在役裝置安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)（SIL）評(píng)估

在役裝置安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)（SIL）評(píng)估主要內(nèi)容一、安全儀表系統(tǒng)與安全儀表功能二、安監(jiān)總局關(guān)于SIS的相關(guān)規(guī)定三、安全儀表系統(tǒng)（SIS）安全生命周期四、在役裝置SIS系統(tǒng)SIL評(píng)估主要內(nèi)容一、安全儀表系統(tǒng)與安全儀表功能一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估《關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理是指導(dǎo)意見》安監(jiān)總局116號(hào)文

涉及“兩重點(diǎn)一重大”在役生產(chǎn)裝置或設(shè)施的化工企業(yè)和危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存單位，要在全面開展過程危險(xiǎn)分析（如危險(xiǎn)與可操作性分析）基礎(chǔ)上，通過風(fēng)險(xiǎn)分析確定安全儀表功能及其風(fēng)險(xiǎn)降低要求，并盡快評(píng)估現(xiàn)有安全儀表功能是否滿足風(fēng)險(xiǎn)降低要求。

企業(yè)應(yīng)在評(píng)估基礎(chǔ)上，制定安全儀表系統(tǒng)管理方案和定期檢驗(yàn)測(cè)試計(jì)劃。對(duì)于不滿足要求的安全儀表功能，要制定相關(guān)維護(hù)方案和整改計(jì)劃，2019年底前完成安全儀表系統(tǒng)評(píng)估和完善工作。一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于印發(fā)危險(xiǎn)化學(xué)品從業(yè)單位安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)的通知（安監(jiān)總管三〔2011〕93號(hào)）

二級(jí)企業(yè)化工生產(chǎn)裝置未設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)，或涉及危險(xiǎn)化工工藝和重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品的化工生產(chǎn)裝置未根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)狀況設(shè)置安全聯(lián)鎖或緊急停車系統(tǒng)等，扣100分（A級(jí)要素否決項(xiàng)）。一級(jí)企業(yè)涉及危險(xiǎn)化工工藝的化工裝置未設(shè)置安全儀表系統(tǒng)，或未建立安全儀表系統(tǒng)功能安全管理體系，扣100分（A級(jí)要素否決項(xiàng)）。新建大型和危險(xiǎn)程度高的化工裝置，在設(shè)計(jì)階段未進(jìn)行儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)評(píng)估的，扣2分。一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估國(guó)家安全監(jiān)管總局《關(guān)于加強(qiáng)化工過程安全管理的指導(dǎo)意見》（安監(jiān)總管三〔2013〕88號(hào)）（十七）設(shè)備安全運(yùn)行管理。

開展安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)評(píng)估。企業(yè)要在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，確定安全儀表功能（SIF）及其相應(yīng)的功能安全要求或安全完整性等級(jí)（SIL）。企業(yè)要按照《過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全》（GB/T21109）和《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，設(shè)計(jì)、安裝、管理和維護(hù)安全儀表系統(tǒng)。一、為什么要開展SIL評(píng)估1.為什么要開展SIL評(píng)估一、為什么要開展SIL評(píng)估2.SIL評(píng)估解決的問題

應(yīng)該在哪里設(shè)置聯(lián)鎖？----HAZOP、LOPA

應(yīng)該設(shè)置什么樣的聯(lián)鎖？-----LOPA

如何設(shè)置聯(lián)鎖才能滿足風(fēng)險(xiǎn)降低需求？----SIS設(shè)計(jì)

如何管理和維護(hù)聯(lián)鎖，才能保持其功能？----操作與維護(hù)

不符合要求的如何整改？----依據(jù)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一、為什么要開展SIL評(píng)估2.SIL評(píng)估解決的問題

應(yīng)二、在役裝置SIL評(píng)估的主要內(nèi)容過程危害分析PHASIL定級(jí)建立的工藝過程的安全目標(biāo)（可接受風(fēng)險(xiǎn)）保護(hù)層分析（LOPA）報(bào)告（SIL定級(jí)報(bào)告）過程安全需求規(guī)范（SRS）HAZOP完善報(bào)告（對(duì)已經(jīng)開展過HAZOP報(bào)告）SIL驗(yàn)證報(bào)告SIL驗(yàn)證不符合項(xiàng)的建議等。二、在役裝置SIL評(píng)估的主要內(nèi)容過程危害分析PHA三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程1.

工藝過程危害分析PHA

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程1.工藝過程危害分析PHA三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程1.

