安全完整性等级验证在海洋平台的应用研究.pdf

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1、·116·工业仪表与自动化装置2015年第2期安全完整性等级验证在海洋平台的应用研究王乃民，吴朝晖，刘鸿雁，付勃昌(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要：该文介绍了安全完整性等级验证的必要性，对几种验证方法进行了综合比较，重点分析了可靠性框图的执行步骤及在海洋平台的应用案例，并对安全完整性等级不符合要求的安全仪表功能提出了改进措施。该研究成果取得了应用，并具有推广价值。关键词：安全完整性等级；海洋平台；测试周期；冗余配置；部分行程测试中图分类号：TP701文献标志码：A文章编号：1000—0682(2015)02一O116—04Applicationandresearchofs

2、afetyintegritylevelverificationinofshoreplatformWANGNaimin，WUZhaohui，LIUHongyan，FUBochang(OfshoreOilEngineeringCo．，Ltd．，Tianjin300451，China)Abstract：Thepaperintroducesthenecessityofsafetyintegritylevelverification，andthenelaboratescomparisonofseveralsafetyintegritylevelverificationmethods，focusing

3、onanalysisofreliabilityblockdiagramimplementationstepsandapplicationinoffshoreplatform，andputsforwardimprovementmeas-uresforthesafetyinstrumentfunctionalthatsafetyintegrityleveldoesnotmeettherequirements．There—searchresuhshasachievedgoodapplication，andhasbroadpopularizationvalue．Keywords：safetyint

4、egritylevel；offshoreplatform；testcycle；redundancyconfiguration；partialstroketest效概率，使设备能够在需要时成功执行设计所要求0引言的安全功能。海洋平台的安全仪表系统(SIS，SafetyInstru．但是在海洋平台SIS设计过程中，存在一个普mentedSystem)主要包括紧急关断系统和火气探测遍的做法，就是采用“经验使用”原则进行设计，而报警系统，用于工艺装置的保护和在火灾、气体泄漏实际上同样的系统配置，采用不同性能的产品，安全时对平台、人员的安全保护。一般来说，SIS是静态完整性等级是不同的，有可能会产生

5、相差一个SIL的、被动的，只有在危险情况发生时，才执行保护动等级的情况。因此，SIS能否真正把风险降低到可作，其设计目标是：一方面能够实现紧急情况的报警以接受的水平，需要进行SIL等级验证。关断功能，另一方面，必须具有较高的安全可靠性。1SIL验证方法比较在IEC61508中，定义了一种衡量安全仪表系统安全可靠性的指标，即安全完整性等级(SIL，Safety安全仪表系统设计完成后、或安装完成试运行IntegrityLeve1)：在一定时间、一定条件下，SIS执行后、或已运行多年后，要对其进行功能安全评估，以其所规定的安全功能的可能性，它是以上述标准中明确其安全功能所能达到的安全完整性等级。

6、所涉及的反应失效概率(PFD，ProbabilityofFailureIEC61508只要求对安全功能的PFD进行定量计算，onDemand)为基准的一个重要的安全可靠性参数，以验证其安全完整性等级是否满足要求。如果计算用以表征SIS针对某一个特定的功能需求所能达到得到的安全完整性等级达不到根据风险评估选择的的风险降低程度，通过规定SIS需要的最低反应失安全完整性等级，则安全仪表系统应重新设计或进行改造。常用的安全完整性等级的验证方法主要有收稿日期：2015—01—05可靠性框图、故障树分析和马尔可夫模型¨J。表1作者简介：王乃民(1980)，男，山东禹城人，2008年毕业于中国是几种方法

7、的综合比较。石油大学(华东)信号与信息处理专业，获工学硕士学位，仪表工程师，主要从事仪表控制、火气探测及安全仪表系统的设计与研究。2015年第2期工业仪表与自动化装置·l17·安全仪表系统进行SIL分析，需要进行验证的SIL2可靠性框图在海洋平台的应用等级大于等于1的安全仪表功能(SIF，SafetyInstru—2．1验证步骤mentedFunction)为测试分离器压力高高报警，表2根据安全仪表功能确定所需SIL等级