安全儀表系統(tǒng)的功能安全分析課件

安全儀表系統(tǒng)的功能安全分析

電子信息與自動(dòng)化學(xué)院王鵬安全儀表系統(tǒng)的功能安全分析

電子信息與自動(dòng)1目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望2目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與

研究背景及意義

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的控制規(guī)模在不斷擴(kuò)大，復(fù)雜程度不斷增加，工藝過程不斷強(qiáng)化，對(duì)過程控制系統(tǒng)的要求也越來越高。

在生產(chǎn)過程中，用于監(jiān)視生產(chǎn)過程，在危險(xiǎn)條件下采取相應(yīng)措施防止危險(xiǎn)事件發(fā)生的安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛使用。

但安全儀表系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，遇到了系統(tǒng)功能安全難以保證這個(gè)最大的阻力。1976年意大利化工廠二噁英泄漏、1984年印度Bhopal農(nóng)藥廠毒氣泄漏、1986年切爾諾貝利核電站事故……連接發(fā)生的工業(yè)事故起因都是安全儀表系統(tǒng)的功能失效。3研究背景及意義隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，安全儀表系統(tǒng)（SIS）

監(jiān)視控制系統(tǒng)狀態(tài)，完成安全保護(hù)功能，注重安全性

研究背景及意義控制系統(tǒng)分為兩類：基本過程控制系統(tǒng)（BPCS）

實(shí)現(xiàn)對(duì)過程的連續(xù)控制或順序控制，強(qiáng)調(diào)可靠性4安全儀表系統(tǒng)（SIS）研究背景及意義控制系統(tǒng)分為兩類：基本

研究背景及意義安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能安全理論安全功能（SafetyFunction）功能安全（FunctionalSafety）5研究背景及意義安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能安全理論安全功能

研究背景及意義火電廠爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）統(tǒng)一SIS的范圍：包括ESD、FSSS、FGS等安全完整性等級(jí)（SIL）作為功能安全的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)安全生命周期（SLC）為架構(gòu)廣泛應(yīng)用到化工、冶金、鐵路、機(jī)械等領(lǐng)域，電力行業(yè)開始引進(jìn)和滲透。功能安全理論6研究背景及意義火電廠爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）統(tǒng)一SIS

功能安全技術(shù)的研究內(nèi)容

以功能安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)以安全生命周期為架構(gòu)基于風(fēng)險(xiǎn)降低原理7功能安全技術(shù)的研究內(nèi)容

以功能安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)以安全生命周期功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可靠性技術(shù)安全評(píng)價(jià)技術(shù)功能安全技術(shù)可靠性數(shù)學(xué)可靠性物理可靠性工程危險(xiǎn)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)控制功能安全標(biāo)準(zhǔn)功能安全理論功能安全產(chǎn)品的評(píng)估和認(rèn)證8功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可靠性安全評(píng)價(jià)技危險(xiǎn)辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)分析確定目標(biāo)安全完整性等級(jí)(SIL)FSSS的SIL驗(yàn)證及改進(jìn)措施FSSS的功能安全分析火電廠鍋爐的危險(xiǎn)辨識(shí)建立爐膛爆炸后果的數(shù)學(xué)模型爐膛爆炸事故保護(hù)層分析采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)圖法，確定FSSS的目標(biāo)SIL主燃料跳閘（MFT）硬跳閘回路安全性與可靠性分析風(fēng)量<30%觸發(fā)MFT，對(duì)比實(shí)際SIL與目標(biāo)SIL，提出整改措施。9危險(xiǎn)辨識(shí)及確定目標(biāo)安全FSSS的SIL驗(yàn)證FSSS的功能安全目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望10目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與可靠性與安全性指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠度R(t)、可用率A(t)、失效率λ(t)、平均故障前時(shí)間MTTF、平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR、維修率μ(t)及平均故障間隔時(shí)間MTBF安全性指標(biāo)要求時(shí)失效概率PFD、安全失效概率PFS、平均無危險(xiǎn)故障時(shí)間MTTF及診斷覆蓋率C基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估11可靠性與安全性指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠度R(t)、可用率A(t)、基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估SIS控制器的冗余結(jié)構(gòu)1oo1結(jié)構(gòu)1oo2結(jié)構(gòu)2oo3結(jié)構(gòu)2oo2結(jié)構(gòu)12基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估SIS控制器的冗余結(jié)基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估失效模式安全（S）危險(xiǎn)（D）無影響安全檢測到的（SD）安全未檢測到的（SU）危險(xiǎn)檢測到的（DD）危險(xiǎn)未檢測到的（DU）安全檢測到的共因（SDC）安全檢測到的獨(dú)立（SDN）安全未檢測到的共因（SUC）安全未檢測到的獨(dú)立（SUN）危險(xiǎn)檢測到的共因（DDC）危險(xiǎn)檢測到的獨(dú)立（DDN）危險(xiǎn)未檢測到的共因（SUC）危險(xiǎn)未檢測到的獨(dú)立（SUN）失效模式分類13基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估失效模式安全（S）危基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估定義出12種狀態(tài)：OK、DDN、DUN、SDN、SUN、DDNSDN、DDNSUN、DUNSDN、DUNSUN、FS、FDD、FDU四種冗余結(jié)構(gòu)的馬爾可夫模型1oo1結(jié)構(gòu)1oo2結(jié)構(gòu)14基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估定義出12種狀態(tài)：O基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估2oo3結(jié)構(gòu)2oo2結(jié)構(gòu)15基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估2oo3結(jié)構(gòu)2oo2基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估安全完整性等級(jí)低要求操作模式下的PFD高要求操作模式下的PFH410-4～10-510-8～10-9310-3～10-410-7～10-8210-2～10-310-6～10-7110-1～10-210-5～10-6安全性和可用性指標(biāo)安全完整性等級(jí)（SIL）是SIS安全性能最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)可用率(A)用來表征可維修系統(tǒng)的正常工作特性穩(wěn)態(tài)可用率時(shí)變可用率16基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估安全完整性等級(jí)低要求基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估基于連續(xù)馬爾可夫模型求取

PFD、PFS

初始狀態(tài)矩陣為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，經(jīng)過n個(gè)時(shí)間間隔安全失效向量危險(xiǎn)失效向量

令時(shí)間增量趨于0，得到連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型假設(shè)條件推導(dǎo)過程離散時(shí)間馬爾可夫模型或17基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估基于連續(xù)馬爾可夫模型基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估

N取M(MooN)結(jié)構(gòu)的PFS、PFD曲線PFS最終趨于穩(wěn)態(tài)曲線分析PFD都呈線性增加趨勢與1oo1結(jié)構(gòu)相比1oo2：

PFD

PFS2oo2：

PFD

PFS2oo3：

PFD

PFSMooN結(jié)構(gòu)的時(shí)變可用率2oo2<1oo1<1oo2<2oo3可用率比較：18基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估N取M(MooN)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

單元故障事件描述單元i單獨(dú)故障含單元i在內(nèi)的若干單元同時(shí)故障逆事件單元i正?？煽啃耘c安全性分析的假設(shè)系統(tǒng)單元故障次數(shù)服從泊松分布相同個(gè)數(shù)的單元共因失效的故障率相同每個(gè)單元服從相同的分布，承受相似的共因失效沖擊…19考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

