| 标准编号 | GB/T 47696-2026 (GB/T47696-2026) | | 中文名称 | 过程工业安全仪表系统检验测试 | | 英文名称 | Proof test of safety instrumented systems for the process industry sector | | 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 | 38,375 | | 发布日期 | 2026-05-25 | | 实施日期 | 2026-12-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47696-2026: 过程工业安全仪表系统检验测试
GB/T 47696-2026 英文版: Proof test of safety instrumented systems for the process industry sector
ICS 25.040
CCSN10
中华人民共和国国家标准
过程工业安全仪表系统检验测试
2026-05-25发布
2026-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了过程工业安全仪表系统检验测试的总则、规划、实施、分析、报告和整改的要求。
本文件适用于过程工业领域安全仪表系统的检验测试。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
MTTR:平均恢复时间(MeanTimetoRestoration)
PFDavg:要求时危险失效平均概率(AverageProbabilityofDangerousFailureonDemand)
PFH:每小时危险失效平均频率(AverageFrequencyofaDangerousFailureperHour)
PTC:检验测试覆盖率(ProofTestCoverage)
SIF:安全仪表功能 (SafetyInstrumentedFunction)
SIL:安全完整性等级(SafetyIntegrityLevel)
SIS:安全仪表系统(SafetyInstrumentSystem)
SOE:事件顺序记录(SequenceofEvents)
SRS:安全需求规格书 (SafetyRequirementsSpecification)
5 一般要求
5.1 目的
检验测试属于SIS的运行维护活动,目的是确保SIS在其使用期间持续保持“如新”状态或尽可能
接近“如新”状态。通过实施SIS的检验测试,应达到的主要目标包括:
a) 通过揭露可能存在的潜在故障,以确保SIS满足预期的安全完整性等级;
b) SIS中每个SIF的预期SIL及其安全相关参数(例如PFDavg/PFH)在安全生命周期持续满足
SIS安全要求规范的要求;
c) 通过检验测试评估SIS的运行状态,有效收集现场失效数据,为SIS的持续稳定运行提供数据
支持和建议。
5.2 管理要求
5.2.1 检验测试由许多涉及多个部门和角色的活动组成,这些活动应在SIS生命周期内进行规划和协
调,应建立书面的规程,以对检验测试涉及的组织方式、团队、人员、程序和技术要求等进行规定。
5.2.2 应建立专门的检验测试团队,以对检验测试的规划、实施、恢复和整改等进行明确的责任分工。
5.2.3 执行检验测试的人员应经过相关的培训,培训内容应涵盖功能安全的基础知识、检验测试方法
和现场仪器/设备的使用等。
5.2.4 应使用管理规程审查检验测试的延期,防止重大延迟。
5.2.5 发生影响SIF的变更时,应重新确定检验测试的要求,包括确定检验测试间隔、检验测试规划、
检验测试实施等方面的要求。
5.2.6 新安装的SIF设备应是“如新”或尽可能接近“如新”的设备,放置超过一定时间未使用的设备应
经过检验测试并确认满足要求后才能安装使用。
注:对不同的设备“一定时间”可能不同,例如测量仪表可能是检定周期,对于其他设备可能是制造商规定的时间。
5.3 检验测试内容和方式
5.3.1 检验测试内容
