化工安全仪表系统

2014年11月13日，国家安全监管总局(现国家应急管理部）发布了《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》，文件中明确：充分认识加强化工安全仪表系统管理工作的重要性、加强化工安全仪表系统管理的基础工作、进一步加强安全仪表系统全生命周期的管理、高度重视其他相关仪表保护措施管理、从源头加快规范新建项目安全仪表系统管理工作、积极推进在役安全仪表系统评估工作、工作要求等内容。从政策层面上提出了安全仪表系统管理工作的行动纲领与行动计划，从而积极推进企业安全生产主体责任的落实，进一步提升安全生产的本质水平。 《化工安全仪表系统》编著小组由从事安全科学研究、功能安全标准化、安全仪表系统研发与制造、安全仪表系统工程服务等专业技术人员组成，编写小组以化工企业政策文件要求为基本，努力提炼安全仪表系统工程设计、选型、安装、调试、维护、评估等实践中的得失，从而帮助企业安全生产技术人员与管理人员等将生产装置的安全功能需求落地实施，规范日常管理与检查工作。

《化工安全仪表系统》为“危险化学品安全丛书”（第二版）的一个分册。《化工安全仪表系统》简要介绍了化工安全仪表系统的原理、功能安全管理技术、安全保护层和保护层分析技术，详细阐述了化工安全仪表系统工程设计、安装、调试、维护、功能安全评估、气体检测系统等相关内容。同时对保护层规划与分配、安全要求规格书编制、安全完整性等级（SIL）确定、SIL验证（验算）等内容进行了阐述。还介绍了安全仪表系统在重点监管危险工艺等领域的具体实践。《化工安全仪表系统》面向化工企业安全生产技术人员和管理人员，化工企业从事安全仪表系统（SIS）设计、安装以及维护工作的读者。能从本书中获得受益的还包括最终用户、工程公司、系统集成商，咨询服务机构中与SIS应用相关的工程技术人员、项目经理，以及将来从事工业安全技术应用的本科院校学生。

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第一章 绪论
第一节 概述
第二节 功能安全概念
一、IEC 61508介绍
二、安全的概念
三、功能安全概念
第三节 功能安全的实现——安全相关系统
一、安全相关系统的作用
二、安全相关系统的工作方式
三、安全相关系统的存在方式
四、安全相关系统的基础
五、安全相关系统的范围
第四节 安全相关系统——行为与要求
一、安全功能
二、安全状态
三、要求模式
四、安全完整性
五、故障安全原则
第五节 安全相关系统——安全生命周期
第六节 安全相关系统——故障错误与失效
一、概念
二、失效率
三、失效控制
四、随机硬件失效
五、系统性失效
第七节 功能安全评估
一、分析阶段
二、实现阶段
三、运行阶段
第八节 化工安全仪表系统发展趋势
参考文献
第二章 功能安全管理
第一节 概述
第二节 安全完整性及安全完整性等级
一、安全完整性
二、安全仪表功能
三、安全生命周期
第三节 失效
一、早期失效、随机失效和老化失效
二、危险失效、安全失效和无影响失效
三、随机硬件失效、系统性失效和共因失效
四、通报失效、检测到的失效和未检测到的失效
五、独立失效和相关失效
第四节 冗余表决结构
一、1oo1结构
二、1oo2结构
三、2oo2结构
四、1oo3结构
五、2oo3结构
六、1oo2D结构
第五节 共因失效
一、产生原因
二、影响因素
三、估算方法
第六节 硬件故障裕度与结构约束
一、硬件故障裕度
二、结构约束
三、安全失效分数
第七节 可靠性建模
一、失效模式与影响分析
二、可靠性框图
三、故障树分析
四、马尔可夫模型
五、其他方法
第八节 系统安全失效概率及误动作率
一、安全失效影响因素分析
二、系统安全失效概率的定量评估
三、误动作率（安全失效率）定量评估
参考文献
第三章 安全保护层和保护层分析
第一节 概述
一、术语说明
二、安全保护层
三、保护层分析用途和使用时机
四、保护层分析优缺点
五、保护层分析人员组成与工作准备
第二节 安全保护层分析使用流程
一、基本流程
二、场景识别和初始事件确定
三、独立保护层识别
四、场景频率计算
五、可接受风险标准与评估决策
六、LOPA文档
第三节 LOPA应用示例
一、正己烷缓冲罐LOPA应用示例
二、PVC反应器LOPA应用示例
参考文献
第四章 安全仪表系统工程设计
第一节 工程设计概述
第二节 安全要求规格书
一、安全仪表功能安全要求
二、SRS安全完整性要求
三、SRS参考文件
第三节 安全仪表系统设计原则
一、检测仪表
二、最终元件
三、逻辑控制器
四、SIF结构设计
五、人机接口
第四节 加氢工艺安全仪表系统设计
一、油品加氢精制
二、精细化工加氢反应
参考文献
第五章 安全仪表系统安装、调试及维护
第一节 概述
第二节 工程组态设计
一、控制站组态
二、操作员站（工程师站）组态
第三节 工厂验收测试
第四节 安装和调试
一、安装的总体要求
二、安装
三、调试
第五节 维护
一、日常维护
二、在线检测和维护
三、操作旁路和维护旁路
四、故障检测与维护
五、修改与变更
六、周期性检验测试
七、现场功能安全管理
八、文档管理
九、备品备件管理
第六节 SIS停用
第七节 操作和维护人员的培训
参考文献
第六章 功能安全评估
第一节 功能安全评估阶段
第二节 功能安全评估管理
第三节 开车前安全检查
第四节 安全完整性评估
一、硬件结构约束
二、硬件随机失效
第五节 可靠性框图
一、元件的失效概率及其求法
二、元件的连接及系统失效（事故）概率计算
三、低要求操作模式下硬件失效概率的计算
四、高要求或连续操作模式下硬件失效率的计算
第六节 马尔可夫模型
第七节 故障树分析
第八节 功能安全复审
参考文献
第七章 可燃气体与有毒气体检测系统
第一节 概述
第二节 气体检测系统一般规定
第三节 检测点确定
第四节 可燃气体和有毒气体检测报警系统设计
一、探测器选用
二、现场报警器与报警控制单元选用
三、测量范围及报警值设定
第五节 可燃气体和有毒气体检测报警系统安装和维护
参考文献
附录 安全要求规格书（SRS）
索引