姬 康,王 璐,王明锋,王先朝,许 鹏,刘晓亮

(1.中国石油新疆油田分公司呼图壁储气库作业区,新疆 呼图壁 831200；2.机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京 100055)

安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)是用来实现一个和多个安全功能的系统，在发生事故时能够将工艺过程或生产装置切换至安全状态，起到防止危险发生或减轻事故后果的效果，最终能够保证人员、设备和环境的安全。本文仅限于在低要求运行模式下的SIS，要求时危险失效平均概率(the average Probability of dangerous Failure on Demand,

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)是SIS的安全性量化的重要指标，通常要求频率小于每年一次。

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受系统架构、系统中组件的故障率、平均故障诊断时间、维修恢复时间、检验测试时间间隔等因素的影响，可以通过提高系统中组件的可靠性、增加冗余通道、缩短检验测试时间间隔、增加部分检验测试等方式，来降低

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的值。在SIS整个安全生命周期中，运行维护阶段占了较大的比例，关于SIS的运行特性和生产维护对其安全性造成的影响已有大量的相关研究，提出了众多计算方法。如IEC 61508-6标准中提出了常用冗余系统的简化计算公式，但该系列公式只涵盖了SIS安全性分析中的少数因素；Innal等分析了部分检验测试的影响，给出了一个基于1oo2系统的Markov模型简化公式；Wu等考虑了故障率的韦伯分布，利用条件概率理论，提出了SIS不可用性计算公式；Signoret等建立了一个以可靠性框图为驱动的Petri网安全分析模型。随着工艺自动化程度越来越高，SIS本身结构和运行维护日益复杂，安全性的动态特征越来越明显，针对由于组件故障和检验测试而导致系统安全性随时间变化的冗余系统来说，IEC 61508-6标准中推荐使用Markov模型和Petri网。……