用户登录

你在这里

议题34:冗余技术的应用能否提高油气行业的安全性和可靠性?

Elvis.E.Osung的图片

具有单点故障的系统通常通过冗余的概念变得更加可靠。在结构构件中加入冗余构件以降低失效的可能性。

这对提高结构的安全性、功能性和可靠性有一定的作用。在工程中,冗余是指为了提高系统的可靠性而对系统的关键部件或功能进行重复通常在备份或故障安全的情况下。这在许多关键系统中非常适用。

油气行业如何通过冗余技术实现更高的安全性和可靠性?

评论

托比·斯蒂芬的照片

在结构方面,冗余绝对可以并且将会提高结构的安全性和可靠性水平。由于非冗余结构依赖于结构的每一个成员,如果一个成员失败,那么整个系统就处于危险之中,而冗余成员可以潜在地避免失败或崩溃,直到系统得到修复。

然而,我可以想象,在油气行业中应用冗余的主要问题是与之相关的成本和维护的增加。冗余构件的质量取决于其维护,因此腐蚀管理等额外成本必然会增加,而冗余构件的实现很可能归结为成本与安全边际(即冗余构件增加的额外强度)的增加。

--

托比斯蒂芬
理学硕士石油与天然气工程

特雷弗·斯特劳布里奇的照片

就结构而言,我同意托比的观点。然而,最近海底结构的一个主要问题是安装,特别是重量的挑战。似乎有几个变量可以决定重量因素,包括土壤,泥垫的宽度,桩等。使用冗余构件的过度设计可能会导致额外的重量和成本。例如:如果海底歧管重量超过了安装船起重机的限制,那么它可能需要在单独的模块中安装,从而增加了船只的时间。此外,从卫生与安全的角度来看,在潜在的夹点区域工作的潜水员也可能面临额外的风险。我不反对任何必要的冗余。远非如此,但我确实鼓励最佳实践设计,这将导致适合目的的资产,而不是添加成员,只是为了“拥有很好”。

问候

特雷弗

穆斯塔法·坦塔维的照片

Mostafa坦塔维
英国阿伯丁大学海底工程硕士

冗余
在水下系统和所有水下制造中是一种常见的做法吗
客户要求公司将冗余的项目包括在内
他们的系统,作为一个例子,海底脐带缆负责
控制海底系统(执行器、阀门、PTT)的设备都是在美国制造的
冗余方式,所以我们找到两条高压线,两条低压线,
两条供电线路。这两条线的交替就完成了
如果一行不能提供足够的输出,自动。这种方法不会
只是增加了系统的可靠性,但如果你从一个角度来看的话
从安全的角度来看,你会发现它非常有用,而SSIV的(海底)
绝缘阀就是一个很好的例子。

OKECHUKWU CHUKELU的照片

冗余是
意味着通过改进系统可用性来提高生产力,这是
通过并行训练将过剩的能力构建到系统中来实现
设备。这种设备既可以是被动的,也可以是主动的。
然而,冗余也会降低系统可靠性并增加需求
关于系统维护。在这个阶段,我们可以说冗余有可能
相反,在海底系统中比在水下系统中更容易发生这种情况
其他石油和天然气应用。这是由于一些海底的性质
可能需要很长时间才能进行维护。
例如,在井口有两个扼流圈来控制
其中一个扼流圈失灵了。

可靠性卫星井通过引入更多
设备,特别是扼流圈
模块本身具有相对较低的
可靠性,确实存在
另外,还需要额外的阀门
流量切换
通过一个特定的扼流圈。考虑一个情况其中海底维护现场能力限制在几周内
每年都会有更多的维修工作要进行双节流井比
单节流阀井,因为整体
降低井口
可靠性。因此,维修船可能
多花其可贵
时间维持备份阻塞在
引起直接生产的设备费用
的损失。

JOHN BOSCO aliiganyira的照片

讨论主题34:冗余技术的应用能否提高油气行业的安全性和可靠性?

我同意我的同事们的观点,冗余的应用在提高石油和天然气行业的安全性和可靠性方面发挥着非常重要的作用。冗余据说可以提高系统可靠性,因为系统上的冗余结构可以帮助工程师在基于概率的系统冗余概念发生结构完全崩溃/故障之前检查警告标志的可用性[1-3]。的warnings that occur before total failure of a structure enables safety/maintenance engineers to carry out diagnosis of the entire structure and devise means of avoiding such failures to occur and thus improve on safety and reliability of such systems/structures. This is very crucial especially for offshore platforms that are subject to varying weather conditions such as hurricanes and strong waves as well as accidents from sailing ships.


