李兴候

（中国石油工程建设公司北京设计分公司）

在阿联酋阿布扎比国家石油公司（ADNOC）的油气工程项目中，为了避免管线和设备超压，保护场区内设施完好，一般在过程报警和紧急关断的基础上，在一些特定场合应用高完整性压力保护系统（High Integrity Pressure Protection System，HIPPS）作为工艺设施超高压的最后一级安全保护屏障。与传统的被动机械泄放阀或爆破片相比，HIPPS实时监测上游工艺系统压力，在系统达到超压安全临界值时，及时主动地切断压力源，从而避免向环境或者下游排放系统大量泄放工艺介质，减少使用或者不使用放空火炬，具有很高的安全可靠性、环境友好性和经济性。为此，笔者结合ADNOC项目应用实例，对HIPPS全生命周期中的系统组成、SIL等级、系统响应时间和其他关键技术要点进行阐述。

1 HIPPS的组成

HIPPS是一个完整的功能环路，主要有3个部分：

a.用于隔离管道的最终执行元件，如阀门和执行器；

b.用于检测压力累积的压力传感器，如启动器；

c.用于检查压力信号是真实而非虚假的和输出预设指令的逻辑处理器。

ADNOC项目中，丛式井场的HIPPS配置如图1所示。

图1 丛式井场的HIPPS配置

系统配置了2台ANSI 2500LB切断阀，每台切断阀配有1个储气罐、2个电磁阀及PST测试功能等完整附件的本地控制盘，1套由3台压力变送器组成的压力检测单元，1套独体HIPPS系统控制柜。

2 HIPPS的SIL等级

ADNOC项目原油中H2S的含量较高，根据HAZOP和SIL评估分析，HIPPS系统的功能安全等级需要达到SIL3。HIPPS是一系列安全仪表功能（SIF）组成的安全仪表系统（SIS），给受保护设备提供独立的保护层（IPL），属于SIS的一种特定技术。……