[PDF] GB/T 21109.3-2007 - 英文版

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GB/T 21109.3-2007 834 GB/T 21109.3-2007 <=5 过程工业领域安全仪表系统的功能安全　第3部分：确定要求的安全完整性等级的指南
   
基本信息
标准编号 GB/T 21109.3-2007 (GB/T21109.3-2007)
中文名称 过程工业领域安全仪表系统的功能安全　第3部分：确定要求的安全完整性等级的指南
英文名称 Functional safety -- Safety instrumented systems for the process industry sector -- Part 3: Guidance for the determination of required safety integrity levels
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 N10
国际标准分类 25.040
字数估计 42,416
发布日期 2007-10-11
实施日期 2007-12-01
采用标准 IEC 61511-3-2003, IDT
标准依据 中国国家标准批准发布公告2007年第11号(总第111号)
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 GB/T 21109的本部分规定了风险的基础概念、风险与安全完整性的关系、允许风险的确定、确定仪表安全功能的安全完整性等级的各种不同方法等内容。

GB/T 21109.3-2007 Functional safety.Safety instrumented systems for the process industry sector.Part 3: Guidance for the determination of required safety integrity levels ICS ２５．０４０ N１０ 中华人民共和国国家标准 GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 过程工业领域安全仪表系统的功能安全 第３部分：确定要求的安全完整性 等级的指南 （IEC ６１５１１-３：２００３，ＩＤＴ） ２００７-１０-１１发布 ２００７-１２-０１实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 目次 前言 Ⅲ 引言 Ⅳ １　范围 １ ２　术语、定义和缩略语 ２ ３　风险和安全完整性---一般指南 ２ ３．１　概述 ２ ３．２　必要的风险降低 ２ ３．３　安全仪表系统的作用 ３ ３．４　安全完整性 ３ ３．５　风险和安全完整性 ４ ３．６　安全要求的分配 ４ ３．７　安全完整性等级 ４ ３．８　选择确定要求的安全完整性等级的方法 ５ 附录Ａ（资料性附录）　ＡＬＡＲＰ和允许风险的概念 ６ 附录Ｂ（资料性附录）　半定量方法 ９ 附录Ｃ（资料性附录）　安全层矩阵法 １５ 附录Ｄ（资料性附录）　确定要求的安全完整性等级---半定性方法：校正的风险图 １９ 附录Ｅ（资料性附录）　确定要求的安全完整性等级---定性方法：风险图 ２６ 附录Ｆ（资料性附录）　保护层分析（ＬＯＰＡ） ３０ 图１　GB/T ２１１０９的整体框架 Ⅴ 图２　过程工厂中常见的典型风险降低方法（例如保护层模型） ２ 图３　风险降低：一般概念 ４ 图４　风险和安全完整性的概念 ４ 图５　安全仪表系统、非安全仪表系统预防／减轻保护层和其他保护层安全要求的分配 ５ 图Ａ．１　允许风险和ＡＬＡＲＰ ７ 图Ｂ．１　具有现有安全系统的压力容器 １０ 图Ｂ．２　容器超压的故障树 １２ 图Ｂ．３　具有现有安全系统时的危险事件 １２ 图Ｂ．４　具有冗余保护层的危险事件 １３ 图Ｂ．５　具有ＳＩＬ２的ＳＩＳ安全功能的危险事件 １４ 图Ｃ．１　保护层 １５ 图Ｃ．２　安全层矩阵示例 １８ 图Ｄ．１　风险图：通用型式 ２２ 图Ｄ．２　风险图：环境破坏 ２４ 图Ｅ．１　ＤＩＮＶ１９２５０风险图---人员保护（见表Ｅ．１） ２７ 图Ｅ．２　GB/T ２１１０９、ＤＩＮＶ１９２５０和ＶＤＩ／ＶＤＥ２１８０之间的关系 ２９ 图Ｆ．１　保护层分析（ＬＯＰＡ）报告 ３１ GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 表Ａ．１　事故风险等级的示例 ７ 表Ａ．２　风险等级的解释 ８ 表Ｂ．１　ＨＡＺＯＰ研究结果 １０ 表Ｃ．１　危险事件可能性的频率（不考虑ＰＬ） １７ 表Ｃ．２　评定危险事件影响严重性等级的准则 １７ 表Ｄ．１　过程工业风险图参数的描述 １９ 表Ｄ．２　通用风险图校正示例 ２２ 表Ｄ．３　一般环境后果 ２４ 表Ｅ．１　与风险图有关的数据（见图Ｅ．１） ２８ 表Ｆ．１　从 ＨＡＺＯＰ导出的用于ＬＯＰＡ的数据 ３１ 表Ｆ．２　影响事件严重性等级 ３１ 表Ｆ．３　引发可能性 ３２ 表Ｆ．４　保护层（预防和减轻）典型的ＰＦＤａｖｇ ３２ GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 前言 GB/T ２１１０９《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》分为三个部分： ---第１部分：框架、定义、系统、硬件和软件要求； ---第２部分：GB/T ２１１０９．１的应用指南； ---第３部分：确定要求的安全完整性等级的指南。 本部分为GB/T ２１１０９的第３部分，等同采用IEC ６１５１１-３：２００３《过程工业领域安全仪表系统的功 能安全　第３部分：确定要求的安全完整性等级的指南》（英文版）。