石油和天然气领域的大多数海上事故主要是由于人为错误造成的,例如海上/海底结构设计中的错误和遗漏;一个很好的例子是1980年Alexander Kielland石油平台灾难/事故和墨西哥湾飓风lill导致一些海上平台失败。这些事故主要是由于疲劳失效造成的。通过在这些结构/系统的设计中纳入结构冗余的概念,结构系统的失效肯定会减少,因为它会提高结构的鲁棒性,并能够避免意外事件,例如某些构件的疲劳和断裂失效,构件由于腐蚀,技术缺陷或意外碰撞而失效。对于冗余结构/系统,单个构件的失效并不意味着系统的失效,因此,冗余结构允许在失效之前进一步提高结构的强度,从而提高结构/系统的安全性和可靠性,这是提高石油和天然气行业特别是海上平台结构的安全性和可靠性的非常重要的措施。


问候,

John Bosco aliiganyira
Msc。石油与天然气工程

引用:
1.基于冗余策略选择的系统可靠性最大化,2010,由David W. Coit。
2.结构设计与评估中的系统可靠性和冗余,作者:Samer Hendawi, Dan M. Frangopol。
3.事件系统的冗余性与鲁棒性,2000 [j]。
4.钢结构平台结构系统可靠性评估的研究进展,2001 [j]

米开朗基斯的画

(答案:elvise。Osung补充评论:Toby Stephen, John Bosco等。)

冗余并不总是对系统有帮助。但有几点需要澄清。人力资源的冗余,或技术、设备/工具/机械部件甚至金钱的冗余?它们都是有用的,但只有在特定情况下才有用。

人力资源:大部分岗位,都指人力资源。超过一定数量的员工/工人,系统的生产力/效率就会下降,你几乎可以查看每一本管理书籍来验证这一点。因此,我并不认为冗余(人力资源)的应用会提高油气行业的安全性和可靠性。石油公司雇佣他们需要的人工程师的质量比数量更重要。

设备:设备/工具/机械/某些机械部件的冗余,真正提高了石油和天然气行业的安全性和可靠性,我举两个例子。

想象一个圣诞树,有阀门的那棵。想象一下,现在有一半的阀门…在第二种情况下,安全性大大降低,所以这里冗余增加了安全性。

想象一下平台事故(一个例如,人们跑向救生筏,没有救生衣.现在想象一下他们在跑步穿着救生衣.在第二种情况下,安全性得到了提高。

那么,几个阀门或者某些设备可以显著提高安全性.一般来说,我不会使用冗余这个词,因为一切主要取决于管理工程师的想法,其次是花费的资金或更多的人力资源。在我看来,用于设备/工具或更好质量的机械部件的资金永远不会浪费,因为适当投资的钱很少,可以保证成功并防止悲剧的发生。

参考文献:A.Mather,海洋工程导论(第二版)

Kobina Gyan Budu的照片

我非常同意Menelaos的最后一点:“适当的投资,保证成功和成功。
可以防止悲剧的发生”。

冗余是设施工程中非常重要的技术。它被纳入系统,以促进
它们的可靠性,提高了它们的可用性,提高了利用率,最终提高了产量。的
阀门或泵等关键部件的故障可能导致设备停机,宝贵人员的损失
工时、生产损失,有时甚至是导致灾难性后果的故障事件。所有这些
可以通过单个冗余阀或泵来避免。冗余将实现计划/日常维护
没有任何生产中断。

然而,设施的冗余与管理设施的维护计划一样重要。
如果没有适当的维护,冗余可能无法达到预期的目的。如果不合适
管理的冗余设备同样可能在关键时刻失效。一个好的维护习惯会
主动定期测试冗余设备,确保其处于良好的工作状态。当
如果运行和维护得当,冗余将提高油气行业整个系统的可靠性。

儿子昌焕的照片

我同意话题和同学对话题的看法。冗余
可以提高可靠性和安全性。组分状态分为两种情况,
失败或未失败。所以如果系统有冗余,故障的概率可以
比单系统低,提高了系统的可靠性。此外,
安全系统应在设计触发即危险情况下启动
的情况。更可靠的安全系统,降低安全故障率
系统,所以冗余可以有助于安全。

特别是海底系统可以在控制系统中使用冗余。
控制模块中的海底电气模块具有冗余,即系统A和系统B;
每个系统可以独立运行。即使一个系统失败了,
操作员可以选择其他选项。由此,操作者不要求为
考虑到修井需要大量的成本。

但如果我们盲目地相信冗余,结论可能是相同的
2个独立系统。这样可以减轻操作人员对安全的担忧
可靠性,只能算是夸大其词了。所以要设定目标
某种程度的可靠性,如99.99xxx %和设计团队考虑
配置包括冗余以满足目标。

问候,

儿子,CHANGHWAN

ikenna_ekekwe的照片

系统内置冗余,以提高系统可靠性,确保系统完整性,并确保在发生故障紧急情况时,系统有足够的时间维持其功能,以监测、控制和纠正情况。

然而,我们必须考虑到系统冗余是通过复制(有时是复制三倍)系统中昂贵的关键组件来实现的,正如Toby之前提到的,这只会增加CAPEX和OPEX。此外,这些冗余组件消耗了海上平台的占地面积和空间。冗余现在也经常被误用,因为在设计阶段可以做出太多的假设

