功能安全技术与应用.ppt

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1、安全安全仪表系统及其功能安全功能安全技术与应用中国安全生产科学研究院多英全安全仪表系统123功能安全标准SIL评估技术安全仪表系统安全仪表系统SafetyInstrumentedSystem（SIS）用来完成一个或多个安全仪表功能的仪表系统。安全仪表系统由传感器，控制器和最终元件组合而成。紧急停车系统（ESD）火/气保护系统（F&G）安全联锁系统（SIS）燃烧炉控制系统（BMS）高完整性压力保护系统（HIPPS）安全仪表功能SafetyInstrumentedFunction（SIF）液位开关逻辑控制器电磁阀泵电磁阀SIF1SIF2SIF3S

2、IF4保护层中的位置层次名称说明第一层过程设计过程设计中实现本质安全第二层基本过程控制系统（BPCS）如DCS，以正常运行的监控为目的第三层区别于BPCS的重要报警操作员介入需要有一定的必要余度时第四层安全仪表系统（SIS）系统自动地使工厂安全停车。第五层物理防护层（一）安全阀泄压、过压保护系统第六层物理防护层（二）将泄漏液体局限在局部区域的防护堤第七层工厂内部紧急应对计划工厂内部的应急计划第八层周边区域防灾计划周边居民、公共设施的应急计划保护层中的位置作用：风险降低降低后果发生的概率特点：正常状况下是静态的、被动的，不需要人为干预危险情况出

3、现时由静变动，正确完成其预定功能要求：正确的安全功能（安全仪表功能SIF）良好的可靠性（安全完整性等级SIL）功能安全标准两个重要标准IEC61508FunctionalSafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafetyrelatedsystems.GB/T20438电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全IEC 61511Functionalsafety: safety instrumented systemsfortheprocess industry sectorGB

4、/T21109过程工业领域安全仪表系统的功能安全第1部分：一般要求第2部分：电气/电子/可编程电子安全系统的要求第3部分：软件要求第4部分：定义和缩略语第5部分：确定安全完整性等级的方法示例第6部分：应用指南（对第2、3部分）第7部分：技术和测量概述IEC61508的组成IEC61511的组成IEC61511分为3个部分第1部分：框架、定义、系统、硬件和软件要求第2部分：IEC61511第1部分的应用指南第3部分：确定要求的安全完整性等级的指南IEC61508IEC61511过程工业IEC61800-5-2电力驱动IEC62061机械IEC6

5、1513核工业IEC50156加热炉IEC60601医疗设备EN50128铁路ISO26262汽车两个重要概念安全完整性等级SafetyIntegrityLevel（SIL）在一定时间、一定条件下,安全系统执行其所规定的安全功能的可能性。安全完整性等级就是衡量这种能力大小的一种指标。安全完整性等级SIL是按照一定时间、一定条件下,安全系统能成功执行其安全功能的概率而划分的；SIL是安全系统执行其安全功能的可靠程度与能力的指标，是安全系统功能失效概率倒数的数量级。两个重要概念安全完整性等级SafetyIntegrityLevel（SIL）风险概

6、率=危险事件发生概率×安全系统要求时失效概率。SIL反映了安全系统能使过程风险降低的数量级。通过安全系统的作用，降低风险发生的概率，把系统风险降低到一个可以接受的水平分为4个等级，SIL4的安全等级最高，其要求时失效概率低，能够使风险发生概率降低的能力强。过程工业中，安全功能的SIL等级一般为低要求操作模式下的SIL1到SIL3。安全完整性等级（SIL）低要求操作模式平均失效概率（PFD）安全有效性目标风险降低因子RRF4≥10-5且＜10-499.99—99.99910000-1000003≥10-4且＜10-399.9—99.991000

7、-100002≥10-3且＜10-299—99.9100-10001≥10-2且＜10-190—9910-100两个重要概念安全生命周期SaftyLifeCycle（SLC）安全生命周期：安全系统从概念设计到停用的整个过程。包括安全系统的设计、安装、验证、运行、维护、停用。在整个安全生命周期内，都应采取相关有效措施，使安全系统具备成功、正确执行其安全功能的能力。SIL评估技术SIL分级辨识SIFSIL分级SIL验证设备选择结构约束检验测试周期（1）SIL分级1）SIF辨识要求：执行一次过程危险分析（PHA）方法：建议HAZOP识别危险与危险事

8、件辨识并评估现有安全功能（保护措施）进一步降低风险的建议措施安全仪表功能？2）SIL分级所有安全系统和外部风险减轻设施所减少的风险剩余风险允许风险过程风险必要的风险