SIL验算是通过对安全仪表功能(SIF)的各个组成部分进行PFD/PFH计算分析,并综合考虑结构约束、系统能力等方面,来考量验证SIF的SIL等级,以确认其是否满足目标SIL等级要求。SIL验算的主要目的是确保安全仪表系统的可靠性满足工艺过程的安全要求,降低事故风险。
功能安全完整性评估SIL验算工作开始前需要确认以下内容:
1、背景资料的准备。是否进行了危害分析,比如使用HAZOP方法识别所有的假想事故场景,并对风险高的事故场景进行保护层LOPA分析,分析是否需要SIF。同时已经为SIF回路确定了相应的技术方案,明确设备的冗余结构,如1oo2,2oo3等。周期性的测试方案也已经记录在案安全要求规范SRS详细记录了SIF回的相关规范要求。
2、失效数据SIL验算过程中需要收集SIF各子系统中各部件的故障数据。各种设备的故障率和故障模式的数据,用于计算每个子系统和整个SIF的PFDavg。
3、故障数据的来源:1、工厂统计收集的失效数据,这个数据是准确可靠的,但是大部分工厂并没有这些数据。2、设备厂商提供的SIL认证数据或统计数据,比如这是一个exida或tuv认证的SIL认证。3、如果上面二项的数据都没有,可以用设备通用数据替代,比如OREDA数据库。
功能安全完整性评估SIL验算的目标是确定每个SIL在以下方面达到了要求的安全性能:
1. 需要时的平均危险失效概率PFD。
2. 风险降低系数RRF, 是平均危险失效概率PFD倒数。
3. 体系结构约束 通过每个子系统的硬件故障裕度(HFT)和安全失效分数(SFF),以确定所能达到的最高的SIL等级。MTTFS平均误停车时间 通过安全失效已检测SD 和 安全失效未检测SU 的故障数据进行计算。
4. 安全仪表功能SIF最终达到的SIL等级,根据平均危险失效概率pfd和体系结构约束的较小值确定。