关于SIL定级与验证知识十问十答.docx

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1、关于S11定级与验证知识十问十答自2016年1月1日起，国家安全生产监督管理局逐步对两重点一重大项目要求进行SI1定级与验证。安全仪表系统S1S的S1F功能分配，安全完整性等级S11的确定、设计、安装、验收和维护，涵盖了工业装置的生命周期。1进行S11定级需具备哪些前提条件，需准备哪些资料，定级工作流程一般是怎样的？S11定级准备资料：HAZOP分析报告；风险可接受标准；因果表；其他资料同HAZoP分析。SI1分析需要依据以下步骤顺序执行：设置安全目标（风险矩阵及风险可接受标准）填写SIF回路属性（触发机构，执行机构，后果等）分析初始事件，匹配初始风险；独立保护层分析匹配；确认是否需要配置SI

2、F回路；为配置的SIF回路指定其所需的SI1等级关键点解析：风险可接受标准的制定需要结合企业的现状HAZOP报告的质量为影响SI1定级的关键因素SI1定级中初始事件及修正因子影响结果的准确度S11定级中“IP1”三个特性的细节把握为重中之重在役装置中现场调研及MOC变更梳理不可缺少2 .如何定义和理解SIF?SIF的数量如何定义的？SIF定义：标准中的安全仪表功能。SIF为一个回路的概念，强调的实现一个完整的保护功能，通常包含触发元件+逻辑处理器+执行元件三大部分。S1F回路通常与场景相关，例如，液位高高1AHH-OO1及1A11-OO1,尽管为同一触发元件（液位变送器），但其保护场景完全不同

3、，所以为两个不同的S1F回路。关键点解析：SIF回路的功能需要在设计阶段需要考虑，在SRS功能安全规格书中体现S1F回路需要仔细甄别，例如启动条件、DCS控制、手动按钮ESD等。S1F回路要全面，除考虑正常的联锁设置外，还需结合HAZOP高风险场景。3 .经过HAZOP分析后，哪些节点偏离需要进一步做SI1定级。比如，风险等级高、极高的偏离，有联锁的控制点？哪些节点的偏离需要HAZOP,需要结合该偏差对应场景的风险程度程序文件里均明确对中等及以上风险场景进一步进行1OPA分析关键点解析：若要SI1定级时不存在遗漏的情况，通常需要结合联锁表及HAZOP分析中高风险场景结合分析。常规的做法：联锁表

4、为基础，HAZOP高风险场景为补充。4、S11报告对每个回路进行SI1定级之后,如何确定一个回路中每个环节（比如传感器+控制器+执行器）是否满足S11等级要求？S1F回路满足其SI1等级，要求SIF回路（包含触发机构、逻辑处理器、最终元件）的PFD值和HFT同时满足其要求。S11定级后一定要进行SRS分析，对每个回路的HFT、延迟、失效模式、旁路需求进行分析。关键点解析：结合国外良好的实践，SI1定级后设计阶段各元件的选取,通常采取SRS分析+SI1预验算（仪表短名单+多种方案组合）的模式开展。5.我们在SI1定级中遇到过经过第三方评估后定级为SI1A等级，该等级是如何定义的？是否符合相关标准

5、？评级为SI1A的对SIF各部件配置要求是怎样的？定级结果为A的SIF回路无SI1等级，RRF为1-10之间。A的定义为:保留该SIF回路的功能，对其S11等级不做要求。6、S11报告中对事件发生的频率是怎么确定的？很多事件都是随机事件。每种事件的失效都有对应的失效模式，因此概率是可以统计的。事件概率的可以参考：GB/AQ、CCPS.EXIDA.OREDA等权威数据库。对于在役装置，应结合装置现场中事故及事件记录进行分析。未来的发展方向为企业自身数据库的建立，因此失效数据的收集为首要问题。7.若是传感器要求SI12等级，传感器可以采用PFD满足SI12等级的产品，除此方法外，应还可以采用冗余方

