安全继电器在安全仪表系统中的应用-澳门太阳集团888

近几年，流程行业生产安全事故频发，给企业、社会及自然环境等都带来了严重的负面影响。安监总管三〔2014〕116号文件第十三条提出，自2020年1月1日起，不仅要求涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施，同时要求其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，都应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求的安全仪表系统。如何应用安全继电器正确执行标准要求，设计出符合要求的安全仪表系统迫在眉睫。

按功能的不同，安全仪表系统（以下简称sis系统）可分为安全连锁系统、紧急停车系统、火灾及气体检测系统等。sis系统能够实现一项或多项安全仪表功能（以下简称sif），其构成如下图所示，主要包括检测部分、控制部分和执行部分。

图 sif的基本构成

安全继电器是一种连接控制器与执行机构的接口部件，主要起到电气隔离和功率驱动的作用。模块内部电路的设计导向故障安全，输出回路采用多重冗余，使得外部输入切断或内部元器件故障后，输出回路均能可靠断开，从而保证切断执行机构的动力源。

依据iec 61511，并未规定sis系统中的元器件均为安全类产品或带有安全完整性等级（以下简称sil，其从1到4分为四级）认证，但选用的元器件必须构成经验使用，即基于在以往的操作环境和应用场合的使用记录，评估表明该设备有足够低的危险失效率，才适合用于安全仪表系统中。

同时，规定经验使用需要有相应的证据能够证明这些部件和子系统适用于sis系统，证据的适用性应该包括：

| 制造商有完善的质量控制和管理体系；

| 该部件或子系统有适当的标识和技术说明；

| 有在类似的工艺操作状态和独立环境下的良好绩效表现；

以上内容需要整理并总结成文档，用作保管。

原则上来说，经验使用的评估不适用于sil3的系统。但根据现状调查，普通继电器未经过系统性的安全评估，无法归纳出用来进行安全完整性等级计算的λ类及相关的各类参数；普通继电器厂家并未跟踪其产品在特定工艺操作状态和独立环境下的绩效表现，不能提供其产品表现良好的有效证据。

然而，带有sil认证的安全继电器产品则全然不同。这类产品：

| 从设计之初便考虑导向故障安全；

| 采用高于普通类产品的加强测试标准；

| 提供相应文件，明确完备的安装、操作、维护说明与要求；

| 对制造商有定期的质量控制和管理体系审核；

| 文档管理覆盖产品的全生命周期。

因此，在化工事故不断发生，且严格检查116号文的大背景下，使用带sil认证的安全继电器，更符合规范性要求，降低使用风险。

安全继电器的失效率需要参与整个系统的sil验算，在选型时作为重要依据。此外，作为中间关联部件，与上级控制设备及下级执行机构之间，电气连接上的匹配性与兼容性也需要兼顾。下表列举某厂家sis控制器do卡件的部分电气性能参数。

表 某厂家sis控制器do卡件的电气性能参数：

下图为某典型的高高液位联锁sif，经过评估，要求达到sil1的等级。

图 高高液位联锁sif的sis系统

为了达到要求，选用了下表中的相关仪表来构建sis系统。

根据iec 61508.6的马尔可夫模型计算公式，可对pfdsif = pfd检测 pfd控制  pfd执行 进行计算（此处不赘述计算过程），得出pfdsif = 4.93e-2，满足sil1的要求。