SIL定级LOPA分析
根据风险评估确定
SIF
的需求和相应的
SIL
等级。
SIL
定级的方法有很多种,行业内普遍采用的是保护层分析方法(
LOPA
)。需要阅读以下相关几个书籍和标准:
●
GB/T 20438
《电气
/
电子
/
可编程电子安全相关系统的功能安全》●保护层分析使能条件与修正因子导则美国化工过程安全中心(
CCPS
)著
2015
年版。
●AQT 3054-2015
保护层分析(
LOPA
)方法应用导则
●GBT 32857-2016
保护层分析
(LOPA)
应用指南。
另外行业内发布了其它的团体标准,可以参考阅读。
SIL
验证流程
1、了解工艺过程的危害和风险
首先,需要对工艺过程进行危害和风险分析,确定可能发生的事故类型、后果和频率,行业通常用的是危害与可操作性分析(HAZOP)来实现。
2、确定安全仪表功能(SIF)
根据HAZOP分析报告,对事故场景复杂或者后果严重的事故场景进一步量化分析,使用LOPA方法确定是否需要安全仪表系统实现的安全功能,即安全仪表功能(SIF),SIL验算时需要参考SIL定级报告以对SIF的需求和相应的SIL等级进行明确。
3、安全要求规格书(Safety Requirements Specification,简称SRS)
SRS不仅是SIS系统设计和确认的基础,还提供了工程实施的准则,涵盖逻辑控制器的硬件集成、软件组态、安装、调试以及开车运行等多个方面。它是确保SIS系统准确性和可靠性的关键文件。SRS是SIL验算重要输入文件之一。
4、安全仪表系统(SIS)的逻辑联锁图
安全仪表系统逻辑联锁图通常包括输入部分(温度、压力等)、输出部分(现场阀门、开关、继电器等)、逻辑运算(如AND、OR、NOT等)以及它们更复杂的表决关系,如1oo1、1oo2等。在实际SIL验算中,逻辑联锁图是确保SIL验算数据完整、可靠的重要组成部分。
5、收集设备失效数据
失效数据来源有:
a、工厂统计收集的失效数据;
b、设备厂商提供的SIL认证数据或统计数据;
c、行业通用数据(OREDA、PDS等)。
行业内通常使用设备厂商提供的第三方认证的SIL证书。
6、计算平均失效概率PFDavgSIL验算常用的计算方法有可靠性框图、故障树、马尔可夫模型等。其中马尔可夫算法需要大量的计算,使用SIL验算软件可快速计算。SILkit是行业内领先的SIL验算软件,可自动生成符合规范及标准要求的SIL验算报告。
7、确认结构约束和系统能力的SIL等级
注意:SIL验算除了计算计算平均失效概率PFDavg满足目标SIL等级,还需要考虑硬件结构的完整性等级和系统性安全完整性(系统能力SC)是否满足目标SIL等级要求。
8、调整和优化
讨
SIL验算需要掌握的基础知识