安全完整性等級(SIL)定級方法及應(yīng)用實(shí)踐
定 價(jià):78 元
- 作者:員文權(quán)編著
- 出版時(shí)間:2023/9/1
- ISBN:9787122434487
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TQ086
- 頁碼:190
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:24cm
本書在介紹安全儀表功能(SIF)和安全完整性等級(SIL)的基礎(chǔ)上,介紹了SIL定級常用的方法及其應(yīng)用實(shí)踐,包括保護(hù)層分析(LOPA)方法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、風(fēng)險(xiǎn)圖表法、事件樹、故障樹以及領(lǐng)結(jié)圖分析法,并介紹了LOPA方法中的初始事件、促使事件、條件修正因子、獨(dú)立保護(hù)層(IPL)以及風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)對于SIL定級的影響。
SIL定級方法有很多種,包括保護(hù)層分析(LOPA)方法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、風(fēng)險(xiǎn)圖表法以及先進(jìn)的領(lǐng)結(jié)圖分析方法。我國目前普遍應(yīng)用LOPA方法用于SIL定級。每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。它們只是一種分析和評估方法,沒有必要將某種方法“神化”或者“妖魔化”,選擇“適合自己的”才是好的。本書系統(tǒng)性地講述了SIL定級的幾種方法、各自的優(yōu)缺點(diǎn),并通過大量的實(shí)際例子闡述了各種方法應(yīng)用實(shí)踐及使用誤區(qū),旨在幫助企業(yè)更好地理解和掌握方法及其應(yīng)用。
安全是什么?安全是一個(gè)廣義的名詞,不同人及不同企業(yè)可能會(huì)有不同的答案。安全可以包括生產(chǎn)相關(guān)的安全,如過程安全、作業(yè)安全、產(chǎn)品安全等,也可以包括日常生活中的安全。對于過程工業(yè)企業(yè),過程安全管理不力導(dǎo)致的事故往往比其他領(lǐng)域的事故更加嚴(yán)重。近幾十年來全球發(fā)生了很多起火災(zāi)、爆炸及有毒物質(zhì)泄漏的災(zāi)難性事故,造成了巨大的人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境破壞及企業(yè)聲譽(yù)的影響,過程安全已然成為社會(huì)普遍關(guān)注的重要問題之一。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長,化工行業(yè)的快速發(fā)展,如何解決合規(guī)性與過程安全之間的矛盾,業(yè)務(wù)連續(xù)性以及業(yè)務(wù)發(fā)展策略與過程安全之間的矛盾成為企業(yè)管理層需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一,從而使過程安全成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力之一。
功能安全作為過程安全與儀表自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)交叉學(xué)科,采用自動(dòng)化系統(tǒng)作為安全保護(hù)措施,基于系統(tǒng)全生命周期風(fēng)險(xiǎn)分析和功能要求進(jìn)行管理。中國也在近10年逐步推行功能安全,并要求在“兩重點(diǎn)一重大”項(xiàng)目中設(shè)置安全儀表系統(tǒng)(SIS)。例如,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局在2014年發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總管三\[2014\]116號),要求自2018年1月11日起,所有新建涉及“兩重點(diǎn)一重大”的化工裝置和危險(xiǎn)化學(xué)品儲存設(shè)施設(shè)計(jì)符合要求的安全儀表系統(tǒng),涉及“兩重點(diǎn)一重大”在役生產(chǎn)裝置或設(shè)施的化工企業(yè)和危險(xiǎn)化學(xué)品儲存單位,需要在2019年前完成安全儀表系統(tǒng)評估和完善工作。此外,國務(wù)院辦公廳在2016年印發(fā)了《危險(xiǎn)化學(xué)品安全綜合治理方案》(國辦發(fā)\[2016\]88號),要求新建化工裝置必須裝備自動(dòng)化控制系統(tǒng),涉及“兩重點(diǎn)一重大”的化工裝置必須裝備安全儀表系統(tǒng)。有效地識別安全儀表功能(SIF),確定其相應(yīng)的安全完整性等級(SIL)是企業(yè)管理層需要從技術(shù)層面解決的問題,從而更好地預(yù)防災(zāi)難性事故的發(fā)生,并滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性及發(fā)展策略的要求。