單元故障事件描述單19考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估基于上述假設(shè)，得到：在[0,t)時(shí)間內(nèi)，單個(gè)單元及多個(gè)單元同時(shí)故障首次發(fā)生概率為：

,…在[0,t)時(shí)間內(nèi)，首次故障不發(fā)生的概率為：,…20考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估基于上述假設(shè)，得到：考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的典型結(jié)構(gòu)可靠性分析串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖系統(tǒng)正常串聯(lián)系統(tǒng)可靠度平均故障前時(shí)間系統(tǒng)正常并聯(lián)系統(tǒng)可靠度平均故障前時(shí)間21考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的典型結(jié)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的可靠性框圖不考慮共因失效的n取k系統(tǒng)的可靠度

替換為考慮共因失效的n取k系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間22考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的可靠性框22考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估a)串-并聯(lián)系統(tǒng)b)并-串聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖

表示第i個(gè)并聯(lián)子系統(tǒng)中j個(gè)單元的共因失效率串-并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間

表示第j個(gè)串聯(lián)子系統(tǒng)中i個(gè)單元的共因失效率并-串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間23考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估a)串-并聯(lián)系統(tǒng)b)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的系統(tǒng)安全性分析串聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型24考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的系統(tǒng)安考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估并聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型25考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估并聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

n取k系統(tǒng)的故障樹模型

26考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的故障樹考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估多重冗余結(jié)構(gòu)的共因失效故障率確定雙重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型三重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型四重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型27考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估多重冗余結(jié)構(gòu)的共因失考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估手動(dòng)跳閘按鈕可靠性與安全性指標(biāo)計(jì)算動(dòng)作方式結(jié)構(gòu)正邏輯跳閘方式串聯(lián)

并-串聯(lián)

串-并聯(lián)負(fù)邏輯跳閘方式

并聯(lián)

并-串聯(lián)手動(dòng)跳閘按鈕連接方式28考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估手動(dòng)跳閘按鈕可靠性與考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

兩種跳閘方式下的觸點(diǎn)失效模式影響及診斷分析（Failuremodes,effects,anddiagnosticanalysis,FMEDA）名稱失效模式影響λ自診斷能力DDDUSDSU正邏輯跳閘觸點(diǎn)高插入損耗危險(xiǎn)10001000污濁危險(xiǎn)600600開路危險(xiǎn)100100短路安全100001工藝及其它危險(xiǎn)300300負(fù)邏輯跳閘觸點(diǎn)高插入損耗安全10000010污濁安全600006開路安全100001短路危險(xiǎn)100100工藝及其它安全

30000329考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估兩種跳閘方式下考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估結(jié)論1.可靠度比較

正邏輯串聯(lián)與負(fù)邏輯并聯(lián)的可靠度相同，

正邏輯串-并聯(lián)與負(fù)邏輯并-串聯(lián)的可靠度相同結(jié)構(gòu)PFDavgPFS正邏輯串聯(lián)正邏輯并—串聯(lián)正邏輯串—并聯(lián)負(fù)邏輯并聯(lián)負(fù)邏輯并—串聯(lián)正邏輯：負(fù)邏輯：2.與比較正邏輯三種結(jié)構(gòu)的可靠度隨時(shí)間變化趨勢不同結(jié)構(gòu)的PFDavg與PFS指標(biāo)30考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估結(jié)論1.可靠度考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

可靠度均隨

因子的增大而增大，隨時(shí)間的增長而呈下降趨勢正邏輯串聯(lián)正邏輯串-并聯(lián)正邏輯并-串聯(lián)3.正邏輯三種結(jié)構(gòu)的可靠度隨因子和時(shí)間變化趨勢31考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估可靠度均隨目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望32目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與火電廠單元機(jī)組生產(chǎn)流程33火電廠單元機(jī)組生產(chǎn)流程33火電廠鍋爐危險(xiǎn)辨識(shí)

鍋爐壓力容器失效分析火電廠鍋爐常見事故分為：強(qiáng)度失效、剛度失效、穩(wěn)定失效按力學(xué)特征，按宏觀外貌特征，分為：變形失效、斷裂失效、表面損傷失效、

泄漏失效、裂紋引起失效、材料老化鍋爐供水及水質(zhì)引起的事故（缺水、滿水、汽水共騰、水擊）鍋爐爆管事故（水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器）燃燒及風(fēng)煙系統(tǒng)事故（爐膛爆燃、尾部煙道二次燃燒、鍋爐結(jié)渣）鍋爐爆炸事故（水蒸氣、超壓、缺陷、嚴(yán)重缺水）34火電廠鍋爐危險(xiǎn)辨識(shí)

鍋爐壓力容器火電廠鍋爐分為：強(qiáng)度失效、剛鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爆燃原理爐膛外爆定容等熵過程理想氣體定容積存的可燃混合物容積定容平均比熱容可燃混合物單位容積發(fā)熱值爐膛內(nèi)爆理想氣體方程積存的可燃物被瞬時(shí)點(diǎn)燃，爐膛煙氣側(cè)壓力驟增爐膛壓力過低、下降幅值超過爐墻結(jié)構(gòu)的承受壓力35鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爆燃原理爐膛外爆定容等熵過程理鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爐膛爆炸后果分析干飽和蒸汽爆破能量計(jì)算常用壓力下干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)干飽和蒸汽體積P（MPa）0.30.50.81.32.53.0Cs（kJ/m3）干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)擬合曲線一次函數(shù)二次函數(shù)三次函數(shù)干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)36鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爐膛爆炸后果分析干飽和蒸汽爆破鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析飽和水的爆破能量計(jì)算飽和水爆破能量系數(shù)P（MPa）0.30.50.81.32.53.0Cw（kJ/m3）飽和水爆破能量系數(shù)擬合曲線飽和水爆破能量系數(shù)飽和水體積一次函數(shù)二次函數(shù)三次函數(shù)

37鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析飽和水的爆破能量計(jì)算飽和水爆破能量鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析爆炸沖擊波超壓計(jì)算若則取1000kgTNT為基準(zhǔn)爆炸能量，計(jì)算距離爆炸中心R處的超壓R0(m)5678910111216

（MPa）2.942.061.671.270.950.760.500.330.235R0(m)182025303540455055

（MPa）0.170.1260.0790.0570.0430.0330.0270.02350.021R0(m)60657075

（MPa）0.0180.0160.0140.0131000kgTNT爆炸的沖擊波超壓38鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析爆炸沖擊波超壓計(jì)算若則取1000k直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析直流鍋爐的水容積及壓力分布部件V（m3）P（MPa）部件V（m3）P（MPa）省煤器126.129.4過熱器134.626水冷壁67.728.79再熱器379.44.5分離器11.827.2部件爆炸比例沖擊波超壓

（MPa）后果省煤器1%0.126~0.17大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌5%0.50~0.76大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞10%0.95~1.27大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞30%2.06~2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞50%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞部件爆炸比例沖擊波超壓

