>>Research&Discussion122023.1引言高完整性压力保护系统（HighIntegrityPressureProtectionSystem，HIPPS），在输送管线应用中也被称为HighIntegrityPipelineProtectionSystem，是基于安全仪表系统SIS的一种特殊应用，通常布置于不受控的高压压力源与下游处理装置之间的隔离区。HIPPS系统的应用使得隔离区下游设施的设计压力大为降低，从而节约了工业装置的建设投入。采用HIPPS系统替代传统的超压安全阀泄放，在保护资产与人员安全的同时又具有环境友好性特点，因此，近些年在油气开采行业得到了较为广泛的应用。基于超压检测信号快速关断，从而隔断高压向下游传递，HIPPS系统需要完成的功能单一。依据IEC61511，该类功能被称为安全仪表功能SIF（SafetyInstrumentedFunction）。因此，HIPPS系统的设计、实施及运行维护须遵循IEC61508、IEC61511规范。本文基于功能安全需求，就HIPPS的设计展开介绍，同时部分涉及验算、安全评估需求。1需求的提出IEC61508、IEC61511对工业装置的安全定义为“豁免于不可接受的风险”。标准对风险进行了量化，对应于危害发生频度与其后果严重程度的组合。同时，标准还引入了可接受风险的概念，当工艺装置的初始风险大于可接受风险时，则需采用各类风险降低措施以最终使其残余风险可容忍。安全仪表系统如ESD，HIPPS等都属于功能安全范畴内的风险降低手段。SIL等级是于安全仪表功能（SIF）而言的，代表了该安全仪表功能需要达成的风险降低，由完成最终设计与实施的SIF所获得的平均失效概率（PFDavgSIF）落在指定SIL等级所对应失效概率区间为符合。SIF回路的SIL定级由安全生命周期活动评定，评估方法包括HAZOP、LOPA、风险矩阵、故障树等等，本文不作讨论。一套安全系统（SIS）可以包含多个SIF回路，对SIS系统的安全性要求则须按照其所包含的具有最高等级SIL要求的安全仪表回路（SIF）来界定。在本例中，HIPPS系统仅包含一个SIF回路，即超压关断保护功能，其SIL定级为SIL3。HIPPS作为SIS系统的特殊应用，其应用存在如下特殊性：●无人值守，安装尽可能靠近高压源●仅包含一个SIF回路，安全功能单一●配置相对固定，SIL定级高HIPPS系统由传感器、逻辑表决器和执行单元三部分构成，逻辑功能单一。同时，HIPPS系统在设计上不断地丰富其辅助功能，使其高完整性特点在安全性、可用性及可维护性上得以充分体现。2系统设计2.1概念设计我们以陆上高压油井为例，CHOKE阀与PIGLAUNCHER之间设计压力降级，经HAZOP分析后提出设立SIL3...
