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[讨论] 安全仪表系统的设计原则

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[LV.9]以坛为家III

发表于 2016-11-25 11:16:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
安全仪表系统的设计原则
基本原则
SIL设计的基本原则一,是应根据E/E/PES安全要求规范进行设计。分析确定SIL的方法,确定的SIL 就是E/E/PES设计时要求实现的安全完整性目标。
SIL设计的基本原则二,是采取一切必要的技术与措施保证要求的安全完整性。为了实现安全完整性,必须同时满足E/E/PES的随机安全完整性要求与系统安全完整性要求,因为随机失效主要是硬件的随机失效。因此,分析时,随机安全完整性就简化为硬件安全完整性。故障检测会影响系统的行为,因此,它与硬件以及系统的安全完整性都相关。
逻辑设计原则
①可靠性原则
整个系统的可靠性R0(t)是由组成系统的各单元可靠性(R1(t),R2(t),R3(t)……) 的乘积,即R0(t)=R1(t)·R2(t)·R3(t) ……
任何一个环节可靠性的下降都会导致整个系统可靠性的下降。人们通常对于逻辑控制系统的可靠性十分重视,往往忽视检测元件和执行元件的可靠性,使得整套安全仪表系统可靠性低,达不到降低受控设备风险的要求。可靠性决定系统的安全性。
②可用性原则
可用性不影响系统的安全性,但系统的可用性低可能会导致装置或工厂无法进行正常的生产。可用性常用下面公式表示。
A=MTBF/(MTBF+MTTR)
式中A:可用度;MTBF:平均故障间隔时间;MTTR:平均修复时间。
而对于安全仪表系统对工艺过程的认知过程,还应当重视系统的可用性,正确地判断过程事故,尽量减少装置的非正常停工,减少开、停工造成的经济损失。
③故障安全原则
当安全仪表系统的元件、设备、环节或能源发生故障或失效时,系统设计应当使工艺过程能够趋向安全运行或安全状态。这就是系统设计的故障安全型原则。能否实现“故障安全”取决于工艺过程及安全仪表系统的设置。
④过程适应原则
安全仪表系统的设置必须根据工艺过程的运行规律,为工艺过程在正常运行和非正常运行时服务。正常时安全仪表系统不能影响过程运行,在工艺过程发生危险情况时安全仪表系统要发挥作用,保证工艺装置的安全。这就是系统设计的过程适应原则。
回路配置原则
为保证系统的安全性和可靠性,以下2个原则在回路配置时应当加以注意。
①独立设置原则
用于SISBPCS(基本过程控制系统)的信号检测应各自采用检测元件。在SIL3级时,BPCS的控制阀不能用作SIS仅有的最终元件;SIL1级与2级时可以使用,但要做安全性检查。
②中间环节最少原则
一个回路中仪表越多可靠性越差,典型情况是本安回路的应用。在石化装置中,防爆区域在0区的情况很少。因此可尽量采用隔爆型仪表,减少由于安全栅而产生的故障源,减少误停车。
完整的安全仪表回路设计
在系统设计选型时,很容易只要求控制器部分的安全性,忽略了现场仪表的安全要求,实际上安全仪表系统包括了传感单元、逻辑控制单元和最终执行单元,其故障失效率的计算方法如下:
PFDSYS=PFDS+PFDL+PFDFE
PFDSYS:E/E/PE安全相关系统的安全功能在要求时的平均失效概率
PFDS:传感器子系统要求的平均失效概率
PFDL:逻辑子系统要求的平均失效概率
PFDFE:最终元件子系统要求的平均失效概率
[发帖际遇]: 王天泽 发帖时在路边捡到 3 虫币,偷偷放进了口袋. 幸运榜 / 衰神榜
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[LV.5]虫坛居民II

发表于 2017-3-7 19:03:32 | 显示全部楼层
很详细,谢谢分享!
[发帖际遇]: 雪国无雪 发帖时在路边捡到 4 虫币,偷偷放进了口袋. 幸运榜 / 衰神榜
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