高完整性压力保护系统的功能与测试要求

日期:2021-9-13 8:43:16 / 人气:

高完整性压力保护系统 (HIPPS) 是安全仪表系统的一部分,旨在防止过压。与传统的减压系统(如使用机械减压阀或安全阀)相比,HIPPS 会关闭压力源和捕获系统上游侧的压力,从而在生产设施的高压侧和低压侧之间提供屏障。严密关闭将防止下游泄漏并消除逸散性排放。在这方面,HIPPS 可被视为“最后 一道防线”。 与传统的减压系统相比,HIPPS 解决方案更加经济和环保。下图显示了满足 SIL 3 的配置中的典型 HIPPS。

 典型的 HIPPS 配置

HIPPS 通常包含以下设备和功能: 压力传感器:HIPPS 上游侧有三个独立压力传感器,设置为三分之二 (2oo3) 结构,将为操作员提供系统可用性和可靠性以支持 SIF。 逻辑解算器:如果三个 (2oo3) 传感器中的两个测量出的压力高于规定/允许的 压力,则逻辑解算器将关闭这两个终端元件并向控制室发送警报。 终端元件:两个串联隔离电动阀门(1oo2 结 构),用以提供冗余和增强的安全完整性。

为确保 HIPPS 在设施的整个安全生命周期内满足所需的 SIL,需要对不同的元件进行测试: 压力传感器:压力传感器需要停止运行以进行测试,但由于配置是 2oo3, 因此如果逻辑解算器中的轮转结构从 2oo3 变为 1oo2,则可以隔离 1 个传感 器进行测试并保持相同的冗余。这通常由互锁系统完成,其会向逻辑解算器发 送传感器需停止以便测试的信号。

 逻辑解算器:逻辑解算器通常使用双处理器配置并不断运行自诊断。如果检测到故障,可以将其设置为关闭终端元件或转移到冗余逻辑解算器。 

终端控制元件:安全仪表系统的管理标准规定,工厂操作员必须安全地确定并记录设备的设计、维护、检查、测试和操作。因此,必须定期测试安全仪表系统的这些组件,以减少 PFD 并达到目标。

 SIL:需要使用一组间隔进行全行程测试或证明试验,但由于测试的性质,这将需要在停机期间完成。为了延长证明试验之间的间隔,可以使用在线测试(如 部分行程动作测试)来检测相当数量的失效,并提供预测性诊断,从而允许操作员采取对应措施。