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為何通常不推薦DCS系統(tǒng)和SIS系統(tǒng)共用閥門？

2023年02月04日 08:26:22      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：19

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SIL1做儲罐高高液位進口，SIS和DCS可以共用嗎？DCS控制時，SIS不必解除聯(lián)鎖，此時SIS聯(lián)鎖的電磁閥帶電勵磁控制閥氣路導通，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DCS不能控制閥門，所以這個聯(lián)鎖閥SIL1是可以SIS和DCS共用的。

DCS日常操作這個閥門，SIS要解除聯(lián)鎖。SIS無故接觸聯(lián)鎖是不被允許的。其次，共用后，不滿足當初的LOPA評估！

近期，一位設計師提出一個問題，SIL1做儲罐高高液位進液口切斷閥，SIS和DCS可以共用嗎？針對這個問題網(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？和大家來聊一聊SIS和DCS共用閥門的問題。

DCS和SIS可有條件共用閥門？前提條件可能超出預期
根據(jù)GB/T50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設計規(guī)范中可知，在安全完整性等級為SIL1的情況下，測量儀表與控制閥均可于DCS共用，邏輯控制器宜與DCS分開。

《GB/T50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設計規(guī)范》
《GB/T50770-2013石油化工安全儀表系統(tǒng)設計規(guī)范》

結合規(guī)范的用詞來看，“宜”為標準規(guī)范條文中出現(xiàn)的規(guī)范用詞，在標準中常用的規(guī)范用詞有“必須”、“嚴禁”；“應”、“不應”；“宜”、“不宜”和“可”，用以表示對條文執(zhí)行嚴格程度的區(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，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；
3、表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；
4、表示要求很嚴格、非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；

由此可見，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。應注意SIS和DCS共用設備元件對SIF的要求時危險失效平均概率、HFT、SC的要求都有影響。只有滿足共用設備元件的要求時危險失效平均概率足夠低、相關SIF經(jīng)驗證滿足其安全完整性等級要求、符合安全生命周期的所有要求、充分考慮了DCS操作維護等對SIS的影響以及按照功能安全標準要求編制相關檢測及維護規(guī)程等前提條件后才能共用。

當DCS和SIS共用一個閥門的情況下，一般僅當發(fā)滿診斷可把危險失效率降到足夠低，且SIS能在要求的時間內(nèi)把過程置于某個安全狀態(tài)時，才能滿足GB/T21109.1的要求，實際上，即使對SIL1應用而言，要達到上述要求也是困難的。

GB/T 21109.2-2007 過程工業(yè)領域安全儀表系統(tǒng)的功能安全 第2部分
GB/T 21109.2-2007 過程工業(yè)領域安全儀表系統(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，通常也不會愿意采用共用方案了！

DCS和SIS共用閥門會改變習慣的操作和維護模式
DCS和SIS共用元件會引起操作模式的改變，由低要求模式變?yōu)檫B續(xù)模式，相關元件的維護規(guī)程和策略均應相應改變。

必須符合安全全生命周期的所有要求，必須有完善的確認、驗證和記錄。

安全完整性的要求也可能改變，比如從SIL1變成SIL2。

DCS和SIS共用元件會改變習慣的操作和維護模式，必須充分考慮DCS操作維護等對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，應重新進行LOPA評估
DCS和SIS共用閥門應重新進行LOPA評估，重新進行LOPA評估后，可能會有SIL級別要求的變化。

DCS和SIS共用閥門可能存在SIS誤動作把閥聯(lián)鎖了，導致DCS無法控制，這樣就會對現(xiàn)場生產(chǎn)造成影響。如果SIS不摘除聯(lián)鎖，一旦閥門出現(xiàn)問題，DCS控制自己就會顯示異常。其次，如控制閥損壞，無法停車維修安裝，又增加了安全風險。目前石化行業(yè)多評估比較嚴格，一般共用審核不予通過。

結合GB/T32857-2016保護層分析(LOPA)應用指南來看：DCS控制回路應于安全儀表系統(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保護層分析(LOPA)應用指南

過程控制領域安全儀表系統(tǒng)的功能安全 第1部分框架、定義、系統(tǒng)、硬件和軟件要求：一個裝置作為執(zhí)行儀表安全功能的一部分時，不應該（同時）用于基本過程控制目的，因為這個裝置失效導致的基本過程控制功能失效，會引起對儀表安全功能的要求，除非分析后可以確認整體風險是可接受的。


過程工業(yè)領域安全儀表系統(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沒有特殊性，SIL1仍然需要滿足GB/T 21109等標準要求。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共用一個閥門的情況大致同共用一個傳感器的情況一樣，也需要進一步地復審和分析，如果閥門失效將向SIS提出一次要求，通常不推薦DCS和SIS共用一個閥門。

綜上所述，實際工程上，強烈建議DCS和SIS相互獨立，包括傳感器、控制器和最終元件。DCS和SIS共用元件不符合獨立保護層方初衷。應注意SIS和DCS共用設備元件對SIF的PFD（PFH）、HFT、SC的要求都有影響。只有滿足共用設備元件的要求時危險失效平均概率足夠低、相關SIF經(jīng)驗證滿足其安全完整性等級要求、符合安全生命周期的所有要求、充分考慮了DCS操作維護等對SIS的影響以及按照功能安全標準要求編制相關檢測及維護規(guī)程等前提條件后才能共用。
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