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博客

安全完整性等级 (SIL) 之间的区别

了解安全完整性等级 (SIL) 1、2、3 和 4 之间的主要区别及其在各行业中的应用。

24 年 7 月 30 日

海上炼油厂

安全完整性等级(SIL)是衡量系统安全性能的标准。从 SIL 1 开始,每一级都会对安全措施提出更高的要求。在本博客中,我们将重点介绍 SIL 1、2、3 和 4 的主要区别及其特点。 

SIL 1、2、3 和 4:有什么区别? 

SIL 1 通常提供基本的安全措施,而 SIL 2 则要求更严格的措施,其次是 SIL 3,它要求更高的安全标准。SIL 4 是安全完整性的顶峰,其最严格的要求甚至超过了 SIL 3。SIL 定义了仪器安全功能 (SIF) 提供或要求的风险降低程度。SIL 级是根据风险降低系数的范围来定义的,SIL 1 级的风险降低系数在 10 - 100 之间,SIL 4 级的风险降低系数在 10000 - 100000 之间。

安全完整性等级表

不同行业的 SIL 

SIL 的应用取决于不同工业环境所要求的安全性能水平:  

什么是 SIL 1?

SIL 1 通常用于只需最低安全措施的系统。它适用于风险较低、故障后果不严重的应用。SIL 1 系统使用预定义的安全功能,并定期进行适当的实施和验证,以确保安全。它适用于制造、食品加工和楼宇自动化等业务,在这些业务中,故障的危害较小。   

什么是 SIL 2?

SIL 2 用于比 SIL 1 安全性能要求更高的系统。
,用于中等风险的应用,故障后果比 SIL 1 系统更严重。SIL 2 系统包含更严格的安全措施,可最大限度地减少风险故障,确保各行业领域的安全。SIL 2 广泛应用于中等风险水平、故障可能造成严重影响的行业。化学加工、制药和发电公司经常使用 SIL 2 来改进安全防范措施。 

什么是 SIL 3?

SIL 3 等级适用于故障风险较高的系统。此外,它还提供了非常严格的安全措施,大大降低了灾难性故障的风险。石油和天然气、石化和核能等行业依靠 SIL 3 为关键系统和流程提供最高级别的安全性和可靠性。 

什么是 SIL 4?

SIL 4 是安全性能的最高标准。它适用于故障可能造成灾难性后果(包括人员死亡或不可逆转的环境破坏)的系统。SIL 4 要求采取最严格的安全措施;它甚至比 SIL 3 更严格。在极端危险环境中运行的行业,如航空航天、国防和某些核能发电领域,都会选择 SIL 4,以保证其重要系统和程序具有最高级别的安全性和可靠性。 

石油和天然气行业的 SIL 1、2、3 和 4 标准  

在石油和天然气行业,SIL 用于确保极端条件下的安全操作,尤其是钻井和生产设备。这些级别是确保安全的基于风险的方法的一部分,尤其是在设计和实施安全仪表系统 (SIS) 时。 

SIL 油位在石油天然气行业中的应用

SIL 1 适用于安全系统,用于简单的流程关闭或正常运行条件稍有改变时的报警。 

SIL 2 用于紧急停机、火灾和气体检测或超压保护。这些系统对于最大限度地降低与潜在设备故障相关的风险至关重要。

SIL 3 对于防止火灾、爆炸或有毒物质泄漏等灾难性事件至关重要。为达到 SIL 3 而设计的安全系统必须经过严格的分析、设计和测试,以确保它们能够有效地将与高压或高温工艺相关的最高级别风险降至最低。它是钻井和生产设备的标准,可确保在不利情况下的安全操作,对于不能承受安全系统故障的原始设备制造商和运营商来说尤为重要。 

SIL 4 可用于风险极高的情况,在这些情况下,故障可能导致灾难性事件,造成严重后果,如大规模爆炸、火灾或环境灾难。这些场景可能包括海上钻井平台、高压高温处理设施或危险材料运输系统中的关键安全系统。

虽然与 SIL 3 相比,SIL 4 在石油和天然气领域的应用并不普遍,因为实现和维护 SIL 4 级的复杂性和成本都很高,但在故障后果不可接受且需要最高级别安全完整性的特定领域,可以考虑采用 SIL 4。 

风险评估和认证

SIL 的定义是通过安全功能降低风险的相对水平,通过风险评估确定。风险评估可确定应用或流程的目标 SIL,然后对最终系统提出要求。具体的安全完整性级别(SIL 1、2、3 或 4)定义了为实现总体风险降低目标而必须完成的开发要求。 

功能安全系统中的每个组件都必须经过认证,以符合规定的 SIL。虽然产品认证机构可以对任何标准进行认证,但它们可能未获得该标准的认可,因此无法对其能力进行第三方认证。 

在石油和天然气业务中,火焰和气体探测器等功能安全系统组件必须经过认证,以符合特定标准,包括设施的目标安全完整性级别 (SIL)。负责确定 SIL 合规性的认证机构可能未被授权进行他们所承担的每一项认证,从而导致缺乏对熟练程度的官方验证和潜在的安全风险。 

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