1、安全完整性等级--SIL定级概述 安全仪表系统(SIS)通常包括紧急停车系统(ESD)、工艺关停系统(PSD)、高完整性压力保护系统(HIPPS)和可燃/有毒气体/火灾安全系统(F&G)。在国内的石油化工行业,普遍统称为SIS系统。
依据《国家安监总局安监总管三[2014]116号--关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》:从2018年1月1日起,所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统,从2020年1月1日起,应执行功能安全相关标准要求,设计符合要求的安全仪表系统。涉及“两重点一重大”在役生产装置或设施的化工企业和危险化学品储存单位,要在全面开展过程危险分析(如危险与可操作性分析HAZOP)基础上,通过风险分析确定安全仪表功能及其风险降低要求(即:安全完整性等级SIL定级),并尽快评估现有安全仪表功能是否满足风险降低要求(即:SIL验证)。 安全完整性等级(Safety Integrity Level,SIL)用来规定分配给安全仪表系统SIS的安全仪表功能SIF的安全完整性要求的离散等级。见下表:表 安全仪表功能的安全完整性等级注:数据源自GBT50770-2013 石油化工安全仪表系统设计规范 因此,新建项目普遍在基础/初步设计阶段,对安全仪表系统SIS的所有安全仪表功能SIF回路(通常理解为“安全联锁回路”)进行SIL定级。在役装置/设施则需进行SIL定级与验证。2、SIL定级方法 根据IEC61511标准,劳帕公司根据企业确定的风险可接受标准,基于风险分析(如危险与可操作性研究HAZOP分析),使用保护层分析(LOPA)方法来确定每一个安全仪表功能(SIF)的安全完整性等级(SIL)。保护层分析(Layer of protection analysis,简称LOPA)是在定性危害分析的基础上,进一步评估保护层的有效性,并进行风险决策的系统方法,其主要目的是确定是否有足够的保护层使过程风险满足企业的风险可接受标准。LOPA是一种半定量的风险评估技术,通常使用初始事件频率、后果严重程度和独立保护层(IPL)失效频率的数量级大小来近似表征场景的风险。 2015年,国家安监局发布了《保护层分析(LOPA)方法应用导则》(AQ/T3054-2015),用于指导各企业使用保护层分析(LOPA)方法进行安全仪表系统的安全完整性等级SIL定级。3、SIL定级案例(新建项目)某炼化企业新建500万吨/年常减压蒸馏装置,涉及了汽油、石脑油、液化气、甲烷、硫化氢等重点监管的危险化学品,初步/基础设计阶段,设计方设计了安全仪表系统SIS,用于保障装置处于紧急状态时的安全。并出具了工艺说明书、自控说明书,及工艺管道及仪表流程图P&ID/PFD图纸、联锁自保因果关系图等。并由第三方咨询机构完成了危害与可操作性分析(HAZOP)。依据《国家安监总局安监总管三[2014]116号--关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》,需对该装置的安全仪表系统SIS进行安全完整性等级SIL定级。SIL定级的范围为该装置涉及的所有安全仪表功能SIF(通常理解为“安全联锁回路”)。劳帕公司技术人员在危害与可操作性分析(HAZOP)的基础上,采用保护层分析(LOPA)及专用软件,依据该炼化企业的风险矩阵,审查每个SIF相关的事故场景、风险程度、初始事件频率、保护层等,最终确定了所有安全联锁回路SIF需要达到的安全完整性SIL等级。劳帕公司向企业交付了《XX公司新建500万吨/年常减压蒸馏装置安全仪表系统安全完整性等级SIL定级报告》。4、安全仪表系统评估案例--SIL定级与验证(在役装置/设施)某石化公司在役150万吨/年汽油加氢脱硫装置,涉及了重点监管的危险化工工艺-加氢工艺及汽油、氢气、硫化氢等重点监管的危险化学品,该装置设置了安全仪表系统SIS,用于保障装置处于紧急状态时的安全,各安全仪表功能SIF(通常理解为“安全联锁回路”)正常投用。依据《国家安监总局安监总管三[2014]116号--关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》,需对该装置的安全仪表系统SIS进行安全完整性等级SIL定级与验证。SIL定级与验证的范围为该装置涉及的所有安全联锁回路SIF。SIL定级阶段:劳帕公司技术人员采用保护层分析(LOPA)及专用软件,依据该石化企业的风险矩阵,审查每个SIF相关的事故场景、风险程度、初始事件频率、保护层等,最终确定了所有安全联锁回路SIF需要达到的安全完整性SIL等级。SIL验证阶段:使用行业统计数据库、企业自有统计数据、供应商提供的失效数据,使用PFD计算软件(符合IEC61511要求),确定待验证回路的PFD,并与SIL定级时所确定的该安全仪表功能(SIF)的SIL等级进行对比,确定SIL验证结果,若某项安全联锁回路SIF验证不通过,则应进行整改。劳帕公司向企业交付了《XX石化公司150万吨/年汽油加氢脱硫装置安全仪表系统评估--SIL定级与验证报告》。 |