安全仪表系统管理规定

安全仪表系统管理规定（精选8篇）

安全仪表系统管理规定 第1篇

《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》的解读

近日，国家安监总局印发《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(以下简称《意见》)，明确危险化学品企业要完善安全仪表系统管理制度和体系，加大资金投入，保障新建装置安全仪表系统达到功能安全标准。

随着化工业的快速发展，化工产品要求的生产工艺变得异常复杂，必然使化工工艺装置设计和操作更加困难和复杂。这给工人操作带来了相当大的难度，误操作的概率越来越大，安全隐患愈发严重。这就需要一种安全装置，在工人误操作的时候，能够及时报警或纠正误操作，避免安全事故的发生。

目前，我国安全仪表系统及其相关安全保护措施在设计、安装、操作和维护管理等生命周期各阶段，还存在危险与风险分析不足、设计选型不当、冗余容错结构不合理、缺乏明确的检验测试周期、预防性维护策略针对性不强等问题，规范安全仪表系统管理工作亟待加强。

《意见》指出，要从源头加快规范新建项目安全仪表系统管理工作。从2016年1月1日起，大型和外商独资合资等具备条件的化工企业新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施，要按照《意见》的要求设计符合相关标准规定的安全仪表系统。从2018年1月1日起，所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，从2020年1月1日起，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。

《意见》还要求，要积极推进在役安全仪表系统评估工作。涉及“两重点一重大”在役生产装置或设施的化工企业和危险化学品储存单位，要在全面开展过程危险分析(如危险与可操作性分析)基础上，通过风险分析确定安全仪表功能及其风险降低要求，并尽快评估现有安全仪表功能是否满足风险降低要求。企业应在评估基础上，制定安全仪表系统管理方案和定期检验测试计划。对于不满足要求的安全仪表功能，要制定相关维护方案和整改计划，2019年底前完成安全仪表系统评估和完善工作。【知识点击】

化工安全仪表系统(SIS)包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。安全仪表系统独立于过程控制系统(例如分散控制系统等)，生产正常时处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态，必须有很高的可靠性(即功能安全)和规范的维护管理，如果安全仪表系统失效，往往会导致严重的安全事故。近年来，发达国家发生的重大化工(危险化学品)事故大都与安全仪表失效或设置不当有关。根据安全仪表功能失效产生的后果及风险，安全仪表功能可以被划分为不同的安全完整性等级，不同等级安全仪表回路在设计、制造、安装调试和操作维护方面技术要求不同。

化工安全仪表系统的作用：化工安全仪表系统具有故障安全性，能够自动(必要时可手动)完成预先设定的动作，对生产装置可能发生的危险或不采取措施将恶化的状态进行及时的响应和保护，使生产装置按照规定的条件或程序退出运行，从而使危险降到最低，以保证人员、设备的安全。【安全度等级】

安全仪表系统的安全度等级，是指在规定的条件下、规定的时间内，安全系统成功实现所要求的安全功能的概率。安全仪表系统的安全度等级越高，安全系统实现所要求的安全功能失败的可能性就越低。安全仪表系统分为4个等级：SIL1级至SIL4级，SIL1级最低，SIL4级(主要用于核工业)最高。【生命周期】

在安全仪表系统设计阶段，必须提前构建一套完善、健康、科学的流程，制定一个严密、完整的管理控制程序。

在进行安全仪表系统的程序设计时，其周期不可能是一成不变的。所以，要从变化、设计方面进行研究，设定出多个循环、完善的安全管理体系。

一般来说，在安全仪表系统设计中，设计水平的高低和风险控制水平有着密切的关系。所以在设计的过程中，需要建立一个不断更新的机制，在更新的过程中，逐步了解系统中存在的危害与风险，从而使系统的功能不断完善。

在设计之后，就是对安全仪表系统的使用，在使用过程中，需要注意安全完整性与风险控制水平的匹配。同时，需要建立完善的管理制度，对安全仪表系统的操作进行全面规范。【典型事故】

•2011年7月11日，广东省惠州市中海油炼化公司惠州炼油分公司芳烃联合装置发生火灾事故，造成重整生成油分离塔塔底泵的轴承、密封及进出口管线及附近管线、电缆及管廊结构等损毁。调查发现，事故发生的一个重要原因是由于集散控制系统通道不足，仪表系统没有按照规范设置泵的机械密封油罐低液位信号，进入控制室的信号只设置了状态显示，没有声光报警，致使控制室值班人员未能及时发现异常情况。•2010年11月20日，山西省榆社化工股份有限公司树脂二厂聚合厂房内发生爆炸，造成4人死亡、5人受伤，经济损失2500万元。经调查，本应起到报警作用的泄漏气体检测仪却没有发出报警，未起到预防事故发生的作用，最终导致了事故的发生。

•2008年8月26日，广西壮族自治区河池市广维化工股份有限公司爆炸事故，造成21人死亡、59人受伤，厂区附近3公里范围共11500多名群众疏散，直接经济损失7586万元。调查发现，该起事故的发生与罐区重大危险源监控措施不到位有直接关系，事故储罐没有安装液位、温度、压力测量监控仪表和可燃气体泄漏报警仪表。

•2007年11月27日，江苏联化科技有限公司重氮盐生产过程中发生爆炸，造成8人死亡、5人受伤，直接经济损失约400万元。经调查，该公司存在的装置自动化水平低，重氮化反应系统没有装备自动化控制系统和自动紧急停车系统失灵等问题，是导致事故发生的原因之一。

安全仪表系统管理规定 第2篇

SIS安全仪表系统（紧急停车系统）

网络拓扑图

一、概述：SIS安全仪表（紧急停车）系统按照安全独立原则要求，独立于DCS集散控制系统，其安全级别高于DCS。在正常情况下，SIS安全仪表（紧急停车）系统是处于静态的，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由SIS安全仪表（紧急停车）发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。

