青岛劳帕安全技术咨询

TSINGTAO  LOPA security technology

1、SIL验证概述

　　在安全完整性等级SIL定级阶段，已提出了安全仪表系统SIS各SIF回路（通常理解为“安全联锁回路”）的SIL等级要求。

　　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》：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）。　　

　　因此，应依据IEC61508/IEC61511的要求，对各SIF回路的PFDavg及MTTFs进行计算并进一步审查硬件结构约束特性，以考察各SIF是否能够达到SIL定级的可靠性的要求。PFDavg及MTTFavg计算中需考虑失效率（λ）、表决机制（MooN）、检验测试覆盖率（CTI）、检验测试间隔（TI）、平均修复时间（MTTR）、共因失效因子（β）等因素的影响。

2、SIL验证方法

　　对于低要求模式的安全仪表功能SIF，IEC61508要求每一个完整SIF回路PFD的计算为：

PFD_SYS= PFD_S+ PFD_L+ PFD_FE

其中:

PFD_SYS——E/E/PE安全相关系统的安全功能在要求时的平均失效概率；

PFD_S——传感器子系统要求时的平均失效概率；

PFD_L——逻辑子系统要求时的平均失效概率；

PFD_FE——最终元件子系统要求时的平均失效概率。

　　如果传感器、逻辑或最终元件子系统仅由一个表决组构成，则PFD_G分别等于PFD_S、PFD_L或PFD_FE。如果安全功能依赖于传感器或执行器的多个表决组，则传感器或最终元件子系统在要求时的组合平均失效概率PFD_S或PFD_FE可通过下列公式进行计算：

3、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》。