5.3.1.1 检验测试应符合GB/T 20438(所有部分)、GB/T 21109(所有部分)的相关规定。
5.3.1.2 检验测试应符合整体SRS,以及SIS设备安全手册、用户手册和相关厂家资料等的规定。
5.3.1.3 应对整个SIS进行检验测试,包括传感器、逻辑解算器和最终元件,并应进行SIF回路的检验
测试,包括从SIF传感器到逻辑解算器、逻辑解算器到最终元件的信号通路的检验测试等。
5.3.1.4 检验测试的内容应结合整体SRS、系统设计文件、安全手册等制造商提供的文件中的相关
规定。
5.3.1.5 检验测试应至少包括以下内容:
a) 所执行安全功能的功能有效性的测试,例如通过测试判断是否发生了未检测到的危险失效
(λDU);
b) 所执行安全功能的安全相关性能的测试,例如安全响应时间、安全测量精度、故障降级机制和
安全导向能力、容错能力等;
c) 诊断功能有效性的测试。
5.3.2 检验测试方式
5.3.2.1 SIS的检验测试可采用端到端、分段或单体设备的形式进行。
5.3.2.2 新的或修改后的SIF投入使用之前,应使用端到端检验测试进行全功能的检验测试,验证SIF
符合要求。之后,可根据需要选择端到端检验测试、分段检验测试、单体设备检验测试。
5.3.2.3 企业计划停车检修期间应采用端到端检验测试或分段检验测试。非企业计划停车检修期间可
采用单体设备检验测试、端到端检验测试、分段检验测试。
5.3.2.4 应以一种安全和及时的方式修复检验测试过程中发现的缺陷。在修复完成后应再进行一次检
验测试。
5.3.2.5 检验测试宜尽可能减少检验测试所需的物理修改(例如跳线等)。
5.3.2.6 检验测试应满足功能安全的要求,同时应结合检验测试对现场生产运行的影响,具体的检验测
试方案或流程应和现场生产运行相协调。
注:对于实际的应用中,有效的安全测试因地而异。危险不同,资源不同,现场条件也可能差异巨大。无论采用何
种检验测试来保证SIF的安全完整性,都需要考虑到实际的可操作性,并在考虑安全性的基础上,将维护活动
和运行费用合理最小化。
5.4 检验测试流程
应按照图1流程开展检验测试。
6 检验测试规划
6.1 总则
6.1.1 在检验测试实施前开展检验测试规划的制定。
6.1.2 检验测试规划的输入信息至少包括以下内容:
a) SIS的SRS;
b) SIS中所有设备的安全手册和用户手册;
c) SIS应用现场的相关安装、布局、环境条件和运行维护规程等信息。
6.1.3 检验测试规划制定的参与人员至少包括以下内容:
a) SIS的应用现场运行维护人员;
b) SIS中关键复杂设备的制造商;
c) 必要的安全监管人员。
6.2 规划内容
6.2.1 对整体的检验测试策略进行规划,包括所选用的具体测试方式、测试时间和人员要求等,至少考
虑到如下内容:
a) 检验测试的方式,包括端到端检验测试、分段检验测试、单体设备检验测试;
示例:例如包括热电偶套管、热电偶、变送器、输入、逻辑运算、输出、最终元件等全回路运行所需的所有组件开展
测试。
b) 确认是否需要将安全仪表功能测试作为一个整体集中进行测试,还是可根据需要在不同时间
对安全仪表功能的各个部分分别进行测试,以达到相应的安全完整性等级;
c) 确认在线测试的可能性和必要性,以及在线测试和离线测试的分配比例;
d) 执行检验测试人员的能力、分工、职责和保障。
6.2.2 应对具体的检验测试内容和实施过程进行规划,至少考虑到如下内容:
a) 每个SIF和SIS设备的检验测试程序;
b) 执行测试所需的审批和通知,例如,对操作员的通知;
c) 工作范围,例如要检查的内容如流量、阀门关闭情况;
d) 在执行测试过程中,为确保操作安全的补偿措施;
e) 为实施检验测试而需要明确和协调的多部门之间的合作;
f) 检验测试工具/设备的准备;
g) 规划检验测试的评判标准;
h) 为实现要求的检验测试覆盖率,而需要实施的满足要求的检验测试方案;
i) 检验测试间隔;
j) 在线维修或修改后的检验测试;
k) 测试可能造成的对其SIS和设备设施的影响,例如旁路造成的影响;
l) 检验测试数据的收集和整理机制;
m) 检验测试后的恢复和重新上线。
