作业主体包含 “TSC 模拟日志（附录）+ 报告撰写（7 个章节）”，按照 “先做模拟（拿数据）→ 再写报告（用数据）” 的过程，所有步骤都对应6 份文档（重点是《SimCreate User Guide》《Assessment Workbook》《P&ID.pdf》）

阶段 1：TSC 模拟操作（获取附录 “行动日志”，作业必交）

这一部分暂时执行不了，我在完成 cold start 及前两步开启阀门以后，液面一直不变化，因此 LL alarm就没有消除，无法进行后续的操作.

另外，demo版无法保存项目日志，先完成后续不需要这个软件的步骤好了.

目的：记录 “稳态恢复 / 紧急停机” 的操作过程，放在附录里，占作业格式分，操作不难，跟着点就行。

依据文档：《SimCreate User Guide》（启动 / 保存 / 日志）、《SIM 8000 Three Phase Separator – Assessment Workbook.pdf》（模拟场景要求）

步骤 1：打开 TSC SimCreate 软件（第一次操作）

1. 操作目的：启动软件，准备选择三相分离器模型
2. 具体操作：
   • 从电脑桌面找到 Blue R 图标（TSC SimCreate Run 软件，英文：TSC SimCreate Run Software），双击打开；
   • 若弹出 “注册提示（Registration Prompt）”，选 “NO”（先运行演示版，后续可联系学校激活，不影响模拟）；
   • 进入 “启动助手（Launch Assistant）” 界面，左侧选 “Local（本地模式，英文：Standalone Mode）”—— 不用联网，单人就能操作
3. 英文学术名词：TSC SimCreate Run Software（TSC 模拟运行软件）、Launch Assistant（启动助手）、Standalone Mode（本地模式）
4. 注意事项：若桌面没有图标，从 “Start → Programs → TSC Simulation → SimCreate” 里找（对应《SimCreate User Guide》4.1 节）

步骤 2：选择 “三相分离器模型” 并启动（冷启动场景）

1. 操作目的：进入作业要求的 “冷启动（Cold Start）” 场景，模拟从停机到稳态的过程
2. 依据：《Assessment Workbook》1.2 节 “Start-up Assessment” 要求选 “Cold Start”
3. 具体操作：
   • 在左侧 “Local” 列表里，找到并点击 Sim 8000 Three Phase Separator（三相分离器模型，英文：3-Phase Separator Model）；
   • 右上角 “Start Type” 下拉框选 “Cold Start（冷启动，英文：Cold Start）”—— 对应 “从停机排空状态启动” 的作业要求；
   • 点击右下角 “Start Model”，等待 30 秒，虚拟工厂（Virtual Plant）会自动弹出
4. 英文学术名词：Cold Start（冷启动）、Virtual Plant（虚拟工厂）
5. 注意事项：若弹出 “多显示器选择（Multi Monitor）”，直接点 “OK”（默认用 1 个显示器）

步骤 3：开启 “自动保存” 和 “日志记录”（避免操作丢失）

1. 操作目的：自动记录你的每一步操作，后续导出就是 “行动日志”
2. 依据：《SimCreate User Guide》6.3 节 “AutoSave”
3. 具体操作：
   • 点击顶部菜单栏 “File → AutoSave”，弹出 “AutoSave 设置框”；
   • “AutoSave Frequency（自动保存频率）” 设为 “00:05:00”（每 5 分钟保存 1 次）；
   • “Slots（保存槽位）” 设为 “10”（最多保存 10 个版本，防止覆盖）；
   • 勾选 “Enable（启用）”，点击 “OK”—— 软件会自动保存你的操作，不怕中途出错。
4. 英文学术名词：AutoSave（自动保存）、AutoSave Frequency（自动保存频率）、Slots（保存槽位）
5. 注意事项：一定要开 AutoSave，否则操作没记录，附录就没内容了！