二、系统优势与特点

(1)SIS按照安全、独立的原则,独立于DCS集散控制系统,其安全级别高于DCS。在正常情况下,SIS安全仪表（紧急停车）处于静态,不需要人为干预。作为安全保护系统的安全等级要高于生产过程控制,实时在线监测装置的安全性。当生产装置出现紧急情况时,不需要经过DCS系统,直接由ESD发出保护连锁信号,对现场设备进行安全保护,避免危险扩散而造成巨大损失。有关资料显示,人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的;当操作人员面临生命危险时,在60 s内做出的错误反应决策的概率高达99.9%。因此,设置独立于生产过程控制系统的安全连锁十分必要,这是安全生产的重要准则。一般的安全联锁保护功能由DCS实现。但是较大规模的ESD按照安全、独立的原则与DCS分开设置,其原因是:①降低控制功能和安全功能同时失效的概率,当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统。②大型装置或旋转机械设备ESD的响应速度越快越有利于保护设备,避免事故扩大,也有利于分辨事故原因的记录;而DCS要处理大量过程监测信息,难以快速响应。③DCS是过程控制系统,是动态的,需人工频繁干预,这会引起人为误操作;而ESD是静态的,不需要人为干预,避免人为误操作。

(2)SIS安全仪表系统具有故障安全性(Fail toSafe)。即无论是装置发生事故还是控制系统发生故障都要保证生产装置安全停车,并使装置处于安全状态,从而避免事故的发生,防止对操作人员的伤害及对环境的污染等。因此,SIS安全仪表（紧急停车）对安全控制系统的硬件和软件的可靠性要求很高。在国际安全标准IEC61508中,不同的安全等级所对应的安全控制系统的要求有详细的规定。

安全仪表系统管理规定 第3篇

矿井通风安全仪表包括便携式甲烷检测报警仪、光学甲烷检测仪、发爆器、风表等。按照《煤矿安全规程》及《AQ 1029—2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的有关规定, 煤矿矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时, 必须携带便携式甲烷检测报警仪;瓦斯检查工下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪。因此, 科学、规范地管理好通风安全仪表是煤矿安全生产的基础保证。

开滦 (集团) 有限责任公司目前使用的便携式甲烷检测报警仪有6 000余台, 光学甲烷检测仪有1 400余台, 发爆器、风表数百台。各矿每天的领用人员有数百人甚至千余人, 此前一直采用人工凭牌发放、手工登记台帐的管理方式, 每天交接班时, 发放、回收仪表时间集中, 仪表收发窗口常出现领用人员拥挤、等候现象, 仪表误领或丢失现象时有发生;采用人工报表记录方式, 容易出现人为失误, 导致收发记录、台帐数据不准确、无法核查等现象。

鉴此, 笔者提出一种通风安全仪表计算机管理系统。该系统以计算机条码识别技术为核心, 通过条码数据采集器搜集仪表领用人员和仪表的信息, 实现仪表收发的计算机管理;同时采用计算机网络技术, 构建了基于客户/服务器模式的网络管理系统, 实现了仪表与领用人员信息的录入和修改、多种方式的查询以及综合管理等功能。

1 条码识别技术

在信息输入技术中, 条码识别是一种经济实用的自动识别技术。条码是将线条与空白按照一定的编码规则组合起来的符号, 用以代表一定的字母、数字等资料。其结构如图1所示。

在进行识别时, 用条码数据采集器 (如条码枪) 扫描, 得到一组反射光信号。该信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子信号, 经解码后还原为相应的字母、数字, 再传入计算机。条码识别技术作为一种图形识别技术, 与其它识别技术相比具有以下特点:

(1) 信息采集速度快。普通计算机键盘录入速度是200字符/min, 而利用条码扫描的录入速度可达键盘录入的20倍。

(2) 可靠性高。据统计, 键盘录入数据的误码率为三百分之一, 利用光学字符识别技术的误码率约为万分之一, 而采用条码扫描录入方式的误码率仅为百万分之一, 首读率可达98%以上。

(3) 采集信息量大。利用条码扫描, 依次可以采集几十位字符的信息, 而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度, 使采集的信息量成倍增加。

(4) 使用灵活。条码符号作为一种识别手段, 可以单独使用, 也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别。同时, 在没有自动识别设备时, 也可以实现人工键盘输入。

(5) 设备结构简单、成本低。条码识别设备结构简单, 容易操作, 无需专门训练。与其它自动化技术相比, 推广应用条码技术所需费用较低。

2 系统硬件设计

2.1 系统结构组成

通风安全仪表计算机管理系统采用计算机自动识别技术, 发放仪表时, 仪表发放人员通过与计算机相连的条码枪收集仪表领用人和仪表的信息, 自动建立仪表领用记录;交还仪表时, 通过条码枪收集仪表回收信息, 自动建立回收记录。系统结构如图2所示。

图2中, 计算机A、计算机B分别安装在两个仪表收发窗口, 均可独立完成收、发操作。条码枪A1、A2分别用于窗口1的仪表发放和回收, 条码枪B1、B2分别用于窗口2的仪表发放和回收。计算机C为服务器, 用于存储仪表台帐、仪表收发记录和仪表支领人员的相关信息。计算机A、计算机B均可实现仪表的收发管理以及相关的查询功能, 有权限的管理人员可使用计算机C进行仪表台帐、仪表领用人员、收发人员、密码管理等相关信息的录入、修改、查询等操作, 并可进行数据备份。

2.2 条码枪

条码枪作为光学、机械、电子、软件应用等技术紧密结合的高科技产品, 已成为继键盘和鼠标之后的第三代电脑输入设备, 并得到了广泛应用。本系统采用条码枪来识别仪表领用卡和仪表上的条码信息。为区别仪表的去向 (发放或回收) , 系统设置了发放条码枪和回收条码枪。

发放条码枪在使用前不需设置, 直接插入USB口即可使用, 其扫出的条码值与仪表领用卡条码或仪表条码相同。扫描的结果正确与否可通过系统程序验证。

回收条码枪接入USB口后需要进行设置, 其步骤: (1) 扫复位条码; (2) 扫前缀字母S的条码; (3) 扫前缀字母H的条码; (4) 在系统程序中验证。例如仪表条码为LA1000, 回收条码枪扫入的条码值应为SHLA1000。

