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SIS檢驗測試及檢驗測試間隔的要求

2024/7/19 14:50:07 人評論 次瀏覽 分類:DCS  文章地址:http://m.jinzhengkj.com.cn/tech/5689.html

安全儀表系統(SIS)扮演著至關重要的角色,它們是確保工廠設施安全運行的關鍵組成部分。每一次的“年檢”都是SIS保持高效運行的必要環節。那么,為什么SIS需要定期檢驗測試?SIS檢驗測試及間隔的要求又是如何制定的?

1、檢驗測試和檢驗測試間隔

檢驗測試(proof test)是為檢測安全儀表系統隱性危險失效而開展的周期性測試。必要時,通過維修將安全儀表系統恢復為如新的狀態或盡可能接近該狀態。

檢驗測試間隔(TI):

①SIS或安全子系統的TI的確定宜綜合考慮SIL驗證的符合性和企業檢維修與停車的整體規劃。SIS或安全子系統的TI宜與企業計劃停車檢修時間間隔相同。
②為滿足SIL驗證的符合性,SIS或安全子系統的TI與企業計劃停車檢修時間間隔相同具有困難時,可采用不同的時間間隔。同一SIF的測量儀表、最終執行機構和邏輯控制器可采用不同的TI。
③企業計劃停車檢修時間間隔大于TI時,應具備滿足要求的在線測試設施,并應制定詳細的在線測試程序,應有安全補償措施,分析并保證在線測試的安全性。例如采用閥門部分行程測試(PST),見下文。
④SIL驗證應按照實際的TI進行驗證。
⑤運行維護階段應建立檢驗測試程序,并應按照安全儀表系統安全技術要求的檢驗測試間隔進行相關的功能測試,做好記錄。
⑥TI還應符合產品標準、設計文件、標準規范等的規定。
⑦特殊場景,還應符合相關標準規范的規定,例如AQ 3059-2023的相關規定。

2、PFDavg驗證計算

SH/T 3225-2024 《石油化工安全儀表系統安全完整性等級設計規范》(報批稿)
7.3 PFDavg驗證計算
7.3.1 SIF各子系統應分別計算PFDavg,應確保每個SIF的PFDavg符合7.1.1的規定。每個SIF的PFDavg值由各個子系統地 平均PFT值相加獲得,見式(7.3.1):PFDSIF=ΣPFDSE+ΣPFDLS+ΣPFDFE+ΣPFDSS,這個公式中,PFDSIF為SIF回路的PFDavg;ΣPFDSE為測量儀表子系統的PFDavg;ΣPFDLS為邏輯控制器子系統的PFDavg;ΣPFDSS為輔助設備的PFDavg

其中,輔助設備在術語3.1.9有定義:

3.1.9 安全儀表系統safety instrumented system
1.SIS由任意組合的測量儀表、邏輯控制器及最終執行機構組成。它也包括通信和輔助設備(如網絡交換機、網關、路由器、通信接口、人機界面、電源、安全柵、信號隔離器、電涌防擴器、中間繼電器、電磁閥、導壓管等)。
2.SIS可以包括軟件。

參與SIL驗收的輔助設備通常包括:安全柵、信號隔離器、浪涌保護器、中間繼電器、電磁閥等。


3、檢驗測試的目的

在一個已設計符合要求的SIF回路中,檢驗測試的目的就是使SIF各子系統恢復為如新的狀態或盡可能接近該狀態,在規定的TI時間內實施檢驗測試使SIF的PFDavg符合安全功能要求。如下圖,TI時間越長,PFDavg將越大;反之TI時間越短,PFDavg將越小。








注:以上圖形和公式摘錄于“The Key Variables Needed for PFDavg Calculation,White Paper exida”。


4、檢驗測試的實施

①檢驗測試應包括SIF測量儀表、邏輯控制器、最終執行機構的檢驗測試,并應進行SIF回路的檢驗測試,包括從SIF測量儀表到邏輯控制器、邏輯控制器到最終執行機構的信號通路的檢驗測試等。
②應確定每個SIF的檢驗測試文件,包括檢驗測試程序、評估細則、需要的工具清單等。
③檢驗測試應包括制造廠特定的檢驗測試要求,還應符合設計文件、安全手冊的相關要求。
④檢驗測試的實施應符合安全要求規格書(SRS)、設計文件、安全手冊、廠家資料等的規定。
⑤檢驗測試的實施可參考ISA TR84.00.03的相關規定。

5、閥門部分行程測試(PST)

①閥門PST設施通常用于緊急停車狀態為關閉位置的氣動切斷閥。裝置正常運行時,在不影響過程正常運行和安全前提下,對處于全開位置的氣動切斷閥關閉部分行程,應控制閥門PST可以關閉的行程,以保證不干擾過程控制。SIF的動作應優先于閥門PST。氣動切斷閥PST設施可分為機械制動、智能閥門定位器、智能閥位變送器、電磁閥組等方式。
②企業根據生產管理需求,對氣動切斷閥需要采用較長的檢驗測試間隔,且不具備在線測試手段,在不能滿足SIL驗證或者工程公司、專利商有要求時,可設置閥門PST設施。
③在閥門上采用PST措施時,認定的危險失效DC應低于70%。
④閥門PST的配置和要求宜符合ISA TR96.05.01的相關規定。
⑤閥門PST不應降低SIF的可靠性。
⑥應分析閥門PST對STR的影響,SIF的STR應低于企業最高允許的STR。
⑦應制定完善的閥門PST管理制度。

特殊要求舉例:

AQ 3059-2023化工企業液化烴儲罐區安全管理規范
10 運行管理
10.4 檢驗檢測
10.4.5 罐區緊急切斷閥應每季度測試1次,特殊情況可適當延長,但不應超過半年。

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