步骤 4：执行 “冷启动流程”（按文档步骤点，记录操作）

1. 操作目的：模拟 “从停机到稳态”，记录阀门 / 泵的操作，对应《Start Up with Purge Procedures.pdf》的启动步骤
2. 依据：《SIM 8000 Three Phase Separator – Start Up with Purge Procedures.pdf》4.1-4.5 节
3. 具体操作（按顺序点，记在 Excel 里，后续整理成日志）：操作序号操作内容（中文）对应设备代码（P&ID 图里的标签）英文操作描述操作结果1打开原油进料手动阀V101_01、V101_03（P&ID 图左侧进料管线）Open Inlet Hand Valves (V101_01/V101_03)阀门变绿色（Open 状态）2打开进料 ESD 阀XZV101_02（进料管线上的 ESD 阀）Open Inlet ESD Valve (XZV101_02)阀门变绿色，开始进料3调节进料流量控制器FIC101_05（顶部流量控制器）→ 点 “Man（手动模式）”→ 输出设为 5%Set FIC101_05 to Manual Mode, Output=5%流量显示 “13.75 t/hr”（275t/hr×5%）4等待 1 分钟后，调大流量FIC101_05 输出依次设为 10%→15%→20%（每次等 1 分钟）Increase FIC101_05 Output to 10%→15%→20%（wait 1min each）流量逐步升到 55 t/hr，液位开始上升5启动冷凝水泵P102A（底部冷凝水泵）→ 点 “START” 按钮Start Condensate Pump (P102A)泵变绿色（Running 状态），FIC10204 有流量 6切换液位控制器为自动LIC102_04（后堰液位控制器）→ 点 “Auto（自动模式）”→ 设定值（SP）设 30%Set LIC102_04 to Auto Mode, SP=30%液位稳定在 30%，不再波动
4. 英文学术名词：ESD Valve（紧急切断阀）、FIC（Flow Indicator Controller，流量指示控制器）、LIC（Level Indicator Controller，液位指示控制器）、Manual Mode（手动模式）、Auto Mode（自动模式）、Setpoint (SP，设定值)
5. 关键记录：把上面的表格填好（时间、操作、结果），就是 “行动日志（Action Log）”，后续复制到附录里 —— 作业明确要求 “所有尝试都要记录”，哪怕错了也要写（比如调快了流量导致报警，记下来 “因 FIC10105 骤升 10%，触发液位高报（LAHH），后续调回 5% 后报警清除”）。

步骤 5：导出 “趋势数据” 和 “事件日志”（证明操作真实）

1. 操作目的：导出模拟中的压力、流量变化曲线（趋势图）和报警记录，附在日志后面，增强说服力
2. 依据：《SimCreate User Guide》7.3 节 “Viewing Trend Data”
3. 具体操作：
   • 点击顶部菜单栏 “Model → Export Current Trend Data（导出当前趋势数据，英文：Export Current Trend Data）”；
   • 弹出 “Export Trend Log” 框：
     • “Start Time” 设 “00:00:00”，“End Time” 设你操作的总时间（比如 “00:30:00”）；
     • 勾选要导出的参数：FIC10105（进料流量）、LIC10204（后堰液位）、PIC10114（分离器压力）、FIC10204（冷凝水流量）；
     • “Export File Path” 选桌面，点击 “OK”—— 生成.csv 文件，用 Excel 打开就能看趋势曲线；
   • 再导出 “事件日志”：点击 “Model → Export Current Event Log”，同样存到桌面，里面会记录报警、泵启动等事件（比如 “00:15:23，P102A 启动，状态变为 Running”）。
4. 英文学术名词：Trend Data（趋势数据）、Event Log（事件日志）、.csv File（逗号分隔文件，可用 Excel 打开）
5. 注意事项：导出的文件命名为 “TSC_Action_Log_Date（比如 TSC_Action_Log_20251106）”，方便后续插入附录。

步骤 6：停止模拟并保存结果

1. 操作目的：保存所有操作记录，防止丢失
2. 具体操作：
   • 点击顶部 “Assessment → Start-Up Assessment → Stop Assessment”（对应《Assessment Workbook》1.2 节）；
   • 点击 “Assessment Results” 查看分数（不用管分数，重点是点 “Save Results” 保存到桌面）；
   • 关闭模拟窗口，弹出 “是否保存模型” 选 “YES”，命名为 “Cold_Start_Steady_State”。

