本文詳細闡述了在SIL驗證過程中廣泛使用的HFT、SFF 和 PFDavg術語的基本定義和使用。
IEC 61511定義了安全生命周期,其中SIL驗證是階段4(SIS 設計和工程)的一部分。在此步驟之前,危險和風險分析、安全功能到保護層的分配、SIS安全要求規范階段已完成。
SIL(安全完整性等級)
用于測量過程安全水平的定量目標。
定義過程的目標 SIL 級別應基于對事件發生的可能性和事件后果的評估。
HFT(硬件容錯)
HFT 是設備在出現故障或錯誤時繼續執行所需功能的能力。
設備的 HFT 表示安全系統的質量。
HFT為 N 意味著N+1個故障可能導致整個安全功能的喪失。
HFT為0表示1個故障會導致整個安全功能喪失。
(例如 SIF 中使用的 1oo1 壓力變送器)。該變送器的丟失將導致整個安全回路的丟失。
HFT 為1表示2個故障會導致整個安全功能喪失(例如 1oo2 )
下表說明了各種配置的HFT。所以 XooY 的HFT = Y-X。
請注意,HFT不是冗余設備的同義詞。2oo2 配置也是冗余但容錯的。
更高的HFT數將有助于實現更高的設備SIL級別。
SFF(安全失效功能)
SFF 基本上是衡量設備內置診斷有效性的指標。
發生的任何故障將有兩種類型:
安全失效 (λS ) 和危險故障 (λD)。
此外,這種故障可以通過診斷來檢測或保持未被檢測到。因為它既不安全,也無法通過任何診斷手段檢測到。
安全失效分數是安全失效(λs = λSD + λSU)加上危險檢測失效(λDU)除以總失效的比率。
SFF越高意味著設備的內置診斷覆蓋率越高,這將有助于聲稱設備的合理高SIL級別。
架構限制
架構約束是強加于為實現安全儀表功能而選擇的硬件上的限制,而不管為子系統(例如 PFDavg)計算的性能如何。
1.A型設備
A類設備被認為是具有已知故障模式的“簡單”設備。
例子:
閥門,
中繼器,
熱電阻,
熱電偶,
電磁閥,
限位開關等
2.B型設備
B型設備被認為是具有未知故障模式的相對“復雜”的設備。本質上,任何帶有微處理器的東西都被認為是 B 型。
例子:
智能發射器,
閥門定位器,
可編程邏輯控制器(PLC),
分布式控制系統(DCS),
機器監控系統 (MMS) 被視為 B 類設備。
按需平均故障概率
PFDavg(按需故障的平均概率)是系統發生危險故障并且在需要時無法執行其安全功能的概率。
IEC 61508和IEC 61511使用 PFDavg 作為定義SIL的系統指標。每個SIL等級都有一個關聯的 PFDavg,它會隨著SIL等級的每次增加而增加一個數量級。
通過以上的參數介紹就能了解有關SIL證書上面的內容。
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