自2016年1月1日起，我國(guó)的安監(jiān)局逐步對(duì)于兩重點(diǎn)一重大項(xiàng)目要求新項(xiàng)目要求進(jìn)行SIL定級(jí)與驗(yàn)證。安全儀表系統(tǒng)SIS的SIF功能分配，安全完整性等級(jí)SIL的確定、設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收和維護(hù)，涵蓋了工業(yè)裝置的生命周期。昌暉儀表制造有限公司整理了SIL專業(yè)知識(shí)供大家參考。
1、進(jìn)行SIL定級(jí)需具備哪些前提條件，需準(zhǔn)備哪些資料，定級(jí)工作流程一般是怎樣的？
①SIL定級(jí)準(zhǔn)備資料：
HAZOP分析報(bào)告；風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)；因果表；其他資料同HAZOP分析。
②SIL分析需要依據(jù)以下步驟順序執(zhí)行：
設(shè)置安全目標(biāo)（風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)）
填寫SIF回路屬性（觸發(fā)機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，后果等）
分析初始事件，匹配初始風(fēng)險(xiǎn)；
獨(dú)立保護(hù)層分析匹配；
確認(rèn)是否需要配置SIF回路；
為配置的SIF回路指定其所需的SIL等級(jí)
③關(guān)鍵點(diǎn)解析：
風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)的制定需要結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀
HAZOP報(bào)告的質(zhì)量為影響SIL定級(jí)的關(guān)鍵因素
SIL定級(jí)中初始事件及修正因子影響結(jié)果的準(zhǔn)確度
SIL定級(jí)中“IPL”三個(gè)特性的細(xì)節(jié)把握為重中之重
在役裝置中現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及MOC變更梳理不可缺少
2、如何定義和理解SIF？SIF的數(shù)量如何定義的？
①SIF定義：標(biāo)準(zhǔn)中的安全儀表功能
②SIF為一個(gè)回路的概念，強(qiáng)調(diào)的實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的保護(hù)功能，通常包含觸發(fā)元件+邏輯處理器+執(zhí)行元件三大部分。
③SIF回路通常與場(chǎng)景相關(guān)，例如，液位高高LAHH-001及LALL-001，盡管為同一觸發(fā)元件（液位變送器），但其保護(hù)場(chǎng)景完全不同，所以為兩個(gè)不同的SIF回路。
④關(guān)鍵點(diǎn)解析：
SIF回路的功能需要在設(shè)計(jì)階段需要考慮，在SRS功能安全規(guī)格書中體現(xiàn)
SIF回路需要仔細(xì)甄別，例如啟動(dòng)條件、DCS控制、手動(dòng)按鈕ESD等。
SIF回路要全面，除考慮正常的聯(lián)鎖設(shè)置外，還需結(jié)合HAZOP高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景
3、經(jīng)過HAZOP分析后，哪些節(jié)點(diǎn)偏離需要進(jìn)一步做SIL定級(jí)。比如，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高、極高的偏離，有聯(lián)鎖的控制點(diǎn)？
①哪些節(jié)點(diǎn)的偏離需要HAZOP，需要結(jié)合該偏差對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的風(fēng)險(xiǎn)程度
②程序文件里均明確對(duì)中等及以上風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景進(jìn)一步進(jìn)行LOPA分析
③關(guān)鍵點(diǎn)解析：
若要SIL定級(jí)時(shí)不存在遺漏的情況，通常需要結(jié)合聯(lián)鎖表及HAZOP分析中高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景結(jié)合分析。常規(guī)的做法：聯(lián)鎖表為基礎(chǔ)，HAZOP高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景為補(bǔ)充。