阶段 2：P&ID 图分析（工厂介绍和 HAZOP 的核心依据）

目的：在 “工厂介绍” 章节里描述设备，在 “HAZOP” 里选节点，必须对应《P&ID.pdf》里的真实代码。

依据文档：《P&ID.pdf》（设备位置 / 代码）、《XJMS2310 Assessment 1》（要求在 P&ID 上标节点）

步骤 1：打开 P&ID 图并识别核心设备（标红必记代码）

1. 操作目的：记住 3 个关键设备代码，写 “工厂介绍” 时要用
2. 具体操作（对照《P&ID.pdf》图）：
   • 找到 V-101（三相分离器，英文：3-Phase Separator）：图中间的大容器，是整个工厂的核心，操作压力 40 barg（来自《Start Up with Purge Procedures》5 节）
   • 找到 FIC10204（冷凝水流量控制器，英文：Condensate Flow Indicator Controller）：在底部 “Condensate Outlet” 管线，作业要求分析它的 “低流量偏差”
   • 找到 PSV10143/10134（安全阀，英文：Pressure Safety Valve）：顶部连接 “LP Flare（低压火炬）”，设定压力 60 barg（标在 P&ID 图顶部，超压时自动泄压）
   • 找到 P102A/B（冷凝水泵，英文：Condensate Pump）：FIC10204 旁边，一用一备，防止泵故障导致低流量
3. 英文学术名词：3-Phase Separator（三相分离器，V-101）、Condensate Flow Indicator Controller（冷凝水流量指示控制器，FIC10204）、Pressure Safety Valve（安全阀，PSV）、LP Flare（低压火炬）
4. 注意事项：用截图工具把 P&ID 图截下来，在图上用红色箭头标这些设备，插入 “工厂介绍” 章节里 —— 作业要求 “show the P&ID diagram”

按照下图标注，应该怎样在作业中漂亮地展示出来？

步骤 2：选 2 个不含冷凝水管线的节点（HAZOP 必做）

1. 操作目的：作业要求 “HAZOP 选 2 个不含冷凝水管线的节点”，直接按下面选，不会错
2. 依据：《XJMS2310 Assessment 1》4.2 节 “BUT NOT FOR A NODE INCLUDING THE CONDENSATE LINE”
3. 具体选择（对照 P&ID 图）：节点编号节点范围（P&ID 图里的管线）设计意图（英文：Design Intent）关键参数（英文：Key Parameters）Node 1原油进料管线（16″，V101_01-V101_07）稳定输送原油到 V-101（英文：Steady Crude Oil Feed to V-101）流量（Flow）、压力（Pressure）、温度（Temperature）Node 2天然气出口管线（10″，V101_13-V101_23）输送分离后的天然气（英文：Transport Separated Natural Gas）压力（Pressure）、含液量（Liquid Content）
4. 英文学术名词：Node（节点）、Design Intent（设计意图）、Key Parameters（关键参数）、Crude Oil Feed Line（原油进料管线）、Natural Gas Outlet Line（天然气出口管线）
5. 关键动作：在 P&ID 图的这两条管线上画框，标 “Node 1”“Node 2”，插入 “HAZOP 研究” 章节开头 —— 作业要求 “justify your process for defining nodes（证明节点选择合理）”，理由就写 “符合‘单一设计意图’原则，避开冷凝水管线，覆盖进料和出料核心流程”

阶段 3：写 HAZOP 研究（作业核心，占 25 分）

目的：按作业要求填 HAZOP 表格，分析 2 个节点的偏差，用 P&ID 设备代码当依据

依据文档：《CanJChemEng 2022》（引导词 / 表格格式）、《XJMS2310 Assessment 1》（要求 2 个节点，不含冷凝水）

步骤 1：确定 “引导词 + 参数” 生成偏差（按模板）

1. 操作目的：用 “引导词（Guide Word）+ 参数（Parameter）” 组合出偏差，作业要求 “anticipate all realistic deviations”
2. 基础引导词（必用 5 个，来自《CanJChemEng 2022》表 3）：
   • No（无）、More（过高 / 过大）、Less（过低 / 过小）、As Well As（额外介质）、Reverse（反向）
3. 为 2 个节点生成偏差（直接用下面的，对应 P&ID 设备）：节点引导词 + 参数（英文：Guide Word + Parameter）偏差描述（英文：Deviation Description）Node 1No + Flow（流量）No Flow（原油进料无流量）Node 1More + Flow（流量）More Flow（原油进料流量过大）Node 2More + Pressure（压力）More Pressure（天然气出口压力过高）Node 2As Well As + Liquid（液体）As Well As Liquid（天然气带液）

