4 应用案例4.1 案例分析
以某天然气净化厂的脱硫塔为例(该塔属于重点高压设备)。含硫天然气在塔内由下至上，在常温高压条件下脱除其中的硫化氢后从塔顶排出，脱硫溶剂贫液自塔顶往下流，吸收含硫天然气中的硫化氢后从塔底排出，进入低压系统再生。为保证高压介质不窜入低压系统，除设置脱硫塔液位调节回路外，另设置了安全联锁控制回路，作为重要的防护层。该装置现有防护措施如表1所示。
HAZOP分析产生液位低低的主要原因是塔底富液管线的流量过大，认为现有的安全设施比较完备，无需添加其他保护措施。按照本文参考文献[10-11]的分析方法，关于脱硫塔液位低低的HAZOP分析和SIL评估工作也就结束了。而按图2所示的SIL评估分析流程，还应对富液出口管线的联锁控制回路进行SIL评估。
4.2 SIL评估过程
4.2.1确定系统所需SIL等级
在不考虑所有安全防护措施的前提下，分析如果高压气体窜入低压设备或管线，可能导致设备或管线爆炸的危害后果，评估爆炸事故发生后对人员、环境和经济的损害程度。根据国家标准GB/T21109.3—2007[12]规定的风险图参数表(如表2所示)，确定选择C3、F1和W2参数，将其应用到如图3所示的风险图上，并考虑环境和经济的损失。评估结果显示该处所需的安全完整性等级为SIL3，属于高风险。
4.2.2验证现有SIS系统的SIL等级
对富液管线液位低低的联锁控制回路进行SIL等级验证，验证结果表明系统所需等级为SIL3，而现有SIS系统的配置为SIL2，安全防护等级达不到要求的主要原因是执行机构的SIL等级配置不够高。为此，可从提高执行机构的SIL等级来考虑提高联锁控制回路的SIL等级，使其达到SIS系统所需的要求。可采取的办法比较多，最简单的方式是将紧急停车系统(Emergency Shut Down，ESD)的控制信号同时传给调节阀，使调节阀与原来的切断阀形成2选1的联锁功能。
5 结论
1) SIL评估技术很有必要在天然气净化厂的现役装置上应用，以评估现有SIS系统配置的SIL等级是否满足标准要求的安全完整性等级。
2) SIL评估技术的重要性在于：①可以发现SIS系统存在的不足，为工程设计或装置技术改造提供指导意见，也能避免设计上盲目追求高SIL等级带来的额外投资。②进一步确定触发器、逻辑控制器和执行机构等具体部位存在的缺陷，引导用户更有针对性地改进SIS系统，使其达到所需的SIL等级。同时，也为装置的进一步改造和仪表控制系统的检(维)修提供指导依据。
3) 天然气净化厂属于高温高压、易燃易爆、剧毒介质的危险场所，如果引发安全事故，后果相当严重。建议针对天然气净化厂现役装置开展SIL评估，确定原设计及目前的SIS系统安全完整性等级是否达到相关的标准要求。
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