目前的趋势是资金越来越少,而交付结果的压力越来越大,因此重点应该放在设计有助于满足工厂运营需求的系统上,这样冗余就会成为一种奢侈,可以尽可能少地完成。

Ikenna Ekekwe

Joan.C.Isichei的图片

我完全同意伊肯纳的观点。除了他的文章之外,我还想补充一点,冗余中系统可靠性和成本问题之间的冲突导致了冗余分配问题(RAP)。RAP需要同时“选择组件和系统级设计配置,它们共同满足所有设计约束”[1],以优化诸如可靠性或成本等目标功能。为了解决冗余分配问题,已经提出了不同的优化方法,大多数都是基于元启发式方法。我认为,通过这些方法解决RAP问题,可以帮助油气可靠性工程师在设计安全系统时平衡可靠性/成本冗余问题。

参考

1.具有冗余策略选择的串并联系统多目标可靠性优化。贾拉尔的Safari。

李秀芝的照片

是的,它肯定会提高安全性和可靠性。支持这一说法的最直接的证据是亚历山大号的倾覆。Kielland平台由于没有结构冗余。目前,半潜船的设计必须考虑结构冗余性,即船级社(DNV, ABS)要求的支撑或支撑间连接的制造。除了结构冗余,系统冗余也很重要。以动力定位(DP)钻机为例,其主要系统是推力器系统。推进器运行所需的子系统,如机械、发电、供电、控制系统、通风系统等,应在设计时对提供冗余的部件进行物理分离。主机组系统分为4组或组,共8台推进器,DP3钻机。对子系统进行了相应的设计和布置。这些家庭是独立的,彼此之间没有联系。 In case one family is down, the other families are remained intact and still able to operate. The best way to measures the system redundancy is by performing Failure Mode and Effect Analysis (FMEA).

问候,

Soo Chyi, Lee

Soseleye F. Ideriah的照片

冗余是一个概念,它利用了为组件提供备份可以减少故障事件发生的机会这一事实。即使不可靠的组件并联也会导致系统可靠性的提高。然而,增加机械系统中组件的数量也会增加系统的复杂性以及相关问题的复杂性,如下所述:

共模误差

添加额外的组件可能会导致灾难性的场景,其中一个故障可能导致所有组件的故障。例如,在飞机设计中,通过增加额外的发动机来降低发动机故障的可能性,会增加单个发动机发生更严重事故的可能性,因为单个发动机会爆炸并引发火灾,从而摧毁所有其他发动机和飞机本身。

过度补偿的问题

当向系统中添加额外的组件时,冗余可能会适得其反,导致系统操作员危险地增加系统产量,超出设计限制。认为拥有更多“后备”的更安全的系统可能会导致冒险行为。1986年的挑战者号航天飞机爆炸就是一个过度补偿的灾难性例子。事故是由主o形圈和备用o形圈失效引起的,导致爆炸。极端寒冷的温度会降低每个环的可靠性,这一点被忽视了。备用的次o形环给人一种错误的安全感觉,使操作人员忽视了发射时危险的寒冷和前所未有的温度[1]。

系统可靠性可以通过冗余来提高,但应该始终记住,冗余并不能消除可能导致故障的低概率危险事件的机会。油气行业必须了解冗余对可靠性的限制。

参考文献

斯科特·d·萨根:冗余问题:为什么更多的核安全部队可能导致更少的核安全

adavis的照片

我同意。冗余需要花钱,而钱会驱动购买决策。我敢肯定有很多设计比现有设计更安全的例子。然而,如果设计过于昂贵,或者冗余的价值与风险相比很小,客户就不会购买它。

工程师通常必须决定如何花费他们的预算,因此必须了解冗余的风险与回报。为冗余而冗余对谁都没有好处。正如一些人指出的那样,我们必须了解系统的弱点和失败的严重性。如果风险足够高,我们需要为这些组件提供冗余。

Foivos Theofilopoulos的照片

我完全同意索瑟眼的观点。他举的挑战者号灾难的例子非常贴切。在我看来,只有在经过艰苦的检查并证明某些特定的关键(或非)组件可能失效并且我们(作为设计过程的一部分)尽可能接近100%地确定将适用于这些组件的条件之后,才应该将冗余需求视为一种选择。当我们知道我们复制的组件在哪些条件下会失效时,冗余应该作为一个选项来考虑。如果没有,那么我们可能会发现自己处于备份和原始系统在相同条件下都失败的不幸境地。

因此,对于维护困难且昂贵的环境,预构建的冗余系统是重要的,但是它们应该仅在我们相当确定原始组件的故障原因的情况下应用。

YAKUBU ABUBAKAR 51126107的照片

冗余的应用,特别是并行系统冗余
是提高整个系统可靠性的一个重要途径,特别是在一个
非常关键的系统组件确保系统的最大可用性和
安全,特别是在海底油气作业和其他石化作业中
安全是第一要务的工厂运作。

