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。     

重油催化装置安全仪表系统可靠性与安全性分析

依照功能安全国际标准IEC61508及IEC61511的指导,使用可靠性评估软件Isograph和功能安全评估软件exSII。entia,通过故障树和对安全功能回路安全完整性等级（SIL）核算的方法,对重油催化两套安全仪表系统（SIS）进行可靠性分析和功能安全评估,并讨论SIS在实际运行中如何提高运行可靠性,最后从完善SIS运行维护、SIS功能安全管理规范以及对安全功能回路的整改三大方面提出确保其功能安全的措施。     

安全仪表系统中传感器冗余配置方式的分析

简述了安全仪表系统(SIS)的组成以及与安全仪表功能的关系;阐述了安全仪表功能的概念。SIS的安全完整性等级(SIL)与传感器、逻辑运算器、最终执行元件等组成部件的SIL等级密切相关。研究了标准中SIL等级要求与失效概率的对应关系,运用概率学分析了传感器各种冗余配置方式下传感器子系统安全完整性和可靠性的特点。指出在不同要求下的SIS设计中,应采用不同方式的冗余传感器配置。     

SIL评估技术在甲醇装置中的应用

依据IEC 61511标准,介绍了对某770kt/a整合甲醇装置的安全仪表系统(SIS)进行安全完整性等级(SIL)评估的过程,评估结果均能满足专利商规定的安全完整性等级要求。对引进国外专利商工艺包在设计过程中SIS的SIL评估过程中存在的诸如风险控制、安全联锁功能(SIF)识别、安全联锁逻辑结构的选择,DCS与SIS的共用以及独立保护层设置等问题进行了探讨,并提出了相应的解决方法。通过总结甲醇装置SIL等级定量评估经验,为在工程设计阶段实施SIS的SIL等级定量评估工作提供借鉴。     

关于DCS和SIS共用传感器的若干问题

针对构建安全仪表系统(SIS)和分散控制系统(DCS)各自独立保护层(IPL)时,不建议SIS和DCS共用传感器问题,分析了DCS独立保护层的数量问题,提出了LOPA的保护层设计改进方案：由SIL2的1个SIS独立保护层,取代DCS和SIS(SIL1)2个保护层,并从要求时危险失效平均概率、结构约束和系统完整性三个方面,进行了SIL等级验证。该方案证明了带SIL2认证的传感器和信号分配器可不做冗余,直接构建SIL2的回路。验证结论表明,在一定前提条件下,SIS和DCS可以共用传感器,而不必独立设置。     

SIS在过程工业应用中的典型问题探讨

介绍了电气、电子、可编程电子安全相关系统功能安全标准IEC61508以及过程工业安全仪表系统的功能安全标准IEC61511,以风险降低的目标要求为着眼点,在安全生命周期的架构下,确立了SIS工程实践的技术和功能安全管理体系,确保SIS实现风险降低的"绩效"水平。围绕IEC61508/IEC61511,试图探讨在SIS工程实践中需要重视并解决好的几个典型问题。包括:危险和风险分析、安全要求规格书、SIS设备(子系统)的选型与结构设计、安全仪表功能(SIF)的SIL评估,典型的功能安全管理活动,以及如何对现有装置的SIS系统进行安全评估。实施IEC61508/61511,基于"绩效"的SIS工程实践,就是试图在安全监控措施的投入成本和风险降低的收益之间找到一个平衡点。     

安全仪表系统SIL定级及LOPA的应用研究

安全仪表功能(SIF)的安全完整性等级(SIL)定级是安全仪表系统(SIS)设计的基础，在IEC 61511中定义了SIL定级的多种方法。对比分析了SIL定级应用较多的方法，如安全层矩阵法、修正风险图表法以及保护层分析法(LOPA),总结出LOPA分析方法的优点，并结合海上某采油平台上典型SIF回路的SIL定级过程介绍了保护层分析法(LOPA)的实际工程应用。     

安全完整性等级验证计算在化工装置中的应用研究

安全完整性等级(SIL)验证计算是安全仪表系统设计中重要的组成部分。介绍了SIL及验证计算方法,结合工程实例对典型的安全回路进行SIL验证计算,将计算结果和安全评估的SIL进行比较,确定回路安全仪表功能满足相应的SIL要求;通过对比IEC 61508-6与ISA-TR84.00.02-2两个标准的计算结果以及不同检测周期对两个标准计算结果的影响,阐述了两个标准的计算特点以及检测周期的选择对验证计算的意义。     

大型石化装置安全仪表系统设计探讨

以国外某石油化工装置安全仪表系统(SIS)设计为例,介绍了安全仪表完整性等级(SIL)的回路设计,有关平均失效概率(PFDavg)公式及简化公式的实际计算及分析,提出了在满足功能安全要求的前提下,减少中间环节,合理配置传感器、最终执行元件等建议,可供石化装置安全仪表系统工程设计参考。