（MPa）后果水冷壁1%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌5%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞10%0.50~0.76大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞30%1.27~1.67大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞50%1.67~2.06大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%2.06~2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞省煤器爆破能量、沖擊波超壓及后果水冷壁爆破能量、沖擊波超壓及后果39直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析直流鍋爐的水容積及壓力分布部件V（m3直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果分離器1%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎5%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎10%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎30%0.021~0.0235人員輕微損傷，墻裂縫50%0.0235~0.027人員輕微損傷，墻裂縫80%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落100%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果過熱器1%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎5%0.027~0.033人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落10%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落30%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌;防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌50%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌;防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌80%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞;小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞;小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞分離器爆破能量、沖擊波超壓及后果過熱器爆破能量、沖擊波超壓及后果40直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果分直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果再熱器1%0.016~0.018人員輕微損傷，窗框損壞5%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落10%0.057~0.079人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，木建筑廠房房柱折斷，房架松動(dòng)，磚墻倒塌30%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌,防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌50%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞、小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞再熱器爆破能量、沖擊波超壓及后果41直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果再可容忍風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定嚴(yán)重性可能性災(zāi)難性的危險(xiǎn)性的臨界性的安全的頻繁12713容易25916偶然461118很少8101419幾乎不可能12151720

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣1～5:1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，不能接受；6～9:2級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，不希望；10～17:3級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，有條件接受；18～20:4級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，完全可接受

ALARP原則風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)分類頻率說明頻繁幾乎經(jīng)常出現(xiàn)容易在一個(gè)項(xiàng)目使用壽命期內(nèi)將出現(xiàn)若干次偶然在一個(gè)項(xiàng)目使用壽命期內(nèi)可能出現(xiàn)很少不能認(rèn)為不可能出現(xiàn)幾乎不可能出現(xiàn)的概率接近于零風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)分類嚴(yán)重性破壞人員傷害災(zāi)難性的系統(tǒng)報(bào)廢死亡危險(xiǎn)性的主要系統(tǒng)損壞嚴(yán)重傷害、嚴(yán)重職業(yè)病臨界性的次要系統(tǒng)損壞輕傷、輕度職業(yè)病安全的系統(tǒng)無損壞無傷害、無職業(yè)病42可容忍風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定嚴(yán)重性災(zāi)難性的危險(xiǎn)性的臨界性的安全的頻繁1可容忍風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定直流鍋爐給水預(yù)熱蒸發(fā)各部件爆炸的風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性部件爆炸比例風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性部件爆炸比例風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性部件爆炸比例風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性省煤器1%災(zāi)難性的過熱器1%臨界性的分離器1%臨界性的5%災(zāi)難性的5%危險(xiǎn)性的5%臨界性的10%災(zāi)難性的10%危險(xiǎn)性的10%臨界性的30%災(zāi)難性的30%危險(xiǎn)性的30%臨界性的50%災(zāi)難性的50%危險(xiǎn)性的50%臨界性的80%災(zāi)難性的80%災(zāi)難性的80%危險(xiǎn)性的100%災(zāi)難性的100%災(zāi)難性的100%危險(xiǎn)性的水冷壁1%危險(xiǎn)性的再熱器1%臨界性的5%災(zāi)難性的5%危險(xiǎn)性的10%災(zāi)難性的10%危險(xiǎn)性的30%災(zāi)難性的30%危險(xiǎn)性的50%災(zāi)難性的50%災(zāi)難性的80%災(zāi)難性的80%災(zāi)難性的100%災(zāi)難性的100%災(zāi)難性的災(zāi)難性、偶然發(fā)生的爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為4，是不能接受的風(fēng)險(xiǎn)；危險(xiǎn)性、偶然發(fā)生的爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為6，是不希望有的風(fēng)險(xiǎn)；臨界性、偶然發(fā)生的爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為11，是有條件接受的風(fēng)險(xiǎn)。43可容忍風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定直流鍋爐給水預(yù)熱蒸發(fā)各部件爆炸的風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望44目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與保護(hù)層分析過程保護(hù)層分析方法（LayerofProtectionAnalysis,LOPA）初始事件頻率保護(hù)層分析步驟后果嚴(yán)重程度獨(dú)立保護(hù)層失效頻率場景風(fēng)險(xiǎn)初始事件后果觸發(fā)事件防護(hù)措施修正因子外部事件設(shè)備故障人因失效有效性獨(dú)立性可審查性定量方法查表法整數(shù)對(duì)數(shù)法矩陣法數(shù)值風(fēng)險(xiǎn)法獨(dú)立保護(hù)層信用數(shù)法45保護(hù)層分析過程保護(hù)層分析方法（LayerofProtec安全保護(hù)層分類過程工業(yè)典型風(fēng)險(xiǎn)降低機(jī)制保護(hù)層分類及對(duì)應(yīng)PFD

工藝設(shè)計(jì)

10-1~10-6基本過程控制系統(tǒng)>10-1操作員干預(yù)

1~10-2安全儀表系統(tǒng)

SIL分類安全閥/爆破片

10-1~10-5防火堤/防爆墻

10-2~10-3耐火材料/通風(fēng)口10-2~10-3阻火器或防爆器

10-1~10-3

46安全保護(hù)層分類過程工業(yè)典型風(fēng)險(xiǎn)降低機(jī)制保護(hù)層分類及對(duì)應(yīng)PFD鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析分析場景識(shí)別

鍋爐爐膛外爆的場景路徑鍋爐爐膛內(nèi)爆的場景路徑47鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析分析場景識(shí)別鍋爐爐膛外爆的場景鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析初始事件頻率確定爐膛瞬間滅火燃料漏入爐膛未經(jīng)適當(dāng)吹掃進(jìn)行點(diǎn)火燃燒器火焰喪失吹掃風(fēng)量過大將灰斗的可燃物揚(yáng)起外爆事故初始事件內(nèi)爆事故初始事件送風(fēng)和引風(fēng)設(shè)備運(yùn)行不正常燃料輸入急劇減少主燃料跳閘

根據(jù)OREDA數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合電力公司調(diào)研結(jié)果，確定外爆和內(nèi)爆初始事件的發(fā)生頻率分別為16次/年和31次/年48鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析初始事件頻率確定爐膛瞬間滅火外爆鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析場景風(fēng)險(xiǎn)量化鍋爐爐膛外爆的保護(hù)層分析圖鍋爐爐膛內(nèi)爆的保護(hù)層分析圖49鍋爐爐膛爆炸事故的保護(hù)層分析場景風(fēng)險(xiǎn)量化鍋爐爐膛外爆的保護(hù)層爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)安全完整性等級(jí)確定風(fēng)險(xiǎn)矩陣法事故后果分類嚴(yán)重程度描述較輕影響一開始只限制在本地區(qū)域，若無相應(yīng)保護(hù)措施，可能造成嚴(yán)重后果嚴(yán)重可能造成嚴(yán)重?fù)p害或死亡，造成出事地500萬元或出事地周邊100萬元財(cái)產(chǎn)損失特別嚴(yán)重超過“嚴(yán)重”的程度5倍事故可能性分類事故可能性描述低事故發(fā)生小于10-4次/年，具有非常低的可能性中事故發(fā)生介于10-4與10-2次/年，具有中等可能性高事故發(fā)生大于10-2次/年，具有高可能性風(fēng)險(xiǎn)矩陣50爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)安全完整性等級(jí)確定風(fēng)險(xiǎn)矩陣法事故后果分爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)安全完整性等級(jí)確定風(fēng)險(xiǎn)圖法事故后果分類分類描述CA輕微受傷CBPLL=0.01至0.1CCPLL=0.1至1.0CDPLL>1.0人員處于危險(xiǎn)區(qū)域的頻率分類分類描述FA較少處于危險(xiǎn)區(qū)域，處于危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間少于總時(shí)間的10%FB經(jīng)常或永久處于危險(xiǎn)區(qū)域未能避開危險(xiǎn)事件的概率分類分類描述PA一定條件下可能PB幾乎不可能未安裝SIS的后果發(fā)生頻率分類描述W1<0.03次/年W20.03次/年~0.3次/年W30.3次/年~3次/年51爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)安全完整性等級(jí)確定風(fēng)險(xiǎn)圖法事故后果分類目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望52目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與FSSS的工作原理、結(jié)構(gòu)及安全功能FSSS的工作原理燃燒控制系統(tǒng)（CCS）:控制燃燒狀態(tài)、空氣/燃料比爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）:安全保護(hù)、順序控制FSSS的組成結(jié)構(gòu)FSSS的安全功能點(diǎn)火前