6、式的传感器（比如三取二，二取二，二取一等），在不同的冗余方式下，传感器的PFD应如何计算。PFD验算重点是失效数据的选取及RBD模式的建立，不同的表决机制对应不同的RBD模型，其可靠性是完全不同的。关键点解析：单个2003或者2002的RBD通常比较简单，对一些复杂场景多层嵌套的环节需要结合工艺场景分析。除对PFD的验算外，该应MTTF平均误动作跳车概率进行分析，通常强健设计对现场的表决机制进行修正分析，保证可靠性及可用性的双重指标。PFD及MTTF建议采用国际上通用的markov马尔科夫的方法进行,普通的RBD公式法及FTA事故树的方法已经不推荐使用。8,若执行器是开关阀，开关阀具体哪几个部

7、件的PFD需要满足SI1等级的要求，比如电磁阀、执行机构、阀体等。开关阀的电磁阀、执行机构、阀体都需要进行PFD值计算。尤其国外项目，需要提供单项的SI1证书。开关阀可以采用PFD满足SI12等级的产品,应也可以采用冗余的方式来满足S11等级要求，比如将一个开关阀+一个电磁阀，改为一个开关阀+两个电磁阀,或是改为两个开关阀,这三种情况如何进行PFD计算,如何进行验证？IRC答复:不同的配置最后影响的是RBD模式，因此只要借助专业软件，例如SISsuite,按不同要求进行配置即可。9 .若执行器是调节阀，同时配有电磁阀通过接收ESD系统的信号实现联锁。调节阀具体哪几个部件的PFD需要满足SI1等

8、级（比如电磁阀、电气阀门定位器、执行机构、阀体等）？首先要确定的是：调节阀作为关断阀是否是标准允许的，按照IEC的要求调节和关断共用（SI11及以上）是不允许的。关键点解读：目前GB50770为中国特色的标准，对IEC61511/61508的解读为模糊的，SI11为宜共用，这种情况下调节阀的关键执行部件：电磁阀、执行机构及阀体必须是需要认证的，比如阀门定位器及回讯是不需要的。10 .仪表的PFD数值的主要来源是什么？如何验证其准确性？谁来对其准确性负责？PFD的数值的来源为：SI1证书、失效数据库、工厂实际数据等三方面。IEC61508中首先推荐企业自身统计的符合企业自身的实际失效概率（其准确

9、性最高）。其次可以使用该元件的S11等级证书中所提供的失效概率。以上均不能提供的话，可采用通用数据来进行计算。SI1定级方法的选择安全仪表系统SIS必须满足系统风险分析后所要求的SI1定级，SI1定级不仅是安全仪表系统安全性能的衡量标准，而且是整体安全生命周期中的主线，其选择应该恰到好处，过高会造成成本的浪费，过低会使风险不可接受。IEC61508中，SI14是最高的，SI11是最低的。SI1定级选择的方法主要有两类，定性的和定量的。定性方法通过大致的风险后果和可能性分类来描述风险，主要有风险矩阵和风险图法。严重度1等级1不可能发生2?不发生3很少发生4偶尔发生5可能发生6经常发生1级-无影响

10、IVIVIVIVIVm2级-轻微的IVIVmmm3级-较小MIVmm4级-较大的IVmI5级-重大的IVmII6级-特大的InIIISI1定级风险矩阵风险矩阵同后果法一样，风险矩阵是基于分类的方法，这种分类可以是根据定性的描述，也可以根据量化的指标。用户必须创建一个矩阵，它为风险的后果和可能性制定了大范围的分类。后果和可能性分别构成矩阵二维坐标（行x、列y）中的一个，同时每一个矩阵元素为一个SI1SI1定级风险图风险图风险图最初是为德国工业标准开发的，在欧盟中得到了广泛应用。该种方法与风险矩阵中只考虑后果和可能性不同，风险图考虑了四个参数来确定SI1等级：危险事件的后果(C)、处于危险区域的频度(F)、避开风险状况的概率和不期望事件的概率(W)。