2.3 条码的设置

本系统在每台仪表上安装标识仪表的条码, 该条码采用特殊材质制作, 可在井下环境中长期使用。

仪表领用卡作为领用人员的识别标志, 在卡上贴有可辨别其身份的条码, 仪表领用卡具有耐磨、防潮、防尘等特性, 可长期使用。

3 系统软件设计

通风安全仪表计算机管理系统软件由收发操作、领用人员管理、安全仪表管理和仪表收发信息查询这4个模块组成, 如图3所示。

收发操作模块功能: (1) 仪表发放。发放仪表时, 收发人员通过与计算机相连的条码枪分别扫描仪表领用卡和待发放仪表上的条码信息, 建立仪表领用记录, 包括领用仪表人员姓名、工作单位、发放时间、仪表编号、仪表发放人姓名等。 (2) 仪表回收。回收仪表时, 收发人员只需通过条码枪扫描被回收仪表上的条码信息, 即可建立仪表回收记录, 包括领用仪表人员姓名、工作单位、仪表编号、交回时间、仪表回收人姓名等。 (3) 收发记录报表打印。可将仪表收发记录以报表形式打印输出。

领用人员管理模块功能: (1) 领用人员添加, 即录入仪表领用人员的信息, 包括人员条码、人员姓名、单位、工种、工号、职务等内容。 (2) 人员信息维护。可对仪表领用人员和仪表收发人员的信息进行修改和删除。 (3) 人员信息查询。可根据人员条码、人员姓名、单位、工种、工号等信息进行分类查询。 (4) 人员信息统计和报表打印。可将仪表领用人员和仪表收发人员的信息按需要的格式打印输出。

安全仪表管理模块功能: (1) 安全仪表添加。可录入安全仪表台账的各种信息, 包括仪表条码、序号、计量器具编号、检定证书编号、仪表名称、仪表型号、规格、精度等级、制造厂或国别、出厂日期、购进日期、检定日期、使用部门、检定周期、有效期、仪表状况等。还可录入强制检定信息, 即按照出厂编号、仪表条码输入已进行强检的仪表的强检日期。 (2) 仪表信息维护。可按仪表条码、计量器具编号、仪表出厂编号选择相应的仪表, 修改或删除其台帐信息。还可修改仪表状况 (在用、维修、报废、丢失) , 以便进行统计和报表处理。 (3) 仪表信息查询。包括仪表查询 (可按仪表序号、仪表条码查询对应的仪表台帐信息) 、强制检定查询 (可提示下一个月应该进行强制检定的所有仪表的序号、条码、型号、有效期等信息) 、统计功能 (统计在用仪表台数、维修台数、报废台数, 并可打印报表) 。

仪表收发信息查询模块功能: (1) 人员领用情况查询。按姓名或工号查询个人领用仪表情况 (包括个人领用过的所有仪表的编号、条码、领用时间、交回时间等) 。若出现仪表领用人员故意多支领仪表情况, 系统会出现相应提示。 (2) 仪表使用情况查询。可按仪表类型查询领用情况, 选择要查询的仪表类型后, 点击“查询”即可显示该类仪表的本班领用信息及该类仪表本班发放的台数。还可进行综合查询, 即按仪表条码、领用人条码、领用人工号、领用人姓名、仪表编号之一进行查询 (可查询出领用人条码、领用人工号、工作单位、领用人姓名、仪表编号、仪表条码、发放人姓名、发放时间、回收人姓名、回收时间等) 。 (3) 当班仪表发放查询。可全部或按部门查询本班仪表发放情况, 选择相应的部门即可显示出本班该部门各种仪表的发放台数, 并在表格中显示其具体领用情况 (包括支领人员姓名、人员条码、工号、单位、发放时间、仪表名称、仪表序号) 。 (4) 未回收仪表查询。可全部或按部门或按班次查询所有尚未回收仪表情况 (包括支领人员姓名、人员条码、工号、单位、发放时间、仪表名称、仪表序号) 。

另外, 该系统还具有报表打印功能, 可按照用户要求的报表格式打印仪表台帐、收发记录、仪表领用人员台帐等。

4 结语

介绍的通风安全仪表计算机管理系统已于2009年8月在开滦 (集团) 有限责任公司下属5个矿投入使用, 至今系统运行稳定、性能可靠、数据准确, 大大提高了通风安全仪表的收发速度, 得到了现场操作人员和管理人员的认可, 提高了煤矿安全仪表的科学管理水平。下一步将推广其使用范围。

摘要：针对目前矿井通风安全仪表因采用人工收发和人工报表记录方式而易出现仪表误领、丢失和记录不准确等问题, 提出了一种通风安全仪表计算机管理系统的设计方案。该系统基于条码自动识别技术和计算机网络技术, 实现了煤矿通风安全仪表的计算机管理。实际运行结果表明, 该系统运行稳定、性能可靠、数据准确。

关键词：矿井,通风安全仪表,计算机管理,条码识别

参考文献

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[2]闵晓勇.基于C/S结构煤矿企业设备管理信息系统的实现[J].矿山机械, 2006, 34 (12) :6-7.

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[4]曹先韬.机务段机车润滑油脂自动发放系统的研制[D].武汉:武汉理工大学, 2006.

[5]王宏.基于CAN总线的矿井移动目标监控系统应用研究[D].武汉:武汉理工大学, 2006.

[6]李伟, 赵经, 杨承, 等.基于VB 6.0的S7-200 PLC与计算机的通讯设计[J].可编程控制器与工厂自动化, 2008 (6) :59-62.

