化工安全儀表系統(tǒng)

章緒論1
節(jié)概述1
第二節(jié)功能安全概念2
一、IEC 61508介紹2
二、安全的概念3
三、功能安全概念4
第三節(jié)功能安全的實(shí)現(xiàn)——安全相關(guān)系統(tǒng)6
一、安全相關(guān)系統(tǒng)的作用6
二、安全相關(guān)系統(tǒng)的工作方式7
三、安全相關(guān)系統(tǒng)的存在方式8
四、安全相關(guān)系統(tǒng)的基礎(chǔ)8
五、安全相關(guān)系統(tǒng)的范圍9
第四節(jié)安全相關(guān)系統(tǒng)——行為與要求10
一、安全功能10
二、安全狀態(tài)11
三、要求模式11
四、安全完整性13
五、故障安全原則14
第五節(jié)安全相關(guān)系統(tǒng)——安全生命周期14
第六節(jié)安全相關(guān)系統(tǒng)——故障錯(cuò)誤與失效16
一、概念16
二、失效率18
三、失效控制20
四、隨機(jī)硬件失效21
五、系統(tǒng)性失效24
第七節(jié)功能安全評(píng)估27
一、分析階段27
二、實(shí)現(xiàn)階段28
三、運(yùn)行階段29
第八節(jié)化工安全儀表系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)29
參考文獻(xiàn)33

第二章功能安全管理35
節(jié)概述35
第二節(jié)安全完整性及安全完整性等級(jí)37
一、安全完整性37
二、安全儀表功能40
三、安全生命周期43
第三節(jié)失效46
一、早期失效、隨機(jī)失效和老化失效47
二、危險(xiǎn)失效、安全失效和無(wú)影響失效48
三、隨機(jī)硬件失效、系統(tǒng)性失效和共因失效49
四、通報(bào)失效、檢測(cè)到的失效和未檢測(cè)到的失效50
五、獨(dú)立失效和相關(guān)失效51
第四節(jié)冗余表決結(jié)構(gòu)51
一、1oo1結(jié)構(gòu)52
二、1oo2結(jié)構(gòu)52
三、2oo2結(jié)構(gòu)52
四、1oo3結(jié)構(gòu)53
五、2oo3結(jié)構(gòu)53
六、1oo2D結(jié)構(gòu)54
第五節(jié)共因失效55
一、產(chǎn)生原因55
二、影響因素56
三、估算方法57
第六節(jié)硬件故障裕度與結(jié)構(gòu)約束59
一、硬件故障裕度59
二、結(jié)構(gòu)約束60
三、安全失效分?jǐn)?shù)61
第七節(jié)可靠性建模61
一、失效模式與影響分析62
二、可靠性框圖63
三、故障樹分析66
四、馬爾可夫模型66
五、其他方法71
第八節(jié)系統(tǒng)安全失效概率及誤動(dòng)作率72
一、安全失效影響因素分析73
二、系統(tǒng)安全失效概率的定量評(píng)估74
三、誤動(dòng)作率（安全失效率）定量評(píng)估78
參考文獻(xiàn)81

第三章安全保護(hù)層和保護(hù)層分析83
節(jié)概述83
一、術(shù)語(yǔ)說(shuō)明84
二、安全保護(hù)層86
三、保護(hù)層分析用途和使用時(shí)機(jī)90
四、保護(hù)層分析優(yōu)缺點(diǎn)90
五、保護(hù)層分析人員組成與工作準(zhǔn)備91
第二節(jié)安全保護(hù)層分析使用流程91
一、基本流程91
二、場(chǎng)景識(shí)別和初始事件確定92
三、獨(dú)立保護(hù)層識(shí)別96
四、場(chǎng)景頻率計(jì)算101
五、可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估決策104
六、LOPA文檔109
第三節(jié)LOPA應(yīng)用示例111
一、正己烷緩沖罐LOPA應(yīng)用示例111
二、PVC反應(yīng)器LOPA應(yīng)用示例116
參考文獻(xiàn)121

第四章安全儀表系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)122
節(jié)工程設(shè)計(jì)概述122
第二節(jié)安全要求規(guī)格書123
一、安全儀表功能安全要求124
二、SRS安全完整性要求126
三、SRS參考文件127
第三節(jié)安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則127
一、檢測(cè)儀表127
二、終元件128
三、邏輯控制器130
四、SIF結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)131
五、人機(jī)接口136
第四節(jié)加氫工藝安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)137
一、油品加氫精制139
二、精細(xì)化工加氫反應(yīng)145
參考文獻(xiàn)152

第五章安全儀表系統(tǒng)安裝、調(diào)試及維護(hù)153
節(jié)概述153
第二節(jié)工程組態(tài)設(shè)計(jì)154
一、控制站組態(tài)154
二、操作員站（工程師站）組態(tài)156
第三節(jié)工廠驗(yàn)收測(cè)試157
第四節(jié)安裝和調(diào)試158
一、安裝的總體要求158
二、安裝159
三、調(diào)試160
第五節(jié)維護(hù)161
一、日常維護(hù)161
二、在線檢測(cè)和維護(hù)164
三、操作旁路和維護(hù)旁路171
四、故障檢測(cè)與維護(hù)174
五、修改與變更182
六、周期性檢驗(yàn)測(cè)試184
七、現(xiàn)場(chǎng)功能安全管理188
八、文檔管理190
九、備品備件管理191
第六節(jié)SIS停用191
第七節(jié)操作和維護(hù)人員的培訓(xùn)192
參考文獻(xiàn)192

第六章功能安全評(píng)估194
節(jié)功能安全評(píng)估階段194
第二節(jié)功能安全評(píng)估管理195
第三節(jié)開車前安全檢查197
第四節(jié)安全完整性評(píng)估198
一、硬件結(jié)構(gòu)約束198
二、硬件隨機(jī)失效200
第五節(jié)可靠性框圖201
一、元件的失效概率及其求法201
二、元件的連接及系統(tǒng)失效（事故）概率計(jì)算202
三、低要求操作模式下硬件失效概率的計(jì)算203
四、高要求或連續(xù)操作模式下硬件失效率的計(jì)算211
第六節(jié)馬爾可夫模型213
第七節(jié)故障樹分析219
第八節(jié)功能安全復(fù)審225
參考文獻(xiàn)226

第七章可燃?xì)怏w與有毒氣體檢測(cè)系統(tǒng)227
節(jié)概述227
第二節(jié)氣體檢測(cè)系統(tǒng)一般規(guī)定229
第三節(jié)檢測(cè)點(diǎn)確定230
第四節(jié)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)232
一、探測(cè)器選用233
二、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器與報(bào)警控制單元選用234
三、測(cè)量范圍及報(bào)警值設(shè)定235
第五節(jié)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)安裝和維護(hù)235
參考文獻(xiàn)236

附錄安全要求規(guī)格書（SRS）237

索引248