基于Web的石化装置安全完整性等级评估管理系统的开发

结合评估中涉及的完整性评估信息特点及现行信息管理模式的发展现状,提出基于图形的信息管理模式,并依据关系型数据库技术及面向对象的编程方法,研制了基于Web的石化装置安全完整性等级评估管理系统。该系统可实现石化装置安全完整性等级评估中的信息管理、数据查询和实时在线信息发布等功能,对石化行业的安全完整性等级评估具有一定的实用价值。

安全仪表系统检验测试程序完整性研究

过程工业领域要求对安全仪表系统(SIS)开展全面的功能安全管理活动,以保证其在生命周期内具备持续的安全保护能力。其中,检验测试是用于验证SIS在运行和维护阶段内安全完整性等级的重要活动。参考标准ISA-TR84.00.03中提出的针对检验测试活动的指导要求,完整的检验测试程序应包含测试计划、失效分析、用例设计、测试执行、测试改进和过程审核。在此程序基础上,提出了1种检验测试覆盖率(PTC)量化评估方法,可以验证SIS在长期运行过程中的安全完整性能力。结合TCS-900 SIS的现场运维经验,证明了该检验测试程序的可行性和PTC评估方法的有效性,也为开展安全回路的检验测试提供了指导。

化工装置安全仪表系统安全完整性等级计算

安全仪表系统是确保化工装置安全运行的重要保证。如何计算安全仪表系统的安全完整性等级是工程设计中急需解决的问题。结合IEC 61508和IEC 61511,从硬件结构强制要求和回路需求失效率两个方面,对安全仪表系统的安全完整性等级进行计算。硬件结构强制要求计算每个子系统的安全失效率。根据安全失效率确定每个子系统的安全完整性等级,整个回路的安全完整性等级取所有子系统的最低值。另外,根据回路不同的投票结构,计算整个回路的需求失效率;根据需求失效率确定回路的安全完整性等级。取两种计算结果的最低值作为回路最终的安全完整性等级。最后以一个温度监控安全联锁回路实例,对整个回路安全完整性等级进行定量计算,并提出了一些改善回路安全完整性等级的建议,为安全仪表系统的设计者提供了重要参考。

风险图表法安全完整性等级评价方法

以汽油储罐的一路超压保护安全仪表系统为例,从风险管理的角度出发,给出采用风险图表法进行安全完整性等级分析的后果参数、暴露参数、避免参数和需求参数的赋值方法,并结合保护层分析对完全完整性等级进行核算,最终确定其所需的安全完整性等级。

锂离子电池储能系统BMS的功能安全分析与设计

近两年,中国储能产业迎来爆发式增长。相较于其他储能技术,由于生产技术的快速进步、制造成本的逐步下降等因素,锂离子电池具备更显著的竞争力,在储能领域的市场渗透率越来越高。作为对电池进行监控和管理的电子装置,电池管理系统(battery management system,BMS)是储能系统的核心部件之一,其功能安全关系到整个锂离子储能电站的安全稳定运行。为了正确高效地实现储能系统的电池管理系统功能安全设计和验证,针对锂电池储能系统BMS的产品特点,本工作从系统的危险识别和风险分析、整体安全要求确定和安全功能分配、安全完整性实现及验证3个主要分析步骤,参照IEC 61508、IEC 60730-1等相关参考标准梳理了电池储能系统BMS功能安全的分析与设计过程。分析结果表明,选择失效模式影响和诊断分析(FMEDA)以及风险矩阵法(RM),可靠性框图法(RBD),适合于储能系统电池管理系统BMS的功能安全分析和设计。依照IEC 61508、IEC 60730-1等相关标准,结合储能系统产品的特点,选择正确的分析设计路径,可以确保储能系统BMS的功能安全完整性等级(SIL)有效达成,为储能电站设计开发者提供参考。

某企业安全仪表系统(SIS)建设项目的评估设计

本文通过对某企业的SIS建设项目评估设计工作内容和有关知识点的介绍,展示其流程、步骤和成果,梳理出工程项目中进行SIS评估设计的要点,为后续类似项目提供可参考借鉴的经验和方法。

