项目开篇:点亮西非的绿色之光
在地球另一端的西非,有这样一个充满活力与希望的国家 —— 科特迪瓦。这里自然风光秀丽,资源丰富,但电力供应的不足却一直制约着它的发展。而如今,一座 46MW 生物质电站项目正悄然改变着这一局面。
该项目由法国电力公司投资,中国能建国际集团和中能建建筑集团联营体承建,位于阿比让以东约 100 公里的阿博伊索省。项目规模宏大,涵盖 2 台 25MW 汽轮发电机、2台105t/h炉排式生物质锅炉以及中央控制室和堆料存储区的设计、采购、安装和调试工作。建成后,每年可为科特迪瓦带来 348 亿瓦时的清洁电能,解决约 170 万人口的用电问题,同时每年减少 450 万吨二氧化碳排放,为当地农业可持续发展和能源结构转型注入强大动力。
如此重要的项目,每一个环节都不容闪失。在众多为项目保驾护航的力量中,SGS 承担的 HAZID(危险源辨识)、HAZOP(危险与可操作性分析)、LOPA(保护层分析)、SIL(安全完整性等级评估)、SRS(安全要求规格书)、RAM(可靠性、可用性和可维护性分析)、FMECA(失效模式、影响及危害性分析)等分析项目,犹如坚固基石,为项目的安全稳定运营奠定基础。 接下来,就让我们一起深入了解 SGS 在其中的精彩表现。
深度剖析:SGS 专业分析技术解密
(一)HAZID分析:未雨绸缪,防范未然
HAZID(危险辨识)是项目初期识别潜在安全风险的系统化方法,通过团队协作发现工艺、设备或操作中可能引发事故(如火灾、泄漏等)的危险源,为后续风险控制提供依据。常用于化工、能源等高危行业设计阶段的安全审查。
在科特迪瓦 46MW 生物质电站项目中,风险分析是保障项目顺利推进的关键环节。SGS 的专业团队通过全面而细致的调研,深入识别各类潜在风险。自然因素方面,科特迪瓦地处热带,暴雨、飓风等极端天气可能对电站设施造成严重破坏;政策变动风险也不容忽视,当地能源政策的调整、税收政策的变化都可能影响项目的成本与收益;设备故障风险同样存在,一旦关键设备出现故障,将导致电站停机,影响电力供应 。
(二)HAZOP 分析:细致入微,排查隐患
HAZOP(危险与可操作性分析)是一种系统化的风险评估方法,主要用于识别工艺设计或操作中潜在的危险和操作性问题。其核心是通过结构化团队讨论,使用特定引导词与工艺参数的组合,逐项分析落实可能偏离设计意图的偏差、原因和后果以及控制措施,改进的建议措施。该方法通过多专业协作(头脑风暴),系统排查安全隐患,尤其适用于化工、能源等高危行业的设计阶段或在役装置的安全审查。
在科特迪瓦电站项目中,SGS 团队以P&ID图和操作规程为基础,将电站的工艺流程和设备操作划分为便于分析的多个节点,如燃料输送系统、锅炉燃烧系统、蒸汽轮机发电系统等。针对每个节点,使用所有可能的引导词或偏差对工艺过程进行了系统全面的分析。通过对这些偏差的分析,找出了潜在危险和可操作性问题,并提出了相应改进措施,如优化燃料输送管道布局、增加压力和流量监测设备、完善操作规程等,有效保障电站的安全运行 。
(三)LOPA/SIL分析:精准定级,保障安全
SIL即安全完整性等级,它是用于评估和描述安全仪表系统完整性的一种标准,共分为 4 个等级,SIL4 的安全性能最高,SIL1 的安全性能最低。在科特迪瓦生物质电站项目中,主机跳闸保护等系统的安全性能至关重要。SGS 通过 SIL分析,对这些系统进行了全面评估。
以主机跳闸保护系统为例,通过保护层分析(LOPA)方法,确定安全功能的可靠性指标,量化消除或降低风险的能力,从而确定安全功能需要达到的 SIL 等级。设计方案完成后,验证人员深入研究系统硬件、软件和整体逻辑结构,评估系统的性能和可靠性,确保主机跳闸保护系统达到相应的 SIL 等级,保证在发生设备故障或异常情况时,系统能够及时动作,有效保护电站核心设备 —— 燃气轮机和蒸汽轮机,避免设备损坏和事故发生 。
(四)SRS 分析:奠定基石,规范需求