系统中冗余的重要性与伯恩鲍姆重要性直接相关
而且所选的元件也与时间有关,所以是势在必行的
确定系统中组件的定性和定量影响。

主动或被动并行冗余的添加将
降低系统故障概率,提高系统可靠性
特别是在成本、空间和重量是关键限制的情况下。

雅库布Abubakar。

卡里姆·萨希德·雷米的照片

已经说了很多
冗余对油气行业安全性和可靠性的重要性。
当涉及到石油和天然气行业的旋转设备时,特别是那些
旋转设备即直接参与生产的概念
冗余内置到他们的数量和并行安排方面的帮助
按时完成设备的维护保养计划
对生产的影响。及时开展维修活动
不用担心对生产的影响有助于可靠性和
设备在正常运行时间方面的可用性。

在安全,当它来的时候
有救生筏作为救生艇的冗余措施。在疏散场景中,
你无法想象登上救生艇后引擎拒绝启动,
相信我,你不会有时间修理/排除发动机启动故障的
你可以用救生筏代替。

卡里姆·r·萨希德

Michael saiki的照片

当我们今天设计时,我们采用稳健的设计模型,特别是结构(桁架),这是因为我们需要最小化系统完全失效的可能性。如果我们只根据容量要求进行设计,而不提供有助于允许负载和应力转移和吸收的冗余,那么当整个系统的某个部分或组件出现故障时,整个系统就会失效。然而,我们需要注意的一点是,冗余可能不会最大化可靠性,因为它取决于每个组件的可靠性,但它可以最小化完整的系统故障。此外,它还有助于在对系统输出的干扰最小的情况下进行有效的日常维护。

此外,在发生事故或组件故障的情况下,我们确信冗余就像一个分集或保护接管由于组件故障而产生的差异负载或压力,从而确保系统的可靠性。

我不认为冗余会直接提高安全性,换句话说,我们不能说,因为我们增加了冗余,我们就会提高安全性,但可靠性与故障概率有直接关系,因此,如果我们能保证冗余成员具有高可靠性,那么我们就会提高安全性

Elvis.E.Osung的图片

油气系统冗余模型的本质是兼顾安全性和可靠性。冗余的应用是一种主动措施,通过引入替代组件来降低系统故障的可能性(正如Mostafa和Michelakis所指出的)。我们中的一些人(@Ikenna和Toby)认为,冗余的应用增加了资本支出和运营成本,但与更换功能不正常的海底组件的成本和系统故障导致的生产损失相比,这种观点并不强,或者你能想象,如果我们只能依靠井下阀门来降低资本支出,在紧急关闭的情况下,没有海底隔离阀会造成什么后果吗?@Michael,冗余不一定会增加单个组件的可靠性,但会增加系统作为一个整体的可靠性。

Deinyefa S. Ebikeme的照片

有一些评论
是我的同事们关于主题冗余的问题,因为它会影响
任何系统的安全性和可靠性。

我必须画出你的
请注意,任何系统通常都包含冗余这一事实
在这种系统的设计阶段,它是一个功能的几个因素
如生产过程(连续、批量等)、成本(CAPEX和OPEX)、
重量、位置、服务、可靠性等都要考虑在内
系统安全到合理的程度,经过之前的关键评估
建设商业和运营阶段进入。

近年来,
引入石油和天然气系统的冗余都是自动化的
自我故障排除(如HART和FF系统),因此需要很少或不需要
人力资源履行其职能。

因此,冗余
肯定会增加可靠性。

Deinyefa斯蒂芬
Ebikeme IBIYF

这是Veronica Ifenyinwa的照片

冗余可以大大提高可靠性和
控制和/或监控系统的可用性。大多数应用程序不这样做
需要冗余才能成功,但如果失败的代价足够高,
你可能需要冗余。

尽管如此,这个决定
完全投资于系统冗余并不总能增加价值,而且可以
在整个系统可用性方面实现很少,特别是如果
冗余设计的好处和影响没有得到充分的评估。为
例如,如果出现共同原因故障的可能性很大
这些在冗余设计中没有考虑到,那么它就可以
使冗余实际上毫无用处,没有效果。如果是共同的原因
在运行中出现故障,可能会导致主故障和冗余故障
系统在连续发生故障,在可靠性方面没有任何作用
效益和结果。使用RAM分析还可以对账户进行识别
常见原因失效模式,确定采用的潜在效益
系统中不同的冗余设计。

Agba A. Imbuo的照片


首先,我要说的是,在油气行业中,与水下硬件成本相比,水下干预的成本非常高,因此水下系统的建造应该达到合理的安全性。在泵、阀门和执行器等关键部件的设计阶段,重要的是要注意应纳入冗余,因为它将提高系统的可靠性、可用性和可维护性,因为这可以防止严重的灾难性影响,如爆炸、生产时间损失、伤害,以及最重要的生命损失。
让我们看一个场景,我们需要进行系统维护或修井由于腐蚀说,疲劳,压力或骨折,而不是关闭生产,冗余保证生产仍然继续在进行其他活动。这应该不是说的想法使用最佳实践设计应该取消或被忽视的具有冗余系统或组件不完全消除失败的可能性。

安布罗斯AGBA
海底工程(51227054)

Andrew Allan的照片

好吧,所以我刚刚发明了这个标题(aarp !),但石油和天然气行业可以做更多的缩写,对吗?

