濰坊危化品企業(yè)SIL驗(yàn)算步驟
更新時(shí)間:2026-01-18 點(diǎn)擊次數(shù):4
????IEC61508:電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全性(1)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常規(guī)系統(tǒng)運(yùn)行和故障預(yù)測(cè)能力兩方面的基本安全要求。這些要求涵蓋了一般安全管理系計(jì)和符合安全要求的過(guò)程設(shè)計(jì),其目標(biāo)是既避免系統(tǒng)性設(shè)計(jì)故障,又避免隨機(jī)性硬件失效。(2)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)為:對(duì)所有的包括軟、硬件在內(nèi)的安全相關(guān)系統(tǒng)的元器件,在生命周期范圍提供安全監(jiān)督的系統(tǒng)方法;提供確定安全相關(guān)要求的方法;建立基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),使其可直接應(yīng)用于所有工業(yè)領(lǐng)域。同時(shí),亦可指導(dǎo)其他領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn),使這些標(biāo)準(zhǔn)的起草基本概念、技術(shù)術(shù)語(yǔ)、對(duì)規(guī)定安全功能的要求等);鼓勵(lì)運(yùn)營(yíng)商和維護(hù)部門(mén)使用以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的技術(shù);建立概念統(tǒng)一準(zhǔn)架構(gòu)和體系。
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若執(zhí)行器是開(kāi)關(guān)閥,開(kāi)關(guān)閥具體哪幾個(gè)部件的PFD需要滿足SIL等級(jí)的要求,比如電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體等。
①開(kāi)關(guān)閥的電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體都需要進(jìn)行PFD值計(jì)算。尤其國(guó)外項(xiàng)目,需要提供單項(xiàng)的SIL證書(shū)。
②開(kāi)關(guān)閥可以采用PFD滿足SIL2等級(jí)的產(chǎn)品,應(yīng)也可以采用冗余的方式來(lái)滿足SIL等級(jí)要求,比如將一個(gè)開(kāi)關(guān)閥+一個(gè)電磁閥,改為一個(gè)開(kāi)關(guān)閥+兩個(gè)電磁閥,或是改為兩個(gè)開(kāi)關(guān)閥,這三種情況如何進(jìn)行PFD計(jì)算,如何進(jìn)行驗(yàn)證?
不同的配置影響的是RBD模式,因此只要借助專(zhuān)業(yè)軟件,例如SISsuite,按不同要求進(jìn)行配置即可。
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SIL定級(jí),即確定安全完整性等級(jí)。SIL定級(jí)是用來(lái)規(guī)定分配給安全儀表系統(tǒng)(SIS)的SIF的安全完整性要求的離散等級(jí)。
SIL定級(jí),是在HAZOP分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)、工藝裝置特性,企業(yè)性質(zhì)和管理要求,采用適宜的風(fēng)險(xiǎn)管理和SIL定級(jí)方法(一般使用LOPA分析方法),進(jìn)行SIL等級(jí)的確定。
安全完整性等級(jí)作為衡量安全功能重要因素,是安全系統(tǒng)的;安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、檢驗(yàn)評(píng)估、維護(hù)都是圍繞著SIL來(lái)進(jìn)行的;SIL成為領(lǐng)域內(nèi)合同的必備條款。