4、SIL報(bào)告對(duì)每個(gè)回路進(jìn)行SIL定級(jí)之后，如何確定一個(gè)回路中每個(gè)環(huán)節(jié)（比如傳感器+控制器+執(zhí)行器）是否滿足SIL等級(jí)要求？
①SIF回路滿足其SIL等級(jí)，要求SIF回路（包含觸發(fā)機(jī)構(gòu)、邏輯處理器、最終元件）的PFD值和HFT同時(shí)滿足其要求。
②SIL定級(jí)后一定要進(jìn)行SRS分析，對(duì)每個(gè)回路的HFT、延遲、失效模式、旁路需求進(jìn)行分析。
③關(guān)鍵點(diǎn)解析： 結(jié)合國(guó)外良好的實(shí)踐，SIL定級(jí)后設(shè)計(jì)階段各元件的選取，通常采取SRS分析+SIL預(yù)驗(yàn)算（儀表短名單+多種方案組合）的模式開展。
5、我們?cè)赟IL定級(jí)中遇到過經(jīng)過第三方評(píng)估后定級(jí)為SIL A等級(jí)，該等級(jí)是如何定義的？是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)？評(píng)級(jí)為SIL A的對(duì)SIF各部件配置要求是怎樣的？
①定級(jí)結(jié)果為A的SIF回路無SIL等級(jí)，RRF為1-10之間。A的定義為:保留該SIF回路的功能，對(duì)其SIL等級(jí)不做要求。
6、SIL報(bào)告中對(duì)事件發(fā)生的頻率是怎么確定的？很多事件都是隨機(jī)事件。
①每種事件的失效都有對(duì)應(yīng)的失效模式，因此概率是可以統(tǒng)計(jì)的。
②事件概率的可以參考：GB/AQ、CCPS、EXIDA、OREDA等權(quán)威數(shù)據(jù)庫。
③對(duì)于在役裝置，應(yīng)結(jié)合裝置現(xiàn)場(chǎng)中事故及事件記錄進(jìn)行分析。
④未來的發(fā)展方向?yàn)槠髽I(yè)自身數(shù)據(jù)庫的建立，因此失效數(shù)據(jù)的收集為首要問題。
7、若是傳感器要求SIL2等級(jí)，傳感器可以采用PFD滿足SIL2等級(jí)的產(chǎn)品，除此方法外，應(yīng)還可以采用冗余方式的傳感器（比如三取二，二取二，二取一等），在不同的冗余方式下，傳感器的PFD應(yīng)如何計(jì)算。
①PFD驗(yàn)算重點(diǎn)是失效數(shù)據(jù)的選取及RBD模式的建立，不同的表決機(jī)制對(duì)應(yīng)不同的RBD模型，其可靠性是完全不同的。
②關(guān)鍵點(diǎn)解析：
單個(gè)2003或者2002的RBD通常比較簡(jiǎn)單，對(duì)一些復(fù)雜場(chǎng)景多層嵌套的環(huán)節(jié)需要結(jié)合工藝場(chǎng)景分析。
除對(duì)PFD的驗(yàn)算外，該應(yīng)MTTF平均誤動(dòng)作跳車概率進(jìn)行分析，通常強(qiáng)健設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的表決機(jī)制進(jìn)行修正分析，保證可靠性及可用性的雙重指標(biāo)。
PFD及MTTF建議采用國(guó)際上通用的markov馬爾科夫的方法進(jìn)行，普通的RBD公式法及FTA事故樹的方法已經(jīng)不推薦使用。
8、若執(zhí)行器是開關(guān)閥，開關(guān)閥具體哪幾個(gè)部件的PFD需要滿足SIL等級(jí)的要求，比如電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體等。
①開關(guān)閥的電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體都需要進(jìn)行PFD值計(jì)算。尤其國(guó)外項(xiàng)目，需要提供單項(xiàng)的SIL證書。
②開關(guān)閥可以采用PFD滿足SIL2等級(jí)的產(chǎn)品，應(yīng)也可以采用冗余的方式來滿足SIL等級(jí)要求，比如將一個(gè)開關(guān)閥+一個(gè)電磁閥，改為一個(gè)開關(guān)閥+兩個(gè)電磁閥，或是改為兩個(gè)開關(guān)閥，這三種情況如何進(jìn)行PFD計(jì)算，如何進(jìn)行驗(yàn)證?