当然,运营商想要一个高度可靠的系统,但随着风险的降低,增加系统可用性的成本大大超过了系统可用性的增加,这就出现了一个临界点。

在这里,必须对系统中每个组件的临界性进行评估,以确定组件失败时对整个系统可用性的影响。平均故障间隔时间(MTTF)和平均修复时间(MTTR)在此分析中也很重要,因为专业承包商的动员时间可能会显著增加系统的停机时间。

另一个重要的考虑因素是系统内可能存在的时间利益。管线包(管道被填充到接近其最大工作压力的地方)意味着,如果上游管道出现故障,管道可以继续生产,减少库存,直到故障部件被修复,这意味着整个系统不会停机。

在决定增加系统可用性所涉及的成本是否与可用性的增加不成比例时,应考虑对系统可用性有重大影响的关键组件,以及额外冗余资本设备的成本、维修成本和时间等。

尼尔·弗雷泽詹姆斯·卡尔的照片

冗余
这不是安全因素。它是好的设计与适当的地方
为确保设备和资产安全运行而采取的额外措施
在合理的成本范围内。

安德鲁
在另一篇博客中提到了SCE离岸业务的重要性以及这些业务是如何实现的
当事件发生时,将此与验证结合起来
计划和ICP检查总是这样
假设这些组件的功能将得到维护。

冗余被考虑在关键部件上
在这些系统中,一个例子是。防喷器剪切闸板,或称救生船和救生船
大量补贴。这两种方法都允许系统有足够的松弛
确保资产和员工得到保护。这些都是很好的用途
海上冗余和允许一个
在对方失去的情况下,和解的次要手段。设计和
规划是这里主要的安全措施尽管从这个阶段开始
在船上进行150%的POB疏散的想法
“如果”应用于防喷器,则需要采取额外措施。然而
认为冗余可以减轻海上的所有风险并不是一个好主意,因为事实并非如此
不管有多少系统存在于一个糟糕的设计或规划中无疑会危及船上的人。

安德鲁·斯特拉肯的照片

我完全同意尼尔上一篇文章中的第一个说法。虽然我同意之前文章中通过冗余提高安全性的一些例子,但我认为作为工程师,我们需要小心,不要认为安全性和可靠性是齐头并进的。

三个阀门串联(从开启位置开始)比三个阀门并联更安全,因为从安全角度来看,关键目标是关闭流量以防止重大事故。从可靠性的角度来看,考虑到生产时间损失和干预成本,平行布置更加可靠,因为关闭的阀门需要再次打开。


使用课程中的3个阀门布置示例(0.98开,0.99关):
系列系统
系统可靠性(开后关)= 0.941
所有阀门打开后关闭的可靠性= 0.999999
并行系统
系统可靠性(开后关)= 0.971
所有阀门打开后关闭的可靠性= 0.996

这是一个非常简单的例子,但它证明了在设计阶段理解和识别冗余的意图是非常重要的。

JIEFU的照片

冗余增加了安全性和可靠性,这一点可以通过故障树分析来证明。Top Event的失败只能发生在所有基本事件失败的情况下,这意味着它的可能性是这些基本事件所有可能性的并集。虽然冗余会在一定程度上增加资本支出和运营成本,但比人类健康和安全更有价值的是什么。

在油气行业,特别是海底管道系统的数据协调中,数据冗余对于实现准确、可靠的管道实时信息,实现正确的管道运行至关重要。例如,在一定长度的海底输油管道内分布有五个压力传感器。如果其中一个传感器出现故障,系统可以根据从其他四个传感器在同一时间点获得的数据以及在此时间点之前接收到的数据(假设有可靠的数据库可用)进行合理的“猜测”。在这里,我们可以想象如果没有数据冗余将会发生什么,如果传感器故障是由管道内的极端条件引起的,例如高压,将会导致严重的后果。

Bassey Kufre Peter的照片

1980年3月27日在北海的Alexander L. Kielland清楚地解释了冗余的概念(系统的关键组件并联或串联的重复,这样它们在故障时的影响不会导致系统故障或停止或降低生产能力)冗余是安全工程师的安全工具之一。由于缺乏冗余,D-6支撑失效,导致水听器角焊缝产生疲劳,导致123人死亡。

在Piper Alpha的事故中,调查显示,事故发生是由于泵和相关安全阀同时进行维护工作导致的初始冷凝水泄漏。该设计没有考虑到冗余泵的冗余性,冗余泵可以通过简单的切换来进行维护过程,而不会停止或影响生产能力,同时也会危及工人的生命、财产和环境。

