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主审论文 Page 1 of 12 安全完整性等级(SIL) 分析及应用 Safety Integrity Level (SIL) Analysis and Applications 【摘要】:过程工业涉及的领域广、危险性大,工厂除了在工艺设计阶段尽可能的考虑防止和减少各种潜在风险外, 还必须附加额外的保护措施来控制危险的发生, 如安全仪表系统(SIS) 。本文结合实际例子介绍了 SIS 系统安全完整性等级(SIL) 的应用, 并对不同等级下 SIS 系统的硬件组成要求做了探讨。 Abstract: Process industry is involved a wide area of enterprises and hazardous, the factory shall try best to prevent and reduce potential risk at process design stage, besides other protective measures like safety instrument system (SIS) also shall be used to control occurrence of dangerous accidents. This paper has introduced basic theory of SIL level for SIS system, and also discussed SIS hardware requirement for different SIL levels. 关键词: SIL; SIS; 安全仪表系统 KEYWORD: SIL; SIS; Safety instrument system 主审论文 Page 2 of 12 一、引言在当前石油产业和化工产业是目前最为重要的能源产业之一, 石油化工产业直接影响我国能源的使用和发展, 但是, 石油和化工行业自身也属于危险性较高的行业。石油行业和化工行业在装置和运输等流程方面的要求是十分的苛刻。石油和化工大多数都是易燃易爆等危险品, 同时自身的腐蚀性比价强, 并且具有一定的危险性。在石油和操作的过程中, 任何一个失误都会带来严重的危险,甚至是灾难性的的后果。在最近几年的时间里,自动化仪表技术得到了快速的发展,特别是在半导体行业以及电子技术等行业的发展都是十分迅速的。控制系统以及控制仪表的超微型方向发展是非常迅速的, 因此, 为流程性石化装置以及自动化控制系统带来的革命性的变化和发展。工业自动化仪表性能的提高, 显著的提高了产品的品质、减少了人为失误、为提高工作效率, 实现人工操作无法完成的工作, 逐渐为越来越多的业主及工程人员所接受。自动化控制系统的可靠性字未来的发展是十分重要的, 同时也是需要不断进行探索。自动化自身作为工业控制领域的重要系统和分支,也就是安全仪表系统( Safety Instrument System - SIS ) 的产生,同时在大型的工业装置以及相关复杂的工业环境这得到了迅速的发展和推广。在 1998 年, 在国际电工技术委员会( IEC ) 主要针对自动异化产品的开发提出了 IEC61508-1998 (GB20438-2006 电子、电气、可编程电子安全相关系统的功能安全》标准; 2003 年提出了 IEC61511-2003 (GB21109-2007 《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》标准, 其中对框架、定义、系统的完全主审论文 Page 3 of 12 性等级进行划分( Safety Integrity Level - SIL) 提出了更加明显的要求。二、安全完整性等级(SIL) 定义根据 IEC61511 标准进行规定, SIL 主要是分为 4 个等级,这4 个等级分别是 SIL1 、 SIL2 、 SIL3 和 SIL4 。 SIL 主要是对安全仪表进行描述的, SIL 自身的级别是 F 非常高的,安全仪表系统自身具有很高的效率,同时自身的投资数目也是比较高。三、安全完整性等级(SIL) 的应用及分析 安全仪表系统根据 IEC61511 的定义, 安全仪表系统( SIS ) 是指:“从实际或者多个安全仪表功能仪表系统进行分析。 SIS 主要是由逻辑结算和最终原件共同组成”。 SIS 系统是自动化安全保护系统,是自动化的重要组成部分。如图 3-1-1 主审论文 Page 4 of 12 图 3-1-1 (黄色部分: SIS 系统;绿色部分:基本过程控制系统) 当违反特定的限定条件时自动将工业过程设置到安全的状态。当发生特定的容许条件时, 容许过程安全的向前进行以及采取行动减轻工艺过程危险后果的发生。控制系统和安全仪表系统经常被人所混淆。基本过程控