6.2.3 检验测试间隔是影响SIS在运行过程中SIL能力的关键因素,在确定检验测试间隔时,应分析
如下因素。
6.2.4 企业计划停车检修时间间隔大于检验测试间隔时,应具备满足要求的在线检验测试设施,并应
制定详细的在线检验测试程序,应有安全补偿措施,分析并保证在线检验测试的安全性。在线检验测试
设施应为SIS设计的必要组成部分。
7 检验测试的实施
7.1 一般要求
7.1.1 应按照检验测试规划执行检验测试。
7.1.2 在执行检验测试过程中应关注可能对现场网络安全、电气安全或防爆等造成的负面影响,并采
取足够的措施将这种影响造成的风险降低到可容忍程度。
7.2 测试准备
7.2.1 应组建测试团队以开展检验测试。
7.2.2 应制定测试过程中的记录模板或表格,以实现规范性和标准化测试记录,宜使用专用的测试工
具实现自动化记录。检验测试记录示例见附录A。
7.2.3 选择适当的测试工具以辅助检验测试的执行,工具满足的要求包括以下内容。
a) 执行检验测试的工具如与校核相关应经过适当的校准,以保证测量精度和溯源性。如国家法
规或标准需强制检定的应进行强制检定。
b) 检验测试工具中的软件部分应满足GB/T 20438.3中规定的T2类型离线支持工具的要求。
注:基于工具对安全功能的影响情况,有的工具可能需要满足T3或安全相关要求,具体参考GB/T 20438(所有部
分)的规定。
c) 所用的全部检验测试工具应进行了适当的维护,满足完好性要求,确保其可正常工作。
d) 测试团队应能获得工具的相关手册,确保遵循工具制造商的建议和方法使用工具。
e) 在执行检验测试之前,应对检验测试工具的功能正确性和完好性进行检查。
f) 对于将用于生产现场开展测试的检验测试工具,应对其满足应用现场合规性进行复核,包括电
气安全要求、防爆要求、电磁干扰要求等的符合性。
7.2.4 应基于已经制定的测试规划开展专门的分析,以确定执行检验测试过程中可能出现的错误或对
工艺过程的不良影响,执行检验测试过程中可能出现的错误示例见附录B。
7.2.5 在执行检验测试前,应对控制器的组态信息、设备的配置信息等关键数据进行备份。
7.3 测试执行
7.3.1 离线检验测试
7.3.1.1 SIF最常见的检验测试是离线手动检验测试,可采用端到端检验测试、分段检验测试、单体设
备检验测试进行。
7.3.1.2 应分析端到端检验测试、分段检验测试、单体设备检验测试各自的优缺点,在可行的情况下应
执行端到端检验测试以确认整个SIF可按照预期的要求执行安全功能。
7.3.1.3 当端到端测试不可行,或为了找出特定的故障点时,可采用分段检验测试、单体设备检验测试。
7.3.1.4 端到端检验测试是SIF全回路信号通路的检验测试,包括从SIF传感器到逻辑解算器、逻辑解
算器到最终元件的信号通路的检验测试,测试内容应至少包括端到端功能测试、端到端响应时间测试和
故障情况下的安全导向能力测试。
注1:端到端的检验测试具有直接验证SIF正确执行的能力。
注2:全回路检验测试的基本方式是:产生或模拟一个非正常的测量值,从而使得输入变量首先达到报警状态,然
后到联锁值,以此观察系统其余部分的反应是否如预期一样。
注3:完整的端到端检验测试包括SIF全回路信号通路的检验测试,也包括组成SIF的单体设备的检验测试。新
的或修改后的SIF投入使用之前,需要进行完整的端到端检验测试。
7.3.1.5 分段检验测试是SIF回路中部分设备分段的检验测试。采用分段检验测试时,分段之间应有
重叠,应确保测试内容能够覆盖到所有的安全回路设备和接口。
示例:检验测试覆盖传感器、输入接线、输入模块、通信、逻辑解算器的运算部分、输出模块、继电器(特别是对于表
决继电器的输出)、输出接线和最终元件,以便检验测试整个回路的运行。图2显示了一个被分成3个重叠区段进行检
验测试的SIF。
图2 SIF分段检验测试示例
7.3.1.6 必要时,应对SIS设备开展专门的单体设备检验测试,典型情况包括:
a) 由于客观原因,端到端测试没有覆盖到的部分;
注:例如通过模拟压力信号确认压力联锁回路是否正确执行,但这种测试可能没有包含压力变送器的引压管,因此
