安全仪表系统中传感器冗余配置方式的分析.pdf

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1、第5O卷第1期石油化工自动化Vol_50，NO．12O14年2月AUT0MATIONINPETR()_CHEMICALINDUSTRYFebruary．2Ol4安全仪表系统中传感器冗余配置方式的分析杨永光，金常青，崔黎宁，王晓莉(1．中石化中原设计研究院，河南濮阳457001；2．濮阳金盾消防有限公司，河南濮阳457001)摘要：简述了安全仪表系统(SIS)的组成以及与安全仪表功能的关系；阐述了安全仪表功能的概念。SIS的安全完整性等级(SII)与传感器、逻辑运算器、最终执行元件等组成部件的SIL等级密切相关。研究了标准中S

2、IL等级要求与失效概率的对应关系，运用概率学分析了传感器各种冗余配置方式下传感器子系统安全完整性和可靠性的特点。指出在不同要求下的SIS设计中，应采用不同方式的冗余传感器配置。关键词：安全仪表系统失效概率安全完整性等级冗余共因失效中图分类号：TP212文献标志码：B文章编号：1007—7324(2014)01—0014—03EvaluationofRedundancyConfigurationofSensorinSafetyInstrumentedSystemYangYongguang，JinChangqing，CuiLin

3、ing，WangXiaoli(1．SinopecZhongyuanEngineeringCo．Ltd．，Puyang，457001，China；2．PuyangGoldShieldFire&SafetyEquipmentCo．Ltd．，Puyang，457001，China)Abstract：Thecomponentsofsafetyinstrumentedsystem(SIS)andtherelationshipwithsafetyinstrumentfunctionsarebrieflydescribed．Theconc

4、eptofsafetyinstrumentfunctionisexpatiated．Safetyintegritylevel(SIL)ofSISiscloselyrelatedtotheSIIofcomponentsofsensor，logiccalculatorandfinalactuator．TherelationshipbetweenSILrequirementofSISandfailureprobabilityinthestandardiSstudied．ThecharacteristicsofSILandrelia

5、bilityofsenorsubsystemindifferentredundancyconfigurationsareevaluatedthroughprobabilitytheory．ItisconcludeddifferentredundancyconfigurationsshouldbeadoptedduringSISdesignunderdifferentrequirement．Keywords：safetyinstrumentedsystem；probabilityoffailureondemand；safety

6、integritylevel：redundancy：commoncausefailure近年来，随着人们对安全生产的重视，安全仪感器、逻辑运算器、最终执行元件等各大组成部件表系统SIS(SafetyInstrumentedSystem)在石油的SIL共同决定的，当人的动作是SIS的一部分化工及天然气行业使用越来越多。石油化工及天时，在SII计算和分析时，应计算操作员动作的可然气装置的事故不仅会对人民的生命安全和财产用性和可靠性。造成巨大损害，而且可能对生态环境造成不可弥补2SIS的安全完整性等级的危害。设备的冗余配置方法是提

7、高安全的主要SIS的等级用SIL来表示J，SIL是用来规定方法，笔者运用概率学，分析了SIS中传感器各种分配给SIS的仪表安全功能的安全完整性要求的冗余配置的特点。离散等级(4个等级中的一个)。SII4是安全完整1SIS的组成性的最高等级，SILl为最低等级。根据IEC61511的定义1]J，SIS是指用来实现组成SIS各环节自身出现故障或失效的概率一个或几个仪表安全功能的仪表系统，通常由传感器、逻辑控制器和最终执行元件组成。仪表安全功稿件收到日期：2013—08—14，修改稿收到日期：2013—10—28。能既可以是一个仪

8、表安全保护功能，也可以是一个作者简介：杨永光(1979一)，2003年毕业于郑州大学自动化专业，仪表安全控制功能。SIS可以包括或不包括软件现就职于中石化中原设计研究院，主要从事油田地面建设仪表采及人的动作。SIS的安全完整性等级(SII)是由传集与自动化控制方面的设计工作，任工程师。第1