1、1SIL定級分析方法SIL定義IEC61511（參考文獻(xiàn)i）中對安全完整性等級（SIL）的定義是指在一定時間、一定條件下，安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行其所定義的安全功能的可靠性。安全完整性等級（SIL）由兩部分組成：硬件安全完整性等級，這部分的安全完整性與隨機(jī)硬件危險失效有關(guān)，主要體現(xiàn)在安全儀表功能的運(yùn)行過程中，與部件的功能退化及老化等有關(guān)；系統(tǒng)安全完整性等級，這部分的安全完整性與系統(tǒng)的危險失效有關(guān)，主要與系統(tǒng)設(shè)計、制造流程、變更改造、操作規(guī)劃以及文檔記錄等有關(guān)。安全完整性等級（SIL）是一種離散的等級，用于規(guī)定分配給安全儀表系統(tǒng)中安全功能回路在需求時的失效概率。SIL等級的說明參見表1.1。表1.1安全

2、完整性等級（SIL）劃分安全完整性等級需求時的失效概率（PF。目標(biāo)風(fēng)險降低系數(shù)SIL10.010.110100SIL20.0010.011001000SIL30.00010.001100010000SIL40.000010.000110000100000SIL定級分析方法應(yīng)用風(fēng)險評價矩陣和保護(hù)層分析（LOPA方法，基于IEC61508/61511標(biāo)準(zhǔn)來評價裝置現(xiàn)有的安全功能回路所需的安全完整性等級（SIL）。SIL定級分析采取會議的形式，利用頭腦風(fēng)暴的方法進(jìn)行。結(jié)合相應(yīng)的工藝流程設(shè)計、聯(lián)鎖設(shè)置和HAZOP分析結(jié)果，來識別、分析裝置中各聯(lián)鎖是否承擔(dān)安全功能，是否屬于安全儀表功能（SIF）回路。對

3、于所識別出來的安全儀表功能回路，則進(jìn)一步分析對此安全功能產(chǎn)生要求的因素有哪些，其要求頻率是什么。綜合考慮和分析所需保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)中已有的各類保護(hù)措施，并討論其降低風(fēng)險的有效性；依據(jù)殘余風(fēng)險的水平和公司風(fēng)險可接受水平的高低來判定所需安全儀表功能回路的完整性等級。這些風(fēng)險包括人員傷亡、環(huán)境破壞以及直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。確定SIL的目的是通過應(yīng)用可靠的安全儀表系統(tǒng)來降低危害事件的風(fēng)險，從而把系統(tǒng)的風(fēng)險降低到可接受水平。該研究方法的特點是:保護(hù)層分析（LOPA:用于分析工藝流程中所保護(hù)對象可能發(fā)生的危害事件偏離情形，以及導(dǎo)致危害事件產(chǎn)生的原因、后果和各種保護(hù)措施等；風(fēng)險等級矩陣：利用風(fēng)險等級矩陣來確定各

4、個安全儀表功能（SIF）回路所需求的安全完整性等級（SIL）。本次所用的LOPA定級矩陣如表1.2所示。表1.2-LOPA-SIL分析方法矩陣公司SIL定級風(fēng)險矩陣頻率等級>1FSIL0SIL1（安全）SILa（環(huán)境、財產(chǎn)）SIL2（安全）SIL1（環(huán)境、財產(chǎn)）3410-11ESIL0a12310-210-1DSIL0SIL0a1210-310-2CSIL0SIL0SIL0a110-410-3BSIL0SIL0SIL0SIL0a<10-4ASIL0SIL0SIL0SIL0SIL0頻率后果12345后果等級內(nèi)容說明如下：SIL0表示無功能安全要求；SILa表示推薦功能安全，并要求進(jìn)行

5、功能測試，但無需驗證功能安全的完整性，功能安全有可能被并入過程控制系統(tǒng)中；SIL1、SIL2、SIL3和SIL4情形時，安全儀表系統(tǒng)宜從過程控制系統(tǒng)中獨立出來，應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的SIL確認(rèn)和驗證程序；所需SIL級別越高，獨立性要求也越高。后果嚴(yán)重性判定標(biāo)準(zhǔn)1.3.1人員傷亡后果對相關(guān)建議的風(fēng)險參數(shù)進(jìn)行了分級，參考公司風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)（暫行）制定之人員傷亡后果參數(shù)分級參見表1.3。表1.3人員傷亡后果分級及參數(shù)說明5死亡>1人或重傷、急性職業(yè)中毒>5人或輕傷>10人4死亡1人或重傷、急性職業(yè)中毒25人或輕傷610人3重傷、急性職業(yè)中毒1人或輕傷25人2輕傷1人1出現(xiàn)急救事件1.3.2環(huán)境破壞

