安全完整性水平(SIL)定级、验证和确认

SIL概述

 IEC 61508/ 61511标准中规定了安全仪表系统(SIS)功能安全的管理要求，以确保安全仪表在生命周期中的正确设计和有效管理。安全仪表系统(SIS)通常包括紧急停车系统(ESD)、工艺关停系统(PSD)、高完整性压力保护系统(HIPPS)和火气安全系统(F&G)。

   IRC在流程工业项目各阶段, 有丰富的项目经验, 能够依据IEC 61508/ 61511提供如下服务：
  •  SIL定级；
  •  SIL验证；
  •  SIL验收确认；
  •  SIS生命周期管理软件。       

SIL定级

   建议使用保护层分析(LOPA)这种半定量的分析方法来确定每一个安全仪表功能(SIF)的安全完整性等级(SIL)。

   安全完整性等级(SIL)的确定受初始事件频率，初始事件频率修正因子, 事故发展场景，以及有效的独立防护保护层（IPL）等因素影响。 

SIL验证

   SIL的验证包括审查关断回路设计，并收集下列信息来计算SIF的需求失效概率(PFD)及相关参数。

  •  硬件故障率, 冗余度；
  •  共因失效百分比β；
  •  检验测试周期；
  •  检验测试覆盖率。     

使用PFD计算软件(符合IEC 61511要求)，可以确定待验证回路的PFD，并与与SIL定级时所确定的该安全仪表功能(SIF)的SIL等级进行对比。 

SIL确认

确认安全仪表功能(SIF)通常需要在系统安装之后进行。 

确认过程可能包括以下活动：
  •  现场验收测试(SAT)；
  •  开车前安全预审查(PSSR)；
  •  操作准备审核(ORR)等。
    确认程序应保证安全仪表系统(SIS)已经满足安全要求规范(SAR)，从早期验证活动和评论中得出的任何建议已得到圆满解决。确认的范围和严谨程度应与安全仪表系统(SIS)及所涉及的SIL等级的复杂程度相称。

SIL项目经验

超过50个SIS系统功能安全分析的项目经验。为客户提供SIL定级、SIL确认、SIS全生命周期管理、SIS功能安全设计文件编制等不同服务。

案例分析

对某一正在运行的液化天然气接收终端及其相关的输气干线进行SIL定级与验证/确认分析。

   此SIL定级分析涵盖了该液化天然气接收终端内所有安全联锁回路和选定的输气干线SIF回路。防护层分析(LOPA)被用来审查每个SIF及其相关的影响事件，严重程度，初始原因，初始事件频率，保护层等。

     使用从供应商获得的失效数据和从客户运行数据中获得的验证测试信息，通过审查SIF相关原理和程序来验证所有的SIFs(含SIL等级)。

通过对SIS管理相关程序文件与校验记录的细致分析，确定β值及检验测试覆盖率。

分析结果表明，该液化天然气接收终端及其相关输气干线的SIF可以满足SIL等级要求，但验证测试程序则需要进一步改进