浅谈安全仪表系统的认识 第4篇

关键词：安全仪表系统；安全完整性等级；冗余表决；最优配置

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0023-01

一、引言

石化、化工等过程工业生产装置具有高温、高压、易燃、易爆的生产特点，为了保证人员、设备的安全，设置了复杂的联锁、紧急停车系统，以在非正常工况时，针对不同情况，按照预先设定好的顺序，使机泵、阀门等动作，从而避免危险的发生或将其产生的伤害、损失控制在可以接受的范围之内。

二、分析与思考

（一）安全仪表系统的初步理解

2000年5月，国际电工委员会正式发布了IEC61508标准，名为《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》。并在随后，又专门针对流程工业领域安全仪表系统的功能安全标准推出了IEC61511。它将使用电气（E）/电子（E）/可编程电子（PE）技术的仪表安全系统构成定义了传感器、逻辑运算器、最终元件三个部分。

在IEC61508中，对应用于安全仪表系统的系统、子系统或仪表器件是需要进行SIL级别评估的，并有相应的等级认证，从低到高依次为SIL1、SIL2、SIL3和SIL4。SIL是指安全完整性等级，即Safety Integrity Level，它是以功能失效的概率来划分的。

SIS是安全仪表系统的简称，即Safety Insrumented System，它控制的是联锁的从检测、逻辑运算、直至执行的全过程各个环节。严格意义上的安全仪表系统是这样形成和构成的：

（二）逻辑运算

天津石化公司烯烃部有乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙二醇四个生产主装置，1995年建成投产。聚丙烯、乙二醇两个装置的主要联锁系统均采用了HONEYWELL LM。该控制系统身性能就有缺陷，随着运行日期的增长软、硬件故障率愈加呈高发趋势，更加频繁地由于系统离线或卡件的冗余切换不成功而引发停车；如在2007年发生的典型案例：

（1）2007.07.20 聚丙烯装置DCS软件版本升级时，须进行SWAP PRIMARY（交换主）操作，LM13在线切换失败，在主控制器仍显示正常工作的状态下造成联锁停车。

（2）2007.06.01 乙二醇装置LM07主机与I/O RACK2通讯故障，在更换主卡过程中，由于系统不能自动切换到备卡，造成后工段联锁停车。

鉴于上述这些问题的存在；同时又适逢集团公司于07年5月启动仪表隐患治理项目，有专项资金的支持。因此于2008年将聚丙烯、乙二醇两个装置联锁控制系统进行了改造。

（三）检测传感

2010年某日，乙烯装置I-1901-3突然启动。该联锁为脱甲烷塔压力联锁，联锁输入信号仅为脱甲烷塔塔顶压力PSHH373，当压力值高于720KPA时联锁启动。I-1901-3联锁设计为三取二联锁，设置了PSHH373A＼B＼C三个压力开关，当时三个压力开关全部动作，因此初步判断为是真实联锁。但工艺人员通过调用模拟量压力的趋势及结合其它工艺参数进行分析，认为该联锁有可能为误报，要求仪表人员再次进行确认。经过检查，发现三个压力开关测量点取自一个取压阀，检查该取压阀，发现已被异物堵塞，检测到的却是不是实际的工况。

通过上述联锁误动作的事例，我们可以看到，采用SIL3等级的控制器仅仅是保证了整个联锁系统的多个构成环节中的一个环节的问题，检测回路、最终执行回路的问题仍然没有得到解决。按照SIL等级的验证理论，也可以使用硬件SIL等级较高的变送器构成单通道检测回路，但更实际的选择是使用低级别的变送器采用2003冗余的方式来配置。虽然高SIL等级变送器的可靠性比低级别的要好，但是只是自身的故障率小，而不是完全无故障，而且无法应对诸如端子虚接、仪表进水、测量点堵塞、信号电缆短路断路等更为常见的故障；而2003的表决方式则是检测到达逻辑运算器的信号，涵盖了取源点、线路、仪表等全部的现场故障，并采取了冗余表决的安全增强措施，综合的适用性和安全型更强。需提到的是，用硬件SIL等级较高的变送器搭建2003冗余结构，固然性能更出色，但费用高昂，对应用结果影响不大，不符合满足需要即为最好的经济性原则。

（四）最终执行元件

当联锁命令发出后，通常经由隔离继电器送至现场的电磁阀或是MCC。送至MCC的信号没有过多的选择余地，给出符合电气控制回路的要求的信号即可，或为闭合启动断开停止，或为启动停止分送两组信号均闭合有效或脉冲有效。对于电磁阀，如采用冗余配置，则有串联和并联两种选择方式。串联方式采用1002冗余，安全性较好，可用性稍差。并联方式采用2002冗余，可用性稍好，安全性差，但由于对输出回路的信号检测没有足够的手段，当单通道的故障出现后不易被发现，会形成事实上的在非冗余状态下运行。对于紧急停车部分用于控制切断阀门的电磁阀更多的是采用2个串联方式设置，以防止某一个电磁阀失效而造成联锁动作失效。

三、结论

SIS系统着重强调的是回路整体安全的概念，在工程实践中，需要采用经济、合理的技术方案，统筹考虑单独系统（如传感器、通信系统逻辑运算器、最终执行元件）中各元件以及各单独系统的组合配置，并最终寻求一种最优配置，即在达到安全度等级的前提下，合理配置经济实用的系统。

参考文献：

[1]乐嘉谦.化工仪表维修工[M].北京：化学工业出版社，2005：332-346.

安全监测仪表管理规定 第5篇

1、安全监测仪表维修人员必须经过专业技术培训、考试合格，持证上岗，否则不能从事本专业工作。

2、安全监测（弱电）人员必须根据煤炭部“矿井通风安全监测装置使用管理规定”在采掘工作面及其它作业地点，及时安装瓦斯自动检测报警断电仪，探头安装位置、数量、报警断电浓度必须符合《作业规程》或有关安全技术措施的规定，否则罚通风队50－200元。

3、瓦斯员每班至少对管辖范围内监测装置和电缆进行一次外观检查，发现问题及时向通风值班回报，值班人员及时通知专业人员进行处理。

4、使用监测装置，当瓦斯浓度超限而切断设备电源时，严禁自动复电，只有瓦斯浓度降到《煤矿安全规程》规定以下，方可人工复电。

5、瓦斯检测探头正常移动由瓦斯员所在区队班长协助按规定位置移动，严禁擅自移动或停用，否则罚责任单位50－200元，罚责任人20－100元。

6、瓦斯监测装置发生故障后，只准专业人员对其维修，严禁其它人员擅自处理，否则罚责任人50－100元。

7、放炮员下井必须随身带便携式瓦斯仪，严格执行“三人连锁放炮”制度，否则不准上岗操作。

8、所有下井人员必须携带良好的自救器，由井口把钩工负责检验。自救器集中保管，通风队定期负责检验，发现一次不定期检验，或发放出不合格的自救器罚通风队50－200元，罚责任人20－100元，下井人员不带自救器一次罚20－100元。

