[发明专利]一种基于马尔可夫Markov模型的SIL验算方法在审
申请号: | 202010248030.X | 申请日: | 2020-04-01 |
公开(公告)号: | CN111598381A | 公开(公告)日: | 2020-08-28 |
发明(设计)人: | 王娇龙 | 申请(专利权)人: | 上海歌略软件科技有限公司 |
主分类号: | G06Q10/06 | 分类号: | G06Q10/06 |
代理公司: | 苏州智品专利代理事务所(普通合伙) 32345 | 代理人: | 吕明霞 |
地址: | 201799 上海市青浦区外*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 马尔可夫 markov 模型 sil 验算 方法 | ||
本发明公开了一种基于马尔可夫Markov模型的SIL验算方法,包括用户基于SIL验算系统建立的多个项目,项目中均包含任意数量的SIF,每个SIF都可进行SIL验算,验算系统具有安全要求规范的制定功能,支持自定义SIL验算的模板。本发明的有益效果:可以对石化装置安全仪表系统进行SIL等级评估,将为石化装置的“安全、稳定、长周期、满负荷”提供技术支撑,同时还可在安全评估新技术、新方法方面取得创新成果,利用该系统能够完成石油石化装置安全仪表系统SIL等级验算,合理有效地设置安全仪表系统,减少非计划停车次数,保证装置安全生产,取得了较好的技术效果。
技术领域
本发明涉及石油和天然气、化工以及制药等流程行业安全仪表系统可靠性评估技术领域,具体为一种基于马尔可夫Markov模型的SIL验算方法。
背景技术
安全仪表系统SIS是由仪表构成的安全相关系统,也称之为仪表型安全相关系统,或执行安全功能的仪表系统。SIS—词源于国际电工协会在2003年颁布的IEC61511标准,其中文译名安全仪表系统源于中国石化行业标准SH/T3018-2003。安全仪表系统是专门用于危险场所联锁和紧急事故停车的控制系统。它和普通工艺过程控制的DCS和PLC的本质区别在于,其功能是在事故和故障状态下(包括装置事故和控制系统本身发生故障时), 使装置能够安全停车,并处于安全状态下,从而避免灾难的发生,即避免对装置人员的伤害及对环境的影响等,因而安全仪表系统本身必须是故障安全型(Fail to Safe)的,系统的硬件和软件的可靠性都要求很高。
随着石油和天然气、化工以及制药等流程性企业的装置大型化,对自动化水平的要求也越来越高。装置要在满负荷下长期稳定运行,对于设备、仪表和控制系统都是一个挑战。石油石化装置高温、高压,涉及物料易燃、易爆,安全联锁系统的设计必须做到安全可靠。石油石化装置典型事故案例分析表明,绝大多数事故的发生都与安全联锁系统的设置有关。尽管大多数装置均安装了安全联锁系统,但由于安全联锁系统设置的针对性、合理性、有效性等方面的问题造成当灾难性 事故发生时安全联锁系统却失去了作用。如何确保装置合理、有效地设置安全仪表系统,实现安全联锁系统的功能安全,保障装置安全生产,已经成为目前迫切需要解决的问题。
IEC61508和IEC61511标准的颁布实施后,国际上对于安全仪表系统可靠性研究有了很大的发展。有很多利用IEC61508和IEC61511标准对安全仪表系统进行SIL(SafetyIntegrity Level)等级评估的机构,如德国TUV、美国的EXIDA等机构。欧盟针对安全仪表系统进行SIL安全完整性等级评估开始了一些研究项目,如欧洲协作项目 SIFI61508;该项目通过安全仪表系统改善过程工业的安全水平,为欧盟提供统一的实施 IEC61508标准指南。一些国外DCS和SIS生产商也开展安全仪表系统等级的相关研究,如Honeywell、Siemens等公司。
我国安全仪表系统功能安全理念应用起步较晚,相应的风险评估和SIS应用缺乏美国0SHA29CFR1910. 119和欧洲Seveso II Directive那样的相关法律法规基础,不过,经过业界的努力,功能安全理念越来越受到重视,并努力将SIL安全完整性等级要求纳入到工程实践中。国内目前已经有一些单位在进行安全仪表系统SIL安全完整性等级评估研究。
安全仪表系统SIL安全完整性等级评估技术是一种基于风险的SIL安全完整性等级的验证技术,其涉及危险分析和风险分析,其核心技术主要有:SIF (安全仪表功能)功能辨识、SIL安全完整性等级确定(HAZOP)、 SIL安全完整性等级验证、MTTFs计算、检验测试周期PTI确定等级。在评估过程中涉及危险、风险 分析、可靠性建模分析及大量数据计算,这个过程靠人工是无法完成的。目前国内尚没有针对石化装置,具有HAZOP分析、SIL安全完整性等级确定(LOPA)、SIL安全完整性等级验证、误动率MTTFs计算并且可以自定义分析模板等功能的计算机系统报道。
发明内容
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