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[原创] 『海川翻译组原创』工艺安全中双重风险的概念简介

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巨蟹座牛

发表于 2018-4-4 13:43:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
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英文题目:An Introduction To The Concept Of Double Jeopardy In Process Safety
原文链接:点我
原文作者:ankur2061
翻译员ID:@YuHuan


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工艺安全中双重风险的概念简介
大多数工艺工程师和安全工程师在工作中都需要分析与安全泄放装置相关的场景和工况。在化学工业中,大部分安全泄放装置的场景或案例都是基于对多种化工装置——包括油气分离厂、炼油厂、石化厂、精细化工厂、制药厂等——多年累积的经验来准确定义。化工工艺中经常遇到的工况或场景有:
1.外部火灾
2.出口切断
3.窜气
4.控制阀失效误开
5.因不受控的热量输入导致液相膨胀,也称为热膨胀
6.公用工程失效(单一失效或多重失效)
7.断电(部分断电或全部断电)
8.管道破裂
9.反应失控
10.单向阀失效(逆流)
11.因蒸汽冷凝导致的真空
    上面提到的是化学工业中定义和研究一些常见的场景,这些场景用于安全泄放装置的设计和选型。
  但是,对于特定的工厂/设备而言,失效场景的定义一定程度上是依靠工艺工程师的经验的。我提到的经验来或来自于工程、建设和操作,或来自于同类工厂的类似经验。一般来说,缺乏经验要么导致对可能发生的场景的忽略,要么导致虚构出经不起逻辑审验的场景。
    为了避免在场景分析和定义中避免不确定因素,在化工厂的工程、建设和操作过程中,许多领先的工程公司和操作公司都会依据自身经验,预设出工厂/单元/设备中安全阀的失效场景。这种做法虽然简化了对安全泄放装置安全分析和后续行动花费时间而产生任务量,但是对工程师不利,因为他/她不能应用自己的分析技巧来确定合理的失效事件。
  回到主题——在提供安全泄放装置的过程中,参照工厂/单元/设备的失效分析的重复风险是什么?我将其定义如下:   在工厂/单元/装置的安全阀选型或泄放量计算过程中,将两个互不相关的、同时发生的失效事件称为重复风险。
    上面的定义中,关键词是“互不相关”。“互不相关”是什么意思?想定义何为相关何为不相关并不容易。这需要运用工程师的经验,同时也需要参考工厂/单元/装置多年累积的运行经验。
    但是,一些基本的不相关场景定义起来比较容易。我会提供一些非常基础的、对大多数新工程师来说容易理解的重复风险的例子。
A.设想一台冷凝器,其冷却介质为冷却水,其作用是对精馏塔顶工艺气进行冷凝。我们假设因为局部断电,冷却水泵停运,冷凝器冷却水中断。我们同时假设精馏塔底设置蒸汽再沸器,对塔底组分进行加热,再沸器蒸汽通过蒸汽控制阀控制。我们是否能想象到在冷凝器冷却水中断的同时,恰好蒸汽控制阀故障全开,导致塔内大量蒸汽积聚这样一个组合场景?冷凝器顶部安全阀的泄放量应为多少?是应该考虑塔顶去冷凝器的正常气相量还是应该考虑由于蒸汽控制阀此时恰好故障全开,再沸器的过度加热而产生的过量的气体?答案是非常简单的。安全阀的泄放量应为冷凝器冷却水中断时的正常气体量。
局部断电导致冷凝器冷却水供应中断与再沸器蒸汽控制阀失效故障打开同时发生的可能性极小,可以认为这两个事件是“不相关”的。冷凝器冷却水中断的同时恰好再沸器蒸汽控制阀故障打开,导致塔顶气相量异常高的情形是极不可能发生的。
B.一条偏远的天然气销售管线需要有计划的进行清管。为此设置了固定的清管器发射器和清管器接收器。有管理程序和机械联锁保证清管开始前清管器发射器和接收器导淋阀保持联锁关闭。机械联锁可保证除非导淋阀关闭,否则无法通过打开天然气供气阀向发射器或接收器加压。发射器和接收器的导淋连接分别连接至现场加盖的地井内。现场地井内设置就地放空,自地井引至3m高的安全位置。因为管理程序失误,同时机械联锁失效,清管器发射器导淋在清管过程中被误操作打开,过量气体泄通过排气放空管线放空。与此同时,放空顶部被点火源意外点燃。为避免喷射火焰产生热辐射对周围人员造成伤害,对辐射范围的委托分析建议放空高度必须提高至18m
     这个场景有多可信?有人可能认为这个场景是完全可信的,基于辐射范围分析的建议,排气放空的高度需要提高。我要说的是这个场景并不可信,而是一个明确的重复风险,对此我给出的理由如下:
     清管操作是间歇进行的。该作业活动是计划后开展的,有管理措施和机械联锁确保导淋阀在清管操作前在关闭状态。管理措施与机械联锁失效不相关,因此二者同时失效不可信。放空点出现点火源与清管过程中导淋阀气体泄漏不相关,因此二者同时发生是不可信的。
     针对泄放场景的逻辑需要基于上述的方法进行开发。刚踏入工艺安全领域的新人需要记住的是:工艺安全设计过程中最具挑战性的任务就是分析可靠的泄放场景,然后辨识出哪些是重复风险并且避免涉及重复风险的场景。
     希望这些可以为涉足工艺安全设计领域的新人提供一些关于“双重风险”的概念。


 

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白羊座帅哥

发表于 2018-4-4 14:10:47 | 显示全部楼层
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发表于 2018-4-4 14:20:43 | 显示全部楼层
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发表于 2018-4-4 15:25:12 | 显示全部楼层
文章中关于“重复风险”是这样定义的:在工厂/单元/装置的安全阀选型或泄放量计算过程中,将两个互不相关的、同时发生的失效事件称为重复风险
而关于“互不相关”则是用两个实例进行了说明,尽管不是文字定义,但是这两个实例还是很好的说明了“什么是互不相关”:两者之间没有逻辑关系、极不可能同时出现的两个失效事件之间的关系。既然是互不相关,在进行工艺安全计算时,只要考虑两者之中影响大者即可,简化了相关风险分析过程,减少了不必要的投资或者说过大的安全系数。
一篇逻辑非常清晰的文章,介绍的简单明了,期待楼主推荐更多这样的好文章到本版,宣传普及安全专业知识!

 

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发表于 2018-4-4 15:33:33 | 显示全部楼层
这些风险确实存在,应该建立充分合理的应急机制,将损失降到最低

 

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发表于 2018-4-4 16:16:26 | 显示全部楼层
原文链接:403 Forbidden
感谢翻译者,这些确实是工艺安全中的实实在在的东西。

 

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发表于 2018-4-4 16:39:03 | 显示全部楼层
学习到了很多   感谢阿九的分享,

 

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发表于 2018-4-4 22:01:40 | 显示全部楼层
学习了,正要做这方面的报告

 

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