SIL1做儲(chǔ)罐高高液位進(jìn)口切斷閥,SIS和DCS可以共用嗎?DCS控制時(shí),SIS不必解除聯(lián)鎖,此時(shí)SIS聯(lián)鎖的電磁閥帶電勵(lì)磁控制閥氣路導(dǎo)通,不影響DCS控制;而如SIS聯(lián)鎖觸發(fā)電磁閥斷電切斷控制閥氣路,此時(shí)DCS不能控制閥門,所以這個(gè)聯(lián)鎖閥SIL1是可以SIS和DCS共用的。
DCS日常操作這個(gè)閥門,SIS要解除聯(lián)鎖。SIS無(wú)故接觸聯(lián)鎖是不被允許的。其次,共用后,不滿足當(dāng)初的LOPA評(píng)估!
近期,一位設(shè)計(jì)師提出一個(gè)問(wèn)題,SIL1做儲(chǔ)罐高高液位進(jìn)液口切斷閥,SIS和DCS可以共用嗎?針對(duì)這個(gè)問(wèn)題網(wǎng)友們提出了不同的看法,那么SIS和DCS究竟可以共用閥門嗎?昌暉儀表和大家來(lái)聊一聊SIS和DCS共用閥門的問(wèn)題。
DCS和SIS可有條件共用閥門?前提條件可能超出預(yù)期
根據(jù)GB/T50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中可知,在安全完整性等級(jí)為SIL1的情況下,測(cè)量?jī)x表與控制閥均可于DCS共用,邏輯控制器宜與DCS分開(kāi)。
《GB/T50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
結(jié)合規(guī)范的用詞來(lái)看,“宜”為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范條文中出現(xiàn)的規(guī)范用詞,在標(biāo)準(zhǔn)中常用的規(guī)范用詞有“必須”、“嚴(yán)禁”;“應(yīng)”、“不應(yīng)”;“宜”、“不宜”和“可”,用以表示對(duì)條文執(zhí)行嚴(yán)格程度的區(qū)別。
1、表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2、表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
3、表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”;
4、表示要求很嚴(yán)格、非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”;
由此可見(jiàn),DCS和SIS是可以共用元件的,但DCS和SIS共用元件,有一定的要求限制。應(yīng)注意SIS和DCS共用設(shè)備元件對(duì)SIF的要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率、HFT、SC的要求都有影響。只有滿足共用設(shè)備元件的要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率足夠低、相關(guān)SIF經(jīng)驗(yàn)證滿足其安全完整性等級(jí)要求、符合安全生命周期的所有要求、充分考慮了DCS操作維護(hù)等對(duì)SIS的影響以及按照功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求編制相關(guān)檢測(cè)及維護(hù)規(guī)程等前提條件后才能共用。
當(dāng)DCS和SIS共用一個(gè)閥門的情況下,一般僅當(dāng)發(fā)滿診斷可把危險(xiǎn)失效率降到足夠低,且SIS能在要求的時(shí)間內(nèi)把過(guò)程置于某個(gè)安全狀態(tài)時(shí),才能滿足GB/T21109.1的要求,實(shí)際上,即使對(duì)SIL1應(yīng)用而言,要達(dá)到上述要求也是困難的。
GB/T 21109.2-2007 過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全 第2部分
如果知道了DCS和SIS共用元件需要滿足的全部要求,通常也不會(huì)愿意采用共用方案了!
DCS和SIS共用閥門會(huì)改變習(xí)慣的操作和維護(hù)模式
DCS和SIS共用元件會(huì)引起操作模式的改變,由低要求模式變?yōu)檫B續(xù)模式,相關(guān)元件的維護(hù)規(guī)程和策略均應(yīng)相應(yīng)改變。
必須符合安全全生命周期的所有要求,必須有完善的確認(rèn)、驗(yàn)證和記錄。
安全完整性的要求也可能改變,比如從SIL1變成SIL2。
DCS和SIS共用元件會(huì)改變習(xí)慣的操作和維護(hù)模式,必須充分考慮DCS操作維護(hù)等對(duì)SIS的影響。
安全生命周期示意如下:
GB/T 21109.1-2007,10 SIS安全要求規(guī)范,要求如下:
DCS和SIS共用閥門,應(yīng)重新進(jìn)行LOPA評(píng)估
DCS和SIS共用閥門應(yīng)重新進(jìn)行LOPA評(píng)估,重新進(jìn)行LOPA評(píng)估后,可能會(huì)有SIL級(jí)別要求的變化。
DCS和SIS共用閥門可能存在SIS誤動(dòng)作把閥聯(lián)鎖了,導(dǎo)致DCS無(wú)法控制,這樣就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)造成影響。如果SIS不摘除聯(lián)鎖,一旦閥門出現(xiàn)問(wèn)題,DCS控制自己就會(huì)顯示異常。其次,如控制閥損壞,無(wú)法停車維修安裝,又增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。目前石化行業(yè)多評(píng)估比較嚴(yán)格,一般共用審核不予通過(guò)。
結(jié)合GB/T32857-2016保護(hù)層分析(LOPA)應(yīng)用指南來(lái)看:DCS控制回路應(yīng)于安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能安全回路SIF在物理上分離,包括傳感器、控制器和最終元件;
GB/T 32857-2016保護(hù)層分析(LOPA)應(yīng)用指南
過(guò)程控制領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全 第1部分框架、定義、系統(tǒng)、硬件和軟件要求:一個(gè)裝置作為執(zhí)行儀表安全功能的一部分時(shí),不應(yīng)該(同時(shí))用于基本過(guò)程控制目的,因?yàn)檫@個(gè)裝置失效導(dǎo)致的基本過(guò)程控制功能失效,會(huì)引起對(duì)儀表安全功能的要求,除非分析后可以確認(rèn)整體風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。
過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全 第1部分框架、定義、系統(tǒng)、硬件和軟件要求
如果DCS和SIS存在共用環(huán)節(jié),SIL1沒(méi)有特殊性,SIL1仍然需要滿足GB/T 21109等標(biāo)準(zhǔn)要求。SIL1仍然需要滿足PFD、HFT、SC的要求。SIL1同樣需要滿足安全生命周期的全部要求。
DCS和SIS共用一個(gè)閥門的情況大致同共用一個(gè)傳感器的情況一樣,也需要進(jìn)一步地復(fù)審和分析,如果閥門失效將向SIS提出一次要求,通常不推薦DCS和SIS共用一個(gè)閥門。
綜上所述,實(shí)際工程上,強(qiáng)烈建議DCS和SIS相互獨(dú)立,包括傳感器、控制器和最終元件。DCS和SIS共用元件不符合獨(dú)立保護(hù)層方法論初衷。應(yīng)注意SIS和DCS共用設(shè)備元件對(duì)SIF的PFD(PFH)、HFT、SC的要求都有影響。只有滿足共用設(shè)備元件的要求時(shí)危險(xiǎn)失效平均概率足夠低、相關(guān)SIF經(jīng)驗(yàn)證滿足其安全完整性等級(jí)要求、符合安全生命周期的所有要求、充分考慮了DCS操作維護(hù)等對(duì)SIS的影響以及按照功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求編制相關(guān)檢測(cè)及維護(hù)規(guī)程等前提條件后才能共用。
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