安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)（SIL）評(píng)估方法《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見（安監(jiān)總管三〔2014〕116號(hào)）》要求：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。《國家安全監(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)》：對(duì)涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品、重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝和危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源（以下統(tǒng)稱“兩重點(diǎn)一重大”）的生產(chǎn)儲(chǔ)存裝置進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)分析，要采用危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）技術(shù)，一般每3年進(jìn)行一次。對(duì)其他生產(chǎn)儲(chǔ)存裝置的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)分析，針對(duì)裝置不同的復(fù)雜程度，選用安全檢查表、工作危害分析、預(yù)危險(xiǎn)性分析、故障類型和影響分析（FMEA）、HAZOP技術(shù)等方法或多種方法組合，可每5年進(jìn)行一次。目前SIL評(píng)估主要依靠保護(hù)層分析（LOPA）來確定每一個(gè)安全儀表功能（SIF）的安全完整性等級(jí)（SIL）。一個(gè)典型的化工過程包含的保護(hù)層，如本安設(shè)計(jì)、BPCS、報(bào)警與人員干預(yù)、安全儀表系統(tǒng)、物理保護(hù)、釋放后保護(hù)措施、工廠應(yīng)急響應(yīng)和社區(qū)應(yīng)急響應(yīng)等（如下圖示）。LOPA是一種半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，一般使用初始事件頻率、后顧嚴(yán)重程度和IPL失效頻率的數(shù)量級(jí)大小來表征場(chǎng)景的風(fēng)險(xiǎn)。

報(bào)警及操作員干預(yù)其步驟主要包括：安全儀表系統(tǒng)（SIS）物理防護(hù)（抗爆墻.圍堰等）減壓設(shè)施報(bào)警及操作員干預(yù)其步驟主要包括：安全儀表系統(tǒng)（SIS）物理防護(hù)（抗爆墻.圍堰等）減壓設(shè)施〔安全閥、曝破膜等）應(yīng)急響應(yīng)（緊急廣播*人員疏散、火災(zāi)消防等）1）SIF選擇；2）場(chǎng)景識(shí)別及篩選；3）IE確認(rèn)；4）IPL評(píng)估；5）場(chǎng)景頻率計(jì)算；）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策，分配SIF的SIL等級(jí)；）下一個(gè)SIF重復(fù)以上步驟，直至所有場(chǎng)景分析完畢。LOPA分析是考驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)積累和方法掌握，對(duì)于LOPA分析團(tuán)隊(duì)，需具有工藝、儀表、安全、設(shè)備等多方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，熟悉各種不同化工生產(chǎn)裝置的風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)。可以說，—個(gè)LOPA分析團(tuán)隊(duì)水平的高低，直接影響最終LOPA分析的質(zhì)量。在之前的一些項(xiàng)目中，我們所采用上海歌略RiskCloud軟件，軟件中內(nèi)嵌了HAZOP分析的一些案例，有些時(shí)候會(huì)對(duì)我們起到一些提示作用。使用LOPA模塊定級(jí)功能，雖然Excel做LOPA也沒有問題，但其對(duì)于新手來說，是一個(gè)挑戰(zhàn)！采用軟件中的LOPA模塊定級(jí)后，對(duì)后期的驗(yàn)算工作更加便捷（LOPA定級(jí)所要求的SIL能力與SIL驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)的比對(duì)，方便我們判斷哪些SIF的驗(yàn)算是沒有通過的）。