仪表控制系统存储介质管理规定 第6篇

为了规范全厂仪表控制系统的使用和操作，防止发生人为或意外损坏系统事故以及误操作引起的设备停运，保证控制系统的稳定运行，特制定本制度。

本制度适用于公司DCS、SIS、PLC、SCADA等所有仪表

控制系统。本制度作为公司 《R-P05-307 生产操作控制室管理规定（暂行）》的补充文件执行。存储介质管理

2.1 严禁在计算机控制系统中使用非本计算机控制系统的软件。除非软件升级或补丁的需要，严禁在计算机控制系统中使用非本系统格式化或读写过的移动硬盘、光盘、U盘、内存卡等。

2.2 系统备份必须使用班组专用的蓝光刻录光驱，并且由自控维修站人员进行相关操作。禁止把可读写存储介质直接连接到控制系统中的计算机上进行任何工作。

2.3 禁止向DCS网络中连接系统外计算机。对于已经连接的计算机必须安装杀毒软件并定期升级病毒库。

2.4 在连接到控制系统网络中的计算机上进行操作时，例如事件记录、历史记录、趋势图的导出等，使用的可读写存储介质必须是固定的设备，并且在每次使用前对其进行格式化处理，然后才可以接入以上计算机。

安全仪器仪表管理制度 第7篇

一、光学瓦斯检定器

1、光学瓦斯检定器由公司通风队统一管理，并等级台帐，报集团公司通风安全实验室，由通风安全实验室登记、核准，并以此作为维修、标校的基准。

2、领取或更换光学瓦斯检定器，要办理仪器登记手续并入台帐。

3、使用的光学瓦斯检定器由瓦斯检查员或其他需要携带光学瓦斯检定器的人员自己保管，备用光学瓦斯检定器由各使用单位保管。

4、报废的光学瓦斯检定器由通风安全实验室维修人员收回并作处理。

5、光学瓦斯检定器出故障不准擅自修理，必须送通风安全实验室进行检查维修。

6、各单位使用的光学瓦斯检定器每旬必须由通风安全实验室检查维修一次，不送者将给予罚款处理。

7、光学瓦斯检定器必须送光学瓦斯检定器标校部门进行标校，维修标校必须有记录。

二、数字式甲烷检定器（包括瓦斯报警器、瓦斯两用仪）

1、焦煤公司使用管理单位建立档案台帐，报通风实验室，由通风安全实验室统一登记注册台帐。

2、数字式甲烷检定器由安全生产部负责统一管理发放，并登记建立台帐。

3、个人仪器必须由自己负责管理和使用，不得交给他人代管使用。

4、仪器升井后，必须立即交回仪器管理人员。

5、仪器出现故障不得擅自修理，必须交通风安全实验室进行维修。

6、建立仪器标校记录，按照使用说明书要求，由通风安全实验室仪器维修人员定期进行标校，每次标校都要进行登记。

三、多种气体检定器（包括一氧化碳检定器）测风仪表

1、仪器由使用单位保管使用，并登记台帐，由通风安全实验室登记各使用单位台帐。

2、仪器使用完及时交还，并放入盒内，严禁乱扔乱放。

3、检定管由专人管理，随用随领，禁止使用过期失效的检定管。

4、检定器、检定管应按仪器使用说明定期检查维修。

四、测尘仪表

1、测风仪表由公司通风队统一管理使用，并登记台帐，由通风安全实验室统一注册台帐。

2、个人保管仪表要放在专制的仪表保存箱内，不得借于他人使用。

3、使用中的风表，必须每6个月校正一次，经过维修的风表也必须校正，并测出校正曲线，随表使用，并登记。

五、自救器

1、自救器由公司机电队负责统一管理并登记，并安排专门人员负责使用发放、回收，并建立自救器台帐，编号上架。

2、矿井新领用的自救器必须经通风安全实验室登记并标校后方可使用。

3、自救器的发放和收回后都要进行检查。

4、自救器损坏后不得继续使用，在使用期内无故损坏自救器，应照价赔偿并罚款。

5、自救器要定期称重和气密性检查，随身携带的自救器每月检修一次，固定存放的的自救器每季度检查一次，碰伤的自救器随时进行检修。

6、公司机电队编制自救器气密性检查计划。

六、瓦斯监测仪器

1、瓦斯监测仪器由公司监测部门统一管理，并登记台帐报集团公司通风安全实验室。

2、瓦斯监测仪器领用必须经集团公司通风安全实验室登记办理领用手续后方可领回，领回后监测部门应将其放在专用库房内，并指定专人管理。

3、安全监测仪器必须按产品使用说明书的要求在入井前进行地面调试。在井下安装后要进行运转前的调试，正常运转期间要进行定期进行检查调试。

4、安全监测仪器在井下连续运转达6个月时间，必须出井进行全面检修、清扫、调试和校正。

5、瓦斯传感器按产品使用说明书定期进行标校，瓦斯报警断电仪、瓦斯警报仪每半年一次送集团公司通风安全实验室进行标校。

七、生产仪器

1、公司煤层注水钻机上的压力表和矿压观测仪表由公司各使用单位管理使用并登记台帐，报集团公司通风安全实验室统一登记。

安全仪表系统的安全生命周期 第8篇

安全仪表系统(SIS)是由国际电工委员会(IEC)标准IEC61508及IEC61511定义的独立于DCS/PLC的专门用于工业过程的安全系统,其对装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行及时地响应和保护,使生产装置按照规定的条件或程序退出运行,从而使危险降低到最低程度,以保证人员、设备的安全和避免工厂周边环境的污染。安全仪表系统主要由检测部分(传感器、变送器)、逻辑运算部分、执行动作部分(阀门、泵、电机)等三部分组成。一个安全仪表系统从开始设计到最终停用要经过许多阶段,在安全仪表系统的设计和执行过程中需要考虑其整个生命周期。