基于以上系统的风险评估可以确定电站所需的安全仪表功能及其风险降低要求。SGS团队与项目团队一起综合了所有的安全功能要求和完整性要求等信息,开发完成SRS(安全要求规格书)。SRS是安全仪表系统设计和实施的基础,也是运营期间操作和维护的依据。
SGS 团队与项目各方密切沟通,深入了解电站的运行流程和管理需求。按照功能安全标准IEC61511的要求逐一落实,形成符合科特迪瓦生物质电站SIS的安全要求规格书。
(五)RAM 分析:提升效能,稳定运行
RAM分析,即可靠性、可用性和可维护性分析,旨在评估电站系统的可靠性、设备的可用时间以及维护的难易程度。SGS 团队通过收集相关设备的失效数据等信息,运用可靠性模型如可靠性框图,对系统进行建模并进行可用性和可靠性评估。
分析发现,部分设备由于维护难度大、零部件供应周期长等原因,导致可用时间较短,影响电站整体运行效率。针对这些问题,采取了一系列优化措施,如优化设备选型,选择可靠性高、维护方便的设备;建立设备维护知识库,提高维护人员的技术水平和故障处理能力;与设备供应商建立紧密合作关系,缩短零部件供应周期 。通过这些措施,电站系统的可靠性和可用性得到显著提升,设备的平均故障间隔时间延长,维修时间缩短,保障了电站的稳定高效运行 。
(六)FMECA 分析:追根溯源,强化设计
FMECA 分析,即失效模式、影响及危害性分析,是一种用于识别系统潜在故障模式及其影响的分析方法。其步骤包括确定分析对象、列出所有可能的失效模式、分析每种失效模式对系统的影响、评估失效模式的危害程度等 。
在电站项目中,SGS 团队运用 FMECA 分析对设备进行深入研究。以锅炉为例,可能出现的故障模式有炉膛爆燃、受热面腐蚀、水位控制系统故障等。炉膛爆燃可能导致锅炉损坏、人员伤亡;受热面腐蚀会降低锅炉热效率,缩短设备使用寿命;水位控制系统故障可能引发干烧或满水事故,严重影响锅炉安全运行 。通过分析找出这些单点故障,确定故障模式的影响和危害性,为电站设备的优化设计和操作维护提供了有力依据。
成果展示:数据见证 SGS 专业实力
SGS 的系列分析和评估项目在科特迪瓦 46MW 生物质电站项目中取得了显著成效。通过风险评估和有效的风险应对策略,项目潜在风险得到有效控制。
HAZOP分析共识别出潜在危险和可操作性问题 500 余项,提出改进措施 400 余条,实施率达到 90% 以上,大大降低了事故事件发生的可能性 。
LOPA分析高风险高后果危险场景57个,并基于风险确定所需要的安全功能及安全完整性要求。结合 SIL评估,主机跳闸保护等关键系统的安全性能得以保障,误动作率有效降低 。
SRS确保SIS系统与电站运行需求的高度匹配为安全仪表系统的设计实施和安全操作维护提供基础和依据。
RAM 分析保证了电站系统的可靠性和可用性,提出的建议和措施使科特迪瓦生物质电站项目整体生产效率或可用性达到92%以上。
为了做好FMECA 分析,首先对电站10000余台设备逐一统计分析并基于对电站三个维度的影响程度确定7000余台进行详尽的FMECA分析。分析的重要输出是对4000余台关键或重要设备提出了有针对性的预防性或预测性维护任务和周期以及建议的备品备件。合理的预防性维护计划和备品备件是保证电站安全稳定运行的重要保障。所确定的维护任务将直接用于科特迪瓦生物质电站设备维护管理系统。
未来展望:持续护航能源项目发展
在科特迪瓦 46MW 生物质电站项目中,SGS 凭借专业的分析技术和严谨的工作态度,为项目的安全、稳定和高效运行提供了有力保障,成为项目成功推进不可或缺的重要力量 。
展望未来,能源行业的发展面临着更多机遇与挑战,对安全和可持续性的要求也将不断提高。SGS 将继续发挥自身在 HAZID、HAZOP、LOPA、SIL、SRS、RAM、FMECA 等领域的专业优势,积极参与更多国内外能源项目,为能源行业的安全、高效、可持续发展贡献更多智慧和力量 。
我们期待 SGS 在未来的能源项目中取得更多成果,也希望更多人关注能源行业的发展,共同为构建绿色、低碳、可持续的能源未来而努力 。
本文著作权归SGS所有,商业转载请联系获得正式授权,非商业请注明出处