SIL定級方法有很多種,包括保護(hù)層分析(LOPA)方法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、風(fēng)險(xiǎn)圖表法以及先進(jìn)的領(lǐng)結(jié)圖分析法。我國目前普遍應(yīng)用LOPA方法進(jìn)行SIL定級。每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。它們只是分析和評估方法,沒有必要將某種方法“神化”或者“妖魔化”,選擇“適合自己的”才是最好的。
本書系統(tǒng)性地講述了SIL定級的幾種方法、各自的優(yōu)缺點(diǎn),并通過大量的實(shí)際例子闡述了各種方法應(yīng)用實(shí)踐及使用誤區(qū),旨在幫助企業(yè)更好地理解和掌握方法并進(jìn)行應(yīng)用。本書共分為6章內(nèi)容。
第1章為安全儀表功能及安全完整性等級概述。介紹了過程安全的特點(diǎn)、演變、過程安全和功能安全的關(guān)系、功能安全的演變和標(biāo)準(zhǔn)框架、安全儀表系統(tǒng)、安全儀表功能及SIL等級要求。
第2章為保護(hù)層分析(LOPA)方法。鑒于我國目前普遍應(yīng)用LOPA方法進(jìn)行SIL定級,因此系統(tǒng)闡述了LOPA方法的分析流程、各個(gè)要素的應(yīng)用,并通過大量的實(shí)際例子介紹了LOPA方法在SIL定級中的應(yīng)用實(shí)踐和應(yīng)用誤區(qū),旨在幫助讀者系統(tǒng)地了解LOPA方法的應(yīng)用實(shí)踐。
第3章為風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。介紹了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)矩陣法用于SIL定級時(shí)的流程及其應(yīng)用,鑒于傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的缺點(diǎn),同時(shí)介紹了改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法應(yīng)用于SIL定級,并通過實(shí)際的例子講述了兩種風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的應(yīng)用實(shí)踐。
第4章為風(fēng)險(xiǎn)圖表法。風(fēng)險(xiǎn)圖表法也是較為常用的SIL定級方法之一。介紹了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)圖表法的SIL定級流程及應(yīng)用,并詳細(xì)介紹了兩種改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)圖表法,旨在幫助讀者了解幾種風(fēng)險(xiǎn)圖表法在SIL定級中的實(shí)際應(yīng)用。
第5章為SIL定級其他方法。描述了可以用于SIL定級的其他方法,包括事件樹分析法、故障樹分析法以及更為先進(jìn)的領(lǐng)結(jié)圖分析法(Bow-Tie Analysis),并以實(shí)際的例子介紹了三種方法的應(yīng)用,旨在幫助讀者全面了解SIL定級的方法種類。
第6章為SIL定級方法比較及總結(jié)。對比了第2~5章中介紹的每種方法,并在對比的基礎(chǔ)上對SIL定級方法的選擇及應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)總結(jié),旨在幫助讀者了解各種方法的優(yōu)劣,便于選擇適合自己企業(yè)的方法。
作者本人在從業(yè)期間曾親自完成或者審核了上百個(gè)SIL定級項(xiàng)目和報(bào)告。本書旨在將本人在SIL定級項(xiàng)目和報(bào)告審核過程中的經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐體會(huì)和各位同仁分享,作為拋磚引玉,為企業(yè)的過程安全略盡綿薄之力。
非常感謝輝瑞公司(Pfizer Inc.)全球EHS部門高級經(jīng)理王文君先生對本書主題的認(rèn)可,并為本書作序。同時(shí),在本書編寫過程中,得到了業(yè)界朋友的幫助和建議,借此機(jī)會(huì),表示衷心感謝!
