企業要不要設置SIS？
發布時間：
2023-09-21 14:22
SIS是安全儀表系統（Safety Instrumented System）的簡稱，由傳感器、邏輯控制器和執行器組成，用來實現一個或多個SIF的儀表系統。SIF（Safety Instrumented Function）安全儀表功能，是由安全儀表系統（SIS）實現的安全功能。
根據保護層模型（洋蔥模型）我們知道，工業化生產的安全保護層由內到外分為多層次保護。內層最核心的是工藝設計，而SIS位于基本過程控制系統（BPCS）外面，即當BPCS和報警響應都失效或未能控制風險的情況下，SIS作為獨立保護層起作用。
SIS與BPCS的區別在于：BPCS執行基本過程控制功能，一般由DCS或PLC程序控制實現，可以動態和連續的監控生產的各項儀表參數的運行情況，并實現對儀表參數的控制和聯鎖，以保證生產在工藝控制范圍內運行，確保產量、質量和安全。
SIS則是靜態、觸發式的監控重大風險點的參數運行狀態，當BPCS失效或不滿足控制安全風險的要求時，根據SIF的設置，SIS動作以防止危險的發生或減輕事故造成的后果。由此來看，SIS是當前面的工藝設計、BPCS、報警和人員響應失效或無法滿足控制安全要求時觸發動作，它對化工生產的安全，尤其是重大風險點的防控至關重要。
BPCS是生產控制系統，它是在生產范圍內進行調節、報警和聯鎖。而SIS觸發就屬于生產事故，應納入事故處理范圍。
二、現有的法律法規和文件標準要求
《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》（安監總管三【2014】116號文）中，明確對于新建項目涉及“兩重點一重大”的要設計符合要求的安全儀表系統。對于涉及“兩重點一重大”的在役生產裝置，要在全面開展HAZOP分析的基礎上，通過風險分析確定安全儀表功能及其風險降低要求。
AQ/T 3033《化工建設項目安全設計管理導則》規定，SIL定級、SRS編制及SIL驗證應納入《建設項目安全設計管理計劃》。SIL定級應確定每個SIF及其所需要的SIL等級，應針對工藝過程特定事件，結合HAZOP分析結果確定。
AQ/T 3034《化工過程安全管理導則》規定，企業應根據工藝過程危害辨識和風險評估結果，安全儀表系統安全完整性等級（SIL）評估結果，確定安全儀表系統的裝備。涉及重點監管危險化工工藝的新建項目應按照GB/T 21109和GB/T 50770等標準開展安全儀表系統設計。國家安全生產監督總局第40號令要求，對涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源，應設置獨立的安全儀表系統。
三、企業設置SIS的依據以及LOPA分析的應用
根據現有的法律法規和標準文件等要求，是不是凡是涉及“兩重點一重大”的生產項目都要設置SIS呢？答案顯然不是。實際上，根據前面的文件標準要求，重點監管危險化學品并不在強制要求，只有當危險化學品的儲存量達到重大危險源的標準時，才會按照重大危險源來管理。另外三、四級重大危險源，涉及重點監管危險化工工藝，涉及一級、二級重大危險源的，在設置SIS之前，應在HAZOP分析的基礎上，對涉及的重大危險場景進行定量分析，即我們所說的LOPA分析。并在LOPA分析的同時，確認已有安全措施和保護層的設置情況，才能最終確定SIS設置哪些SIF，以及這些SIF的等級。
保護層分析（LOPA）的目的是在定性危險分析的基礎上，進一步對具體的場景的風險進行相對量化（準確到數量級）的研究，包括對場景的準確表述及識別已有的獨立保護層，從而判定該場景發生時系統所處的風險水平是否達到可容許風險標準的要求，并根據需要增加適當的保護層，以將風險降低至可容許風險標準要求的水平。
所以到底要不要設置SIS，怎么設置SIS是由LOPA分析結論確定的。當然LOPA分析必須符合前面說的文件標準的要求。如果已有保護層的設置已經可以將風險降低到可容許標準內，則SIF的SIL等級也會相應降低。我們知道SIL等級分為4級，分別是SIL1-SIL4。在實踐中，我們通過LOPA分析發現，有些不屬于文件強制要求的SIF的風險降低因子（RRF）值小于等于10，則我們會將其SIL等級定義為SIL0級，即該SIF也可以使用BPCS等級來替代。如果已有保護層設置不足，在LOPA分析建議中應根據洋蔥模型，遵循由內到外的設置原則，優先使用主動保護層、BPCS級保護層等。
四、目前企業SIS設置的現狀
根據安監總管三【2014】116號文《關于加強化工安全儀表系統管理的指導意見》要求，從2018年1月1日起，所有新建涉及“兩重點一重大”的化工裝置和危險化學品儲存設施要設計符合要求的安全儀表系統。其他新建化工裝置、危險化學品儲存設施安全儀表系統，從2020年1月1日起，應執行功能安全相關標準要求，設計符合要求的安全儀表系統。
在實踐中我們看到，不管是HAZOP分析還是LOPA分析，都是基于國家最基本的安全要求而開展的分析并最終給出的建議。筆者想提醒的是，HAZOP和LOPA分析的建議項其實是對安全最底線的建議要求，各個企業應根據自己的實際情況和長期生產經驗，盡可能在分析討論中完善自身的控制方案。簡單來說就是企業的最終實施方案的安全標準應等于或大于風險分析的結果。
另外，在開展HAZOP和LOPA分析時，使用什么樣的風險評估矩陣非常重要。根據標準要求，各個企業應制定適合自己企業的單一場景可容許標準。實踐中，大部分企業是沒有自己的風險評估矩陣的。這就要求開展風險分析的單位和個人必須在分析之前，與業主確定本次分析的風險評估矩陣。我們經常看到一些分析報告，因為采用了不適合的風險評估矩陣而造成分析結果的偏差。
綜上所述，企業設置SIS應根據HAZOP和LOPA分析結論，在符合國家法律法規要求的基礎上設置能滿足企業自身實際的安全儀表系統。規范文件只是最基本的要求，企業應根據自身不同情況、不同風險點和風險容許標準，在LOPA分析的基礎上，從嚴設置SIS，確保風險可控和生產安全。
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