Mức độ toàn vẹn an toàn (SIL) & Xác suất hỏng hóc theo yêu cầu (PFDavg)

Mức độ toàn vẹn an toàn (SIL) là một thước đo quan trọng trong các tiêu chuẩn an toàn chức năng, chẳng hạn như IEC 61508 và IEC 61511. Nó định lượng mức độ giảm thiểu rủi ro được cung cấp bởi Chức năng thiết bị an toàn (SIF) trong Hệ thống thiết bị an toàn (SIS), được sử dụng trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất và sản xuất.

Xác suất hỏng hóc theo yêu cầu (PFDavg)

• PFDavg (Xác suất hỏng hóc trung bình theo yêu cầu) đo lường khả năng chức năng an toàn sẽ không thực hiện hành động dự kiến khi cần thiết, đặc biệt là trong các hoạt động có nhu cầu thấp (nơi nhu cầu xảy ra ít hơn một lần mỗi năm).

• Đây là số liệu chính được sử dụng để xác định xem SIF có đáp ứng yêu cầu SIL hay không. PFDavg thấp hơn cho thấy tính toàn vẹn an toàn cao hơn và do đó xếp hạng SIL cao hơn.

Mức SIL và Phạm vi PFDavg

• SIL 1–3 bao gồm hầu hết các ngành công nghiệp chế biến. SIL 4 rất hiếm, thường được áp dụng trong các trường hợp cực đoan như hạt nhân hoặc hàng không vũ trụ.

Các yếu tố ảnh hưởng đến PFDavg

Một số biến ảnh hưởng đến việc tính toán PFDavg:

• Tỷ lệ hỏng hóc của các thành phần (bao gồm cả các hỏng hóc nguy hiểm không được phát hiện/phát hiện)

• Phạm vi chẩn đoán và dự phòng của thiết bị

• Khoảng thời gian kiểm tra bằng chứng và hiệu quả

• Thực hành bảo trì và vận hành (như thời gian kiểm tra bằng chứng và Thời gian khôi phục trung bình)

PFDavg có thể được tính toán bằng các phương trình cơ bản hoặc nâng cao hơn tùy thuộc vào dữ liệu có sẵn, độ phức tạp của hệ thống và yêu cầu mô hình hóa.

Công thức PFDavg cốt lõi (Đơn giản hóa)

Đối với một hệ thống cơ bản có nhu cầu thấp (không dự phòng / chẩn đoán), PFDavg có thể được ước tính là:

PFDavg≈λDU×TI/2

Với:

• λDU = Tỷ lệ hỏng hóc nguy hiểm không được phát hiện (lỗi mỗi giờ)

• TI = khoảng thời gian kiểm tra bằng chứng (giờ)

Chú ý: Các tính toán trong thế giới thực thường yêu cầu các mô hình toàn diện hơn, bao gồm các yếu tố như phạm vi kiểm tra và lỗi nguyên nhân phổ biến.

Tóm lại:

• SIL về cơ bản được xác định bởi phạm vi PFDavg liên quan cho các chức năng an toàn có nhu cầu thấp.

• Thiết lập SIL thích hợp cho SIF có nghĩa là đảm bảo PFDavg được tính toán hoặc chứng minh nằm trong phạm vi mục tiêu để giảm rủi ro cần thiết.