需要对引压管部分进行专项测试。
b) 复杂电子或可编程电子设备,具有较为复杂的冗余降级或高覆盖率诊断能力;
c) 具有特殊的薄弱环节或可靠性差的组件。
7.3.1.7 SIS设备的单体设备检验测试应关注到如下方面:
a) 设备执行安全功能的有效性;
b) 设备自诊断功能的有效性;
c) 设备执行安全功能的响应时间;
d) 存在表决冗余设备的表决能力有效性或降级过程的正确性。
7.3.1.8 对于最终元件,应在可行的情况下执行全行程的测试。
7.3.1.9 不同类型仪表和控制系统检验测试示例见附录C。
7.3.2 在线检验测试
7.3.2.1 在进行在线检验测试前,应确保工艺具有稳定的操作条件,包括没有重大的速率变化、紧急情
况、工艺故障等。
7.3.2.2 采用在线检验测试时,应设置安全补偿措施,以补偿因SIF或SIS设备停止运行而导致的风险
降低能力的降低,并确保整体安全满足风险可接受标准。
7.3.2.3 在线检验测试应有时限限制,应关注的时间包括:
a) 基于安全规划,工艺允许的测试时间段(该段时间可能是基于对工艺的主动调节获得);
b) 在允许的测试时间段内,实际允许的测试实施时间(该段时间内,SIF可能被旁路或处于
异常);
c) 允许的测试实施时间内规划的每个测试项目的最长耗费时间。
7.3.2.4 当采用在线检验测试时,应基于测试间隔、测试期间可能的停止工作时间等参数纳入对随机失
效的估算(PFDavg或PFH)。
注:在GB/T 20438.6、GB/T 21109.2等标准中,并没有针对在线检验测试情况下随机失效的估算给出参考计算方
法,在实际应用中能基于在线检验测试间隔、测试覆盖率等参数进行数学推导。
7.3.2.5 对于硬件故障裕度为0的子系统,当执行在线检验测试需被旁路时,其允许的测试实施时间不
应超过7.3.2.3中规定的时间。
7.3.2.6 应在严格控制和监测的条件下,使用经过技术审查和以前离线执行的程序进行在线检验测试。
7.3.2.7 应确保在线测试可一步一步地完成,没有意外的中断,在测试过程中如出现绕过输入或输
出,应设置专门的人员开展持续监控,以防有过程停机需求。
7.3.2.8 如果现场执行检验测试的过程中需要打开或执行一些现场设备操作,需要由专门的现场操作
人员执行。
7.3.2.9 在线测试期间,操作员应能够在必要时通过手动停机开关直接触发SIF,将过程直接导向安全
状态。
7.3.2.10 所有参与SIS设备在线检验测试的人员都应了解在检验测试过程中出现工艺需求时应遵循
的程序。
7.3.2.11 在批准旁路或执行检验测试之前,应审查旁路或检验测试期间所需的任何预防措施或补偿措
施,包括在不需要额外批准和风险管理的情况下对旁路可能存在的时间的限制。
7.3.2.12 分析和设置安全补偿措施时,应结合以下因素:
a) 当SIF过程传感器处于旁路时,是否有等效的过程变量监测;
b) 是否有可用于在检验测试期间可控并可独立关闭过程的最终元件;
c) 分析并确认在旁路过程中出现安全保护需求时应怎么办,操作应做什么,维护应做什么,操作
员是否有足够的时间采取行动,是否与检验测试人员就何时疏散到安全地点进行了沟通;
d) 操作员手动触发安全仪表功能的处理方式,包括中控室如何处理、维护如何执行等;
e) 旁路时需要操作员手动触发安全仪表功能的处理方式,包括操作员如何处理、检验测试人员如
何反应等。
7.3.2.13 检验测试程序应包括由在线检验测试恢复到正常运行的程序,以确保SIS设备责任由检验测
试人员移交给正常操作员。操作员应通过工艺条件或设备观察确认SIS设备是否在线。应批准工作完
成,关闭工作许可证。
7.3.2.14 在测试过程中,不应使用强制输入和输出,除非设置有规程和非法访问的信息安全防护手
段,否则不准许在SIS不停止工作的情况下强制输入和输出。针对任何这种强制,应选用合适的方式通
知或发出报警。
7.3.3 检验测试的恢复
7.3.3.1 当检验测试完成后,SIF回路重新投运前应检查以下内容:
a) 所有旁路和强制跳线都被拆除;
b) 所有旁路功能(包括强制和禁用警报)均已恢复至正常位置;
c) 所有工艺隔离阀均按工艺启动要求和程序设置;
