SIL定級(jí)及驗(yàn)證示例學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1SIL定級(jí)定級(jí)(dn j)及驗(yàn)證示例及驗(yàn)證示例第一頁，共39頁。u過程危害分析PHAuSIL定級(jí)建立工藝過程的安全目標(biāo)（可接受風(fēng)險(xiǎn)）uSIF辨識(shí)及其SIL等級(jí)確定（SIL定級(jí)）u過程安全需求規(guī)范（SRS）uHAZOP完善報(bào)告（對(duì)已經(jīng)開展過HAZOP）uSIL驗(yàn)證(ynzhng)uSIL驗(yàn)證(ynzhng)不符合項(xiàng)的建議等。第1頁/共39頁第二頁，共39頁。 由一組專家系統(tǒng)地評(píng)價(jià)過程的每一個(gè)部分以確定可能的風(fēng)險(xiǎn)，列出可能引發(fā)事故的事件、這些(zhxi)事故潛在的后果及已有的能夠防止事故發(fā)生的安全裝置，最后，PHA建議其他一些能夠降低過程風(fēng)險(xiǎn)的措施。 識(shí)別過程及相關(guān)設(shè)備的危險(xiǎn)事件及原因；

2、識(shí)別危險(xiǎn)事件發(fā)生的順序、可能性及后果； 能夠防止事故發(fā)生的安全裝置； 建議其他一些能夠降低過程風(fēng)險(xiǎn)的措施 最常用“危險(xiǎn)與可操作性研究（HAZOP）”第2頁/共39頁第三頁，共39頁。第3頁/共39頁第四頁，共39頁。第4頁/共39頁第五頁，共39頁。-可忽略風(fēng)險(xiǎn)-如果風(fēng)險(xiǎn)降低的成本超過取得的收益時(shí)允許(ynx)的風(fēng)險(xiǎn)-不期望的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)降低不可行或成本與取得的收益嚴(yán)重不相稱時(shí)為允許(ynx)-不允許(ynx)風(fēng)險(xiǎn)第5頁/共39頁第六頁，共39頁。第6頁/共39頁第七頁，共39頁。第7頁/共39頁第八頁，共39頁。3.SIL定級(jí)-風(fēng)險(xiǎn)矩陣（定性(dng xng)的選擇）第8頁/共39頁第九頁，

3、共39頁。3.SIL定級(jí)(dn j)-風(fēng)險(xiǎn)矩陣（定性的選擇）第9頁/共39頁第十頁，共39頁。3.SIL定級(jí)-風(fēng)險(xiǎn)(fngxin)矩陣（定性的選擇）第10頁/共39頁第十一頁，共39頁。第11頁/共39頁第十二頁，共39頁。- - - - - - - - - - - 避 免 風(fēng) 險(xiǎn) 狀 況 的 概 率 （避 免 風(fēng) 險(xiǎn) 狀 況 的 概 率 （ P P ） ； 如 果 要） ； 如 果 要求 時(shí)求 時(shí) S I FS I F 失 效 ， 暴 露 的 人 員 能 夠 避 免 存 在 的失 效 ， 暴 露 的 人 員 能 夠 避 免 存 在 的風(fēng) 險(xiǎn) 狀 況 的 概 率 。風(fēng) 險(xiǎn) 狀 況 的 概 率

4、。 P A P BP A P B- - - - - - - - - - - 要 求 率 （要 求 率 （ W W ） ； 在 所 考 慮 的） ； 在 所 考 慮 的 S I FS I F 不 存不 存在 的 情 況 下 ， 每 年 發(fā) 生 危 險(xiǎn) 狀 況 的 次 數(shù) 。在 的 情 況 下 ， 每 年 發(fā) 生 危 險(xiǎn) 狀 況 的 次 數(shù) 。 W 1 W 1 W 2 W 3W 2 W 3第12頁/共39頁第十三頁，共39頁。第13頁/共39頁第十四頁，共39頁。第14頁/共39頁第十五頁，共39頁。第15頁/共39頁第十六頁，共39頁。第16頁/共39頁第十七頁，共39頁。HAZOP報(bào)告中的每次

5、事件將導(dǎo)致7.6人死亡所以(suy)占有率（F）和避免風(fēng)險(xiǎn)狀況的概率（P）取FB和PB第17頁/共39頁第十八頁，共39頁。第18頁/共39頁第十九頁，共39頁。第19頁/共39頁第二十頁，共39頁。獨(dú)立保護(hù)層（IPL）具有以下特點(diǎn)：專一性：只被設(shè)計(jì)(shj)用來防止或減輕一個(gè)潛在的危險(xiǎn)事件的后果，由于多種原因都可能導(dǎo)致同一危險(xiǎn)事件，因此，多個(gè)事件情景都可由一個(gè)IPL來啟動(dòng)動(dòng)作。例如：某儲(chǔ)罐超壓可以由安全閥保護(hù)，但造成超壓的事件情景有多種。獨(dú)立性：IPL是與已驗(yàn)明的危險(xiǎn)相關(guān)系統(tǒng)的其他保護(hù)層相獨(dú)立的?？尚判裕嚎尚湃蜪PL能執(zhí)行所設(shè)計(jì)(shj)的那些功能（隨機(jī)失效和系統(tǒng)失效）。可審核性：它被設(shè)計(jì)(

