2025年12月01日 16:26:21 来源:河北康吉森自动化工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:2
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:

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:

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)。

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:

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):


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

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。