下圖對(duì)比示例，藍(lán)色的是LOPA定級(jí)所要求，最后一列是SIL驗(yàn)算的最終等級(jí)。+htl石m皿@1?口■:b▼峠嘻.?e；i□ifhkjhvBFnuopmf■mFwa■leiw*■勻喧曲?■?叩■■vuD*mFmMiswIM!如何進(jìn)行SIL驗(yàn)算在進(jìn)行了SIL定級(jí)之后，為了驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)是否按照SIL定級(jí)所要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、采購和安裝，需進(jìn)行SIL驗(yàn)算工作oIEC標(biāo)準(zhǔn)給出了簡化方法，使用可靠性框圖法（RBD方法）輸出結(jié)果精度較低，且對(duì)多樣性冗余及2oo4以上的冗余未給公式。化工過程生產(chǎn)中的邏輯是復(fù)雜的，如甲醇合成中的3oo15、因此業(yè)內(nèi)主流的做法是使用基于Markov方法進(jìn)行SIL驗(yàn)算，這也是功能安全工程師選擇借助SIL驗(yàn)證軟件的原因。2003結(jié)構(gòu)的馬爾可夫模型介紹系統(tǒng)初始狀態(tài)時(shí)全部3個(gè)通道的運(yùn)行狀態(tài)均為正常狀態(tài)。3個(gè)通道的4種模式的失效會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)離開初始狀態(tài)。另外，共因失效也需要考慮。對(duì)于兩個(gè)通道存在3種組合方式：AB、AC和BC,表示3組共因失效。在狀態(tài)1,一個(gè)通道出現(xiàn)檢測(cè)到的安全失效。在狀態(tài)2，一個(gè)通道出現(xiàn)未檢測(cè)到的安全失效。在狀態(tài)1和狀態(tài)2,系統(tǒng)降級(jí)為1oo2結(jié)構(gòu)。在狀態(tài)3，表明一個(gè)通道出現(xiàn)檢測(cè)到的危險(xiǎn)失效。在狀態(tài)4，一個(gè)通道出現(xiàn)未檢測(cè)到的危險(xiǎn)失效。在狀態(tài)3和狀態(tài)4，系統(tǒng)降級(jí)為2002結(jié)構(gòu)。在1、2、3、4各狀態(tài)，系統(tǒng)尚未失效。在狀態(tài)1和2系統(tǒng)仍處于運(yùn)行狀態(tài)，正常通道再次出現(xiàn)安全失效將使系統(tǒng)安全失效，而正常通道出現(xiàn)危險(xiǎn)失效將使系統(tǒng)又降一級(jí)。在狀態(tài)3和4,系統(tǒng)運(yùn)行在2oo2配置。當(dāng)出現(xiàn)正常通道的危險(xiǎn)失效，系統(tǒng)將會(huì)危險(xiǎn)失效，而正常通道出現(xiàn)安全失效也將使系統(tǒng)又降一級(jí)。假設(shè)系統(tǒng)修理時(shí)所有的故障單元會(huì)被修復(fù),因此,所有的修復(fù)將使系統(tǒng)回到狀態(tài)0。SIL驗(yàn)算工具歌略RiskCloud風(fēng)險(xiǎn)分析軟件的SIL驗(yàn)算模塊,基于Markov方法開發(fā),我們?cè)谑褂眠^程中進(jìn)行了對(duì)比,計(jì)算結(jié)果比較精準(zhǔn)，軟件能根據(jù)IEC61508標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出PFD，RRF、STR、HFT、MTTFs等相關(guān)參數(shù)，還包含了最新的IEC61508提到的系統(tǒng)性能力,也可實(shí)現(xiàn)功能安全回路結(jié)構(gòu)的繪制,同時(shí)也可以繪制出各部件對(duì)功能回路可靠性的貢獻(xiàn)率餅圖，及不同檢驗(yàn)測(cè)試周期Ti下的PFD變化趨勢(shì)，然后可以導(dǎo)出Excel報(bào)告，對(duì)于整理報(bào)告非常方便，報(bào)告的內(nèi)容也比較豐I—1-1富。軟件提供了多種統(tǒng)計(jì)圖形，便于用于直觀地查看安全儀表管理的薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地提高安全儀表管理。4DSUNOKDDNDUNDOCOJCFDDFDUSDMDDNSDN4DSUNOKDDNDUNDOCOJCFDDFDUSDMDDNSDNDUN3AnmH嚴(yán)■:禪馬"丁「首小IM□IE臥*■?"；f?〒—-d去-”■審h;口;訃1■古pnA加py■竝9刊—if$ilEKfM^QjPWrt*■lOfit中*?■tljMilt單*”7即4fcGHIf芒i^a^wnFiUH^tJE“：：”□"邃B召總ai-rjj??