6、shj)成能有助于定期確認(rèn)保護(hù)功能。安全系統(tǒng)的檢驗(yàn)測(cè)試和維護(hù)是必要的。第20頁/共39頁第二十一頁，共39頁。0 . 10 . 1 ； 重 質(zhì) 液 體； 重 質(zhì) 液 體 0 . 1 0 . 1第21頁/共39頁第二十二頁，共39頁。攪拌器馬達(dá)(md)每?jī)赡晔б淮伪Ｗo(hù)層PFD為:- 操作時(shí)間為一年的29%-操作響應(yīng)失效，PFD=0.1-驟停失效，PFD=0.1-減壓閥失效，PFD=0.07第22頁/共39頁第二十三頁，共39頁。第23頁/共39頁第二十四頁，共39頁。起始時(shí)間：攪拌器馬達(dá)每?jī)赡晔?sh xio)一次-失效(sh xio)頻率0.5/年保護(hù)層PFD為:-操作時(shí)間：一年的29%（

7、MC）-操作響應(yīng)失效(sh xio)：PFD=0.1-驟停失效(sh xio)：PFD=0.1-安全閥失效(sh xio)：PFD=0.07第24頁/共39頁第二十五頁，共39頁。第25頁/共39頁第二十六頁，共39頁。第26頁/共39頁第二十七頁，共39頁。已知事件發(fā)生率=1.0210-4已知可容風(fēng)險(xiǎn)水平=110-5不滿足可容許風(fēng)險(xiǎn)水平，需要一個(gè)超壓保護(hù)的SIF 計(jì)算SIF的SIL:PFD=可容忍風(fēng)險(xiǎn)/預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)PFD = 110-5 / 1.0210-4 = 0.098 RRF = 1/PFD = 1/0.098 = 10.2 SIF必須(bx)是一個(gè)SIL1的系統(tǒng)，準(zhǔn)確地描述為SIL1且R

8、RF大于10.2第27頁/共39頁第二十八頁，共39頁。GB/T21109要求依據(jù)安全要求規(guī)范，設(shè)計(jì)符合要求的安全儀表系統(tǒng)，應(yīng)符合三方面要求：平均失效率（PFDavg/PFH）-滿足需求時(shí)的失效概率PFDavg(低需求模式）或危險(xiǎn)失效頻率PFH（高要求或連續(xù)模式）；結(jié)構(gòu)約束(yush)（AC）-冗余形式;系統(tǒng)能力約束(yush)(SC)-（IEC61511-2016）第28頁/共39頁第二十九頁，共39頁。第29頁/共39頁第三十頁，共39頁。第30頁/共39頁第三十一頁，共39頁。硬件故障裕度HFT（低要求操作模式下）：b）傳感器、最終元件和非邏輯控制器的最低硬件故障裕度HFT有條件的減1：

9、-根據(jù)以往使用的情況選擇裝置硬件；-裝置只允許調(diào)整過程參數(shù)、如：測(cè)量范圍、上限或下限失效(sh xio)指示；-裝置過程的參數(shù)調(diào)整受保護(hù)，如跳線、密碼；-功能又小于4的SIL要求第31頁/共39頁第三十二頁，共39頁。硬件故障裕度HFT（低要求操作(cozu)模式下）：硬件故障裕度HFT（結(jié)構(gòu)約束）。為克服系統(tǒng)失效a）邏輯控制器的最低硬件故障裕度HFTSIL最低硬件故障裕度（最低硬件故障裕度（HFT）SFF60%SFF 60%90%SFF90%1100221033214應(yīng)用特殊要求（見GB/T20438-2006）第32頁/共39頁第三十三頁，共39頁。u 平均失效概率（PFDavg/PFH）u SIF回路所有(suyu)設(shè)備及附件的總失效概率PFDSystem應(yīng)小于等于要求的PFDavg第33頁/共39頁第三十四頁，共39頁。第34頁/共39頁第三十五頁，共39頁。第35頁/共39頁第三十六頁，共39頁。u結(jié)構(gòu)約束（AC）：u 為消除系統(tǒng)(xtng)失效，達(dá)到一定的安全完整性等級(jí)，必須滿足硬件故障裕度（HFT