史建鋒

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏石嘴山753202）

國家安監(jiān)總管三〔2014〕116 號《關于加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導意見》提出，從2018年1月1日起，所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統(tǒng)。其他新建化工裝置、危險化學品儲存設施安全儀表系統(tǒng)，從2020 年1 月1 日起，應執(zhí)行功能安全相關標準要求，設計符合要求的安全儀表系統(tǒng)。

涉及“兩重點一重大”在役生產(chǎn)裝置或設施的化工企業(yè)和危險化學品儲存單位，要在全面開展過程危險分析（如危險與可操作性分析）基礎上，通過風險分析確定安全儀表功能及其風險降低要求，并盡快評估現(xiàn)有安全儀表功能是否滿足風險降低要求。

企業(yè)應在評估基礎上，制定安全儀表系統(tǒng)管理方案和定期檢驗測試計劃。對于不滿足要求的安全儀表功能，要制定相關維護方案和整改計劃，于2019 年底前完成安全儀表系統(tǒng)評估和完善工作。其他化工裝置、危險化學品儲存設施，要參照本意見要求實施[1-3]。

1 SIL 等級劃分及其評估、驗證必要性

1.1 安全完整性等級（SIL）劃分

1.2 評估、驗證必要性

涉及兩重點一重大的危險化學品生產(chǎn)工藝、設備，在生產(chǎn)過程中，溫度、壓力、物位等工藝指標出現(xiàn)意外波動或緊急情況需要采取某些動作或停車時，沒有安全儀表系統(tǒng)（SIS）精確監(jiān)測，并及時、準確地做出響應，使裝置停在一定的安全水平上，很難確保裝置和人員的安全。帶來各種故障安全風險，造成人力、財力、物力及時間、效益的損失。缺少安全儀表系統(tǒng)（SIS）靜態(tài)的不需要人工干預的安全控制系統(tǒng)設置，很難避免操作安全缺失所帶來的風險。

為確保生產(chǎn)過程達到本質安全，必須對安全儀表系統(tǒng)（SIS）完整性等級（SIL）評估驗證，分析危險工藝風險出現(xiàn)概率，安全儀表系統(tǒng)（SIS）響應失效概率，對工藝裝置配置安全儀表系統(tǒng)（SIS）開展保護層（LOPA）及安全完整性等級（SIL）分析，評估現(xiàn)有安全儀表功能是否滿足風險降低要求，杜絕事故的發(fā)生，安全完整性等級劃分見表1。

表1 安全完整性等級劃分

2 評估、驗證內(nèi)容及方式

（1）安全儀表功能辨識根據(jù)所提供的技術資料（PID，聯(lián)鎖因果圖或邏輯圖等），通過危險與風險分析，明確設計意圖，完成安全儀表功能辨識。

（2）目標安全完整性等級（SIL）確定參考風險矩陣或可接受風險水平，利用保護層分析（LOPA）法，確定安全儀表功能的安全完整性等級（SIL）。

（3）安全可靠性計算根據(jù)現(xiàn)場安全儀表功能回路組成和所用儀表情況，建立回路的可靠性模型（故障樹模型），選用合適的失效數(shù)據(jù)計算安全儀表功能要求時的失效概率PFD。

（4）檢驗測試周期計算符合目標SIL 要求的檢驗測試周期，為科學制定維護策略提供幫助。

（5）相關建議措施根據(jù)可靠性計算結果以及檢驗測試要求，綜合分析評估，提出相關建議措施。

3 安全完整性（SIL）定級與驗證要求

3.1 安全完整性（SIL）定級要求

在SIL 定級前首先應編制企業(yè)的風險可接受標準，風險可接受標準應符合企業(yè)的實際要求，并綜合考慮國家安監(jiān)總局40 號令的要求。

SIL 定級采用保護層分析方法（LOPA），需要定級的SIF 回路根據(jù)HAZOP 識別出來的嚴重后果場景，結合工藝包內(nèi)SIL 等級要求分析識別。為保證分析過程的完整性、一致性，同一裝置的HAZOP 及SIL 定級工作，應遵循IEC61508/IEC61511 標準要求的風險矩陣，且賣方應派同一組人員執(zhí)行。

通過對裝置進行SIL 等級評估工作，確定需要進入SIS 系統(tǒng)SIF 回路數(shù)量以及其SIL 等級的實際需求，滿足安全儀表系統(tǒng)配置的同時，避免設計過度保護配置和保護不足。

具體的SIL 定級回路數(shù)量需根據(jù)HAZOP 評估結果確定，賣方需在投標時提供單回路評估單價以供參考。

LOPA 分析選用的數(shù)據(jù)庫應為國際上權威的數(shù)據(jù)庫，必須持有擁有核發(fā)使用權的安全等級評估軟件和失效數(shù)據(jù)庫，并出示相關證明材料。

對于特殊類回路，例如緊急停車按鈕、成套報設備以及FGS 系統(tǒng)等，應提出相關的技術要求。

SIL 定級時要結合專利商的要求，同時對聯(lián)鎖回路動作后的影響進行分析。

在SIL 定級的過程中，依據(jù)IEC61508 以及IEC61511 的要求，對SIF 回路提出SRS 功能安全規(guī)格書的要求。

3.2 安全完整性（SIL）驗證要求

對當前所配置的SIF 回路實施SIL 等級驗證，確認其安全完整性等級（SIL）是否符合裝置安全生產(chǎn)保障要求。分析所配置的SIF 回路的誤停車性能指標、分析初始事件概率，以確認其配置的冗余結構的合理性。通過SIS 系統(tǒng)SIL 評估，提出合理化整改建議以及可實施相關的完善方案，從而實現(xiàn)降低聯(lián)鎖的過度配置或配置不足情況，實現(xiàn)自動聯(lián)鎖回路的100%投用，保障裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)的目的。SIL驗證符合安全儀表功能安全國家標準GB/T 20438、GB/T 21109 的要求[4，5]。