有三个机组,机组的随机运行状态构成了一个完整的“系统的概率结构”。对此通风系统的运行状态进行概率统计分析,探讨了该随机系统的特征。由此推导出了通风系统故障的平均时间是一个显式的概率表达式。同时,假设系统失效时间和更换时间符合指数分布的情况下,得出计算系统故障平均时间的一个五阶多项式公式。通过验证,证明了系统故障平均时间的大小依赖于系统维修和更换的比率,而且是检验系统可靠性的重要指标,有利于提高矿山安全水平。     

Emergency shutdown of fluidized bed reaction systems

With several industrial applications of fluidized bed technology recently commercialized worldwide, it becomes essential to develop safe operation methods for fluidized bed reaction systems (FBRSs) to prevent any influence on their process values, which lead to accidents. To preventing any disaster or malfunction in an FBRS, an emergency shutdown system (ESD) is initiated, closing the reaction system in case of any abnormality by effectively isolating the flammable gas. However, an ESD is also prone to the “inactivation problem,” in which in the case of failure it initiates the emergency shutdown, even when the operating conditions of the reaction system are abnormal. It is also vulnerable to a “malfunction problem,” where the emergency shutdown is performed even when the operating conditions of the reaction system are normal. In this study, these problems were solved by investigating a reaction system through the monitoring of appropriate parameters and setting up of trigger levels, which reflect the uniqueness of an FBRS using an ESD. The parameters were identified by analyzing the scenario leading to an accident. The trigger levels were determined as the points at which the loss is smaller in the presence of an ESD, as compared to the value of the loss function in the presence or absence of an ESD. Furthermore, the ESD design model was applied as a case study in the ammoxidation process of propylene. The results showed that an ESD can prevent an approximately 8 billion yen of loss due to accidents in plant operations, against an investment of 200 million yen.     

地铁运营系统安全综合评价指标体系研究

分析地铁运营系统的特点、运营模式、系统故障模式,并运用系统工程的理论原则,从系统外部因素、系统指挥因素、设备设施因素、运营管理因素4个方面,确立地铁运营系统安全综合评价指标体系,利用模糊数学综合评价法,建立了地铁运营系统安全综合评价模型,并通过典型实例进行综合分析评价,进而证明将模糊数学理论应用于地铁安全综合评价的可行性。通过地铁运营系统安全指标体系和评价方法的研究和探索,对正确评价地铁系统运营安全现状,修正偏差,提高地铁系统安全总体水平具有十分重要的意义。     

可控震源振动器系统不确定性分析

为了解决可控震源施工过程中振动器系统的安全性问题,采用故障树法建立仿真 模型。通过失效分析得出各故障单元的失效模式及单元间分布规律,计算出振动器系统 的可靠度。开展对该系统敏感性的不确定性分析,得出影响振动器系统可靠性的关键因 素为重锤上部密封失效。采用有限元法对其应力场进行模拟仿真。结果表明:随着工作 频率的升高,O形圈应力波动越大,密封越容易失效。Von Mises应力随压缩率的增大先 减小后增大,随槽口半径的增大而增大;接触应力在一定范围内随压缩率及槽口半径的 增大而增大。为振动器的结构优化与可靠性设计提供理论依据,并为油气资源勘探开发 的安全作业提供工程应用指导。     

考虑人因可靠性的安全仪表功能SIL验证方法研究

油气站场一般设置有紧急停车系统（ESD）等存在操作员介入的非常规安全仪表功能（SIF）,为解决已有的安全完整性等级（SIL）评估方法不能针对此类SIF进行功能安全评价的情况。对存在操作员介入的非常规SIF进行研究,将其中的人为因素细分为观察、决策和执行3个阶段;根据各类人因可靠性分析方法优缺点,筛选CREAM和HCR方法分别分析紧急情景环境和应急响应时间对非常规SIF人因失效概率的影响,建立考虑人因可靠性的SIL验证模型;基于此模型选取某输油站典型SIF开展SIL评估,分析人因失效对SIF整体可靠性的影响水平,并提出改善措施。结果表明:将操作员应急响应过程中的人因失效概率引入传统的SIL验证模型中,可实现对非常规SIF的功能安全评价;人因失效对非常规SIF具有显著影响,筛选的人因可靠性模型可准确计算人因失效概率。