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1、化工自动化及仪表,2009,36(5):62~66检测与仪表ControlandInstrumentsinChemicalIndustry安全仪表系统(SIS)的SIL评估许忠仪(中国石化镇海炼化公司仪控部,浙江宁波315207)摘要:主要论述安全仪表系统及进行SIL评估的必要性,并作了简单的可靠性计算,随着安全仪表系统工程的发展,在安全仪表系统的设计过程中,对安全仪表系统的SIL等级进行定量分析将是重要的。关键词:安全仪表系统(SIS);安全完整性等级(SIL);定量分析中图分类号:TH814文献标识码:A文章编
2、号:10003932(2009)050062051引言器、一个逻辑控制器和一个阀门组成,在DCS(Dis随着石油、化工装置的经济规模日趋大型化,生tributedControlSystem)对于压力控制已经失效的情产装置的密集程度越来越高,对操作、控制及安全的况下,容器内压力持续升高,达到压力变送器最高要求也越来越严格。石化装置的产品一般都属于易(比DCS控制压力预设值更高)的预设值时,压力变燃、易爆或有毒介质,生产过程稍有闪失就会酿成灾送器将其转换成合适的信号传送给逻辑求解器,由难性的事故,造成生产、设备、人员等方面的重大损逻辑求解器经过运算发出控制指令,关闭
3、阀门,停止失。作为过程工业安全的重要保障,确保过程工业对容器内碳氢化合物的供给。这就是一个完整的安安全仪表系统本身的可靠性对于过程工业的安全具全仪表功能。在整个SIF的实现过程中,其中的三有重要意义。*个环节中的任何一个失效将导致SIF的失效,对于2安全仪表系统此例而言,如果SIF失效,那么系统将继续向容器安全仪表系统(Safetyinstrumentedsystems,V100中输送碳氢化合物,容器内的压力将继续升SIS)是一种自动安全保护系统,它是保证正常生产高,极有可能造成容器泄漏、爆炸等严重的后果,导和人身、设备安全的必不可少的措施,它已发展成为致容器损坏、装置停
4、产、人员伤亡等严重损失。所以工业自动化的重要组成部分。在过程工业中,安全对安全仪表系统进行完整性评估,定量的可靠性计仪表系统的安全性对于事故的影响十分巨大,由于算是十分重要和有效的途径,以防止各类事故的发过程工业中的安全事故通常会造成人员伤亡和巨额生。财产损失,因此开展过程工业安全仪表系统安全评定对于确保过程工业安全具有重要意义。统计资料表明,过程工业中,由于对安全仪表系统的安全要求不合理以及投产后的项目改造过程中对安全仪表系统的改建不恰当所造成的安全事故在全部事故中所占的比重最大。安全仪表系统设计不当,一种可能的后果是该跳车时不跳,造成拒动作;另一种可能的后果是不该跳车时跳车
5、,造成误动作。拒动作会造成严重甚至灾难性的后果,误动作的直接后果是装置停车,造成巨额的经济损失。根据IEC61511中的定义,安全仪表系统是由传感器、逻辑控制器、执行器组成的,能够行使一项或图1安全仪表功能示例(压力保护系统)多项安全仪表功能(Safetyinstrumentedfunction,3安全仪表系统与过程控制系统的区别SIF)的系统。每一个安全仪表功能针对特定的风险过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有[1]对生产过程进行保护。图1为一典型的安全仪表功能,它的功能是为了防止压力容器V100中压力过高而发生爆炸等危险事故。此SIF由压力变送*收稿日期:2
6、0090723(修改稿)第5期许忠仪.安全仪表系统(SIS)的SIL评估63广泛的应用。20世纪50年代,过程控制主要用大多数项目至今未考虑采用具备SIL等级的系统来于使生产过程中的一些参量保持不变,从而保证实现FGS功能,同国外同行存在较大差距,也是同产量和质量稳定。60年代,随着各种组合仪表和很多安全规范相违背的。巡回检测装置的出现,过程控制已开始过渡到集中监视、操作和控制。70年代,出现了过程控制最优化与管理调度自动化相结合的多级计算机控制系统。80年代,过程控制系统开始与过程信息系统相结合,具有更多的功能。而在今天,过程控制系统开始与
7、安全仪表系统更多地结合在一起,即:对于操作监视层,如安全仪表系统的过程变量值、报警和事件记录、SOE以及故障诊断信息等集中在DCS画面上进行显示,而在控制和安全管理层,DCS和SIS分别配置独立的控制单元实现过程控制和安全联锁的独立操作。基本过程控制系统是执行常规生产功能的控制系统,过程控制系统以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里的过程是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、
