数据不确定条件下安全仪表系统SIL等级验证方法研究

付建民,李成美,东静波,熊 涛,张洪杰,李宏浩

(1.中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东青岛266580;2.中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司,新疆克拉玛依834000)

数据不确定条件下安全仪表系统SIL等级验证方法研究

付建民1,李成美1,东静波2,熊 涛2,张洪杰2,李宏浩1

(1.中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东青岛266580;2.中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司,新疆克拉玛依834000)

为减小数据缺失或数据不确定对安全完整性等级(SIL)验证结果的影响,引入基于有限差分法的参数重要度评估方法,分别对低要求操作模式及高要求操作模式下的多个典型冗余结构进行参数重要度计算,对SIL验证所需参数进行重要度排序,并通过Monte-Carlo方法对重要参数进行仿真,建立数据不确定条件下的SIL验证评估方法,并以某分液系统为例进行SIL验证。结果表明:该数据不确定性条件下的SIL验证方法能够结合工程实际完成安全仪表系统的SIL等级评估,并能有效减小数据缺乏等不确定性因素对SIL验证结果的影响。

数据不确定;安全完整性等级;Monte-Carlo模拟;安全仪表系统;敏感性分析

作为基本过程控制系统(BPCS,basic process control system)及报警、操作系统之后的首要保护层,安全仪表系统(SIS,safety instrumented system)在安全生命周期全过程中的防护作用越来越重要[1],但安全完整性等级(SIL,safety instrumented level)评估模型简化及参数假设使得SIS系统可靠性结果与实际存在较大偏差,IEC61508[2](GB/T 20438-2006电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全)及IEC61511[3](GB/T 21109.1-2007过程工业领域安全仪表系统的功能安全)中几乎没有对偏差范围的要求。……