SIS系统的SIL验算过程及步骤

发表于:2026-4-25 12:22:22 4724
       SIS系统的SIL验算过程及步骤,在安监总管三〔2014〕116号《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》中就提出了对安全仪表系统安全功能评估的要求。(评估现有安全仪表功能是否满足风险降低要求),提出了相应的要求:安全仪表系统安全完整性(SIL)等级评估和验算报告。
  一、什么是SIS系统的SIL验算?
  对于sis系统装置进行了HAOZP和LOPA之后,我们得到了对应SIF需达到需要降低多少风险,通过验算,确认经过设计、安装之后所构成的SIF是不是达到了当初所要求的风险降低能力。(扩展阅读保护层分析(LOPA分析))
  验算步骤如下:


  二、SIS系统的SIL验算过程及步骤相关概念:
  DCd:危险失效诊断覆盖率。DCd=λDD/λD
  DCs:安全失效诊断覆盖率。:DCs=λSD/λS
  β:共因失效。单一故障源导致一个系统内的多个部件失效。该故障源可能是系统内的,也许是系统外的。
  λsd:显性安全故障
  λsu:隐性安全故障
  λdd:显性危险故障
  λdu:隐性危险故障
  HFT:硬件故障裕度(Hardware Fault Tolerance)对硬件危险故障的容忍度。HFT=N-M
  MooN:“N”个独立通道构成的安全仪表系统或其部分,它被连接成其中“M”个通道足以执行仪表安全功能。
  MTTR:平均恢复时间Mean Time To Restore。传统上,MTTR指平均维修(Repair)时间。
  SFF:安全失效分数
  SIF:安全仪表功能
  SIS:安全仪表系统
  SIL:安全完整性等级
  TI:检验测试(功能测试)的时间间隔。
  计算公式:


  计算示例:


  如上图所示,HIPPS(高完整性压力保护系统)中,压力传感器2oo3,阀门1oo2。
  相关数据如下:


  三、SIS系统的SIL验算过程及步骤结构约束
  从上文得知,压力变送器为2oo3,HFT=1,SFF=90.3%,B类,满足SIL3;阀门为1oo2,HFT=1,SFF=61.6%,A类,满足SIL3。见下图(来自GB/T20438.2-2017):(扩展阅读:一文搞清SIL证书中的子系统类型:A类、B类



  计算此SIF回路的PFDavg,PFDSIF=PFDS+PFDA+PFDL
  PFDS、PFDL采用上面给出的公式,注意这里没有给出危险的系统性失效率。
  根据公式


  带入数据得:PFDS=8.89E-06
  根据公式


  带入数据得:PFDL=6.32E-05
  PFDSIF=PFDS+PFDA+PFDL=(8.89E-06)+(2.55E-05)+(6.32E-05)=9.76E-05
  RRF=1/PFDSIF=10244.81
  满足SIL3能力。

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