安全仪表功能回路设计及SIL验算

简要介绍了安全仪表功能(SIF)回路安全完整性等级(SIL)定级的方法;分别介绍了IEC 61508和ISA TR84.00.02中SIL验算的方法;以普通仪表和经过安全完整性等级认证的仪表为例,计算其平均失效概率(PFDavg),得出SIF回路的SIL。比较普通仪表和经过安全完整性等级认证的仪表组成的SIF回路,结合实际设计和应用情况,给出安全仪表系统(SIS)设计的建议。     

安全完整性等级验证方法的比较

目前安全仪表系统的可靠性建模方法主要是简易公式法和马尔科夫法(Markov),首先简要介绍了两种方法,其次采用两种方法验证某装置丙烯塔火炬减排安全仪表功能(SIF)的安全完整性级(SIL),最后对计算结果进行比较和分析。结果显示:对于SIL等级较高的工况,回路结构复杂,SIF的失效状态较多,此时公式法的计算结果准确性降低,而马尔科夫法计算较为准确,但是建立模型比较耗时。     

SIL验证技术中的PFDavg计算及关键参数设定

介绍了安全仪表系统的组成,对安全仪表系统完成设计后,SIL验证中的操作模式,要求时危险失效平均概率(PFD_AVG)计算所需任务时间、有效寿命,检验测试、检验测试间隔周期、检验测试覆盖率,PFD_AVG计算公式等关键参数进行了阐述说明。希望以此促进SIL验证的准确性和有效性,从而提高生产装置的安全性能。     

基于动态模拟的常压蒸馏装置SIL分析

安全完整性等级(Safety integrity level, SIL)作为安全仪表系统(Safety instrumented system, SIS)的定量指标,对装置的设计及风险分析都具有重要意义。常压蒸馏作为原油精制的关键过程,安全问题至关重要。为了保证常压装置安全运行,降低风险发生概率,减少财产损失,笔者提出了Dynamics SIL(Dyn SIL)的定量分析方法。首先,以传统的定性方法对常压塔顶压力联锁回路进行SIL分析,得出其SIL等级为N/A。然后,基于Dyn SIL以Aspen dynamics为工具模拟常压塔参数的偏离,分析重要变量应对外来扰动的响应情况,获得对应安全阀泄漏量的模拟结果。基于泄放量进行蒸汽云爆炸危害程度计算,确定了常压塔顶压力联锁回路的SIL等级为1。最后,模拟联锁回路的控制效果。结果表明,笔者所提出的定量分析方法比传统的SIL定性分析方法更为准确,从而验证了Dyn SIL定量分析方法的有效性。     

安全完整性等级衡量指标探讨

安全完整性等级(SIL)是安全仪表系统(SIS)的核心,围绕衡量SIL的4项指标:失效概率要求、硬件结构约束要求、系统失效避免及控制要求、软件要求,对照IEC 61508—2010中相关要求对构成安全仪表回路的硬件结构约束要求、系统失效避免及控制要求等展开了讨论,一般安全仪表回路的硬件结构是否满足相应的SIL等级要求,应由整个回路各组成部分中最低的SIL等级决定;冗余可提升冗余部分的SIL等级。就设计中如何满足系统失效避免及控制的要求给出了合理化建议。     

安全仪表回路改造的可靠性及误动作概率计算

安全完整性等级（SIL）评估技术是近几年发展起来的针对石化等行业的一种基于风险的资产管理方法,国际标准IEC 61508和IEC 61511的制定为石化工业等流程工业的SIL评估提供了依据,对于石化行业的安全生产具有重要的促进作用。根据SIL的计算方法对中海石油化学股份有限公司现有安全仪表回路进行评估改造的平均失效概率（PFD）和误动作概率（STR）进行理论计算,为安全仪表项目的前期论证以及技术改造提供了理论依据。     

克拉2天然气处理厂安全完整性等级分析

针对克拉2气田地面系统天然气处理厂涉及装置或系统的关键控制回路,进行了安全完整性等级(简称SIL)分析.通过分析确认目前安全仪表系统的SIL水平,结合相关标准要求,确定了装置或系统应该达到的SIL水平.对原设计SIL水平未达要求的控制回路提出了改进措施和实施方案,以此提高装置或系统联锁控制功能的安全性和完整性.     

SIL等级的一种评定方法及应用

主要论述安全仪表系统及SIL等级评定的重要性,介绍了安全仪表系统等级评定的相关内容以及确定安全仪表系统SIL等级的方法,重点阐述了校正风险图分析方法在安全仪表系统SIL等级评定中的应用过程。使用校正风险图方法对芳烃抽提装置回收塔回流罐液位高高联锁回路的SIL等级进行了评定,提出了如何达到SIL等级的定性措施。     

综合人因可靠性的输气站场安全仪表系统分析与优化

为提高输气站场的本质安全,针对有人因影响的安全仪表回路,将人为应急响应与原SIF回路构成一个串联系统,提出在观察阶段、判断阶段和决策阶段分别采用CREAM、HCR和THERP的人因可靠性模型求解失效概率,构建与人因可靠性相关SIL评估模型,并针对某输气站场分液罐的安全仪表系统进行SIL定级与优化。结果表明,人因部分的失效概率占比与执行机构的占比接近,说明人因可靠性可直接影响SIF回路的正常运行;改变冗余结构为1oo2型,测试周期变为0.5 a,可满足SIL验证的要求;可从岗位技能培训、应急安全演练、改善工作场所软硬件条件等方面降低SIS风险,确保SIS功能的安全可靠。     

安全仪表系统中传感器的选择探讨

安全仪表系统(SIS)能否保障装置的安全运行并降低事故发生的风险显得至关重要.结合海上采油平台的特性说明SIS中安全完整性等级(SIL)的选择方法,并针对IEC 61511的要求,简要讨论了在安全仪表回路中采用基于IEC 61508认证的传感器和基于使用经验的传感器时的选择方法、步骤、配置要求、使用限制、回路的PFD的计算确认等,以满足整个回路SIL的要求。