油泄漏試驗(yàn)、爐膛吹掃運(yùn)行中

油燃燒器管理、煤燃燒器管理危險(xiǎn)狀況

主燃料跳閘、油燃料跳閘53FSSS的工作原理、結(jié)構(gòu)及安全功能FSSS的工作原理燃燒控制主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析主燃料跳閘（MFT）的功能實(shí)現(xiàn)帶電動(dòng)作MFT硬跳閘回路

MFT原理失電動(dòng)作MFT硬跳閘回路54主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析主燃料跳閘（MFT）主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析兩種動(dòng)作方式硬跳閘回路結(jié)構(gòu)對(duì)比

帶電動(dòng)作

失電動(dòng)作手動(dòng)按鈕

觸點(diǎn)串-并聯(lián)

觸點(diǎn)并-串聯(lián)DCS輸出繼電器組常開型繼電器三取二

常閉型繼電器三取二跳閘繼電器SIMTTKDN-B型繼電器SIMTTD8-ULB型作繼電器55主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析兩種動(dòng)作方式硬跳閘回主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析MFT硬跳閘回路的失效模式、影響及診斷分析（FMEDA）帶電動(dòng)作MFT硬跳閘回路的失效率分類名稱各失效模式下的失效率λ()冗余結(jié)構(gòu)β1β2SUSDDUDD電源單元004477121oo20.02手動(dòng)跳閘按鈕404002oo20.05按鈕常開觸點(diǎn)10200正邏輯串-并聯(lián)DCS輸出繼電器80102oo30.0250.3SIMTTKDN-B型繼電器77010101oo1OMRON帶電跳繼電器4406901oo1失電動(dòng)作MFT硬跳閘回路的失效率分類名稱各失效模式下的失效率λ()冗余結(jié)構(gòu)β1β2SUSDDUDD電源單元447712001oo20.02手動(dòng)跳閘按鈕1103302oo20.05按鈕常閉觸點(diǎn)20010負(fù)邏輯并-串聯(lián)DCS輸出繼電器80102oo30.0250.3SIMTTD8-ULB型繼電器3007201oo1OMRON失電跳繼電器6205101oo156主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析MFT硬跳閘回路的失主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析MFT硬跳閘回路的故障樹分析帶電動(dòng)作MFT硬跳閘回路故障樹跳閘方式名稱要求時(shí)失效概率

PFD安全失效概率PFS帶電動(dòng)作電源單元0手動(dòng)跳閘按鈕按鈕常開觸點(diǎn)DCS輸出繼電器SIMTTKDN-B型繼電器OMRON繼電器MFT跳閘回路57主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析MFT硬跳閘回路的故主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析失電動(dòng)作MFT硬跳閘回路故障樹跳閘方式名稱要求時(shí)失效概率

PFD安全失效概率PFS失電動(dòng)作電源單元0手動(dòng)跳閘按鈕按鈕常開觸點(diǎn)DCS輸出繼電器SIMTTU8-ULB型繼電器OMRON繼電器MFT跳閘回路58主燃料跳閘硬跳閘回路的安全性與可靠性分析失電動(dòng)作MFT硬跳閘主燃料跳閘的功能安全評(píng)估SIS的組成爐膛風(fēng)量<30%信號(hào)生成爐膛風(fēng)量<30%MFT的信號(hào)流圖59主燃料跳閘的功能安全評(píng)估SIS的組成爐膛風(fēng)量<30%信號(hào)生成主燃料跳閘的功能安全評(píng)估風(fēng)量小觸發(fā)MFT的SIS組成SIF傳感器部分邏輯部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)風(fēng)量小觸發(fā)MFT測量左側(cè)二次風(fēng)流量的3臺(tái)差壓變送器（2oo3），測量右側(cè)二次風(fēng)流量的3臺(tái)差壓變送器（2oo3），測量6臺(tái)磨煤機(jī)入口一次風(fēng)流量的12臺(tái)差壓變送器（分6組，1oo2）DPU1，DPU10，DPU12，DPU13，DPU14；DPU10中的AI模件A1、A2、A3（2oo3），DO模件B5、E2、F2（2oo3）；DPU12/13/14中的AI模件A1、A2（1oo2），B1、B2（1oo2）；DPU1中的DI模件B5、C3、D1（2oo3），DO模件B4、C4、C5（2oo3）。硬跳閘回路，采用失電動(dòng)作方式；電氣開關(guān)柜；6臺(tái)磨煤機(jī)、6臺(tái)給煤機(jī)、2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、2臺(tái)給水泵；過熱器、再熱器減溫水相關(guān)電動(dòng)門共10個(gè)；燃油進(jìn)油快關(guān)閥、燃油回油快關(guān)閥、燃油泄漏試驗(yàn)閥；6磨煤機(jī)各分離器出口風(fēng)粉關(guān)斷門共24個(gè)；各油角閥共32個(gè)。60主燃料跳閘的功能安全評(píng)估風(fēng)量小觸發(fā)MFT的SIS組成SIF傳主燃料跳閘的功能安全評(píng)估SIL的確定部件β1β2二次風(fēng)FT（2oo3）059318861720.10.3一次風(fēng)FT（1oo2）059318861720.1AI模件(1oo2)31452060.025AI模件(2oo3)31452060.0250.3DO模件（2oo3）16121730.0250.3DI模件（2oo3）231636150.0250.3DPU109169412514通信系統(tǒng)1757515892

第一層跳閘繼電器21931040第二層跳閘繼電器661011截止閥0201144224電動(dòng)執(zhí)行器461905251038861主燃料跳閘的功能安全評(píng)估SIL的確定部件β1β2二次風(fēng)FT（主燃料跳閘的功能安全評(píng)估整改措施包括：（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分采用冗余配置；（2）縮短執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分的功能測試周期；對(duì)原有閥門、電動(dòng)執(zhí)行器、跳閘繼電器組均采用雙重冗余，構(gòu)成二取一邏輯，共因失效因子β1取0.1。功能測試周期縮短為0.5年，重新計(jì)算執(zhí)行器的要求時(shí)失效概率動(dòng)作方式傳感器邏輯控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)SIF帶電動(dòng)作失電動(dòng)作截止閥電動(dòng)執(zhí)行器跳閘繼電器組執(zhí)行機(jī)構(gòu)SIF帶電動(dòng)作失電動(dòng)作62主燃料跳閘的功能安全評(píng)估整改措施包括：動(dòng)作方式傳感器邏輯控制目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望63目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與總結(jié)與展望