昭L71匕就卅的用?hilh：HM識(shí)a卞bfhl牌I鼻PfDHiIHni-DllHriFJ1*SIL2jh-QjCkh剛■■-iIPj旬F0HI「ili囂LIHUH|G|JP13R!Ia：IT|UI￥|譜IZ|￥SIFifi巳SSFIE4F呂祐)1-1000L&DQ2&1^il4^^^fi^l71ZSVWI5IFB<矗上申闊!E#llD10C朋鹹沁石7瓦i￡現(xiàn)>10?肛力乜応魁hfil莊醸3M.￡^.-.：?：■'IftfrWlRlILT沁B?r總酣q6H>SDJLEUADDADUTEDM?nCT1i_IECA1KSA2f11WJ11lXl1Uu1IWI11ihwLLA1WLIM&I15a''"：!!?3MLW3ICLtWaH煜ci.e4IbeHM1D01Hl312doa10GJQ-1□2疋4ine”鬲于r11lXl11-TeiC0<iV10!j4a0u鼻丿*■國4a]2駁bLUfr!^.—A￡3tt4T*.nL1oo1t1O(]11FVUOffJ￡3S3aE17424VJDCD41IEJJ7nBBOE-ne4劃120T52C-24Do(?11U7911HCB廿0nHDOEQT41!DlTB岡C■兀HM03聲WDBTOE064H2關(guān)于數(shù)據(jù)庫部分，軟件內(nèi)嵌了幾種國外權(quán)威數(shù)據(jù)庫，也內(nèi)嵌了國產(chǎn)常用儀表的儀表失效數(shù)據(jù)，在國內(nèi)失效數(shù)據(jù)普遍缺失的大環(huán)境下，提供了一個(gè)有效的查詢渠道。SIL驗(yàn)算過程中所需輸入的參數(shù)，軟件中內(nèi)嵌了詳細(xì)的解釋，這些是來自專家的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，能夠輔助驗(yàn)算人員更準(zhǔn)確地填入和設(shè)定相關(guān)數(shù)據(jù)?！觯琱^S]544.91血判□mmi-FIRFkm円：豐“SFFHFT2.D2S-OJ1應(yīng)飾351??i&<41IJh'Hrft#EC^1§0M1001gi151IsolTMVXHEFMiyIS沖舄鹽j*?!gett￡桂SIS駆咖蟆心國不均IHf世BtUJ孰対Kffl!胚養(yǎng)總竊綻HLis■砂BW,電M-寧至畳一期廉一9得蠱編知牛，^S^gil^S.舍了：BJha4--SdKSSiFBI&OrO710斡M、gO&JJ7g嚴(yán)?4■Arft,——_MTTFsbfeasrJ.平均帥無關(guān).越桂為年.HFT話筈帀產(chǎn)Dd嗎QRIVIQ]MTTFS(Sa)9音全洋戢總瞅計(jì)■丘陶刀厲嗟用.宮A8D?XSU人DO”卑ASD上\5U4ADD鼻ADU）4L3AW-記叱*經(jīng)?強(qiáng)里沁兮電也占環(huán)vflhc2*■弓昨斧春《1宙討司［時(shí)7砲33勻.HWJH.母卜畛鼻筈Q￡VfiSJM也啊“!吃阿■丸F詡■■從除I.fra?AttrmurERS^athffle乜/揮點(diǎn)，弟令l爲(wèi)■出阡門％）的后吐■:士■母坤密：之胡去脣一時(shí)tot.?t^wvPla旳an呂呂m應(yīng)鼻刑酣’不!im站a.安全昵腳譽(yù)幾砂翱住81刼苛空駛陽￡里麗I昭即計(jì)jib弼mS是尊改砂嘰斑i上一4OBS&hME^直進(jìn)程?軌石幣理疣8門三十梯討.卻JWS5E口門的證應(yīng)范ttK刑e中k可収.便豪THMam”咅虛fitt.ffli*?4nftrMtKHpdWVVJ^P^FAi*g帕VMI9WEU1MM*901兮相cm血陽pahditrSlL?壽伸的販諂WTS曇學(xué)制6人車砂皿①^lEOGlSW,電愛丁一-rftniKa：.miWMSM訐亦端t邛31時(shí).*京（￡一亍塩砰鬥破磁洛窒豈r注髯詩爲(wèi)合衛(wèi)如恥書瑋廿It力趟E豐豐砸封.SC1-5C?fr^SfL￡^4<SlJrlW1S?P詠鼻髦Th?+WfW3Cm.呀代僮?K?ltn專壁冊(cè)■噸■罷隨m?HNa■住■酪i".■￥馬用伉屈率壬時(shí)崎?.記掃乂icBifi禾母申:也a?皂工慢w氏^UtRMfudiiDnFMlDr,寄骨Jftft倔孑.RHF=liPFDPFOM^SlL.￡P(guān)L綁it辰也.01--PFD>001S1L1051>PfD^0001SIL20001'PFD'OCOOISIL3,PFDtiOOOOlSIL4,總的SH嵯癩擊PFQA噸的Sil號(hào)匪和瓷件話陶常的創(chuàng)L?*ii眉走,叢SE兩個(gè)瞬歴3專曦泊.：那-.諸尹詒遲旳沁豐縱ri^OPPDAvgarjSL^^=$IL2.皓皆E朋FL普銃VEIL；那芽椎51?L軻訴和亙印LI.fC^P^DAvgi^LS^是堵枸f燉的印l訐吃邑sru,如色超的$il米認(rèn)也jasL1”昭5HIVIU”?MqPFD*MKS申磚起卻倉丙旳極口pabrtjri.峯岳鮭f力占ES-I.##,帥哇EfiftapaW詢5丄豪：十曲rj.^auim.-ww-itfli*n屜衛(wèi)棗呵n違律勺切丘ins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