从上述事故案例和其他几个案例中可以明显看出,冗余可以提高油气行业的安全性和可靠性。在分析部件故障对系统的影响时,应始终使用可靠性框图(RBD)。这将提高整个系统的安全性和可靠性。

Bassey, Kufre Peter
M.Sc-Subsea Engineering-2012/2013
阿伯丁大学。

Oluwasegun Onasanya的照片

在评估我们的可接受风险水平时,讨论一个高度哲学化的问题是有用的——我们需要多少备份?
系统的临界是什么?
它对日常运营和生产有多重要?
如果关键系统瘫痪,公司的损失是多少?
要多久才能重新上线?
可以提供多少停机时间?
在石油和天然气行业,有几个系统,从发电系统,注水系统,天然气
注射系统,生产系统。这些系统中的设备比其他系统更重要。
发电系统中的设备比其他系统中的任何设备都重要。原因是
大多数设备需要电力才能正常工作。
有了这样的关键,冗余必须考虑在内,从设备本身的设计。
更确切地说,用于发电的涡轮发动机被设计成使用双燃料,尽管一次只能使用一种燃料
关闭和失去汽油,发动机可以切换到柴油燃料,而不关闭一些其他主要设备。

采用冗余设备,可以在不停机的情况下进行维修。有些情况下设备不能
在这种情况下,休眠冗余元件可能是延长操作时间的必要方法。

冗余的应用不是没有代价的,因为它增加了重量、空间、复杂性和成本。然而,代价可能是
通过提高可靠性恢复。
因此,安全性和可靠性是以增加更多设备项目为代价的。


引用:

1.活跃的冗余。www.engineer.jpl.nasa.gov

法曼·奥拉迪的照片

在哪里
可靠性是一个可以定义、计算和设计的变量,
技术风险必须严格监管,冗余是什么
这是不可缺少的,有时也是不可避免的。
复杂技术和先进系统的可靠性可以
通过无形地调节和制造思想的计算来支撑
为公众和政策制定者提供的可靠性
冗余需要对很多东西进行精确的测量,比如程度
独立性、相似性和隔离性。
然而,这并不意味着
冗余是一种无效的工程工具,但我们应该承受
记住这是限制。

还记得
这种裁员既有好处,也有代价。可靠设计的关键是“
“理解”,只是人类对我们所寻求的东西的简单理解

Ryan Grekowicz的照片

根据我在石油和天然气行业的经验,我们进行了称为“保护水平分析”的研究,以解决冗余问题。冗余不是唯一要考虑的问题,但它是讨论的主要主题之一。分析是非常严格的,并利用正式的方法来确定必须采取哪些实际措施以避免事件发生。

我不会试图解释整个过程,但我要说的是,当我们设计新项目时,我们必须进行评估。它必须由经过认证的个人进行,我们使用公司员工和专业承包商。

引用有关该主题的公司文件,“保护级别分析为确定是否有足够的独立保护层来应对危险事件以实现所需的风险降低目标提供了一致的基础。”

所以要回答上面提出的最初问题,是的,冗余确实增加了安全性,这就是为什么我们需要在项目中评估它,但必须至少以半定量的方法来处理它,以确保应用程序的一致性。

Hanifah N. Lubega的照片

令人印象深刻的是
每个评论过这个话题的人都同意冗余是一个问题
确保安全性和可靠性的重要方面。使我困惑的是
像你们这样的年轻工程师注意到了这一点,为什么我们仍然会有这样的事件马孔多深水地平线? !其中之一
导致灾难的系统故障是井喷的失败
防喷器应该是密封的最后井控装置
这口井以防发生事故。如果它的滚动有那么重要,为什么没有
冗余空间?或者更好;最后的封井作业由一个
一个叫做盲剪夯的部件,为什么设计工程师没有提供
为了这个系统的冗余?

虽然我们都承认
安全性和可靠性的重要性,我们为什么要等少校
对我们之前已经知道的工程/技术解决方案采取行动的危险
生命和金钱损失?

安布罗斯·森通戈的照片

Hanifah,很高兴注意到这些问题需要答案,但我倾向于另一个方向,关于冗余与安全。我的观点是这样的;在我们的可靠性模块中,我们经常给出将系统设置为各种并行配置的场景,以计算这对系统可靠性的影响,并进一步证明冗余对提高可靠性的重要性;然而,我们从来没有考虑到这对安全的影响。因此,我们是否不总是为了进一步确保系统的可用性而不是为了安全而对系统应用冗余呢?我倾向于相信前者(冗余用于解决可用性问题,而不一定是安全性问题)。我们将把两个系统置于冗余状态,以便其中一个系统的故障不会导致系统关闭;然而,不存在冗余组件并不意味着系统不安全,因为在设计系统时已经考虑了安全问题,因此在某个关键元件失效的情况下,它会安全关闭。我想知道其他人是怎么想的。