6、后果人員傷亡后果分級說明環(huán)境破壞后果分級及其參數(shù)說明可參見表1.4表1.4-環(huán)境破壞后果分級及參數(shù)說明環(huán)境破壞后果分級說明51. 發(fā)生在廠界外的化學(xué)品泄漏量超過10噸，造成重大污染的。2. 事故使得區(qū)域生態(tài)功能部分喪失或瀕危物種生存環(huán)境受到污染。3. 事故使得當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會活動受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致群眾疏散。4. 事故造成水域大面積污染，或縣級城鎮(zhèn)水源地取水中斷。41. 發(fā)生在廠界外的化學(xué)品泄漏量1噸以上，造成污染的。2. 因事故造成跨縣級行政區(qū)域糾紛，引起一般群體性影響。31. 發(fā)生在廠界內(nèi)的化學(xué)品非受控泄漏超過1噸，造成污染的。2. 發(fā)生在廠界外的化學(xué)品泄漏量1噸以下，造成污染的。2發(fā)生在廠界

7、內(nèi)的化學(xué)品非受控泄漏1噸以下，造成污染的。1發(fā)生在廠界內(nèi)非受控排放，可能造成污染1.3.3經(jīng)濟(jì)損失后果經(jīng)濟(jì)損失后果分級及其參數(shù)說明可參見表1.5。表1.5經(jīng)濟(jì)損失后果分級及參數(shù)說明經(jīng)濟(jì)損失后果分級說明5>1000萬元（人民幣）4>100萬元（人民幣）3>10萬元（人民幣）2<10萬元（人民幣）<1萬元（人民幣）失效頻率基礎(chǔ)數(shù)據(jù)危險事件的發(fā)生頻率通常與設(shè)備失效頻率相關(guān)。表1.6中失效頻率數(shù)據(jù)結(jié)合了美國CCPS（CentreforChemicalProcessSafety）在“保護(hù)層分析（LOPA”中提供的工藝系統(tǒng)中各類安全保護(hù)層的失效頻率，PDS數(shù)據(jù)手冊2006版中

8、的閥門誤動作失效率以及勞氏咨詢DataDossier中的部分管道失效頻率，可以作為評估初始事件發(fā)生頻率的參考數(shù)據(jù)。表1.6-典型初始事件及發(fā)生頻率初始事件描述發(fā)生頻率（1次/每X年）基本工藝控制回路完整的儀表回路，包含傳感器、控制器和最終執(zhí)行元件10一個儀表失效單個儀表失效10多個儀表失效多個儀表失效100壓力調(diào)節(jié)閥在清潔環(huán)境下，且定期維護(hù)的壓力調(diào)節(jié)閥或減壓閥10操作者行為每日或每周操作一次。操作者進(jìn)行過具體培訓(xùn)1每月或每季度操作一次。操作者進(jìn)行過具體培訓(xùn)10每年，隔年操作一次或短期停機(jī)。操作者進(jìn)行過具體培訓(xùn)100操作流程中未涉及的操作，需公司管理者批準(zhǔn)進(jìn)行1000進(jìn)料中斷任何原因?qū)е碌倪M(jìn)料中斷，如泵失效、堵塞或主要供給問題10電源中斷任何原因?qū)е碌碾娫粗袛?0初始事件描述發(fā)生頻率（1次每X年）進(jìn)料過量任何原因?qū)е逻M(jìn)料過量，如工藝問題或主要供給問題10執(zhí)行機(jī)構(gòu)誤動作設(shè)備誤動作，如截止閥關(guān)閉、泵停機(jī)和排污閥打開10泄壓閥打開過早過早打開導(dǎo)致事故100機(jī)械失效（金屬元件）無運(yùn)動部件一一無振動1000低振動100局振動10機(jī)械失效（非金屬元件）無運(yùn)動部件一一無振動100低振動10局振動1機(jī)械失效（管線）無運(yùn)動部件一一無振動100低振動10局振動1電動驅(qū)動設(shè)備單一泵（或送風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)）