????目前的SIL定級(jí)有三種方法:1.矩陣法-定性;2.風(fēng)險(xiǎn)圖法-半定性;(保護(hù)層分析)法-半定量。風(fēng)險(xiǎn)圖法(半定性)能夠根據(jù)與受控設(shè)備和受控設(shè)備控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)因素來(lái)確定安全完整性水平。引入了許多參數(shù),這些參數(shù)共同描述了安全相關(guān)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或無(wú)法使用時(shí)危險(xiǎn)情況。從四組中選擇一個(gè)參數(shù),然后組合所選參數(shù)以確定分配給安全功能的安全完整性等級(jí)。該方法用于機(jī)械領(lǐng)域。風(fēng)險(xiǎn)圖的幾個(gè)糾正參數(shù)的解釋?zhuān)?)人員出現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的修正因子F,有2個(gè)選擇,經(jīng)常或不經(jīng)常,按照IEC61511附件E的做法,用FA不經(jīng)常,F(xiàn)B經(jīng)常(以10%的工作時(shí)間計(jì)算)(2)物料泄漏以后的后果修正因子P,有2個(gè)選擇,可能避免與不太可能避免,PA很可能避免,PB不太可能避免(3)對(duì)于SIF的要求頻率,在考慮其他IPL的情況下,用W來(lái)修正,W1,W2,W3。
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????軟硬件SIL的評(píng)估①硬件故障裕度的要求硬件故障裕度指部件或子系統(tǒng)在出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)硬件故障的情況下,功能單元繼續(xù)執(zhí)行所要求的儀表安全功能的能度N意味著N+1個(gè)故障會(huì)導(dǎo)致全功能的喪失。例如:硬件故障裕度為1,表示如有兩臺(tái)設(shè)備,它們的結(jié)構(gòu)應(yīng)使得兩個(gè)險(xiǎn)失效不得阻止安全動(dòng)作發(fā)生。為了減輕儀表安全功能設(shè)計(jì)中的潛在缺陷,IEC61511-1表5和表6定義了傳感器、端元件比較低的硬件故裕度。對(duì)儀表安全功能而言,傳感器、邏輯解算器和**終元件應(yīng)具有比較低的硬件故障裕度,硬件比較低的部件或子系統(tǒng)冗余。②硬件安全完整性的結(jié)構(gòu)約束硬件安全功能所聲明的比較高安全完整性等級(jí)受限于硬件故障裕度及執(zhí)行該安全功能的子系統(tǒng)的安全失效分?jǐn)?shù)(SFF)。表2和表3為A類(lèi)和B類(lèi)相關(guān)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)約束,表示在失效分?jǐn)?shù)(SFF)確定的情況下,SIL與比較低硬件故障裕度之間的在進(jìn)行SIL評(píng)估時(shí),我們首先要根據(jù)部件或子系統(tǒng)的失效模式是否已知、數(shù)據(jù)是否可靠、故障行為是否確定來(lái)區(qū)別硬屬于A類(lèi)還是B類(lèi)。然后,進(jìn)行SFF及PFD計(jì)算,對(duì)應(yīng)。即部件和相關(guān)子系統(tǒng)的安全完整性等確定子系統(tǒng)比較大硬件安全完整性等級(jí)時(shí),必須考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)約束,即在SFF確定前提下,故障裕度要求與SIL的對(duì)應(yīng)關(guān)系子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)約束。
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完美的SIL定級(jí)報(bào)告的完美指什么?SIL定級(jí)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:完整的SIF回路描述和結(jié)構(gòu);針對(duì)每個(gè)SIF回路的SIL定級(jí)和平均失效概率(PFDavg)。舉個(gè)完美的例子,“SIF16脫硫塔洗滌段三個(gè)溫度TAHH2102A/B/C(2oo3)停助燃風(fēng)機(jī)K132或關(guān)MOV0203(1oo2)”;測(cè)量信號(hào)位號(hào)明確,信號(hào)之間的取舍關(guān)系明確(2oo3),執(zhí)行動(dòng)作明確,執(zhí)行動(dòng)作位號(hào)明確,執(zhí)行動(dòng)作之間的關(guān)系也很明確(1oo2);PFD值和SIL等級(jí)也很明確。來(lái)個(gè)不太完美的例子:“醋酸儲(chǔ)罐T43201A液位低低聯(lián)鎖關(guān)閉閥門(mén)XV-43202A”,液位信號(hào)位號(hào)怎么沒(méi)有了?出現(xiàn)這種情況多半因?yàn)樵诙?jí)階段,P&ID未定稿,或者這是個(gè)擬定新增加的信號(hào),當(dāng)時(shí)不知道位號(hào)。這時(shí)候,只有依靠?jī)x表工程師來(lái)找出對(duì)應(yīng)位號(hào)來(lái)完成回路了。
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