步骤 2：填 HAZOP 表格（直接抄模板，替换设备代码）

1. 操作目的：按作业要求的 “标准 HAZOP table” 格式写，每个偏差要分析 “原因 – 后果 – 现有防护 – 建议”
2. 模板（对应《XJMS2310 Assessment 1》4.2 节要求）：

节点（Node）	偏差（Deviation）	原因（Cause，含 P&ID 代码）	后果（Consequence）	现有防护（Existing Safeguard）	改进建议（Recommendation）
Node 1	No Flow（无进料）	1. V101_03 阀门卡涩（Valve V101_03 Stuck Closed）；2. 上游泵故障（Upstream Pump Failure）	V-101 液位下降→分离效率降低→下游断料（V-101 Level Drop → Low Separation Efficiency → Downstream Feed Cutoff）	1. 进料压力报警（PIC10111 Low Alarm）；2. V101_03 有备用旁通阀（Standby Bypass Valve for V101_03）	1. 给 V101_03 加定期润滑规程（Procedural Control：Monthly Lubrication）；2. 加备用进料泵（Redundant Pump）
Node 1	More Flow（进料过大）	1. FCV10105 阀门失控（FCV10105 Valve Malfunction）；2. 上游来液压力骤升（Upstream Pressure Surge）	V-101 液位骤升→液体进入天然气管线→PIC10114 高报（V-101 High Level → Liquid Carryover to Gas Line → PIC10114 High Alarm）	1. FCV10105 手动应急阀（Manual Emergency Valve）；2. ESD“液位＞85%” 停机（ESD Trip at Level＞85%）	1. 给 FCV10105 加阀门定位器（Valve Positioner）；2. 降低 ESD 触发液位至 80%（Lower ESD Trip Level to 80%）
Node 2	More Pressure（出口超压）	1. V101_19 阀门堵塞（Valve V101_19 Clogged）；2. 下游单元背压升高（Downstream Backpressure Increase）	V-101 超压→PSV10143 起跳→介质排火炬（V-101 Overpressure → PSV10143 Lift → Discharge to LP Flare）	1. PSV10143（设定 60 barg）；2. PIC10114 联锁减压（PIC10114 Interlock Pressure Reduction）	1. 给 V101_19 加 Y 型过滤器（Passive Protection：Y-Type Filter）；2. 每月校验 PSV10143（Procedural Control：Monthly PSV Calibration）
Node 2	天然气带液（Gas with Liquid）	1. V-101 液位过高（V-101 High Level）；2. 气液分离挡板损坏（Separator Baffle Damage）	管线积液→腐蚀→下游设备水击（Line Liquid Accumulation → Corrosion → Downstream Water Hammer）	1. LG10165 液位监控（LG10165 Level Gauge）；2. 管线排污阀每周排放（Weekly Drain Valve Operation）	1. 优化 V-101 内挡板设计（Inherent Safety：Baffle Design Optimization）；2. 加管线液位报警器（Active Protection：Line Level Alarm）

3. 英文学术名词：Valve Stuck Closed（阀门卡涩关闭）、Liquid Carryover（液体携带）、Pressure Surge（压力骤升）、Y-Type Filter（Y 型过滤器）、PSV Calibration（安全阀校验）
4. 注意事项：每个 “原因” 和 “防护” 都要对应 P&ID 图里的设备代码（比如 V101_03、PSV10143），作业要求 “link to the P&ID”，不标代码会扣分。

