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社会和经济的发展使人类对石化产品的需求量逐渐增加,石化装置往往满负荷运行,同时工艺也日趋复杂,这都导致了现今石化事故的频发。在化工过程的设计运行中,如何深入全面地识别过程的潜在风险,并采取足够的措施保证过程的安全成为人们关注的热点。危险与可操作性分析(HAZOP-Hazard and Operability Analysis)方法是目前世界上流行的一种危险性分析方法,它可以应用于化工装置的危险识别及安全仪表系统(SIS-Safety Instrumentation System)的设计中。传统HAZOP分析利用不同专业的专家知识进行分析,具有系统化及可操作性强等优点。但是其在应用中存在定性、耗时及严重依赖专家经验等不足,针对以上缺点,本课题主要开展了以下工作：1.为弥补传统HAZOP分析中定性及分散考虑节点的不足,提出了基于动态仿真及安全状态转移图的HAZOP分析框架。定量划分系统各单元安全状态空间,利用动态仿真探索偏差对整个系统的动态影响,包括系统的安全状态转移。并进一步分析安全系统的具体性能要求。通过与传统HAZOP分析比较,验证该框架能够有效地辅助传统HAZOP分析,保证分析深度及完整性。2.针对列管式固定床反应器“高温”偏差HAZOP分析,以苯酐反应装置为例验证静态系统散度法能有效确定固定床反应器的温度失控临界参数,有效辅助辨识列管式固定床反应器HAZOP中“高温”偏差的原因及失控后果。同时通过动态仿真验证所提出的动态散度法能够有效对反应器失控预警,增加操作人员及安全系统的反应时间。并进一步将分析结果应用于该反应器的安全仪表系统设计中,辅助完成针对高温偏差的安全仪表系统的概念设计。3.针对传统HAZOP低效耗时的不足,提出使用前序引导法引导分析人员进行HAZOP分析,并以Matlab编程实现该半自动HAZOP引导软件SimHAZOP。使用SimHAZOP建立知识库,在分析人员划分完节点后引导自动生成初步HAZOP分析模板,分析人员在该模板基础上进行补充修改,从而大大提高效率。同时该软件能够与Aspen交互提供仿真支持,并可以绘制偏差的三维风险矩阵图。