SIF及其相關(guān)定義國際標準

IEC 61508對所有基于電子、電氣及可編程電子技術(shù)等相關(guān)的安全系統(tǒng)具有約束性，該標準作為非特定行業(yè)通用文件，能夠廣泛用于不同的領(lǐng)域。IEC 61511是IEC 61508的延伸。IEC 61511“專門針對功能安全：安全儀表系統(tǒng)屬于過程工業(yè)領(lǐng)域”，ANSI/ISA 84.00.01-2004在IEC 61511基礎(chǔ)上有小幅修改之后便完全采納其標準內(nèi)容，一般來說任何涉及IEC 61511的內(nèi)容都等同于參考ISA84.00.01，反之亦然。

SIF是應(yīng)用于安全儀表系統(tǒng)(SIS)的安全保護功能，由傳感器、邏輯解算器和終端元件組成，一個SIF必須能夠?qū)崿F(xiàn)由SIL所代表的特定完整性等級，值得注意的是SIS或SIF均獨立于基本過程控制系統(tǒng)。

IEC 61511中規(guī)定，任何SIF必須是基于先前風(fēng)險評估確定的現(xiàn)行設(shè)備風(fēng)險等級，這個風(fēng)險等級會與可接受風(fēng)險等級進行比較，設(shè)備真正的風(fēng)險與可接受風(fēng)險的比值即所需要降低風(fēng)險程度(見圖1)，又稱風(fēng)險降低系數(shù)(RRF)。可接受風(fēng)險等級作為風(fēng)險評估的基準線，需要具體到每個工藝或者設(shè)備，并設(shè)置為企業(yè)風(fēng)險標準。

SIL的定級涉及到選擇SIF所需要的SIL等級，通常是在風(fēng)險評估之后，并且要求對所需的SIF進行定義。IEC 61511和IEC 61508中有多種建議方法來確定SIL，這些方法包含定量、半定量和定性等多種形式，其中最嚴謹復(fù)雜的方法是完全定量分析(參考IEC 61508第五部分的附錄D，以及IEC 61511第三部分附錄B)，如定量風(fēng)險評估(QRA)，然而這種方法并未廣泛使用，原因是定級過程過分復(fù)雜。目前使用較多的方法有LOPA、風(fēng)險圖法和風(fēng)險矩陣法。石油化工行業(yè)主流方法為LOPA及風(fēng)險圖法。

分段SIL定級法

SIL的定級其實并不適合只用單一方法進行，有專家提出分階段方法，即“利用簡單技術(shù)篩選，之后系統(tǒng)地逐步運用更加復(fù)雜的技術(shù)選出最優(yōu)SIL”。這種方法運用了三種理念的篩選，即分別從定性、半定量到完全定量。可運用每種方法的定量程度及安全保障措施的完整性評價程度來度量每種方法的嚴謹程度。

通過定性方法(如風(fēng)險矩陣、風(fēng)險圖法)計算得到的結(jié)果相對更加保守。定性的方法能得出可接受風(fēng)險等級，但是它們之間關(guān)系并不是很清楚，這些方法可能“使得分析更簡單；但是當SIL僅僅增加一個等級時，SIF的優(yōu)化成本卻明顯增加；而使用更加復(fù)雜的分析方法卻可節(jié)省更多成本”。

當使用分階段方法時，風(fēng)險圖法可以對大量安全功能的初步篩選進行第一階段分析，第二階段中與SIL相關(guān)的安全功能以選擇更加嚴謹?shù)姆椒ǎ欢承＜抑赋鲈谑突ば袠I(yè)更適合使用LOPA，由于企業(yè)管理和監(jiān)管人員等利益相關(guān)方對可辯證的數(shù)值方法的需求逐漸增加，風(fēng)險圖法在石油化工行業(yè)中已經(jīng)落后，而LOPA相對更加適用。在SIL定級中的不準確性“通常來源于缺乏對初始原因頻率和對可接受風(fēng)險減緩頻率的明確分類”。