SIL定级分析方法说明

1、1 SIL定级分析方法1.1 SIL定义IEC 61511 参考文献i中对平安完整性等级SILL的定义是指在一定时间、一定条件下,安 全相关系统执行其所定义的平安功能的可靠性.平安完整性等级SIL由两局部组成：? 硬件平安完整性等级,这局部的平安完整性与随机硬件危险失效有关,主要表达在平安仪表功能的运行过程中,与部件的功能退化及老化等有关；? 系统平安完整性等级,这局部的平安完整性与系统的危险失效有关,主要与系统设计、制 造 流程、变更改造、操作规划以及文档记录等有关.平安完整T等级SID是一种离散的等级,用于规定分配给平安仪表系统中平安功能回路在需求时的失效概率.SIL等级的说明参见 表1.

2、1.表1.1 -平安完整性等级SIL划分平安完整性等级需求时的失效概率PFD目标风险降低系数SIL 10.010.110100SIL 20.0010.011001000SIL 30.00010.001100010000SIL 40.000010.0001100001000001.2 SIL定级分析方法应用风险评价矩阵和保护层分析LOPA方法,基于IEC 61508/61511标准来评价装置现有的平安功能回路所需的平安完整性等级SID oSIL定级分析采取会议的形式,利用头脑风暴的方法进行.结合相应的工艺流程设计、联锁设 置和 HAZOP分析结果,来识别、分析装置中各联锁是否承当平安功能,是否属

3、于平安仪表功能SIF回路.对于所识别出来的平安仪表功能回路,那么进一步分析对此平安功能产生要求的因素有哪些,其要求频率是什么.综合考虑和分析所需保护设备或系统中已有的各类保护举措,并讨论其降低风险的有效性；依据剩余风险的水平和公司风险可接受水平的上下来判定所需平安仪表功能回路的完整性等级.这些风险包括人员伤亡、环境破坏以及直接和间接经济损失.确定SIL的目的是通过应用可靠 的平安仪表系统来降低危害事件的风险,从而把系统的风险降低到可接受水平.该研究方法的特点是:? 保护层分析LOPQ :用于分析工艺流程中所保护对象可能发生的危害事件偏离情形,以 及 导致危害事件产生的原因、后果和各种保护举措等

4、；? 风险等级矩阵：利用风险等级矩阵来确定各个平安仪表功能SIF回路所需求的平安完整性等级SIL o本次所用的LOPA定级矩阵如 表1.2所示.表1.2 - LOPA-SI分析方法矩阵公司SIL定级风险矩阵频 率 等 级 1FSIL0SIL1佞全SILa环境、 财产SIL2侯全SIL1环境、 财产3410-11ESIL0a12310-210-1DSIL0SIL0a1210-310-2CSIL0SIL0SIL0a110-410-3BSIL0SIL0SIL0SIL0a1人或重伤、急性职业中毒5人或轻伤10人4死亡1人或重伤、急性职业中母25人或轻伤610人3重伤、急性职业中毒 1人或轻伤25人2轻

5、伤1人1出现急救事件1.3.2环境破坏后果环境破坏后果分级及其参数说明可参见表1.4表1.4 -环境破坏后果分级及参数说明环境破坏后果分级说明51 .发生在厂界外的化学品泄漏量超过10吨,造成重大污染的.2 .事故使得区域生态功能局部丧失或濒危物种生存环境受到污染.3 .事故使得当地经济、社会活动受到严重影响,导致群众疏散.4 .事故造成水域大面积污染,或县级城镇水源地取水中断.41 .发生在厂界外的化学品泄漏量1吨以上,造成污染的.2 .因事故造成跨县级行政区域纠纷,引起一般群体性影响.31 .发生在厂界内的化学品非受控泄漏超过1吨,造成污染的.2 .发生在厂界外的化学品泄漏量1吨以下,造成

6、污染的.2发生在厂界内的化学品非受控泄漏1吨以下,造成污染的.1发生在厂界内非受控排放,可能造成污染1.3.3经济损失后果经济损失后果分级及其参数说明可参见表1.5.表1.5 -经济损失后果分级及参数说明经济损失后果分级说明5 1000万元人民币 100万元人民币10万元人民币210万元人民币1 1万元人民币1.4失效频率根底数据危险事件的发生频率通常与设备失效频率相关.表1.6中失效频率数据结合了美国CCPSCentre for Chemical Process Safety在保护层分析LOPA中提供的工艺系统中各类平安保护层的 失效频率,PDS数据手册2022版中的阀门误动作失效率以及劳氏

7、咨询Data Dossier中的局部管道失效频率,可以作为评估初始事件发生频率的参考数据.表1.6 -典型初始事件及发生频率初始事件描述发生频率1次/每X年根本工艺限制回路完整的仪表回路,包含传感器、限制器和最终执行元件10一个仪表失效单个仪表失效10多个仪表失效多个仪表失效100压力调节阀在清洁环境下,且定期维护的压力调节阀或减压阀10操作者行为每日或每周操作一次.操作者进行过具体培训1每月或每季度操作一次.操作者进行过具体培训10每年,隔年操作一次或短期停机.操作者进行过具体培 训100操作流程中未涉及的操作,需公司治理者批准进行1000进料中断任何原因导致的进料中断,如泵失效、堵塞或主要供应 问题10电源中断任何原因导致的电源中断10初始事件描述进料过量任何原因导致进料过量,如工艺问题或主要供应问题执行机构误动作设备误动作,如截止阀关闭、泵停机和排污阀翻开泄压阀翻开过早过早翻开导致事故机械失效金属元 件无运动部件一一无振动低振动高振动机械失效非金属 元件无运动部件一一无振动低振动高振动机械失效管线无运动部件一一无振动低振动高振动电动驱动设备单一泵或送风机、压缩机其他初始事件考虑初始事件中的零部件失效发生频率1次每X年1010100100010010100