一种适用于功能安全的软件结构化方法

由于轨道交通车辆空间小、人流量大,其安全性越来越受到重视,特别是其网络控制系统的安全性越来越受到关注。文章提出一种基于验证和评估、符合功能安全要求的软件结构化方法,其包括结构化分析方法、结构化设计方法、结构化测试、可追溯性和结构化评估,并成功应用于出口马其顿动车的网络TCMS系统软件中。实际应用结果表明,该软件结构化方法实现了网络控制系统的安全性,从软件层面保证了网络控制系统的安全。

功能安全评估 第二部分:安全评估的执行、报告和后续跟踪

功能安全评估(FSAs)是在传统的安全生命周期活动如验证,确认和功能安全审核之外进行的。这些安全生命周期活动通常直接由安全相关系统的项目团队在执行阶段进行计划和实施。功能安全评估的目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货范围内得以实现.在本指南的第二部分我们着重讨论执行功能安全评估所采用的与生命周期相吻合的3阶段方法论,并对功能安全评估的报告和后续跟踪作了描述。

功能安全评估 第一部分:设定FSA边界,定义FSA范围及计划FSA

功能安全评估(FSAs)是在传统的安全生命周期活动如验证,确认和功能安全审核之外进行的。这些安全生命周期活动通常直接由安全相关系统的项目团队在执行阶段进行计划和实施。功能安全评估的目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货范围内得以实现。

功能安全评估与IEC 61508功能安全评估人员资制计划的开发

功能安全评估(FSAs)是在传统的安全生命周期活动如验证,确认和功能安全审核之外进行的。其目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货范围内得以实现。FSA要求由有能力且独立的个人和/或机构来进行。本文叙述了ABB为其分布在全球的、致力于安全仪表系统设计及工程的安全执行中心(SEC)的功能安全评估员开发的资制计划。

安全系统的结构不再重要

ABB致力于安全解决方案已整整有30年的历史。当ABB在上个世纪70年代末向欧洲北海引入其首个安全系统时,系统的内部结构是一个十分重要的话题。系统的提供者展示其设计满足安全相关应用所需完整性等级的手段,主要是通过解释系统内部结构的冗余机制。随之而来的如2选1(1oo2),3选2(2oo3)投票、双重化冗余(DMR)、三重化冗余(TMR)和四重化系统等是术语为市场广泛接受(未必为大家完全理解),并至今出现在安全要求规范和供应商的手册。随着国际功能安全标准IEC61508和IEC61511的出现和推广,术语"安全完整性"得到全面而完善的定义,并促进全新一代的安全系统的开发及应用;与此同时诸如DMR,TMR和四重化的概念已不再适用。本文作者认为对新一代安全系统而言基于其硬件结构的归类已不再具有代表性,应当加以避免。

轨道综合监控系统SIL评估中的风险管理

安全完整性等级SIL评估已经成为目前地铁安全系统工程的重要部分,也是国内外高度重视和着手研发的重要课题。风险管理是安全完整性评估中的重要环节,文中阐述了轨道交通综合监控系统中风险管理的要点和过程,包括风险分析范围、风险源识别、风险分析、风险评估、风险缓解与控制、风险跟踪与关闭,重点阐述了风险分析和风险评估的方法,为其他安全相关系统的开发和安全评估提供了参考。

基于PSM的一种安全评估模式

过程安全管理(PSM)是国际先进的重大工业事故预防和控制方法,是企业及时消除安全隐患、预防事故、构建安全生产长效机制的重要基础性工作。从工艺安全、安全防护层、安全仪表系统(SIS)和定量风险分析四个方面,提出一种有效的安全评价方式;提供定性和定量的危害分析,有助于提高生产过程的安全性和可靠性。

石油化工联锁保护系统全生命周期管理的探索与实践

结合多年来石油化工联锁保护系统管理的实践经验,根据有关规范的基本原则,从设备完整性管理体系和安全生产的角度介绍了石油化工联锁保护系统的管理方法。建立简明有效的管理制度,涉及管理的行为主体、前期管理、评估管理、运行管理、操作管理、维护和检修管理、变更管理等阶段和过程的内容,重点介绍了联锁保护系统测量仪表逻辑控制器执行元件的设计要求,以及集成调试和验收测试要求。