为便于使用，对IEC ６１５１１-３：２００３ 做了下列编辑性修改： ---删除国际标准的前言，按GB/T １．１-２０００重新编写了本部分的前言； ---凡是出现“IEC ６１５１１”之处均改为“GB/T ２１１０９”，“IEC ６１５１１-１”均改为“GB/T ２１１０９．１”， “IEC ６１５１１-２”均改为“GB/T ２１１０９．２”，“IEC ６１５１１-３”均改为“GB/T ２１１０９．３”； ---凡是出现“本国际标准”之处均改为“GB/T ２１１０９”； ---用小数点“．”代替作小数点的逗号“，”； ---根据GB/T １．１-２０００进行编辑性修改。 本部分的附录Ａ、附录Ｂ、附录Ｃ、附录Ｄ、附录Ｅ、附录Ｆ为资料性附录。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会归口。 本部分主要起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海自动化仪表股份有限公司技术 中心、北京华控技术有限责任公司、中科院沈阳自动化研究所、浙江中控技术有限公司、上海工业自动化 仪表研究所、国营７５９厂。 本部分主要起草人：王春喜、梅恪、包伟华、王麟琨、刘丹、陈小枫、魏剑嵬、史学玲、谭平、李佳嘉、欧 阳劲松、蔡廷安、马光武。 本部分为首次制定。 GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 引 言 在过程工业（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｄｕｓｔｒｙｓｅｃｔｏｒ）中，用来执行仪表安全功能的安全仪表系统已使用了多年。 如要使仪表能有效地用于仪表安全功能，最重要的是该仪表应达到某些最低标准和性能水平。 GB/T ２１１０９阐述了过程工业安全仪表系统的应用。GB/T ２１１０９还要求执行一次过程危险和风 险评估使之能导出安全仪表系统的规范。当考虑安全仪表系统的性能要求时，才考虑其他安全系统，从 而把其他安全系统的贡献计算在内。安全仪表系统包括从传感器到最终元件之内的所有部件和子系 统，它们都是执行仪表安全功能所必要的。 GB/T ２１１０９包含了作为应用基础的两个概念：安全生命周期和安全完整性等级。 GB/T ２１１０９针对基于使用电气（Ｅ）／电子（Ｅ）／可编程电子（ＰＥ）技术安全仪表系统。在逻辑解算 器使用其他技术的情况下，宜使用GB/T ２１１０９的基本原则。GB/T ２１１０９还论述了安全仪表系统的传 感器和最终元件而不管它们所使用的技术。GB/T ２１１０９在GB/T ２０４３８-２００６的框架范围内专用于 过程工业（见GB/T ２１１０９．１-２００７附录Ａ）。 GB/T ２１１０９提出了达到这些最低标准的安全生命周期活动的方案。为了使用一个合理和一致的 技术策略，此方案已被采纳。 在大多数情况下，固有（ｉｎｈｅｒｅｎｔｌｙ）安全过程设计就能很好地达到安全性。必要时，还可结合一个 或一些保护系统，以便处理任何已发现的残余风险。保护系统可依靠不同的技术（化学的、机械的、液压 的、气动的、电气的、电子的、可编程电子的）。任何安全策略都需要将每个单独的安全仪表系统放在其 他保护系统环境下进行考虑。为促成该方案，GB/T ２１１０９要求： ---执行一次危险和风险评估以便确定整体安全要求； ---给安全仪表系统分配安全要求； ---应在一个适用于所有用仪表实现功能安全的方法的框架内进行工作； ---详述了适用于实现功能安全的所有方法的某些活动（如安全管理）的使用。 关于过程工业的安全仪表系统的GB/T ２１１０９： ---涉及从初始概念、设计、实现、运行和维护直到停用的所有安全生命周期阶段； ---能使现有的或新的国家专用的过程工业标准同本标准协调一致。 GB/T ２１１０９致力于在过程工业领域内导致高度一致（如基本原则、术语、信息等）。这将带来安全 和经济两方面的好处。 在权限方面，在管理当局（如国家的、省的、自治区的等）已建立过程安全设计、过程安全管理或其他 要求的情况下，这些要求应比本标准中定义的要求优先考虑。 本部分涉及到了危险和风险分析（Ｈ＆ＲＡ）中确定要求的ＳＩＬ范围的指南。这当中的信息用来提 供一个用于实现Ｈ＆ＲＡ的各种各样的全局方法的广泛概览。但提供的信息并未详细到足以实现这些 方案中的任何一种。 在继续之前，应回顾一下GB/T ２１１０９．１中提供的安全完整性等级（ＳＩＬ）的概念和确定方法。本部 分的附录描述了以下内容： 附录Ａ　提供允许风险和ＡＬＡＲＰ的概念的概述。 附录Ｂ　提供一种用来确定要求的ＳＩＬ的半定量方法的概述。 附录Ｃ　提供一种用来确定要求的ＳＩＬ的安全矩阵方法的概述。 附录Ｄ　提供一种使用半定性风险图方法来确定要求的ＳＩＬ的方法的概述。 附录Ｅ　提供一种使用定性风险图方法来确定要求的ＳＩＬ的方法的概述。 GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 附录Ｆ　提供一种使用保护层分析（ＬＯＰＡ）方法来选择要求的ＳＩＬ的方法的概述。 GB/T ２１１０９的整体框架见图１。 图１　GB/T ２１１０９的整体框架 GB/T ２１１０９．３-２００７／IEC ６１５１１-３：２００３ 过程工业领域安全仪表系统的功能安全 第３部分：确定要求的安全完整性 等级的指南 １　范围 本部分提供了与以下有关的信息： ---风险的基础概念、风险与安全完整性的关系，见第３章； ---允许风险的确定，见附录Ａ； ---确定仪表安全功能的安全完整性等级的各种不同方法，见附录Ｂ、附录Ｃ、附录Ｄ、附录Ｅ和 附录Ｆ。 特别是： ａ）　为了保护人员、公共设施或环境，使用一个或多个仪表安全功能来达到功能安全时可使用本 部分； ｂ）　在比如资产保护这类非安全应用中也可使用本部分； ｃ）　本部......