2_SIL定级和符合性验证分析

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1、中石油西南设计院公司工艺安全SIL技术及标准培训斯堪伯奥科技（北京）有限公司2011年2月注：图片摘自2008GoogleIndianNewsSIL定级方法●德国及欧盟-风险图较复杂●世界范围-风险矩阵较简单●美国、英国及亚太区保护层分析（LOPA）较复杂●挪威-行业导则及经验较简单●不常见–QRA定量法较复杂风险分析（系统保护层分析）CommunityEmergencyResponse社会紧急响应PlantEmergencyResponse工厂紧急响应PhysicalProtection(Dikes)物理保护PhysicalProtection(ReliefDevices)物理保护（释放

2、设备）SafetyInstrumentedSystem安全仪表系统Alarms,OperatorIntervention报警，操作干涉BasicProcessControl基本过程控制Process工艺过程SIL定级方法–风险图•风险图最初是由德国工业标准开发的，在欧盟中得到了普遍应用。•与风险矩阵只考虑后果和可能性不同，风险图考虑以下四个因素：-危险事件的后果（C）-处于危险区域的频度（F）-未能避开危险事件的概率（P）-危险事件的发生频率（W）SIL定级方法–风险图•危险事件的后果（C）：代表人如果处在危险区域，这种危险可能造成的平均伤亡数后果(C)C1轻度的，可康复性的伤害死亡人数严

3、重的，1人或多人永久性伤害，累积1C2人死亡取决于危险事件发生时在危险区域内的人数，危险事件的致命程C3多人死亡，累积1~5人度（毒性及窒息等）V，以及易燃易爆气体的点火概率等C4灾难性影响，很多人死亡，累积5人以上•处于危险区域的频度（F）:代表人处在受影响区域的时间长度的度量暴露率(F)短时间频繁暴露于危险区域（一天不足几小时，处F1于受意外影响的区域的时间少于总时间的10%）F2频繁的持久暴露于危险区域（一天几小时以上）SIL定级方法–风险图•避开危险事件的概率（P）：人员避开事故后果伤害的概率，依赖于人员已经掌握的了解危险存在的方法和逃脱危险的方法。避免危险事件P1在同时满足以下三

4、个条件的情况下可避免危害事件的概率(P)的后果：–如果SIS系统失效，操作员能够得到警告；安全仪表系统–有独立于SIS系统之外的设施能够关闭工艺系统失效情况下避从而避免危险或使所有人员撤离到安全区域；免危险事件的–操作员接收到警告到发生危险事件之间的时间概率。间隔超过1小时或有足够长的时间采取行动；P2几乎不可能避免危害事件的后果，上述P1中的某一个条件不能满足。•需要注意的是：暴露率F和避开危险的概率P的分类必须仔细进行，以确保其概率在整个分析中没有重复考虑。SIL定级方法–风险图•危险事件的频率（W）：是指事故发生的频率，是在没有采用任何SIS的情况下得到的，但应当考虑其他保护层，如外

5、部风险降低设施等。危险事件发生频率(W)W1<0.03次/年出现频率极其微小，大约每30年以上发生一次危险事件发生频率是指W20.03-0.3次/年不考虑安全仪表功能出现频率较小，每3到30年发生一次（SIF）情况下危险事W30.3-1次/年件发生的频率。相对较高的频率，每3年发生一次到一年发生1次SIL定级方法–环境影响•S=环境破坏的严重程度E•SE直接后果间接后果0无影响无1小范围影响必须上报相关管理部门2小范围但很严重的影响违反许可/处罚3暂时性污染负面公众效应4长期破坏取消许可/生产、停止作业W3W2W1SE环境每3年一次到一年一次每3到30年一次每30年以上一次0无0001小范

6、围影响SIL1a02小范围严重影SIL2SIL1A响3暂时性污染SIL3SIL2SIL14长期破坏SIL4SIL3SIL2SIL定级方法–经济损失•S=经济损失的严重程度F经济损失W3W2W1SF(RMB)每3年一次到一年一次每3到30年一次每30年以上一次010万以下000110万到100万SIL1a02100万到500万SIL2SIL1a3500万到1000万SIL3SIL2SIL141000万及以上SIL4SIL3SIL2•最终的SIL要求通常是综合考虑人员伤亡风险、环境破坏风险和财产损失风险所需求的SIL等级，选择其中需求较高的SIL等级来确定的。风险图法示例•某天然气管道系统•调

7、压阀两侧压差较大（上下游分别为10Mpa和64M6.4Mpa）,设置串联的紧急切断阀保护下游低压管道和设备。•如何确定该安全功能所需的安全完整性等级？风险图法示例•后果C-调压阀失效可能导致高压气进入低压管线，低压管道并未设置独立的其他安全仪表系统来防止可能的超压，因此可能的后果是低压管道和设备的超压损坏，天然气泄漏遇点火源可能发生火灾、爆炸事故。-站内建筑和设备分布比较密集，火灾爆炸后影响范围为全站；全站常驻工作人员约