本文以FSSS為研究對(duì)象，運(yùn)用功能安全理論，按照安全生命周期框架，實(shí)現(xiàn)了火電廠鍋爐的危險(xiǎn)辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)分析、FSSS的目標(biāo)安全完整性確定，以及在役FSSS的安全完整性等級(jí)驗(yàn)證，為未來功能安全理論在電力行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展提供了一定的借鑒和參考。總結(jié)展望

工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性

火電廠發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估FSSS的組態(tài)軟件

考慮設(shè)計(jì)缺陷及人因因素的影響64總結(jié)與展望本文以FSSS為研究對(duì)象，運(yùn)用功謝謝！65謝謝！65、書籍是全世界的營養(yǎng)品。生活里沒有書籍，就好像沒有陽光；智慧里沒有書籍，就好像鳥兒沒有翅膀莎士比亞

2、書籍使人變得思想奔放。革拉特珂夫

3、書籍是造就靈魂的工具雨果

4、經(jīng)驗(yàn)豐富的人讀書用兩只眼睛，一只眼睛看到紙面上的話，另一只眼睛看到紙的背面。歌德

5、我撲在書籍上，就好像饑餓的人撲在面包上。高爾基

6、書籍是巨大的力量。列寧

7、書人類發(fā)出的最美妙的聲音。萊文

8、生活在我們這個(gè)世界里，不讀書就完全不可能了解人。高爾基

9、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲。顏真卿

10、書是良藥，善讀之可以醫(yī)愚。劉向

11、讀書破萬卷，下筆如有神。杜甫

12、在你渴望時(shí)，它前來給予詳細(xì)指教，但是從不糾纏不休。比切

13、書籍是少年的食物，它使老年人快樂，也是繁榮的裝飾和危難的避難所，慰人心靈。在家庭成為快樂的種子，在外也不致成為障礙物，但在旅行之際，卻是夜間的伴侶西塞羅

14、過去一切時(shí)代的精華盡在書中?？ㄈR爾

15、書籍并不是沒有生命的東西，它包藏著一種生命的潛力，與作者同樣地活躍。不僅如此，它還像一個(gè)寶瓶，把作者生機(jī)勃勃的智慧中最純凈的精華保存起來彌爾頓

16、每一本書都是一個(gè)用黑字印在白紙上的靈魂，只要我的眼睛、我的理智接觸了它，它就活起來了。高爾基

17、讀一本好書，就是和許多高尚的人談話。笛卡爾

18、讀書之于頭腦，好比運(yùn)動(dòng)之于身體。愛迪生

19、書籍乃世人積累智慧之長明燈寇第斯

20、光陰給我們經(jīng)驗(yàn)，讀書給我們知識(shí)。奧斯特洛夫斯基

21、讀書有三到，謂心到，眼到，口到。朱熹

22、書籍是青年人不可分離的生命伴侶和導(dǎo)師。高爾基

23、和書籍生活在一起，永遠(yuǎn)不會(huì)嘆氣。羅曼羅蘭

24、書籍是最好的朋友。當(dāng)生活中遇到任何困難的時(shí)候，你都可以向它求助，它永遠(yuǎn)不會(huì)背棄你都德

25、書籍通過心靈觀察世界的窗口。住宅里沒有書，猶如房間沒有窗戶。威爾遜

26、讀一本好書，象交了一個(gè)益友。臧克家

27、讀萬卷書，行萬里路。劉彝

15)時(shí)間一天天過去，有時(shí)覺得它漫長難熬，有時(shí)卻又感到那么短促;有時(shí)愉快幸福，有時(shí)又悲傷惆悵。一天與一天不同，一日和一日有別，仿佛一晝夜之間也有春夏秋冬之分。;;阿;巴巴耶娃16)世界上最快而又最慢，最長而又最短，最平凡而又最珍貴，最容易被人忽視，而又最令人后悔的就是時(shí)間。;;高爾基17)在人類生活中，時(shí)間剎那而過，它的本體是處于一個(gè)流動(dòng)狀態(tài)中，知覺是昏鈍的，整個(gè)肉體的構(gòu)成是易腐朽的，靈魂是一個(gè)疾轉(zhuǎn)之物，運(yùn)氣是很難預(yù)料的，名望是缺乏見識(shí)的東西。;;馬爾庫;奧勒留18)時(shí)間就是金錢，而且對(duì)用它來計(jì)算利益的人來說，是一筆巨大的金額。;;狄更斯19)時(shí)間會(huì)刺破青春表面的彩飾，會(huì)在美人的額上掘深溝淺槽;會(huì)吃掉稀世之珍!天生麗質(zhì)，什么都逃不過他那橫掃的鐮刀。;;莎士比亞20)浪費(fèi)別人的時(shí)間等于是謀財(cái)害命，浪費(fèi)自己的時(shí)間等于是慢性自殺。;;列寧關(guān)于描寫時(shí)間的名人名言1)時(shí)間是衡量事業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。;;培根2)生命是短促的，然而盡管如此，人們還是有時(shí)間講究禮儀。;;愛獻(xiàn)生3)歷史孕育了真理，它能和時(shí)間抗衡，把遺聞舊事保藏下來。它是往昔的跡象，當(dāng)代的鑒戒，后世的教訓(xùn)。;;塞萬提斯4)時(shí)間是由分秒積成的，善于利用零星時(shí)間的人，才會(huì)做出更大的成績來。;;華羅庚5)時(shí)間是人類發(fā)展的空間。;;馬克思6)在無限的時(shí)間的河流里，人生僅僅是微小又微小的波浪。;;郭小川7)重復(fù)言說多半是一種時(shí)間上的損失。;;培根8)開誠布公與否和友情的深淺，不應(yīng)該用時(shí)間的長短來衡量。;;巴爾扎克9)真正的敏捷是一件很有價(jià)值的事。因?yàn)闀r(shí)間是衡量事業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，如金錢是衡量貨物的標(biāo)準(zhǔn)。;;弗;培根10)正當(dāng)利用時(shí)間!你要理解什么，不要舍近求遠(yuǎn)。;;歌德11)人的全部本領(lǐng)無非是耐心和時(shí)間的混合物。;;巴爾扎克12)生命的長短以時(shí)間來計(jì)算，生命的價(jià)值以貢獻(xiàn)來計(jì)算。;;裴多菲13)敢于浪費(fèi)哪怕一個(gè)鐘頭時(shí)間的人，說明他還不懂得珍惜生命的全部價(jià)值。;;達(dá)爾文14)有了朋友，生命才顯出它全部的價(jià)值;一個(gè)人活著是為了朋友;保持自己生命的完整，不受時(shí)間侵蝕，也是為了朋友。友誼要像愛情一樣才溫暖人心，愛情要像友誼一樣才牢不可破。;;穆爾;約翰15)從不浪費(fèi)時(shí)間的人，沒有工夫抱怨時(shí)間不夠。;;杰弗遜16)不善于利用時(shí)間的人，總是首先抱怨沒有時(shí)間，因?yàn)樗褧r(shí)間都耗費(fèi)在穿吃睡和聊天上，去考慮該做什么，而只是什么也不去做。;;拉布呂耶爾17)時(shí)間給勤勞者留下串串的果實(shí)，而給懶漢只留下一頭白發(fā)和空空的雙手。;;高爾基18)在時(shí)間的大鐘上，只有兩個(gè)字;;現(xiàn)在。;;莎士比亞19)好事總是需要時(shí)間，不付出大量的心血和勞動(dòng)是做不成大事的。想吃核桃，就是得首先咬開堅(jiān)硬的果殼。;;格里美爾斯豪森20)合理安排時(shí)間，就等于節(jié)約時(shí)間。──培根描寫時(shí)間的名人名言推薦1)不管饕餮的時(shí)間怎樣吞噬著一切，我們要在這一息尚存的時(shí)候，努力博取我們的聲譽(yù)，使時(shí)間的鐮刀不能傷害我們。;;莎士比亞2)少壯不努力，老大徒傷悲。;;《長歌行》3)實(shí)際上，沒有一種社會(huì)形態(tài)能夠阻止社會(huì)所支配的勞動(dòng)時(shí)間以這處或那種方式調(diào)整生產(chǎn)。;;馬克思4)我們?nèi)粢?，就該為自己建造一種充滿感受思索和行動(dòng)的時(shí)鐘，用它來代替這個(gè)枯燥單調(diào)以愁悶來扼殺心靈，帶有責(zé)備意味和冷冷地滴答著的時(shí)間。;;高爾基5)在老年時(shí)，會(huì)有許多閑暇的時(shí)間，去計(jì)算那過去的日子，把我們手里永久丟失了的東西，在心里愛撫著。;;泰戈?duì)?)在歷史急劇轉(zhuǎn)變的關(guān)頭，往往連先進(jìn)的政黨也會(huì)在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)不能理解新的局勢而復(fù)舊的口號(hào)，這些口號(hào)在昨天是正確要在已成的事業(yè)中逗留著！---巴斯德（法國）