d) 所有测试材料(例如液体)已被移除;
e) 设备或系统的配置或运行模式已经恢复到正常运行状态;
f) 其他在测试过程中发生的硬件或软件变化已经得到恢复。
7.3.3.2 在重新恢复运行之前,应执行适当的安全验证活动,以确保过程和系统达到恢复运行的要求。
7.3.3.3 对于原位测试的恢复应重点检查。
7.3.3.4 对于存在拆装情况下的恢复应重点检查。
8 检验测试分析
8.1 检验测试覆盖率分析
8.1.1 应基于具体实施的检验测试方法分析两类检验测试覆盖率,包括PTC1:面向不可诊断危险失效
检验测试覆盖率,PTC2:面向诊断功能的诊断有效性检验测试覆盖率。
8.1.2 对于PTC1按公式(1)计算:
8.1.3 对于PTC2按公式(2)计算:
8.2 基于检验测试的失效概率量化分析
8.2.1 应结合检验测试的情况对失效进行分类,一个基于检验测试的失效分类示例见附录D。
8.2.2 应基于8.1中确定的检验测试覆盖率,以及当前执行检验测试的间隔,开展面向PFDavg/PFH的
计算。
8.3 基于失效数据的运行状况分析
8.3.1 应在检验测试过程中,结合检验测试的结果,开展针对SIS部件的失效数据的收集。
注:失效数据收集参考IEC 60300-3-2等标准。
8.3.2 应在分析过程中,综合考虑在过去一个检验测试间隔期间SIS所出现的所有异常或联锁情
况,以确定当前SIS的运行状态是否符合SIS安全要求规范或PFDavg/PFH计算过程中所做的所有假
设或约束条件,可能的情况包括:
a) 单个组件的失效率不符合常数失效的假设条件;
b) 需求率相对于安全要求规范中的预计过高,不满足于诊断测试间隔的比例限制;
c) 系统性失效过高。
8.3.3 如采用部分行程测试,应对其检验测试内容和能达到的检验测试效果开展评价,以确保满足本
文件的规定的目标。
8.3.4 经过以上分析,如发现SIS的运行状态无法满足当前的安全运行需求,应采取相应的整改措施。
9 检验测试报告
9.1 安全仪表系统检验测试报告应至少包括以下内容:
a) 检验测试委托单位;
b) 检验测试单位;
c) 安全仪表系统基本信息,包括名称、位号、编号、设计与工作参数等;
d) 检验测试依据,包括所依据的法律法规、技术规范和标准、基础技术资料名称等相关信息;
e) 项目背景,包括任务由来、工程概况、项目概况等;
f) 检验测试的目的;
g) 检验测试的范围;
h) 检验测试的内容和方式;
i) 检验测试工具,包括硬件和软件;
j) 检验测试过程;
k) 检验测试数据及分析处理;
l) 检验测试覆盖率清单;
m) 检验测试结论;
n) 问题与建议;
o) 检验测试人员;
p) 整改意见;
q) 检验测试时间。
9.2 检验测试报告应有检测人员、报告编写人和审核人签字,相关人员资格应满足要求。
9.3 检验测试报告示例见附录A。
10 检验测试整改
10.1 一般要求
10.1.1 应以一种安全和及时的方式修复检验测试过程中发现的任何缺陷。在修复完成后应再进行一
次检验测试。
10.1.2 检验测试过程中检测出或发生的故障应记录在相关文档中。
10.1.3 应基于测试所获得数据或结果开展整改,整改的目标是确保SIS中的每条SIF持续满足功能
安全要求。
10.2 离线检验测试整改要求
10.2.1 应根据规程要求对检验测试中检测出或发现的故障进行修复。
10.2.2 当修复过程中发生非同等替换时,应执行变更程序并进行SIL验证。在修复完成后应再进行
一次检验测试。
10.2.3 当修复过程中发生同等替换时,应在修复完成后再进行一次检验测试。
10.3 在线检验测试整改要求
10.3.1 当通过诊断、检验测试或者任何其他方式,检测出或发现,在故障裕度为1的子系统中存在某
个危险故障时应采取特定的动作,使被控工艺对象达到或保持安全状态或者在对故障部件进行维修期
间,仍然保持安全的连续操作。
10.3.2 对故障部件的维修时间应结合 MTTR等对最长可维修时间的限制(见7.3.2.3),该......
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