阶段 4：分析 “FIC10204 低流量偏差”（作业占 25 分，重点）

目的：按作业要求，详细说 “FIC10204 低流量” 的原因、后果、改进建议，还要画故障树（FTA）。

依据文档：《Maintenance Procedures.pdf》（泵 / 阀门故障）、《P&ID.pdf》（设备连接）

步骤 1：列 “FIC10204 低流量” 的所有原因（必含 P&ID 代码）

1. 操作目的：作业要求 “describe ALL possible causes”，结合模拟和 P&ID 设备
2. 具体原因（对照《Maintenance Procedures》2 节 “冷凝水泵切换”）：原因类型具体描述（含 P&ID 代码）英文描述泵故障1. P102A 电源故障（P102A Power Failure）；2. P102A 泵叶轮堵塞（P102A Impeller Clogged）1. P102A Power Failure；2. P102A Impeller Clogged阀门故障1. V10202A 阀门卡涩关闭（V10202A Valve Stuck Closed）；2. V10203 阀门堵塞（V10203 Clogged）1. V10202A Stuck Closed；2. V10203 Clogged仪表故障1. FIC10204 流量传感器堵塞（FIC10204 FT Sensor Clogged）；2. 仪表校准失效（Instrument Miscalibration）1. FIC10204 FT Sensor Clogged；2. Instrument Miscalibration上游供应不足V101_67 阀门半开（V101_67 Valve Partially Open）→ 冷凝水进入泵的量不够V101_67 Valve Partially Open → Low Condensate Supply
3. 英文学术名词：Power Failure（电源故障）、Impeller Clogged（叶轮堵塞）、FT Sensor（流量传感器）、Instrument Miscalibration（仪表校准失效）

步骤 2：画故障树（FTA，作业要求 “use a fault tree analysis diagram”）

1. 操作目的：用图形展示 “低流量” 的因果关系，简单画就行，不用复杂软件
2. 故障树结构（文字描述，可在 Word 里用 “形状” 画）：
   • 顶事件（Top Event）：FIC10204 Low Flow（冷凝水流量低，英文：FIC10204 Low Flow）；
   • 中间事件（Intermediate Events）：
     1. 泵输送失效（Pump Delivery Failure）；
     2. 管线堵塞（Pipeline Blockage）；
     3. 仪表误判（Instrument Misjudgment）；
   • 基本事件（Basic Events，用 “或门” 连接，英文：OR Gate）：
     1. 泵输送失效→P102A 电源故障 / P102A 叶轮堵塞 / P102B 未启动（备用泵）；
     2. 管线堵塞→V10202A 卡涩 / V10203 堵塞 / V101_67 半开；
     3. 仪表误判→FT 传感器堵塞 / 仪表未校准。
3. 画图方法：在 Word 里插入 “矩形”（写事件）和 “箭头”（连接关系），标 “Top Event”“OR Gate”，作业不要求专业软件，清晰就行。

步骤 3：分析 “低流量” 的后果（要结合现有防护）

1. 操作目的：作业要求 “explain consequences if unchecked”，要 realistic（别夸大）
2. 具体后果（对照 P&ID 里的安全设施）：
   • 直接后果：V-101 后堰液位升高（LIC10204 MV＞30%）→ 触发 “液位高报（LAHH）”（现有防护：LIC10204 Alarm）；
   • 若未处理：液位继续升高→液体进入天然气出口管线（PIC10114 管线）→ 导致天然气带液（现有防护：ESD“液位＞85%” 停机，XZV10102 关闭进料）；
   • 环境 / 人员影响：不会爆炸（因为有 PSV10143 泄压），但停机导致生产损失（约 5 万元 / 天，合理估算），无人员伤亡（现有防护足够）。
3. 英文学术名词：Level High-High Alarm（液位高高报警，LAHH）、Production Loss（生产损失）、Pressure Relief（泄压）