我從不想未來，它來得太快。---愛因斯坦（美國）

等你們六十歲的時(shí)候，你們就會(huì)珍惜由你們支配的每一個(gè)鐘頭了。---愛因斯坦（美國）

世界上，宇宙中，有多少難解的謎啊……還是抓緊時(shí)間工作吧！---愛因斯坦（美國）

即使上帝也無法改變過去。---亞里士多德（希臘）

最有希望的成功者，并不是才干出眾的人而是那些最善于利用每一時(shí)機(jī)去發(fā)掘開拓的人。---蘇格拉底（希臘）

當(dāng)許多人在一條路上徘徊不前時(shí)，他們不得不讓開一條大路，讓那珍惜時(shí)間的人趕到他們的前面

去。---蘇格拉底（希臘）

一生沒有虛過，可以愉快地死，如同一天沒有虛過，可以安眠！---達(dá)·芬奇（意大利）

希望是永遠(yuǎn)達(dá)不到的，因此，人才希望，追求希望。---富蘭克林（美國）

從事一項(xiàng)事情，先要決定志向，志向決定之后就要全力以赴毫不猶豫地去實(shí)行。---富蘭克林（美國）

希望是生命的源泉，失去它生命就會(huì)枯萎。---富蘭克林（美國）

以希望為生的人，將絕食而死。---富蘭克林（美國）

每個(gè)人都有一不的理想，這種理想決定著他的努力判斷的方向。就在這個(gè)意義上，我從來不把安逸和享樂看做是生活目的的本身----這種基礎(chǔ)，我叫它豬欄的理想。照亮我的道路，并且不斷地給我新的勇氣去愉快地正視生活的理想，是善、美、真。---愛因斯坦（美國）無論何時(shí)，不管怎樣，我也絕不允許自己有一點(diǎn)灰心喪氣。---愛迪生（美國）

對(duì)我來說，信念意味著不擔(dān)心。---杜威（美國）

希望貫穿一切，臨死也不會(huì)拋棄我們。---波普（美國）

希望永遠(yuǎn)在人的胸膛洶涌。人要經(jīng)常感覺不是現(xiàn)在幸福，而是就要幸福了。---波普（美國）

毫無理想而又優(yōu)柔寡斷是一種可悲的心理。---培根（英國）

只有知道了通往今天的路，我們才能清楚而明智地規(guī)劃未來。---斯蒂文生（英國）

、書籍是全世界的營養(yǎng)品。生活里沒有書籍，就好像沒有陽光；智慧66安全儀表系統(tǒng)的功能安全分析

電子信息與自動(dòng)化學(xué)院王鵬安全儀表系統(tǒng)的功能安全分析

電子信息與自動(dòng)67目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望68目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與

研究背景及意義

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的控制規(guī)模在不斷擴(kuò)大，復(fù)雜程度不斷增加，工藝過程不斷強(qiáng)化，對(duì)過程控制系統(tǒng)的要求也越來越高。

在生產(chǎn)過程中，用于監(jiān)視生產(chǎn)過程，在危險(xiǎn)條件下采取相應(yīng)措施防止危險(xiǎn)事件發(fā)生的安全儀表系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛使用。

但安全儀表系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，遇到了系統(tǒng)功能安全難以保證這個(gè)最大的阻力。1976年意大利化工廠二噁英泄漏、1984年印度Bhopal農(nóng)藥廠毒氣泄漏、1986年切爾諾貝利核電站事故……連接發(fā)生的工業(yè)事故起因都是安全儀表系統(tǒng)的功能失效。69研究背景及意義隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，安全儀表系統(tǒng)（SIS）

監(jiān)視控制系統(tǒng)狀態(tài)，完成安全保護(hù)功能，注重安全性

研究背景及意義控制系統(tǒng)分為兩類：基本過程控制系統(tǒng)（BPCS）

實(shí)現(xiàn)對(duì)過程的連續(xù)控制或順序控制，強(qiáng)調(diào)可靠性70安全儀表系統(tǒng)（SIS）研究背景及意義控制系統(tǒng)分為兩類：基本

研究背景及意義安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能安全理論安全功能（SafetyFunction）功能安全（FunctionalSafety）71研究背景及意義安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能安全理論安全功能

研究背景及意義火電廠爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）統(tǒng)一SIS的范圍：包括ESD、FSSS、FGS等安全完整性等級(jí)（SIL）作為功能安全的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)安全生命周期（SLC）為架構(gòu)廣泛應(yīng)用到化工、冶金、鐵路、機(jī)械等領(lǐng)域，電力行業(yè)開始引進(jìn)和滲透。功能安全理論72研究背景及意義火電廠爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）統(tǒng)一SIS

功能安全技術(shù)的研究內(nèi)容

以功能安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)以安全生命周期為架構(gòu)基于風(fēng)險(xiǎn)降低原理73功能安全技術(shù)的研究內(nèi)容