確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)法律法規(guī)及企業(yè)實(shí)際，建立工藝過程的安全目標(biāo)（可容許風(fēng)險(xiǎn)）；

-----確認(rèn)量化的可接受風(fēng)險(xiǎn)值

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程1.確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)法三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程

（示例）三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程（示例）三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)法律法規(guī)及企業(yè)實(shí)際，建立工藝過程的安全目標(biāo)（可容許風(fēng)險(xiǎn)）；

-----確認(rèn)量化的可接受風(fēng)險(xiǎn)值（示例）

序號(hào)后果嚴(yán)重性可接受風(fēng)險(xiǎn)頻率備注人員財(cái)產(chǎn)環(huán)境1A輕微影響1.0E-11.0E-11.0E-12B中等影響1.0E-21.0E-21.0E-23C較大影響1.0E-31.0E-31.0E-34D較大1.0E-51.0E-51.0E-55E嚴(yán)重性的1.0E-61.0E-61.0E-6三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)法律法規(guī)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)石化安〔2018〕150號(hào)文推薦的

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程確認(rèn)可容許風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)石化安〔三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程2.確認(rèn)事故場(chǎng)景。對(duì)HAZOP分析中可能出現(xiàn)人員傷亡或后果相當(dāng)?shù)膱?chǎng)景三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程2.確認(rèn)事故場(chǎng)景。三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程2.確認(rèn)事故場(chǎng)景?，F(xiàn)有聯(lián)鎖回路進(jìn)行逐回路分析三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程2.確認(rèn)事故場(chǎng)景。三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定。對(duì)確認(rèn)的事故場(chǎng)景開展保護(hù)層分析，確認(rèn)是否需要安全儀表功能SIF及SIL等級(jí);-修正的風(fēng)險(xiǎn)圖、LOPAHAZOP--LOPA三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-修正的風(fēng)險(xiǎn)圖

風(fēng)險(xiǎn)被定義為發(fā)生傷害的概率與嚴(yán)重程度的組合。在過程領(lǐng)域，風(fēng)險(xiǎn)是以一下4個(gè)參數(shù)的函數(shù)：

------危險(xiǎn)狀況的后果（C）；發(fā)生危險(xiǎn)事件很可能導(dǎo)致的死亡和/或嚴(yán)重受傷的人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境影響的程度。CACBCCCD

（注：與企業(yè)制定的可結(jié)束風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)）

------占有率（暴露區(qū)域被占用的概率）（F）；在發(fā)生危險(xiǎn)事件時(shí)段內(nèi)暴露區(qū)被占用的概率。FAFB

------避免風(fēng)險(xiǎn)狀況的概率（P）；如果要求時(shí)SIF失效，暴露的人員能夠避免存在的風(fēng)險(xiǎn)狀況的概率。PAPB

------要求率（W）；在所考慮的SIF不存在的情況下，每年發(fā)生危險(xiǎn)狀況的次數(shù)。W1W2W3三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.

SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定。

-修正的風(fēng)險(xiǎn)圖

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.

SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-修正的風(fēng)險(xiǎn)圖風(fēng)險(xiǎn)圖法SIS選定示例2

在HAZOP研究中識(shí)別出一個(gè)SIF，存在200磅劇毒的碳酰氯從制作聚碳酸酯樹脂的反應(yīng)器中釋放出來的事故風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)將導(dǎo)致7.6人死亡，這種事故未減低風(fēng)險(xiǎn)的頻率為每112年發(fā)生一次。參照風(fēng)險(xiǎn)矩陣完成一個(gè)SIL選定。

由HAZOP報(bào)告可知：

C：可能導(dǎo)致7.6人死亡；

W：每112年發(fā)生一次

F：？

P：？

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.

SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-修正的風(fēng)險(xiǎn)圖

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程3.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定--保護(hù)層分析法三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-保護(hù)層分析（LOPA）

獨(dú)立保護(hù)層（IPL）具有以下特點(diǎn)：專一性：只被設(shè)計(jì)用來防止或減輕一個(gè)潛在的危險(xiǎn)事件的后果，由于多種原因都可能導(dǎo)致同一危險(xiǎn)事件，因此，多個(gè)事件情景都可由一個(gè)IPL來啟動(dòng)動(dòng)作。例如：某儲(chǔ)罐超壓可以由安全閥保護(hù)，但造成超壓的事件情景有多種。獨(dú)立性：IPL是與已驗(yàn)明的危險(xiǎn)相關(guān)系統(tǒng)的其他保護(hù)層相獨(dú)立的?？尚判裕嚎尚湃蜪PL能執(zhí)行所設(shè)計(jì)的那些功能（隨機(jī)失效和系統(tǒng)失效）。可審核性：它被設(shè)計(jì)成能有助于定期確認(rèn)保護(hù)功能。安全系統(tǒng)的檢驗(yàn)測(cè)試和維護(hù)是必要的。三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定-保護(hù)層分析（LOPA）示例

