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安全完整性等级 (SIL) 分析及应用 Safety Integrity Level (SIL) Analysis and Applications 【摘要】：过程工业涉及的领域广、危险性大，工厂除了在工艺设计阶段尽可能的考虑防止和减少各种潜在风险外，还必须附加额外的保护措施来控制危险的发生，如安全仪表系统(SIS)。本文结合实际例子介绍了SIS系统安全完整性等级(SIL)的应用，并对不同等级下SIS系统的硬件组成要求做了探讨。 Abstract: Process industry is involved a wide area of enterprises and hazardous, the factory shall try best to prevent and reduce potential risk at process design stage, besides other protective measures like safety instrument system (SIS) also shall be used to control occurrence of dangerous accidents. This paper has introduced basic theory of SIL level for SIS system, and also discussed SIS hardware requirement for different SIL levels. 关键词： SIL; SIS; 安全仪表系统 KEYWORD: SIL; SIS; Safety instrument system 引言 石油和化工大多数都是易燃易爆等危险品，同时自身的腐蚀性比价强，并且具有一定的危险性。在石油和操作的过程中，任何一个失误都会带来严重的危险，甚至是灾难性的的后果。 在最近几年的时间里，自动化仪表技术得到了快速的发展，特别是在半导体行业以及电子技术等行业的发展都是十分迅速的。控制系统以及控制仪表的超微型方向发展是非常迅速的，因此，为流程性石化装置以及自动化控制系统带来的革命性的变化和发展。工业自动化仪表能的提高，显著提高产品品质、减少人为失误、提高工作效率，实现人工操作无法的工作，逐渐为来越多的业主及工程人员所接受。安全仪表系统（Safety Instrument System - SIS） 在1998年，在国际电工技术委员会（IEC）主要针对自动异化产品的开发提出了IEC61508-1998 (GB20438-2006电子、电气、可编程电子安全相关系统的功能安全》标准； 2003年提出了IEC61511-2003 (GB21109-2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全Safety Integrity Level - SIL)提出了更加明显的要求。 安全完整性等级 (SIL)定义 SIL3和SIL4 安全完整性等级 (SIL)的应用及分析 安全仪表系统 根据IEC61511的定义，安全仪表系统（SIS）是指：如图3-1-1 图3-1-1（黄色部分：SIS系统；绿色部分：基本过程控制系统） 当违反特定的限定条件时自动将工业过程设置到安全的状态。当发生特定的容许条件时，容许过程安全的向前进行以及采取行动减轻工艺过程危险后果的发生。基本过程控制系统是主动的调节控制过程变量动态的时根据被测参数调过变量，正常生产程控制系统必须的， 3-1-2 SIS系统的构成 安全仪表功能通过SIS来实施成，SIS为有关特定危险事故的工艺获取或维持安全状态。安全周期 3-2-1安全周期表 如图3-2-1所示，安全整体性等级的选择 在实际的生产过程中SIL等级不能随意确定。SIL等级分配的方法主要是由两种，这两种是可以分为定量和定性两方面。运用定量和定性的风险方法自身是存在着可能性分类，并且针对分类进行描述，主要是运用风险矩阵以及风险图法进行分析。而保护层分析法作为计算SIL等级的半定量方法近年来也开始被广泛应用。 a，危险矩阵法，如下图所示 3-3-1危险矩阵示例 b，危险矩阵图法，如下图所示： 3-3-2危险矩阵图示例 应用分析 许多化工物料都是有毒、有害、易燃易爆的，一旦发生危险事故，会对环境、人身和设备等造成各种危害。工厂应当针对这些危害，使用一些不同级别的、独立的保护层，来防止或减少每个潜在的危险事件有可能造成的伤害。 保护层（Protection Layers） 降低风险应当从前从期的概念设计开始：选择先进的工艺过程，现场设备建筑的合理布局，识别潜在的风险。严格遵守设计标准和规范。这些都是从工艺设计的角度降低操作风险的办法。通过慎重选择