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[1]李秋娟,熊文泽,刁 宇,等.基于不完全检验测试的安全仪表系统失效划分和PFDavg计算方法[J].工业仪表与自动化装置,2024,(04):64-70+74.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.04.013]
　LI Qiujuan,XIONG Wenze,DIAO Yu,et al.Failure classification and PFDavg calculation method for safety instrumented systems based on incomplete proof testing[J].Industrial Instrumentation & Automation,2024,(04):64-70+74.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.04.013]
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基于不完全检验测试的安全仪表系统失效划分和PFDavg计算方法(PDF)

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2024年04期
页码:
64-70+74
栏目:
出版日期:
2024-08-15

文章信息/Info

Title:
Failure classification and PFDavg calculation method for safety instrumented systems based on incomplete proof testing
文章编号:
1000-0682（2024）04-0064-07
作者:
李秋娟; 熊文泽; 刁 宇; 等
（1. 国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司，天津 300450；2. 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京 100055）
Author(s):
LI Qiujuan;  XIONG Wenze;  DIAO Yu;  et al
（1. National Petroleum and Natural Gas PipeChina Network Group Co., Ltd., Tianjin 300450, China)（2.Instrumentation Technology and Economy Institute,P.R. Beijing 100055, China）
关键词:
SIS检验测试; PFDavg; Markov模型
Keywords:
SIS inspection and test;  PFDavg;  Markov model
分类号:
X937
DOI:
DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.04.013
文献标志码:
A
摘要:
目前对于安全仪表系统(SIS)的平均失效平均概率(PFDavg)的计算采用的是完全检验测试(假设检验测试覆盖率100%)的方法，然而实际应用中这种完全的检验测试只存在理想情况，特别是面对复杂的系统或检维修策略情况下计算的误差难以接受。该文对于不完全检验测试情况下的失效划分进行研究，并基于新的失效划分，采用马尔科夫(Markov)状态转移的方式开展概率模型的构建，基于此模型开展PFDavg的计算，从而减少概率计算的误差。
Abstract:
Currently, the calculation of the average probability of dangerous failure on demand (PFDavg) for safety instrumented systems (SIS) was based on the method of complete proof testing (assuming 100% coverage of proof testing). However, in practical application, this completed proof testing only exists in ideal situations, especially when faced with complex systems or maintenance strategies, and the calculation errors was difficult to accept. This article is reported that the failure partitioning under incomplete proof testing, and based on the new failure classification, uses Markov state transition to construct a probability model. Based on this model, PFDavg is calculated to reduce the error in probability calculation.

参考文献/References:

[1]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.过程工业领域安全仪表系统的功能安全 第1部分:框架、定义、系统、硬件和应用编程要求：GB/T 21109.1—2022 [S].北京:中国标准出版社,2022.

[2]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第4部分:定义和缩略语：GB/T 20438.4—2017 [S].北京:中国标准出版社,2017.
[3]Redutskiy Yury, Camitz-Leidland Cecilie M. Safety systems for the oil and gas industrial facilities: Design, maintenance policy choice, and crew scheduling[J]. Reliability Engineering and System Safety.?Volume 210 , Issue?. 2021, 210(1):107545.
[4]朱东利.SIS周期性测试探讨[J].石油化工自动化,2023, 59(01):35-39+51.
[5]刘黎,朱杰,张则立,等.安全仪表系统一体化检验测试平台设计[J].石油化工自动化,2022,58(06):6-9+26.
[6]高彦飞,王汉辉,俞文光.化工安全仪表系统检验测试[J].工业控制计算机,2020,33(11):50-52.
[7]王海清,乔丹菊,刘祥妹. KooN 表决结构多阶段马尔可夫模型简化算法[J].中国石油大学学报(自然科学版),2017,41(6): 147-153.
[8]姬康,王璐,王明锋,等.基于检验测试的安全仪表系统安全评价Markov简化模型[J].安全与环境工程,2021,17(2):18-28.
[9]张哲,王璐,徐长峰,等.基于检验测试策略的PFD模型建立与分析[J].中国安全生产科学技术,2021,17(02):128-134.
[10]Khalil Y F . New statistical formulations for determination of qualification test plans of safety instrumented systems(SIS) subject to low/high operational demands[J].?Reliability Engineering and System Safety[J].2019,189(C):196-209.
[11]熊文泽.功能安全中表决结构的分析与应用[J].仪器仪表标准化与计量,2009(4):14-17.
[12]IEC 61508 ED3 65A/1056/CD, https://www.iec.ch/dyn/ www/f?p=103:7:0::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_ID:1250,25.
[13]Andreas Hildebrandt. Calculating the "Probability of Failure on Demand" (PFD) of complex structures by means of?Markov?Models[C].2007 4th European Conference on Electrical and Instrumentation Applications in the Petroleum & Chemical Industry. Paris,2007:PA-02.
[14]原红丽.基于D-S证据理论与Markov模型的安全仪表系统可靠性研究[D].重庆:西南大学,2013.
[15]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第6部分：GB/T20438.2和GB/T20438.3的应用指南：GB/T 20438.6—2017 [S].北京:中国标准出版社,2017.
[16]姚竣瀚,郑威,王海清,等.高要求模式SIS异型冗余结构PFH计算模型[J].中国安全生产科学技术,2022,18(11): 105-111.
[17]朱杰,张则立,俞文光,等.安全仪表系统检验测试程序完整性研究[J].自动化仪表,2023,44(05):14-19.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-02-06 基金项目：国家重点研发计划项目“跨地域复杂油气管网安全高效运行状态监测传感系统及应用”(2022YFB3207600);国家市场监管重点实验室（智能机器人安全）开放课题资助（GQI-KFKT202206） 第一作者：李秋娟（1980—），女，山东临沭人，德国斯图加特大学硕士，高级工程师，主要从事油气管道人工智能技术、功能安全技术和成果推广工作相关技术研究。E-mail：liqj@pipechina.com.cn 通信作者：熊文泽(1986—)，男，四川渠县人，硕士，高级工程师，主要从事高危复杂仪表、控制系统的功能安全、可靠性和信息安全相关技术研究。E-mail：xwz@instrnet.com
更新日期/Last Update: 1900-01-01