2 安全仪表系统的安全生命周期模型

安全仪表系统的生命周期(SLC)模型对安全仪表系统项目的设计和执行有非常重要的指导意义。IEC61508和IEC61511定义的安全仪表系统的生命周期模型与ISA S84.01定义的安全仪表系统的生命周期模型有相似之处,其自始至终大致可以分为工艺设计、危险学习及评估、安全功能分配、系统设计、系统集成、现场安装、调试和验证、系统投运及维护、系统升级或更新换代等阶段[1]。图1给出了基于ISA S84.01的安全仪表系统的生命周期模型,它是最早的安全仪表系统的生命周期模型,现已逐渐被IEC61511安全生命周期模型所取代,但其对安全仪表系统项目的执行仍具有重要的指导意义。

2.1 工艺设计中应注意的问题

安全仪表系统的建立是为了保证人员、设备的安全或避免工厂周边环境的污染。然而其只能降低风险发生的概率,或者减轻风险发生后果的严重性,并不能完全抑制风险的发生。为降低生产过程中风险发生的概率,应保证工艺设计的固有安全性,即在工艺设计中尽可能地采用低压、低容量的设计方案。

2.2 工艺过程的危险学习、分析及评估

危险学习主要分为六个阶段:

(1)第一阶段即概念危险分析。

主要是根据工艺设计,学习和发现会导致风险发生的原料及操作,分析风险发生的形式,如爆炸、毒气泄漏污染环境等等,收集先前生产过程中危险发生的经验,但并不涉及重要的自动化工程设计。

(2)第二阶段又称为初步工艺风险分析(PHA,Process Hazard Analysis)。

在这一阶段,依据工艺流程及第一阶段的学习结果,通过依次提出典型风险然后分析引起风险原因的方法,以表格或者矩阵的方式记录风险以及引起危险的事件的顺序(SOE,Sequence Of Event),并注明危险发生的频率(frequency)及后果(consequence)。根据可以接受的危险频率及后果,利用故障树分析(Fault Tree Analysis)等方法估计出风险减少因子(RRF),并说明所采用的包括机械设施、电气设施及仪表设施在内的所有保护措施。

(3)第三阶段即工厂的危险与可操作性分析阶段(HAZOP)。

HAZOP是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价系统危险性的方法,用于解决危险识别与安全操作两方面的问题,探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因,寻求必要对策。通过从工艺流程、状态及参数、操作顺序、安全措施等方面着手,分析生产运行过程中工艺状态参数的变动,操作控制中可能出现的偏差,以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果,找出出现变动和偏差的原因,明确装置或系统及生产过程中存在的主要危险、危害因素,找出装置在工艺设计、设备运行、操作以及安全措施等方面存在的不足,并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施,为装置的安全运行与安全隐患整改提供指导。

(4)第四、第五和第六阶段分别在SIS硬件安装完成后,SIS现场软件调试前和SIS运行一段时间后进行。第四阶段学习主要是确保现场设备安装符合设计要求,并且安全仪表系统的设计涵盖了所有PHA及HAZOP中确定的危险。第五阶段的学习则是为了确保安全仪表系统全面地进行操作测试和验证,并要求第三方对安全仪表系统的设计和执行给出合格的功能安全评估(FSA)。第六阶段的学习则主要是为验证安全仪表系统的性能指标可以满足期望风险减小(desired risk reduction)的要求。

图2给出了危险学习、风险管理列表和安全系统之间的关系,其中风险管理列表中的风险及初始频率通过危险学习的前三阶段得到,通过可以接受的风险频率确定风险减少因子,并编写安全需求说明书,设计SIS的和非SIS的降低风险的方法和动作,最终得到可以接受的风险频率。在项目执行的过程中通过验证(IQ,OQ,PQ)来确保安全仪表系统可以实现期望的风险减小目标,风险管理列表的维护和升级贯穿工厂安全仪表系统的整个生命周期。

2.3 安全功能的分配

工艺过程风险评估之后,应当针对计划采用的保护层分配风险减少任务。安全功能的分配涵盖了基于ISA S84.01的安全仪表系统的生命周期模型的第三、第四及第五步。如果非安全仪表系统保护层可以将风险发生的频率降低到可以接受的范围,则没有必要采用价格昂贵的安全仪表系统。图3给出了安全仪表系统在减少风险的保护层中的位置。如非安全仪表系统不能将风险发生的频率降到可以接受的范围,则一定要采用安全仪表系统。在根据工艺定义完安全仪表系统中所有安全仪表功能(SIF)后,在这一阶段最重要的就是根据IEC61511定义的相关方法定义安全仪表功能的安全完整性等级和子系统结构,并进行可靠性分析。

2.3.1 安全完整性等级(SIL)的定义方法

安全完整性等级是指在一定时间内、一定条件下,安全相关系统执行其所规定的安全功能的可能性[2,3]。安全完整性等级与风险减少因子和平均失效概率之间的关系如表1所示。

IEC61151-3附件中(B、C、D、E、F)共定义了四种常用的定义安全完整性等级的方法:半量化方法(附件B)、安全保护层矩阵法(附件C)、风险图法(附件D,E)和保护层分析法(LOPA,附件F)[3,4]。

(1)半量化方法(Semi quantitative method)。

它是根据所有保护层的总风险减少因子(Total RRF)及其它非SIS保护层的风险减少因子,推算出SIS的风险减少因子,SIS的平均失效概率(PFDAVG)即为其风险减少因子的倒数,再根据表1所示RRF和PFDAVG与安全完整性等级之间的关系,确定SIS的SIL。图4给出了根据半量化方法计算SIS安全完整性等级的过程。图5所示的事件树(Event Tree)清晰记录了一个防止有毒气体泄漏的系统各保护层的平均失效概率及安全完整性等级,在用半量化方法确定SIS的SIL时,事件树为SIS的SIL的最终确定提供了重要依据。但是,在很多场合下很难精确地确定非安全仪表系统的风险减少因子(或安全完整性等级),因而无法精确得到SIS的安全完整性等级,这就为使用其它方法来确定SIS的SIL提供了重要的前提。

