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SIS系统的SIL验算过程及步骤

文章出处:河北康吉森 人气:发表时间:2020-7-11 14:52:52

    SIS系统SIL验算过程及步骤,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系统安全功能评估的要求。(评估现有安全仪表功能是否满足风险降低要求),提出了相应的要求:安全仪表系统安全完整性(SIL)等级评估和验算报告。

一、什么是SIS系统SIL验算?

  对于sis系统装置进行了HAOZP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。(扩展阅读保护层分析(LOPA分析))

验算步骤如下:


SIS系统的SIL验算过程及步骤1

二、SIS系统的SIL验算过程及步骤相关概念:

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:

SIS系统的SIL验算过程及步骤2


计算示例:


SIS系统的SIL验算过程及步骤3


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:

SIS系统的SIL验算过程及步骤4

三、SIS系统的SIL验算过程及步骤结构约束

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):(扩展阅读:一文搞清SIL证书中的子系统类型:A类、B类

SIS系统的SIL验算过程及步骤5

SIS系统的SIL验算过程及步骤6

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

SIS系统的SIL验算过程及步骤7

带入数据得:PFDS=8.89E-06


根据公式

SIS系统的SIL验算过程及步骤8

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

满足SIL3能力。

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此文关键字:SIS系统,SIL

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