為了全身心投入寫作,家人給予了大量的支持和幫助,因此一并感謝來自家庭的理解和支持。
由于知識和水平有限,不足之處在所難免,望讀者諒解并提出寶貴的改進(jìn)建議。
員文權(quán)
2022年5月上海
第1章安全儀表功能及安全完整性等級概述1
1.1過程安全概述1
1.1.1過程安全管理體系簡介1
1.1.2推動(dòng)過程安全的策略4
1.2安全儀表功能概述5
1.2.1功能安全標(biāo)準(zhǔn)框架5
1.2.2功能安全常用術(shù)語7
1.2.3SIS全生命周期管理簡介9
1.3安全完整性等級(SIL)定級11
1.3.1安全儀表功能的要求模式11
1.3.2安全完整性等級劃分12
1.3.3安全儀表系統(tǒng)失效類型13
1.3.4安全完整性等級定級方法簡介13
第2章保護(hù)層分析(LOPA)方法15
2.1LOPA方法概述15
2.1.1LOPA方法的目的15
2.1.2LOPA方法分析流程17
2.1.3LOPA方法應(yīng)用21
2.2初始事件22
2.2.1識別初始事件22
2.2.2初始事件的發(fā)生頻率23
2.3促使事件29
2.3.1季節(jié)及天氣作為促使事件30
2.3.2生產(chǎn)特定階段作為促使事件30
2.3.3生產(chǎn)及產(chǎn)品周期作為促使事件31
2.3.4促使事件的應(yīng)用舉例31
2.4條件修正因子43
2.4.1點(diǎn)火概率44
2.4.2出現(xiàn)爆炸性混合環(huán)境的概率46
2.4.3爆炸概率46
2.4.4人員處于受影響區(qū)域的概率47
2.4.5人員死亡的概率49
2.5獨(dú)立保護(hù)層49
2.5.1獨(dú)立保護(hù)層概述49
2.5.2獨(dú)立保護(hù)層舉例53
2.5.3獨(dú)立保護(hù)層的屬性要求及驗(yàn)證58
2.5.4獨(dú)立保護(hù)層的分類63
2.5.5主動(dòng)型獨(dú)立保護(hù)層64
2.5.6被動(dòng)型獨(dú)立保護(hù)層71
2.5.7人員響應(yīng)73
2.6后果分析76
2.6.1定性的后果分析方法78
2.6.2定量的后果分析方法81
2.7事故情形的發(fā)生頻率84
2.8高要求模式86
2.9風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)的影響93
2.10LOPA方法在SIL定級中的應(yīng)用94
2.10.1定性的SIL定級方法95
2.10.2定量的SIL定級方法100
2.11LOPA方法的局限性101
2.12LOPA方法在SIL定級中的應(yīng)用誤區(qū)104
第3章風(fēng)險(xiǎn)矩陣法127
3.1風(fēng)險(xiǎn)矩陣法概述127
3.1.1傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法127
3.1.2基于風(fēng)險(xiǎn)等級的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法129
3.1.3基于SIL等級的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法133
3.2風(fēng)險(xiǎn)矩陣法在SIL定級中的應(yīng)用134
3.3改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法139
3.3.1改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法分析流程139
3.3.2改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法分析舉例141
3.3.3改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的局限性144
第4章風(fēng)險(xiǎn)圖表法146
4.1風(fēng)險(xiǎn)圖表法概述146
4.1.1DIN V 19250提出的風(fēng)險(xiǎn)圖表法146
4.1.2IEC 61511提出的風(fēng)險(xiǎn)圖表法148
4.2風(fēng)險(xiǎn)圖表法在SIL定級中的應(yīng)用152
4.3改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)圖表法簡介及應(yīng)用155
4.3.1基于獨(dú)立保護(hù)層的風(fēng)險(xiǎn)圖表法155
4.3.2基于LOPA的風(fēng)險(xiǎn)圖表法160
4.3.3改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)圖表法的局限性166
第5章SIL定級其他方法167
5.1事件樹分析法167
5.1.1事件樹分析法簡介167
5.1.2事件樹分析法在SIL定級中的應(yīng)用169
5.2故障樹分析法和領(lǐng)結(jié)圖分析法174
5.2.1故障樹分析法175
5.2.2領(lǐng)結(jié)圖分析法175
第6章SIL定級方法比較及總結(jié)182
6.1比較182
6.2總結(jié)184
中英文對照表185
參考文獻(xiàn)189