攪拌器停運(yùn)可能造成反應(yīng)器超壓泄漏，可接受頻率10-5次/年攪拌器馬達(dá)每?jī)赡晔б淮伪Ｗo(hù)層PFD為:-操作時(shí)間為一年的29%-操作響應(yīng)失效，PFD=0.1-驟停失效，PFD=0.1-減壓閥失效，PFD=0.07三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定。

-保護(hù)層分析（LOPA）示例

已知事件預(yù)期發(fā)生率=1.02×10-4已知可容風(fēng)險(xiǎn)水平=1×10-5不滿足可容許風(fēng)險(xiǎn)水平，需要一個(gè)超壓保護(hù)的SIF計(jì)算SIF的SIL:PFD=可容忍風(fēng)險(xiǎn)/預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)PFD=1×10-5/1.02×10-4=0.098RRF=1/PFD=1/0.098=10.2SIF必須是一個(gè)SIL1的系統(tǒng)，準(zhǔn)確地描述為SIL1且RRF大于10.2三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定。

-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確定

-保護(hù)層分析（LOPA）示例

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程4.SIF辨識(shí)及SIL等級(jí)確三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證。

對(duì)SIL1及以上的SIF（RRF大于等于10）進(jìn)行驗(yàn)證GB/T21109要求依據(jù)安全要求規(guī)范，設(shè)計(jì)符合要求的安全儀表系統(tǒng)，應(yīng)符合三方面要求：平均失效率（PFDavg/PFH）--滿足需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）或危險(xiǎn)失效頻率PFH（高要求或連續(xù)模式）；結(jié)構(gòu)約束（AC）----冗余形式;系統(tǒng)能力約束(SC)----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證。GB/T21三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.

SIL驗(yàn)證主要流程三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）影響因素三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）影響因素CPT---檢驗(yàn)測(cè)試能力TI----檢驗(yàn)測(cè)試時(shí)間間隔MT----SIF的操作壽命PTD---測(cè)試持續(xù)時(shí)間MTTR—平均修復(fù)時(shí)間三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）影響因素三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程5.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----結(jié)構(gòu)約束AC

為消除系統(tǒng)失效，達(dá)到一定的安全完整性等級(jí)，必須滿足硬件故障裕度（HFT）要求，HFT與設(shè)備的安全失效分?jǐn)?shù)、設(shè)備類型有關(guān)IEC61511.1-2003傳感器、最終元件和非邏輯控制器的HFT

注：HFT有條件減1三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----結(jié)構(gòu)約束三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----結(jié)構(gòu)約束三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程6.SIL驗(yàn)證-----結(jié)三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程7.SIL驗(yàn)證實(shí)例三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程7.SIL驗(yàn)證實(shí)例三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程7.SIL驗(yàn)證實(shí)例三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程7.SIL驗(yàn)證實(shí)例三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程8.SIL驗(yàn)證-----能力約束SC三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程8.SIL驗(yàn)證-----能三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程9.對(duì)不滿足要求的SIF提出其整改建議調(diào)整設(shè)備選型調(diào)整AC選擇合理的檢驗(yàn)測(cè)試時(shí)間間隔

三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程9.對(duì)不滿足要求的SIF提三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程10.SIL評(píng)估報(bào)告的主要內(nèi)容：SIL定級(jí)建立的工藝過程的安全目標(biāo)（可接受風(fēng)險(xiǎn)）保護(hù)層分析（LOPA）報(bào)告（SIL定級(jí)報(bào)告）過程安全需求規(guī)范（SRS）HAZOP完善報(bào)告SIL驗(yàn)證報(bào)告SIL驗(yàn)證不符合項(xiàng)的建議等。三、在役裝置SIL評(píng)估的主要流程10.SIL評(píng)估報(bào)告的主要內(nèi)四、目前在役裝置SIL評(píng)估的狀況

在役SIS系統(tǒng)在確定SIL等級(jí)并