以功能安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)以安全生命周期功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可靠性技術(shù)安全評(píng)價(jià)技術(shù)功能安全技術(shù)可靠性數(shù)學(xué)可靠性物理可靠性工程危險(xiǎn)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)控制功能安全標(biāo)準(zhǔn)功能安全理論功能安全產(chǎn)品的評(píng)估和認(rèn)證74功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀功能安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可靠性安全評(píng)價(jià)技危險(xiǎn)辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)分析確定目標(biāo)安全完整性等級(jí)(SIL)FSSS的SIL驗(yàn)證及改進(jìn)措施FSSS的功能安全分析火電廠鍋爐的危險(xiǎn)辨識(shí)建立爐膛爆炸后果的數(shù)學(xué)模型爐膛爆炸事故保護(hù)層分析采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)圖法，確定FSSS的目標(biāo)SIL主燃料跳閘（MFT）硬跳閘回路安全性與可靠性分析風(fēng)量<30%觸發(fā)MFT，對(duì)比實(shí)際SIL與目標(biāo)SIL，提出整改措施。75危險(xiǎn)辨識(shí)及確定目標(biāo)安全FSSS的SIL驗(yàn)證FSSS的功能安全目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望76目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與可靠性與安全性指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠度R(t)、可用率A(t)、失效率λ(t)、平均故障前時(shí)間MTTF、平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR、維修率μ(t)及平均故障間隔時(shí)間MTBF安全性指標(biāo)要求時(shí)失效概率PFD、安全失效概率PFS、平均無危險(xiǎn)故障時(shí)間MTTF及診斷覆蓋率C基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估77可靠性與安全性指標(biāo)可靠性指標(biāo)可靠度R(t)、可用率A(t)、基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估SIS控制器的冗余結(jié)構(gòu)1oo1結(jié)構(gòu)1oo2結(jié)構(gòu)2oo3結(jié)構(gòu)2oo2結(jié)構(gòu)78基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估SIS控制器的冗余結(jié)基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估失效模式安全（S）危險(xiǎn)（D）無影響安全檢測到的（SD）安全未檢測到的（SU）危險(xiǎn)檢測到的（DD）危險(xiǎn)未檢測到的（DU）安全檢測到的共因（SDC）安全檢測到的獨(dú)立（SDN）安全未檢測到的共因（SUC）安全未檢測到的獨(dú)立（SUN）危險(xiǎn)檢測到的共因（DDC）危險(xiǎn)檢測到的獨(dú)立（DDN）危險(xiǎn)未檢測到的共因（SUC）危險(xiǎn)未檢測到的獨(dú)立（SUN）失效模式分類79基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估失效模式安全（S）危基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估定義出12種狀態(tài)：OK、DDN、DUN、SDN、SUN、DDNSDN、DDNSUN、DUNSDN、DUNSUN、FS、FDD、FDU四種冗余結(jié)構(gòu)的馬爾可夫模型1oo1結(jié)構(gòu)1oo2結(jié)構(gòu)80基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估定義出12種狀態(tài)：O基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估2oo3結(jié)構(gòu)2oo2結(jié)構(gòu)81基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估2oo3結(jié)構(gòu)2oo2基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估安全完整性等級(jí)低要求操作模式下的PFD高要求操作模式下的PFH410-4～10-510-8～10-9310-3～10-410-7～10-8210-2～10-310-6～10-7110-1～10-210-5～10-6安全性和可用性指標(biāo)安全完整性等級(jí)（SIL）是SIS安全性能最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)可用率(A)用來表征可維修系統(tǒng)的正常工作特性穩(wěn)態(tài)可用率時(shí)變可用率82基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估安全完整性等級(jí)低要求基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估基于連續(xù)馬爾可夫模型求取

PFD、PFS

初始狀態(tài)矩陣為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，經(jīng)過n個(gè)時(shí)間間隔安全失效向量危險(xiǎn)失效向量

令時(shí)間增量趨于0，得到連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型假設(shè)條件推導(dǎo)過程離散時(shí)間馬爾可夫模型或83基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估基于連續(xù)馬爾可夫模型基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估

N取M(MooN)結(jié)構(gòu)的PFS、PFD曲線PFS最終趨于穩(wěn)態(tài)曲線分析PFD都呈線性增加趨勢與1oo1結(jié)構(gòu)相比1oo2：

PFD

PFS2oo2：

PFD

PFS2oo3：

PFD

PFSMooN結(jié)構(gòu)的時(shí)變可用率2oo2<1oo1<1oo2<2oo3可用率比較：84基于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型的系統(tǒng)可用性評(píng)估N取M(MooN)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

單元故障事件描述單元i單獨(dú)故障含單元i在內(nèi)的若干單元同時(shí)故障逆事件單元i正?？煽啃耘c安全性分析的假設(shè)系統(tǒng)單元故障次數(shù)服從泊松分布相同個(gè)數(shù)的單元共因失效的故障率相同每個(gè)單元服從相同的分布，承受相似的共因失效沖擊…85考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

單元故障事件描述單85考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估基于上述假設(shè)，得到：在[0,t)時(shí)間內(nèi)，單個(gè)單元及多個(gè)單元同時(shí)故障首次發(fā)生概率為：

,…在[0,t)時(shí)間內(nèi)，首次故障不發(fā)生的概率為：,…86考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估基于上述假設(shè)，得到：考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的典型結(jié)構(gòu)可靠性分析串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖系統(tǒng)正常串聯(lián)系統(tǒng)可靠度平均故障前時(shí)間系統(tǒng)正常并聯(lián)系統(tǒng)可靠度平均故障前時(shí)間87考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的典型結(jié)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的可靠性框圖不考慮共因失效的n取k系統(tǒng)的可靠度

替換為考慮共因失效的n取k系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間88考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的可靠性框88考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估a)串-并聯(lián)系統(tǒng)b)并-串聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖

表示第i個(gè)并聯(lián)子系統(tǒng)中j個(gè)單元的共因失效率串-并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間

表示第j個(gè)串聯(lián)子系統(tǒng)中i個(gè)單元的共因失效率并-串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度平均故障前時(shí)間89考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估a)串-并聯(lián)系統(tǒng)b)考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的系統(tǒng)安全性分析串聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型90考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估存在共因失效的系統(tǒng)安考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估并聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型91考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估并聯(lián)系統(tǒng)的故障樹模型考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

n取k系統(tǒng)的故障樹模型

92考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估n取k系統(tǒng)的故障樹考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估多重冗余結(jié)構(gòu)的共因失效故障率確定雙重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型三重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型四重冗余結(jié)構(gòu)共因失效模型93考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估多重冗余結(jié)構(gòu)的共因失考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估手動(dòng)跳閘按鈕可靠性與安全性指標(biāo)計(jì)算動(dòng)作方式結(jié)構(gòu)正邏輯跳閘方式串聯(lián)

并-串聯(lián)

串-并聯(lián)負(fù)邏輯跳閘方式

并聯(lián)

并-串聯(lián)手動(dòng)跳閘按鈕連接方式94考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估手動(dòng)跳閘按鈕可靠性與考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

兩種跳閘方式下的觸點(diǎn)失效模式影響及診斷分析（Failuremodes,effects,anddiagnosticanalysis,FMEDA）名稱失效模式影響λ自診斷能力DDDUSDSU正邏輯跳閘觸點(diǎn)高插入損耗危險(xiǎn)10001000污濁危險(xiǎn)600600開路危險(xiǎn)100100短路安全100001工藝及其它危險(xiǎn)300300負(fù)邏輯跳閘觸點(diǎn)高插入損耗安全10000010污濁安全600006開路安全100001短路危險(xiǎn)100100工藝及其它安全