IRC答復(fù)：
不同的配置最后影響的是RBD模式，因此只要借助專業(yè)軟件，例如SISsuite，按不同要求進(jìn)行配置即可。
9、若執(zhí)行器是調(diào)節(jié)閥，同時(shí)配有電磁閥通過接收 ESD系統(tǒng)的信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。調(diào)節(jié)閥具體哪幾個(gè)部件的PFD需要滿足SIL等級(jí)（比如電磁閥、電氣閥門定位器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體等）？
①首先要確定的是：調(diào)節(jié)閥作為關(guān)斷閥是否是標(biāo)準(zhǔn)允許的，按照IEC的要求調(diào)節(jié)和關(guān)斷共用（SIL1及以上）是不允許的。
②關(guān)鍵點(diǎn)解讀：目前 GB50770 為中國(guó)特色的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)IEC 61511/61508 的解讀為模糊的，SIL1為宜共用，這種情況下調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵執(zhí)行部件：電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥體必須是需要認(rèn)證的，比如閥門定位器及回訊是不需要的。
10、儀表的PFD數(shù)值的主要來源是什么？如何驗(yàn)證其準(zhǔn)確性？誰來對(duì)其準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)？
①PFD的數(shù)值的來源為：SIL證書、失效數(shù)據(jù)庫、工廠實(shí)際數(shù)據(jù)等三方面。
②IEC 61508中首先推薦企業(yè)自身統(tǒng)計(jì)的符合企業(yè)自身的實(shí)際失效概率（其準(zhǔn)確性最高）。其次可以使用該元件的SIL等級(jí)證書中所提供的失效概率。以上均不能提供的話，可采用通用數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算。
SIL定級(jí)方法選擇----內(nèi)容來自康吉森公司
安全儀表系統(tǒng)SIS必須滿足系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析后所要求的SIL定級(jí)，SIL定級(jí)不僅是安全儀表系統(tǒng)安全性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而且是整體安全生命周期中的主線，其選擇應(yīng)該恰到好處，過高會(huì)造成成本的浪費(fèi)，過低會(huì)使風(fēng)險(xiǎn)不可接受。IEC61508中，SIL4是最高的，SIL1是最低的。
SIL定級(jí)選擇的方法主要有兩類，定性的和定量的。定性方法通過大致的風(fēng)險(xiǎn)后果和可能性分類來描述風(fēng)險(xiǎn)，主要有風(fēng)險(xiǎn)矩陣和風(fēng)險(xiǎn)圖法。
SIL定級(jí)風(fēng)險(xiǎn)矩陣
①風(fēng)險(xiǎn)矩陣
同后果法一樣，風(fēng)險(xiǎn)矩陣是基于分類的方法，這種分類可以是根據(jù)定性的描述，也可以根據(jù)量化的指標(biāo)。用戶必須創(chuàng)建一個(gè)矩陣，它為風(fēng)險(xiǎn)的后果和可能性制定了大范圍的分類。后果和可能性分別構(gòu)成矩陣二維坐標(biāo)(行x、列y)中的一個(gè)，同時(shí)每一個(gè)矩陣元素為一個(gè)SIL。
SIL定級(jí)風(fēng)險(xiǎn)圖
②風(fēng)險(xiǎn)圖
風(fēng)險(xiǎn)圖最初是為德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的，在歐盟中得到了廣泛應(yīng)用。該種方法與風(fēng)險(xiǎn)矩陣中只考慮后果和可能性不同，風(fēng)險(xiǎn)圖考慮了四個(gè)參數(shù)來確定SIL等級(jí)：危險(xiǎn)事件的后果(C)、處于危險(xiǎn)區(qū)域的頻度(F)、避開風(fēng)險(xiǎn)狀況的概率(P)和不期望事件的概率(W)。
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