技術文章
Technical articles在現代過程工業生產中,由于設備繁復,工藝復雜,要求整個控制系統不允許存在任何安全薄弱環節,一旦系統中的過程成套儀表以及其他設備在工作不正常(失效),就有可能造成控制系統的故障和設備停車,發生諸如化工廠的火災、爆炸,核電站的輻射超劑量、飛機的機械漏油等危險事件,會對人員、設備和環境造成災難性后果。如何將這種災難控制在可接受的范圍之內?這就是需要依靠標準和法規來規范,例如安全度等級SIL(safety integrity level)就是IEC(電工委員會)61508中關于安全度等級的定義。如果一個項目,一個系統或產品獲得了功能安全的認證,那么可以增強客戶的信心。
SIL是在1998年頒布的IEC61508功能安全標準中提出的,它是功能安全等級的一種劃分。
IEC61508將SIL劃分為4級,即SIL1,SIL2,SIL3和SIL4。安全相關系統的SIL應該達到哪一級別,是由風險分析得來的,即通過分析風險后果嚴重程度、風險暴露時間和頻率、不能避開風險的概率及不期望事件發生概率這四個因素綜合得出。級別越高要求其危險失效概率越低。
SIL | MTTF | 系統發生故障的概率 | 風險降低因子 | 保護等級 |
---|---|---|---|---|
4 | 10-5~10-4 | 104~105 | 避免災難性的的(例如核事故)對整個社區形成巨大沖擊的事故, 經濟損失1000萬以上 | |
3 | 30~100年 | 10-4~10-3 | 103~104 | 對工廠的財產,全體員工的生命和整個社區的安全形成保護,經 濟損失500萬至1000萬 |
2 | 10~30年 | 10-3~10-2 | 102~103 | 對大量的財產,復雜的生產設備和產品,及生產線的操作人員形 成保護,經濟損失100至500萬 |
1 | 3~10 年 | 10-2~10-1 | 10~100 | 僅對少量的財產和簡單的生產形成保護,經濟損失10萬至100 萬 |
應用范圍:
• 工業機器
• 自動化生產線(如工業機器人)
• 化工行業(測量、控制、監控設備)
• 石油鉆塔、石油平臺
• 核電站
• 風電
• 高爐(如用于發電站)
• 升降機,傳送機
• 劇院用舞臺機器
• 提升間、火車頭的無線控制器
• 特殊用途的交通工具(垃圾車、起重機、工程機械等)
為防止事故發生而采取的局部或整體生產裝置停車的儀表系統,稱為安全儀表系統(SIS)或緊急停車系統(ESD),它是生產過程中的一種自動安全保護系統,能對石油化工等生產過程中可能發生的危險(超出安全限定)及不采取措施而繼續惡化的狀態進行及時地響應和保護,使其進入預定的安全停車狀態,從而保證人員、設備、生產和裝置的安全。
安全儀表系統(SIS)或緊急停車系統(ESD)包括傳感器(Sensor)、邏輯運算器(Logic solver) 和zui終執行元件(Final element) 。
用安全儀表系統(SIS)或緊急停車系統(ESD)來表述安全相關系統。既SIS和ESD用來實現一個或幾個儀表安全功能的儀表系統,可以由。感器、邏輯控制器和終端元件的任何組合組成.
儀表安全功能(Safty Instrumented Function)就是具有某個特定SIL的,用以達到功能安全的安全功能,它既可以是安全保護系統,也可以是安全控制系統。
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