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控制系统与安全系统的思考
国际安全标准
安全等级的评定
控制系统与安全系统
什么是安全系统
安全相关的概念
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国际安全标准
DIN V 19250/ DIN VDE 0801
Control Technology, Fundamental Safety Aspects to be considered for Measurement and Control Equipment
ISA SP-91.
“Identification of Emergency Shutdown Systems and Controls That are Critical to Maintaining Safety in Process Industries”
ANSI/ISA .
“Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries”
IEC 61508/IEC 61511
“Functional Safety: Safety Related Systems”/”…for Process Industry”
Based on ANSI/ISA
Substituted ANSI/ISA on 2nd QTR 2002
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安全相关的概念
Acceptable Risk
Level
Mechanical integrity
vessels, pipe, etc.
PROCESS
RISK
Inherent Risk
BPCS
SIS
SV, etc.
安全是可接受的风险水平
由不同的保护层实现
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安全相关的概念
SIS — Safety Instrumented System
安全仪表系统，ESD是其中一个部分
SIL — Safety Integrity Level
安全品质等级，又称安全级别
SIF — Safety Instrumented Function
安全仪表功能，一套SIS中含有一个或多个SIF
Reliability
可靠性，评价的是系统在出现危险信号时执行安全动作的准确性
Availability
可用性，评价系统连续运行的能力
PFD
可能失效率
MTTF
平均到故障时间
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安全等级的划分
IEC 61508 划分了4个安全等级:SIL1~SIL4
DIN V 19250 划分了8个安全等级:AK1~SIL8
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安全等级的评定
风险评估的方法
定性分析： 由一个专家组成的团队根据风险发生的频率和造成的后果判断得出的SIL
IEC 61508只根据风险后果定性分析
“4” – 灾难性的社会伤害.
“3” – 人员伤亡和社区环境伤害
“2” – 主要财产和产品损失，可能对人员造成伤害
“1” – 轻微财产和生产损失
定量分析：由一个专家组成的团队根据系统失效率的数据（包括人为因素和硬件因素）计算出发生事故的可能性，通常用来精确验证一个安全系统是否达到了相应SIL的保护要求
安全等级的评定
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C——风险发生造成的后果严重程度
F——人员处于危险区域的频率和时间概率
P——是否有完善的避免伤害的途径和方法
W——危险发生的可能性
危险事件
b
a
c
d
e
f
g
h
-
a
b
c
d
e
f
g
-
-
a
b
c
d
e
f
P1
P2
P1
P2
F1
F2
F1
F2
C1
C2
C3
C4
W3
W2
W1
IEC-61508安全等级评估示例
安全定级的评定
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安全等级的评定
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安全等级的评定
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安全仪表系统 SIS
完整的安全仪表系统包括：现场测量元件、接线、控制器、执行元件
控制器不是整个系统!
现场元件对系统的可用性有着非常重大影响,而必须加以考虑.
Controller
Sensors
Final Elements
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