安布罗斯Ssentongo

选C。的图片

这个问题一直是油气行业内外工程师争论的焦点。我已经浏览了之前的评论,关于安全性和可靠性的概念,冗余有其众所周知的优点,但我也认为它的一些缺点。

1)成本:增加冗余组件确实会增加拥有该设施的公司的CAPEX和OPEX。

2)复杂性:冗余的概念为系统增加了备用组件,这样一个组件的故障将导致另一个组件的运行。这可能看起来很简单,但如果进一步使系统复杂化。

事实上,你有一个冗余系统,增加了组件和系统的数量,逻辑或控制,可能只需要简单地打开/关闭阀门,现在必须包括阀门打开失败的检查和进一步的指示打开冗余阀门。

在工程中,人们普遍认为,节点数量越多,系统中的故障数量越多;也就是说,如果我的阀门有在特定温度下失效的趋势,那么在现有阀门的基础上增加相同类型的阀门,就有可能使两个阀门在同一/不同时间的两个不同点失效。

在大多数情况下,这种冗余的增加也会增加系统的重量,这在油气行业是一个主要的考虑因素。每个公司都希望他们的设备能以尽可能低或最佳的重量提供高生产率。重量的增加增加了钢结构和支撑元件的成本,反过来又增加了资本支出(如前所述)。

由于冗余增加了安全性和可靠性,我认为公司倾向于权衡故障的可能结果及其与安装冗余系统的成本相关的后果。这对决定冗余系统是否值得有很大帮助。

谢谢你!

珍贵的C.艾克

Adejugba Olusola的照片

Adejugba Olusola

不应该孤立地考虑应用程序冗余。它必须与其他风险评估方法一起考虑和使用,以提高设备和生产系统的可靠性和可用性。在海上平台的情况下,由于重量大小和分布的限制,冗余可能不一定是最好的,但还有其他方法。可用性是指设备在多大比例的时间内可以按要求运行?(或者,系统在指定持续时间内及时提供对其资源的访问的能力)。可靠性是指设备按要求运行的可能性有多大?(或者,一个项目在给定的条件下在指定的时间间隔内执行所需功能的能力)。{1}设备数量的增加也带来了自身的风险,它使系统复杂化,更不用说增加的成本——资金、运营和维护成本。一个更有益的方法是应用固有安全原则,即使在棕地改造中也可以追溯适用,尽管最大的好处是在设计阶段。

萨维莎·哈尼夫的照片

Savitha汉尼弗
MSC安全与可靠性工程

萨维莎·哈尼夫的照片

Savitha汉尼弗
MSC安全与可靠性工程

Uko Bassey的照片

我完全不同意Ambrose Ssentongo的观点,他认为合并冗余不是为了安全,而是为了提高产量。根据安布罗斯的说法,“……然而,我们从来没有考虑到这对安全的影响。因此,我们是否不总是为了进一步确保系统的可用性而不是为了安全而对系统应用冗余呢?我倾向于前者(冗余用于解决可用性问题,而不一定是安全性问题)。”值得注意的是,系统的可靠性决定了它的可用性,并明显增加了整个系统的安全状态。冗余可能是确保生产系统(例如海上平台的自动开关控制)紧急疏散的另一种工具,它可能不一定面向生产。

虽然我同意Precious Ike和Adejugba Olusola的观点,他们强调了系统冗余引入带来的复杂性和额外成本(资本支出增加)方面的固有挑战。同样值得注意的是,海上平台等地方的空间限制,因为每个负载都很重要。然而,不可否认的是,冗余的应用在我们的系统设计中是必不可少的,而不仅仅是监管要求。

Uko巴赛。

YAKUBU ABUBAKAR 51126107的照片

Uko先生,什么
你说的和安布罗斯之前说的并没有完全不同,你看
你应该明白冗余的主要目的是实现安全和最大化
减少因故障、故障和维修而导致的停机时间。

正如证明冗余是最重要的一样,它通常是来的
有了奖金即巨大的资金成本,所以应用了冗余
是否应该始终以一种巧妙的方式进行,以尽量减少成本
安装所需的冗余。

航空、核能和石油和天然气工业是
冗余是最重要的行业,因为相关的高风险
通过这些操作。现在,为任何公司提供冗余已成为强制性规定
敏感设计项目部分在获得监管部门批准之前
机构。

通过应用故障树分析,实现了可靠性块
图和最小割集的识别将使你知道
设计的敏感方面可能需要冗余,你可以这样做
降低冗余应用的成本。

雅库布ABUBAKAR

石油和天然气工程师

Samira Bamdad的照片

除非系统或其组件的设计/功能存在严重缺陷/改变,否则我很难想象设计中增加冗余会导致系统安全性/可靠性的真正降低。在极端情况下,为极低概率情景考虑的冗余可能具有总体中性效应。
在之前的评论中,反对增加冗余的论点——特别是结构冗余——通常围绕着膨胀的资本支出和增加的结构重量,这在理论上是正确的。然而,在资产的生命周期中,合理水平的冗余增加(通常称为“良好的工程实践”)的影响及其延长寿命的潜力不应被忽视。