30000395考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估兩種跳閘方式下考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估結(jié)論1.可靠度比較

正邏輯串聯(lián)與負(fù)邏輯并聯(lián)的可靠度相同，

正邏輯串-并聯(lián)與負(fù)邏輯并-串聯(lián)的可靠度相同結(jié)構(gòu)PFDavgPFS正邏輯串聯(lián)正邏輯并—串聯(lián)正邏輯串—并聯(lián)負(fù)邏輯并聯(lián)負(fù)邏輯并—串聯(lián)正邏輯：負(fù)邏輯：2.與比較正邏輯三種結(jié)構(gòu)的可靠度隨時(shí)間變化趨勢不同結(jié)構(gòu)的PFDavg與PFS指標(biāo)96考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估結(jié)論1.可靠度考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估

可靠度均隨

因子的增大而增大，隨時(shí)間的增長而呈下降趨勢正邏輯串聯(lián)正邏輯串-并聯(lián)正邏輯并-串聯(lián)3.正邏輯三種結(jié)構(gòu)的可靠度隨因子和時(shí)間變化趨勢97考慮共因失效因素的系統(tǒng)可靠性與安全性評(píng)估可靠度均隨目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與安全性評(píng)估3.火電廠鍋爐運(yùn)行過程的危險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)分析4.

鍋爐爐膛爆炸的保護(hù)層分析5.爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能安全評(píng)估6.總結(jié)與展望98目錄1.課題背景及研究現(xiàn)狀2.安全儀表系統(tǒng)的可靠性與火電廠單元機(jī)組生產(chǎn)流程99火電廠單元機(jī)組生產(chǎn)流程33火電廠鍋爐危險(xiǎn)辨識(shí)

鍋爐壓力容器失效分析火電廠鍋爐常見事故分為：強(qiáng)度失效、剛度失效、穩(wěn)定失效按力學(xué)特征，按宏觀外貌特征，分為：變形失效、斷裂失效、表面損傷失效、

泄漏失效、裂紋引起失效、材料老化鍋爐供水及水質(zhì)引起的事故（缺水、滿水、汽水共騰、水擊）鍋爐爆管事故（水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器）燃燒及風(fēng)煙系統(tǒng)事故（爐膛爆燃、尾部煙道二次燃燒、鍋爐結(jié)渣）鍋爐爆炸事故（水蒸氣、超壓、缺陷、嚴(yán)重缺水）100火電廠鍋爐危險(xiǎn)辨識(shí)

鍋爐壓力容器火電廠鍋爐分為：強(qiáng)度失效、剛鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爆燃原理爐膛外爆定容等熵過程理想氣體定容積存的可燃混合物容積定容平均比熱容可燃混合物單位容積發(fā)熱值爐膛內(nèi)爆理想氣體方程積存的可燃物被瞬時(shí)點(diǎn)燃，爐膛煙氣側(cè)壓力驟增爐膛壓力過低、下降幅值超過爐墻結(jié)構(gòu)的承受壓力101鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爆燃原理爐膛外爆定容等熵過程理鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爐膛爆炸后果分析干飽和蒸汽爆破能量計(jì)算常用壓力下干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)干飽和蒸汽體積P（MPa）0.30.50.81.32.53.0Cs（kJ/m3）干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)擬合曲線一次函數(shù)二次函數(shù)三次函數(shù)干飽和蒸汽爆破能量系數(shù)102鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析鍋爐爐膛爆炸后果分析干飽和蒸汽爆破鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析飽和水的爆破能量計(jì)算飽和水爆破能量系數(shù)P（MPa）0.30.50.81.32.53.0Cw（kJ/m3）飽和水爆破能量系數(shù)擬合曲線飽和水爆破能量系數(shù)飽和水體積一次函數(shù)二次函數(shù)三次函數(shù)

103鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析飽和水的爆破能量計(jì)算飽和水爆破能量鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析爆炸沖擊波超壓計(jì)算若則取1000kgTNT為基準(zhǔn)爆炸能量，計(jì)算距離爆炸中心R處的超壓R0(m)5678910111216

（MPa）2.942.061.671.270.950.760.500.330.235R0(m)182025303540455055

（MPa）0.170.1260.0790.0570.0430.0330.0270.02350.021R0(m)60657075

（MPa）0.0180.0160.0140.0131000kgTNT爆炸的沖擊波超壓104鍋爐爐膛爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)分析爆炸沖擊波超壓計(jì)算若則取1000k直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析直流鍋爐的水容積及壓力分布部件V（m3）P（MPa）部件V（m3）P（MPa）省煤器126.129.4過熱器134.626水冷壁67.728.79再熱器379.44.5分離器11.827.2部件爆炸比例沖擊波超壓

（MPa）后果省煤器1%0.126~0.17大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌5%0.50~0.76大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞10%0.95~1.27大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞30%2.06~2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞50%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞部件爆炸比例沖擊波超壓

（MPa）后果水冷壁1%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌5%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞10%0.50~0.76大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞30%1.27~1.67大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞50%1.67~2.06大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%2.06~2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%>2.94大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞省煤器爆破能量、沖擊波超壓及后果水冷壁爆破能量、沖擊波超壓及后果105直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析直流鍋爐的水容積及壓力分布部件V（m3直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果分離器1%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎5%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎10%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎30%0.021~0.0235人員輕微損傷，墻裂縫50%0.0235~0.027人員輕微損傷，墻裂縫80%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落100%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果過熱器1%<0.013人員輕微損傷，受壓面的門窗玻璃大部分破碎5%0.027~0.033人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落10%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落30%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌;防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌50%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌;防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌80%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞;小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞;小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞分離器爆破能量、沖擊波超壓及后果過熱器爆破能量、沖擊波超壓及后果106直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果分直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果再熱器1%0.016~0.018人員輕微損傷，窗框損壞5%0.033~0.043人員聽覺器官損傷或骨折，墻大裂縫，屋瓦掉落10%0.057~0.079人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，木建筑廠房房柱折斷，房架松動(dòng)，磚墻倒塌30%0.079~0.126人員內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡，磚墻倒塌,防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌50%0.17~0.235大部分人員死亡，防震鋼筋混凝土破壞、小房屋倒塌或大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞80%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞100%0.235~0.33大部分人員死亡，大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞再熱器爆破能量、沖擊波超壓及后果107直流鍋爐的爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析部件爆炸比例沖擊波超壓（MPa）后果再可容忍風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定嚴(yán)重性可能性災(zāi)難性的危險(xiǎn)性的臨界性的安全的頻繁12713容易25916偶然461118很少8101419幾乎不可能12151720

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣1～5:1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，不能接受；6～9:2級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，不希望；10～17:3級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，有條件接受；18～20:4級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，完全可接受

ALARP原則風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)分類頻率說明頻繁幾乎經(jīng)常出現(xiàn)容易在一個(gè)項(xiàng)目使用壽命期內(nèi)將出現(xiàn)若干次偶然在一個(gè)項(xiàng)目使用壽命期內(nèi)可能出現(xiàn)很少不能認(rèn)為不可能出現(xiàn)幾乎不可能出現(xiàn)的概率接近于零風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)分類嚴(yán)重性破壞人員傷害災(zāi)難性的系統(tǒng)報(bào)廢死亡危險(xiǎn)性的主