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分享sis系统sil等级计算方法

文章出处:河北康吉森 人气:发表时间:2019-11-26 15:00:35

  分享sis系统sil等级计算方法,在安监总管三〔2014〕116号《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》中就提出了对安全仪表sis系统安全功能评估的要求。(评估现有安全仪表sis系统功能是否满足风险降低要求),在今年(2019)提出了相应的要求:安全仪表sis系统安全完整性(SIL)等级评估和验算报告。

  对于装置进行了HAOZP分享和LOPA之后,我们得到了对应SIF需达到需要降低多少风险,通过验算,确认经过设计、安装之后所构成的SIF是不是达到了当初所要求的风险降低能力。

验算步骤如下:

分享sis系统sil等级计算方法

相关概念:

DCd:危险失效诊断覆盖率。DCd=λDD/λD

DCs:安全失效诊断覆盖率。:DCs=λSD/λS

β:共因失效。单一故障源导致一个系统内的多个部件失效。该故障源可能是系统内的,也许是系统外的。

λsd:显性安全故障

λsu:隐性安全故障

λdd:显性危险故障

λdu:隐性危险故障

HFT:硬件故障裕度(Hardware Fault Tolerance)对硬件危险故障的容忍度。HFT=N-M

MooN:“N”个独立通道构成的安全仪表系统或其部分,它被连接成其中“M”个通道足以执行仪表安全功能。

MTTR:平均恢复时间Mean Time To Restore。传统上,MTTR指平均维修(Repair)时间。

SFF:安全失效分数

SIF:安全仪表功能

SIS:安全仪表系统

SIL:安全完整性等级

TI:检验测试(功能测试)的时间间隔。

计算公式:

分享sis系统sil等级计算方法

PFDSIS=∑PFDSi+∑PFDAi+∑PFDLi+∑PFDPsi

PFDSIS:SIS中特定SIF的PFDavg

PFDS:特定SIF传感器的PFDavg

PFDA:特定SIF最终元件的PFDavg

PFDL:逻辑控制器的PFDavg

PFDPS:电源的PFDavg

  在sis系统项目中,我们采用exida软件进行计算,本次示例中采用笔算(不获取PFDavg曲线)。

分享sis系统sil等级计算方法

  如上图所示,HIPPS(高完整性压力保护系统)中,压力传感器2oo3,阀门1oo2。

相关数据如下:

分享sis系统sil等级计算方法


  从上文得知,压力变送器为2oo3,HFT=1,SFF=90.3%,B类,满足SIL3;阀门为1oo2,HFT=1,SFF=61.6%,A类,满足SIL3。见下图(来自GB/T20438.2-2017):

分享sis系统sil等级计算方法

分享sis系统sil等级计算方法

计算此SIF回路的PFDavg,PFDSIF=PFDS+PFDA+PFDL

PFDS、PFDL采用上面给出的公式,注意这里没有给出危险的系统性失效率。

根据公式

分享sis系统sil等级计算方法

带入数据得:PFDS=8.89E-06

根据公式

带入数据得:PFDL=6.32E-05

PFDSIF=PFDS+PFDA+PFDL=(8.89E-06)+(2.55E-05)+(6.32E-05)=9.76E-05

RRF=1/PFDSIF=10244.81

分析软件嵌入了完整的SIL定级模块,按照次序依次填写相关描述、事件频率、保护层等,系统自动结算出SIL的等级,将本安全回路定级为满足SIL3等级能力。

此文关键字:sis系统,SIL等级

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