SIL定级及验证示例-1.ppt

典型的独立保护层1.基本过程控制系统BPCS：PFD0.1 BPCS与SIS完全独立； BPCS故障不是造成期望事件的原因； BPCS有可用的长安崎和执行器来执行与SIS相似的功能。2.操作员干预： PFD0.1 操作员训练有素、有足够的相应时间、总是在监控过程。3.泄放设施（安全阀、爆破片等）： PFD 0.1～0.014.修正因子（MC） 使用因子=风险存在时间/周期 占有率=暴露时间/总时间（针对人员） 点火率：易燃气体≌0.3；易挥发液体 0.1；重质液体0.1 SIL定级---保护层分析法示例 搅拌器马达每两年失效一次 保护层PFD为: - 操作时间为一年的29% -操作响应失效，PFD=0.1 -骤停失效，PFD=0.1 -减压阀失效，PFD=0.07 反应器超压爆炸的保护层分析 反应器超压爆炸的保护层分析 起始时间：搅拌器马达每两年失效一次 ---失效频率0.5/年 保护层PFD为: ---操作时间：一年的29%（MC） ---操作响应失效：PFD=0.1 ---骤停失效：PFD=0.1 ---安全阀失效：PFD=0.07 反应器超压爆炸的保护层分析 确定是否需要SIF及计算所需的SIL 确定是否需要SIF及计算所需的SIL 已知事件发生率=1.02×10-4 已知可容风险水平=1×10-5 不满足可容许风险水平，需要一个超压保护的SIF 计算SIF的SIL: PFD=可容忍风险/预期风险 PFD = 1×10-5 / 1.02×10-4 = 0.098 RRF = 1/PFD = 1/0.098 = 10.2 SIF必须是一个SIL1的系统， 准确地描述为SIL1且RRF大于10.2 6.SIF的约束条件（GB/T21109//IEC61511） GB/T21109要求依据安全要求规范，设计符合要求的安全仪表系统，应符合三方面要求： 平均失效率（PFDavg/PFH）--满足需求时的失效概率PFDavg(低需求模式）或危险失效频率PFH（高要求或连续模式）； 结构约束（AC）----冗余形式; 系统能力约束(SC)----（IEC61511-2016） 需求时的失效概率PFDavg(低需求模式） 危险失效频率PFH （高要求或连续操作模式） 约束条件二 ：硬件故障裕度HFT 硬件故障裕度HFT（低要求操作模式下）：b）传感器、最终元件和非逻辑控制器的最低硬件故障裕度HFT有条件的减1：----根据以往使用的情况选择装置硬件；----装置只允许调整过程参数、如：测量范围、上限或下限失效指示；----装置过程的参数调整受保护，如跳线、密码；----功能又小于4的SIL要求 约束条件二 ：硬件故障裕度HFT 硬件故障裕度HFT（低要求操作模式下）：硬件故障裕度HFT（结构约束）。为克服系统失效a）逻辑控制器的最低硬件故障裕度HFT SIL 最低硬件故障裕度（HFT） SFF＜60% SFF 60%～90% SFF＞90% 1 1 0 0 2 2 1 0 3 3 2 1 4 应用特殊要求（见GB/T20438-2006） 三、SIL验证 平均失效概率（PFDavg/PFH） SIF回路所有设备及附件的总失效概率PFDSystem应小于等于要求的PFDavg SIF的PFDavg计算示例 冗余结构与PFD SIF的约束条件2 结构约束（AC）： 为消除系统失效，达到一定的安全完整性等级，必须满足硬件故障裕度（HFT）要求，HFT与设备的安全失效分数、设备类型有关 IEC61508.2 IEC61511.1-2003传感器、最终元件和非逻辑控制器的HFT 结构约束（AC） 不当之处，请指正。 谢谢！ * * 安全仪表系统安全完整性等级 评估示例 安全仪表系统安全完整性等级评估主要内容 过程危害分析PHA SIL定级建立工艺过程的安全目标（可接受风险） SIF辨识及其SIL等级确定（SIL定级） 过程安全需求规范（SRS） HAZOP完善报告（对已经开展过HAZOP） SIL验证 SIL验证不符合项的建议等。 一、过程危害分析PHA 由一组专家系统地评价过程的每一个部分以确定可能的风险，列出可能引发事故的事件、这些事故潜在的后果及已有的能够防止事故发生的安全装置，最后，PHA建议其他一些能够降低过程风险的措施。 ①识别过程及相关设备的危险事件及原因； ②识别危险事件发生的顺序、可能性及后果； ③能够防止事故发生的安全装置； ④建议其他一些能够降低过程风险的措施 最常用“危险与可操作性研究（HAZOP）” 危险及可操作性分析HAZOP示例