安全仪表系统SIL分析技术在S-Zorb装置的应用
2020-12-29李荣强李乐宁姜巍巍曹德舜
李荣强,李乐宁,姜巍巍,曹德舜
(1.中国石化青岛安全工程研究院,山东青岛 266071 2.青岛诺安机电科技有限公司,山东青岛 266071)
安全仪表系统是由IEC61508—2010[1]和IEC61511—2016[2]提出的重要概念,主要由传感器、逻辑控制器和最终执行机构构成。设计合理、可靠的安全仪表系统能够有效地避免事故发生,并尽可能减少误动作所带来的非计划停工。建设一套完整的安全仪表系统,并进行安全完整性等级评估,对于确保石化装置长周期安稳运行具有重要意义。
1 安全完整性等级划分
安全完整性等级(Safety Integrity Level, SIL)是用于规定分配给安全仪表系统的安全仪表功能(Safety Instrument Function, SIF)的安全完整性要求(从等级1至等级4),代表安全仪表系统使过程风险降低的数量级。安全完整性等级4对安全仪表系统要求最高,需要安全仪表系统给该SIF回路降低4个数量级;安全完整性等级1对安全仪表系统要求最低,需要安全仪表系统给该SIF回路降低1个数量级,如表1所示。表1给出了低要求模式下每个SIL等级所对应的需求时的失效概率(Probability of Failure on Demand, PFD)范围及相应的风险降低因子(Risk Reduction Factor, RRF)范围。

表1 安全完整性等级及相应的PFD及RRF
2 保护层分析
保护层分析(Layer of Protection Analysis, LOPA)是一种半定量的风险分析技术,是过程危险分析的延续。保护层分析技术用于分析保护措施是否充分,是用于评估安全完整性等级要求的常用方法。
独立保护层(Independent Protection Layer, IPL)是指可以独立行使自己的安全保护功能而不受其它保护层失效影响的安全保护措施,图1为保护层示意。

图1 保护层示意