ABB安全解决方案

回故ABB在全球安全市场的定位及其安全产品的历史,阐述ABB一体化的安全及过程控制系统的理念及现有的解决方案。同时针对国际安全标准IEC61508和IEC61511提出的机遇及挑战,讨论ABB目前正在全球推广建立的功能性安全管理系统的策略。

IEC 61508的合规-意味的不仅仅是Pfd!

IEC61508引入并提倡安全生命周期的概念,对系统集成商而言,IEC61508的合规意味的绝不仅仅是简单满足硬件的Pfd(要求时的失效概率)值。一套经第三方权威认证的体制化的功能安全管理系统(FSMS)是确保功能安全项目顺利实施的有效保证。简要介绍建立功能安全管理系统的重要性和必要性,讲述ABB公司正在全球向其指定的安全执行中心(SEC)推广实施的建立经TüV认证、满足IEC61508和IEC61511要求的功能安全管理系统的战略举措。

国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见

各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产监督管理局。有关中央企业： 为加强化工安全仪表系统管理，防止和减少危险化学品事故发生，现提出以下指导意见： 一、充分认识加强化工安全仪表系统管理工作的重要性 （一）化工安全仪表系统（SIS）包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。安全仪表系统独立于过程控制系统（例如分散控制系统等），生产正常时处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态，必须有很高的可靠性（即功能安全）和规范的维护管理，如果安全仪表系统失效，往往会导致严重的安全事故，近年来发达国家发生的重大化工（危险化学品）事故大都与安全仪表失效或设置不当有关。根据安全仪表功能失效产生的后果及风险，将安全仪表功能划分为不同的安全完整性等级（SIL1-4，最高为4级）。不同等级安全仪表回路在设计、制造、安装调试和操作维护方面技术要求不同。

SIL定级技术要求及风险图法在SIL定级中的应用

综述了近年来国际标准中对于安全仪表功能(SIF)以及安全完整性等级(SIL)的定义及要求,结合近年来国际上相关研究,探讨了在SIL定级中运用相对简单的风险图法,结果表明可以获得和运用LOPA一样的结果。

SIS在过程工业应用中的典型问题探讨

介绍了电气、电子、可编程电子安全相关系统功能安全标准IEC61508以及过程工业安全仪表系统的功能安全标准IEC61511,以风险降低的目标要求为着眼点,在安全生命周期的架构下,确立了SIS工程实践的技术和功能安全管理体系,确保SIS实现风险降低的"绩效"水平。围绕IEC61508/IEC61511,试图探讨在SIS工程实践中需要重视并解决好的几个典型问题。包括:危险和风险分析、安全要求规格书、SIS设备(子系统)的选型与结构设计、安全仪表功能(SIF)的SIL评估,典型的功能安全管理活动,以及如何对现有装置的SIS系统进行安全评估。实施IEC61508/61511,基于"绩效"的SIS工程实践,就是试图在安全监控措施的投入成本和风险降低的收益之间找到一个平衡点。

基于马尔可夫过程的快速SIL验证方法研究

随着行业技术的发展,天然气处理厂规模的逐步扩大,工艺流程设计、实施、操作过程中,极小的失误可能导致严重的后果。国家近年出台了多项标准及指导意见,要求“两重点一重大”新项目和在役项目开展安全仪表系统的评估整改工作。其中的一个重要环节就是安全完整性等级(SIL)评定。目前,常用的方法存在风险识别不全、运算耗时较长、模型复杂等问题。为此,基于马尔科夫过程理论,对常规方法计算过程中的高阶矩阵幂运算进行优化。该方法在理论上保证了不损失计算精度,计算效率最大可提高160多倍,解决了目前SIL验证方法运算效率和准确度难以兼顾的问题,显著减少了大型化工厂复杂冗余系统的大批量SIL验证的时间成本。