(2)基于IEC61151-3附件C的安全保护层矩阵法(Safety Layer Matrix Diagram)。

首先将危险事件的后果分为轻微、严重和重大三类,将危险事件的概率分为低、中、高三类,将独立保护层的数量定义为1、2、3等三层(SIS为其中的一层)。其中,要求针对危险学习中的危险所设计的每一保护层的风险减少因子至少在10以上,保护层之间没有公共的失效原因(Common Cause)且保护层的功能可以进行独立验证(Validation)[5]。将保护层的数量作为纵坐标,将危险事件的后果及概率作为双横坐标就得到了图6所示的安全风险矩阵,其中每一个矩阵元素代表一个安全完整性水平,这个安全完整性水平代表SIS使一个具有相应后果和可能性的事件的风险降低到允许范围所必需的安全完整性等级。安全保护层矩阵法在使用中应根据工厂实际情况,确定危险的后果、概率及独立保护层的层数后,再根据图6所示的矩阵图定出SIS的安全完整性等级。

(3)基于IEC61151-3附件D的校准风险图法(Calibrated risk graph)。

SIS的安全完整性等级(SIL)蕴涵在风险图的结构中。校准风险图使用4个参数来确定SIS的SIL:后果C,处于危险区域的时间F,避开危险的概率P和要求频率W。图7为校准风险图法的示意图,在使用过程中,从评估起点开始,根据工艺及危险学习结果,参照图7中后果的分类参数、处于危险区域的时间的分类参数、避开危险的概率的分类参数[6],最终找到要求频率矩阵中对应的SIS的安全完整性等级。

(4)基于IEC61151-3附件E的保护层分析法(LOPA,Layers Of Protection Analysis)。

它是严格依据工厂的危险与可操作性分析(HAZOP)结果的一种安全完整性等级评定方法[5]。该方法要求设计人员制作一张表格,分12栏分别列出危险事件的名称及后果描述、危险后果的严重性及可容忍的风险概率、导致风险发生的原因(SOE)、导致危险发生的原因的概率、减小风险发生的工艺设计或装置及其对应的PFD、减小风险发生概率的BPCS控制回路及其对应的PFD、减小风险发生的各类报警和操作员反应及其对应的PFD、减轻风险后果的缓解保护层及其对应的PFD、其它完全独立的保护层(IPL)及其对应的PFD、导致风险发生的初始原因的发生频率与各保护层的PFD的乘积、SIF的PFD以及导致风险发生的初始原因发生的最终频率。其中,每一个SIF的PFD都是根据可容忍的风险频率和导致风险的原因的初始频率与其它保护层的PFD的乘积的商来确定的。目前,LOPA越来越多地被美国及其它欧洲国家的大型工程公司所采用。

注:CA——轻微伤害;CB——严重伤害:致命率小于0.1;CC——少数致命;CD——多人致命;FA——处于受风险影响的区域的时间少于总时间的10%;FB——经常到持续处于受意外影响的区域;PA——操作人员有足够的反应撤离时间;PB——操作人员无足够的反应撤离时间;W1——小于0.03次每年;W2——介于0.03次和0.3次之间每年;W3——介于0.3次和3次之间每年;-——没有安全需求;a——没有特别的安全需求;b——单独E/E/PES达不到预期效果;1,2,3,4——需要的安全完整性等级

2.3.2 子系统结构及失效裕度的确定

当安全仪表系统的安全仪表功能和安全完整性等级确定以后,可以采用不同冗余结构和失效裕度(FT,Fault Tolerance)的子系统结构来实现SIF期望的安全完整性等级。在确定子系统冗余结构的过程中要折中考虑安全性(PFDAVG)与可用性(错误停车率),因为单纯追求安全性致使错误停车率太高会降低工厂的生产效益。在实际过程中常见的冗余结构有1oo1(FT=0),1oo2(FT=1),2oo3(FT=1),1oo2D(FT=1)和2oo4D(FT=2)。在通常情况下,安全失效分数(SFF,Safe failure fraction)越大,使相关子系统达到期望SIL的失效裕度(FT)越小。表2给出了一个逻辑控制器子系统的SIL与SFF及FT之间的关系。同理,对于检测部分和执行器部分,如果设备满足使用经验总结,设备密码保护,SIL4要求以下且设备只能设置与过程相关的参数,那么同样SIL要求的情况下,设备的失效裕度(FT)可以减少1。通常在SIS的设计过程中,设备冗余结构采用最多的是2oo3(FT=1)和1oo2D(FT=1)。

2.3.3 安全仪表系统的可靠性分析

在安全仪表系统的安全仪表功能设计完成、安全仪表等级确定且各个SIF的子系统结构确定以后,应当对SIS(所有SIF)进行可靠性分析以确保其满足设计的要求。安全仪表系统的可靠性分析包括对错误停车率(spurious trips)和平均失效概率(PFDAVG)进行计算,如果每一个安全仪表功能的错误停车率和平均失效概率都好于或等于设计的期望值,才能根据之前的设计编写安全需求说明书(SRS,Safety Requirement Specification)。安全仪表功能的子系统结构可靠性功能结构如图8所示,其分析计算公式如表3所示。

注:MTBFsp——两次错误停车之间的时间;MTTF——两次失效之间的时间;λs——显性失效导致的错误停车率;λd——隐性失效的危险失效率;DC——诊断覆盖率;λDD——通过自诊断方式发现的危险失效率;λDU——通过手动测试方式发现的危险失效率;λD——可检测的危险失效率

一个完整的SIF的PFDAVG应当为检测部分(Sensor)、逻辑运算部分(Logic Solver)和执行动作部分(Actuator)三部分的PFDAVG之和,同样一个完整的SIF的错误停车率(Spurious trip rate)也应当为检测部分、逻辑运算部和执行动作部分三部分的错误停车率之和。

注:MTTR——平均修复时间;Ti——连续两次手动测试之间的时间

2.4 安全仪表系统的设计

安全功能分配好之后,安全仪表系统项目的执行会由工艺部门交接给自动化部门,由工程公司或设计院的自动化部门进行安全仪表系统的设计。安全仪表系统的设计一般分为概念设计、初步设计及细节设计三个阶段。工程公司或设计院的自动化部门在设计阶段需要编写安全需求说明书、仪表需求说明书及逻辑运算器的需求说明书,绘制每一个SIF的P&ID,制作I/O及仪表清单,招标并选择承包商,然后由承包商完成安全仪表系统的集成、安装、调试。