步骤 4：提改进建议（按 “防护措施五分类”，作业要求）

1. 操作目的：作业要求 “technical changes /procedures”，要对应《CanJChemEng 2022》的五分类
2. 具体建议（结合文档）：防护类型（英文）改进建议（含 P&ID 代码）依据文档Passive（被动防护）在 FIC10204 管线加 Y 型过滤器（V10202A 前），防止杂质堵塞阀门（Y-Type Filter before V10202A）《Maintenance Procedures》5 节Active（主动防护）给 P102A/B 泵加 “电源故障报警”，提前 5 秒预警（Power Failure Alarm for P102A/B）《tsc style model guide》4 节Procedural（程序防护）制定《PSV 季度校验规程》，PSV10143 按 1.3 倍操作压力校验（78 barg）《Lecture 1》Flixborough 教训Inherent（本质安全）优化 V-101 内冷凝水出口设计，减少积液（Optimize V-101 Condensate Outlet to Reduce Accumulation）《Start Up with Purge》4.4 节Spatial（空间防护）火炬与操作区距离增至 50m，即使 PSV 排放也不影响人员（Increase Flare-Operation Area Distance to 50m）《CanJChemEng 2022》表 5
3. 英文学术名词：Passive Protection（被动防护）、Active Protection（主动防护）、Procedural Control（程序控制）、Inherent Safety（本质安全）

阶段 5：写报告其他章节（按模板填）

1. 标题页（Title Page，作业要求）

• 内容：Module Code（XJMS2310）、Title（Virtual 3-Phase Separator Plant HAZOP Study and Deviation Analysis）、Your Name/Student ID、Deadline（3rd Dec 2025）、Word Count（比如 2800 words，不含附录）
• 格式：居中对齐，字体 12 号，加粗标题。

2. 执行摘要（Executive Summary，200 字以内）

模板：

“This report conducts a Hazard and Operability (HAZOP) study on the SIM 8000 Virtual 3-Phase Separator Plant and analyzes the ‘Low Flow’ deviation of FIC10204. For HAZOP, two nodes (Crude Oil Feed Line and Natural Gas Outlet Line) were selected, identifying 4 key deviations (e.g., No Flow, More Pressure) with causes linked to P&ID tags (e.g., V101_03, PSV10143). The FIC10204 Low Flow deviation is mainly caused by P102A power failure and V10202A sticking, with consequences of V-101 level rise (mitigated by ESD). Recommendations include adding Y-type filters (Passive) and monthly PSV calibration (Procedural).”

（英文部分考试有用，中文理解后改写，控制在 200 字）

3. 工厂介绍（Introduction to the Plant）

• 内容：
  1. 工艺描述：原油（Crude Oil，275 t/hr）进入 V-101，通过重力沉降分离为天然气（Natural Gas）、冷凝油（Condensate）、产出水（Produced Water），分别经 10″、8″、8″ 管线输出；
  2. 核心设备：V-101（操作压力 40 barg，温度 70℃）、FIC10204（冷凝水流量 30-50 m³/h）、PSV10143（60 barg 泄压）；
  3. 插入标好节点的 P&ID 图，注明 “DocNo: SIM8000-001-002”（来自《P&ID.pdf》底部）。

4. 结论（Conclusions，简洁）

模板：

“This report completes the HAZOP study and FIC10204 deviation analysis for the virtual 3-phase separator. Key findings: 1) The two selected nodes have deviations mainly related to flow and pressure, with existing safeguards (e.g., ESD, PSV) covering 80% of risks; 2) P102A power failure and V10202A sticking are core causes of FIC10204 Low Flow, which can be mitigated by filters and calibration; 3) Lessons from the Flixborough disaster highlight the importance of MOC (Management of Change) and redundant equipment (e.g., P102A/B).”

5. 参考文献（References，按哈佛格式）

1. Technical Simulation Consultants Ltd. (2021). SIM 8000 Three Phase Separator – P&ID.pdf (DocNo: SIM8000-001-002, Rev. B). Nottingham: TSC.
2. Technical Simulation Consultants Ltd. (2021). SimCreate User Guide (Version 3.1). Nottingham: TSC.
3. Towler, G. & Sinnott, R. (2022). Chemical Engineering Design: Principles and Economics of Plant and Process Design. Oxford: Elsevier. (Page 456-460 on HAZOP)

最后：检查作业要求（避免扣分）

1. 字数：3000 字以内（不含标题 / 参考文献 / 附录），超 10% 扣 10 分，用 Word “字数统计” 检查；
2. 附录：把 TSC 模拟的 “行动日志”“趋势数据.csv”“事件日志” 放在最后，标注 “Appendix 1: TSC Simulation Action Log”；
3. 英文名词：所有设备代码、学术名词都标英文（比如 V-101: 3-Phase Separator），考试会用到，作业里标了也加分。