安全仪表系统的Markov建模方法研究

对安全仪表系统(SIS)的功能结构、安全生命周期以及功能安全的实现方法进行了分析,并提出了基于马尔可夫(Markov)建模的SIS的安全完整性等级计算软件的设计方案,采用VB6.0和Matlab进行了软件的开发实现.我们针对1oo2冗余结构的装置进行了SIL的计算,证明马尔可夫建模方法的安全完整性等级(SIL)计算相对于其他建模方法的灵活性.它既能反映安全仪表系统之间的静态关系,又能反应系统的动态变化,并且不受设备之间依赖关系的影响.同时马尔可夫建模可靠性的定量分析精度高,一次建模可求得安全仪表系统的安全失效率PFS和危险失效率PFD和安全完整性等级SIL等多个可靠性指标.     

在役安全仪表系统的SIL验证方法与实例

针对国内过程工业安全仪表系统(SIS)应用中出现的不规范问题,提出要加强安全仪表系统评估和SIL验证等工作的管理,以确保SIS系统满足所需要的风险降低要求。依据SIS相关标准,介绍了SIL验证的方法、程序、在役安全仪表系统SIL验证时应具备的条件及验证不满足时的建议和措施。对某化工装置中设备液位联锁回路的检验测试周期需要延长的变更要求进行了SIL验证计算,确保了SIS系统的安全应用。     

利用继电器控制系统实现简单的安全联锁功能

随着企业对安全生产的要求越来越高，已运行多年的老旧控制系统中，部分安全仪表功能(SIF)回路已经无法满足安全完整性等级(SIL)要求，在升级改造过程中有可能出现I/O点数较少、预算不足、控制室空间不够等因素，导致无法新增以可编程控制器为逻辑控制器的安全仪表系统(SIS)。针对以上工况，以某实际项目为例，对如何利用继电器控制系统实现满足SIL等级的安全联锁控制回路提供一个设计思路。     

安全仪表系统软件开发完整生命周期的研究

工业过程的安全生产一直都是非常严峻的课题,安全仪表系统(Safety Instrumented System:SIS)是保障工业过程安全生产的重要措施之一,在危险发生时正确执行其安全功能,对工业安全生产具有重大意义。而SIS软件是SIS能够执行安全功能的关键,故提出了基于IEC61508标准的SIS软件开发完整生命周期的研究,主要介绍了系统安全完整性等级(Safe Integrity Level:SIL)确定、软件结构设计、系统安全确定和功能认证阶段开发流程。SIS系统软件开发完整生命周期的研究对基于IEC61508标准的功能安全型仪表开发具有一定的参考价值。     

空分压缩机组安全完整性技术等级(SIL)技术评估应用及分析

依据相关IEC和API标准,对空分装置三大机组(蒸汽透平、空压机和增压机)的安全联锁系统(SIS)做了安全完整性等级(SIL)技术评估,确定了空分三大机组安全联锁系统中的安全联锁功能(SIF),给出了各安全联锁功能(SIF)所需达到的安全完整性等级(SIL),提出并分析了空分三大机组安全联锁系统中存在的多个典型问题,最后针对问题分别给出了相应的改进建议。研究结果对空分装置三大机组和类似机组的安全、稳定、长周期运行有借鉴意义。     

SIL评估中共用测量单元结构可靠性计算探讨

近十年来,随着安全联锁系统完整性等级(SIL)评估工作在炼油、化工、电厂等装置中的开展,实际评估工作中出现了很多不同于IEC 61508和IEC 61511标准规定典型逻辑结构(如1oo1、1oo2、2oo3等)。针对多个传感器共用测量模块的特殊逻辑结构,IEC标准并未给出其可靠性计算的具体方法和公式。通过故障树分析,等效拆解特殊逻辑结构为多个典型结构,准确得到了每个安全联锁功能的安全完整性等级,避免了SIL定级计算错误可能引起的事故,为SIL评估的深入且顺利开展提供了保障与技术储备。     

基于证据理论的共因失效因子不确定性分析

安全仪表系统常通过计算其平均要求时失效概率(PFD(avg))来验证其是否满足目标安全完整性水平。计算PFD(avg)的众多参数中,共因失效因子β的变化对输出结果的影响是最大的。然而,由于共因失效的复杂性,β的估算十分困难。标准IEC61508中通过专家对一系列问题的评分来估算β,却没有考虑评分本身存在的不确定性以及多专家评分的影响,难以得到十分可信的β。针对以上问题,本文提出一种基于证据理论的β因子不确定性分析方法,以解决专家评分不确定性和多专家评分融合的问题。此方法将专家、专家评分和得分区间分别视为证据理论中的证据源、证据和焦元,并定义了焦元的权值(WFE)概念,最后将各焦元权值与对应的基本β值相乘后求总和得到新的考虑了不确定性的β。文章最后通过实例验证了方法的实用性和可行性,并且由分析知增加证据源会改变融合结果的不确定度,并且融合结果的不确定度与证据间总的冲突程度成正比。     

基于外贴式液位开关的球罐SIS安全仪表系统设计

液位是储罐主要的控制参数,形式不同的储罐液位测量要求也不尽相同,本文根据外贴式液位开关的工作原理分析了其在实际使用中的优势。在化工生产中,为防止和降低石油化工工厂或装置的过程风险需设置SIS安全仪表系统,该系统的合理设计以及运行情况直接影响到装置的安全运行。本文针对某项目中的重大危险源丁二烯球罐,根据其SIL等级分析确定了球罐SIS系统的主要控制参数,具体设计了基于外贴式超声波液位开关的SIS安全仪表系统及完整的联锁控制,并投入生产运行。在实际生产中外贴式超声波液位开关可靠性高、维护简单,工作量小,设计的SIS系统安全稳定性高、运行情况良好,保证了项目罐区和整个厂区的安全生产。     

火/气探测系统与安全仪表技术

火/气探测系统(FGS)是保护人员、环境及设备关键的安全部件,但火/气探测系统的产品、技术和设计基础与仪控系统不完全相同,因此国际上一直质疑是否应将FGS纳入安全仪表系统(SIS)及要求具有SIL2或SIL3安全完整性等级认证。本文综合TüV及ISA专家的视点从不同视角探讨如何妥善使用安全标准及技术并优化火/气探测设备布置以期获得最大的风险减轻效果。     

艾默生加强用于智能安全传感器系统的数字阀控制器

2008年3月13日,艾默生过程管理公司已宣布推出其SIL3的加强版,被鉴定的Fisher FIELDVUE SIS DVC6000数字阀。此次性能的增加可帮助改善可靠性、灵活性和紧急停车阀解决方案的实用性。ESD最终控制系统部件由安全的经验证的传感器和SIL3额定系统和艾默生数字智能SIS解决方案整合而成。