2.4.1 安全需求说明书(SRS)的编写

安全需求说明书(SRS,Safety Requirement Specification)是一份由工程公司或设计院编写的详细定义工厂安全仪表系统的功能和要求的书面文档。SRS根据安全功能分配阶段定义的SIF及相应的SIL等文档,针对每一个SIF,详细定义其工艺的安全状态、导致停车的原因(SOE)、停车逻辑及停车时执行器的动作(得电或失电状态),同时要定义要求该SIF实现的风险减少和SIL以及对错误停车率的限制等等。此外,还要求在P&ID上详细体现出每一个SIF,并绘制停车的因果矩阵图及逻辑图。表4、图9分别给出了一个停车因果矩阵表及逻辑图典型示例。

注意:停车设备只有在操作员确认后才能重启

2.4.2 安全仪表系统概念设计、初步设计及细节设计

国外大型工程公司一般将自动化项目的设计分为概念设计(Concept Design)、初步设计(Preliminary Design)和细节设计(Detail Design)三步。安全仪表系统SIS的概念设计只需较为准确地给出系统结构图,这一阶段的I/O、仪表设备清单只能作为初步设计的参考,具有很大的不确定性。初步设计则需要准确地绘制出系统结构图,较精确地绘制每一个SIF的P&ID,此外还需要较精确地编写仪表需求说明书(包括SIL及相关的评估报告和认证证书、使用经验总结、设备密码保护、信号输出、过程连接、供电方式、测量介质、抗压能力及防爆要求等等)及逻辑运算器Logic Solver的需求说明书(包括SIL及相关的评估报告和认证证书、系统软件、应用软件、Logic Solver的运算速度、Logic Solver的负载能力、Logic Solver的安装环境、LVL的编程方式、控制模块的搭建方式、上位机的硬件配置、图形界面的要求、仿真要求、FAT要求等等),并统计I/O、仪表数量,列出I/O及仪表清单,初步设计的准确度应当达到80%以上。细节设计则要求精确给出系统结构图、P&ID、仪表需求说明书及逻辑运算器的需求说明书、I/O清单、仪表清单,细节设计的准确度应当达到100%。每一阶段的设计完成后,工程公司都会进行招标并评估承包商的方案及报价,并在细节设计完成之后的招标中依据承包商的方案、报价及业主的倾向确定最终的承包商。

2.5 安全仪表系统的集成、安装、调试及验证

当承包商选定之后,由承包商最终完成安全仪表系统(逻辑运算器和仪表)的集成、安装、调试。当逻辑运算器的承包商(HIMA等等)集成完毕并由工程公司和业主在FAT报告上签字后,逻辑运算器及仪表的承包商(E+H,EMERSON等等)应当在现场进行(指导)安装,在工程公司或第三方的监督下完成IQ并提供相应的IQ报告。此后,由逻辑运算器及仪表的承包商共同完成安全仪表系统的调试,在工程公司或第三方的监督下完成OQ并提供相应的OQ报告。最后再在工程公司或第三方的监督下由承包商进行试运行,确保安全仪表系统的安全性及可用性达到了设计的要求后才能交接给业主进行使用。

2.6 安全仪表系统的投运、维护、周期性功能测试、PQ及变更(停运)

当承包商完成与业主的交接后,业主依据承包商提供的操作及维护手册对安全仪表系统进行使用和维护,并周期性地进行功能测试以保证安全仪表系统的安全性。每隔一段时间后,还应当对安全仪表系统的性能进行评估(PQ)。

当业主有新的使用要求时,需从工艺设计开始重新进行以上所有步骤。当使用一定阶段后,系统及仪表老化,PQ不能达到业主与设计的要求时,应当对该安全仪表系统进行升级或废弃处理。

3 小 结

目前安全仪表系统产品的安全性能已日趋提高,很多承包商的产品采用1oo1结构就可以达到SIL3的要求,如恩德斯豪斯自动化设备有限公司Liquiphant M系列音叉(FTL50、FTL51,PFM输出)、Liquiphant S系列音叉(FTL70、FTL71,PFM输出)等产品。但是,单纯靠使用高安全性能产品来提高安全仪表系统的安全性,代价往往会比较昂贵,在国外增加安全仪表系统的SIL的一般费用是一个回路增加一级约增加9×104 US$[7]。如何在保证安全的基础上尽可能少投入,是所有需要使用安全仪表系统的企业所关注的。符合IEC标准的安全生命周期对安全仪表系统项目设计及执行具有极其重要的意义,依据IEC61511和IEC61508定义的方法,按照安全生命周期模型定义的工艺设计、危险学习及评估、安全功能分配、系统设计、系统集成、现场安装、调试和验证、系统投运及维护、系统升级或更新换代等步骤一步一步去规划和执行安全仪表系统项目,才能使安全仪表系统项目的设计和执行达到最优化,以最低的项目成本实现工厂的安全需求。

摘要：阐述了基于ISA S84.01的安全仪表系统的安全生命周期。对安全仪表系统在设计和执行过程中的危险学习、安全完整性等级的评定、子系统结构的选择、可靠性分析等关键技术的主要过程和方法进行了详细的介绍。

关键词：安全仪表系统,安全仪表功能,安全完整性等级,安全生命周期

参考文献

[1]ANSI/ISA-84.01,Application of Safety Instrumented Systemsfor Process Industries,Instrument Society of America[S].

[2]IEC61508,Functional Safety of Electrical/Electronic/Pro-grammable Electronic Safety-Related Systems,InternationalElectro-technical Commission[S].

[3]IEC61511,Functional Safety of Electrical/Electronic/Pro-grammable Electronic Safety-Related Systems,InternationalElectro-technical Commission[S].

[4]MARSZAL E,SCHARPFE.Safety Integrity Level Selection:Systematic Methods Including Layer of Protection Analysis[M].US:ISA,2002:165-177.

[5]STAVRIANIDIS P,KBHIMAVARAPU K.Performance-basedStandards:Safety Instrumented Functions and Safety IntegritLevels[J].Journal of Hazardous Materials,2000,71(1):449-465.

[6]郭海涛,阳宪惠.一种安全仪表系统SIL分配的定量方法[J].化工自动化及仪表,2006,33(2):65-67.