在油气行业中,不可预见的情况往往是导致生产失败和损失的原因。可以注意到以下例子,其中增加的结构冗余可能在资产(或组件)的用途适用性或服务确定中发挥重要作用:
管道的例子:将管道壁厚增加到最接近API尺寸,再加上设计规范的严格要求,可能会产生成本影响,很容易被排除在外。但是,当管道因挖沟不良或系统中意外的高操作压力而弯曲时,它可能是一种可取之处(产生可接受的应变水平)。

平台的例子:增加平台顶部下方的气隙可能需要在套管中增加额外的钢结构,从而导致更高的材料、制造和安装成本。然而,由于多年的油藏生产,海底沉降会减少气隙,从而减少平台的设计寿命。对于气隙较大的平台来说,反常的海浪和飓风造成的破坏也较小。

victor.adukwu的图片

我完全同意这个话题。在石油和天然气能源领域,冗余对于设备或机器部件的可靠性以及船上人员的安全至关重要,因为在设计阶段通常计划在系统中复制关键部件或功能,以实现工厂的连续生产或不间断运行。例如,原油出口管道通常有冗余泵和隔离阀,以便在值班泵发生故障时发挥作用。此外,为石油和天然气设施供电的涡轮和发电机通常有备用涡轮或发电机,以避免任何可能影响工厂运行的电力中断。
为了加强冗余在油气行业的重要性,大多数标准和规范,如ASME、API、DNV和ISO,都给出了工艺工厂设施、管道系统和海底系统的最低冗余要求。

答案是肯定的。开发冗余技术是提高集散控制系统安全性和可靠性的重要途径,对油气行业尤为重要。例如,在油气开采过程中,DCS的冗余配置可以提高其可靠性,降低系统故障的概率。在冗余技术方面,其原理是增加冗余设备,以保证系统可靠工作。根据结构的不同,冗余系统可分为静态系统、动态系统和投票系统。根据其在系统中的位置,可分为元素级、组件级和系统级。根据冗余程度可分为1:1、1:2和1:1:n。当然,冗余设计会增加系统的复杂性,冗余配置会增加系统的投资。所以这是一个权衡的问题。

萨维莎·哈尼夫的照片

我同意Olusola的一些评论。冗余不仅增加了系统的复杂性,而且还会引起操作员的自满情绪,因为这会导致他们相信系统是容错的。它应与其他方法结合使用,以提高任何系统的安全性和可靠性。在确定风险是否属于ALARP时,冗余可能不是有效的。

那么为什么它是安全管理中最常见的方法呢?我想可能是因为冗余与可靠性的关系更紧密。冗余可以减少故障的风险,从而提高系统的可靠性。另一个原因可能是它很容易测量和验证,不像固有安全很难测量。

Savitha汉尼弗
MSC安全与可靠性工程

xingyuan.fu.12@aberdeen.ac.uk的照片

冗余是控制风险的一种非常重要的方法。根据我们在本课程中所学到的知识,冗余是指重复配置系统的一些组件,当系统发生故障时,冗余配置组件介入并替代故障组件工作,从而增加系统的可靠性

在油气行业中,冗余技术有很多应用。例如,在主发电机组发生故障的情况下,公司通常会建立另一代发电机组以实现冗余。当主电源出现问题时,冗余电源受到信号的刺激,开始工作,为相关设备提供电力。

与无冗余系统相比,这意味着真正降低了油气行业的潜在风险。虽然,它将花费更多的钱来设置,功能,以确保系统的安全性和可靠性是值得做的。

亲爱的所有,

在我以前的工作经历中,我被送到横河公司接受DCS系统的培训。我想到的一个问题是使用相同的设备进行冗余是否有用?

在我看来,某些设备,例如泵A1,当与同一制造商的同一泵进行冗余时,将使其面临相同缺陷的风险。例如,某厂家LNG船上的压缩机,在我们进行检修和保养时,往往也会出现同样的问题。如果我们把它作为冗余,它不会因为同样的问题而失败吗?

我确实向最高管理层提交了一份报告,以考虑一种完全不同的冗余结构(设备和系统),以提高可靠性,同时又不损害系统性能。例如,我接受培训的DCS将有2条100base -TX以太网电缆,1条用于主系统,1条用于冗余系统。在我未公开的公司报告中,我发现如果电缆出现故障,它们通常有相同的根本问题。

因此,我认为重要的是要考虑不同的冗余系统和设备,以提高我们的可靠性。

问候,

阿拉斯

订阅“主题34:冗余的应用能否提高油气行业的安全性和可靠性?”

最近的评论

更多的评论

辛迪加

认购辛迪加