火电厂汽包水位保护系统的安全评估 safety assessment of power plant boiler drum water level protection system.pdfVIP

火电厂泛包水位保护系统酗安茔评估 郭晶晶，白焰 (华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 102206) 摘要：为了使我国传统的电力生产过程符合国家及国际标准。需要对火力发电厂巾的安全相关系统进行 安伞评估。针对火电厂典型的安伞仪表系统(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r其安全功能的有效执行．并对末达到标准的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SIP的目标安全完整件等级(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厂系统的改进建议。 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 中图分类号：Tl(223．7 文献标志码：B 文章编号：1004—9649f2011)0l一0078—05 保护系统、再热器保护系统、炉膛安全监控系统、燃 0引言 烧器管理系统、汽轮机紧急跳闸保护系统等。现以锅 炉水位保护系统为例。介绍SIS的安全评估过程。 安全仪表系统(SafetyInstrumentedSystem，SIS) 61508及IEC 是由国际电丁委员会(IEC)标准IEC 61511定义的独立于DCs／PLC的专rJ用于工业过程 1 安全仪表系统的评估过程 的安全系统．它对装置可能发生的危险或不采取措 施将继续恶化的状念及时地进行响应和保护．使生 IEC61508针对由电气／电子／可编程电子部件 产装置按照规定的条件或程序退出运行．从而使危 构成的、起安全作用的电气／电子／可编程电子系统 险降低到最低程度．以保证人员、设备的安全和避免 (E／E／PE)的整体安全牛命周期，建立了一个基础的 工厂周边环境污染…。在石油、化t、核电等高危险 评价方法。首次提出的安全完整性等级(SIL)成为安 性流程工业巾已经得到广泛的应用。 全评估领域中重要的定量评估指标．确定SIS的目 石油、化工、核电等高危险性流程工业都已制定 了与本行业相关的安伞标准和规范．因此其SIS设 估过程的主要工作。 计相对于火电厂来说更加规范，更能满足国际标准 确定SIS的目标SIL涉及的工作包括过程危 的要求．安全功能的执行情况也更能得到保障。然 而．在传统的发电行业中．由于之前机组较小，系统 自动化程度不高．并且为了提高经济效益，过程的安 靠性数据；(3)建立SiS的可靠性模型(故障树或马 全问题没有得到重视．一些必要的保护措施没有得 尔可夫模型)；(4)结合模型和可靠性数据计算SIS的 到合理有效的利用．随着机组容量的不断加大，各设 安全性指标PFD。若有需要还可计算SIS的可用性 备都工作在机械极限状态．电厂中各种大小事故的 指标PFS。 不断出现使人们开始逐渐重视电厂的安全生产。所 最后．将计算得到的SIS的SII。与目标SIL比 以对火电厂现有的安全仪表系统进行评估以确保其 较得出系统的安全性是否满足要求。整个系统安全 安全仪表功能的执行．对不符合标准的SIS结构及 评估的流程如图l所示【21。 其运彳j方式进行相应的修改势在必行。 火电厂典型的安全仪表系统主要由检测部分 2锅炉汽包水位保护系统的安全评估 (传感器、变送器)、逻辑运算部分、执行动作部分(阀 门、泵、电机)3部分组成[“。火电厂典型的SIS有锅2．1 水位保护系统的安全仪表功能 炉汽压保护系统、锅炉水位保护系统、直流锅炉断水 清楚地确定安全仪表系统的安全仪表功能是安 收稿日期：2010-07．