GB/T 45111-2024 保护层分析(LOPA)、安全完整性等级(SIL)定级和验证质量控制导则

ICS25.040

CCSN10

中华人民共和国国家标准

/—

GBT451112024

()、

保护层分析LOPA安全完整性

等级()定级和验证质量控制导则

SIL

(),

ualitcontroluidelinesforlaerofrotectionanalsisLOPA

Qygypy

()

safetinteritlevelsSILdeterminationandverification

ygy

2024-12-31发布2025-07-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT451112024

目次

前言…………………………Ⅴ

引言…………………………Ⅵ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4缩略语……………………6

5质量控制节点……………6

5.1总体原则……………6

5.2质量控制节点划分…………………7

5.2.1LOPA工作质量控制节点……………………7

5.2.2SIL定级质量控制节点…………8

5.2.3SIL验证质量控制节点…………8

6LOPA工作的质量控制…………………9

6.1控制要素……………9

6.1.1人员……………9

6.1.2资料……………9

6.1.3流程和内容……………………9

6.1.4文档……………9

6.2控制要求……………9

6.2.1人员控制要求…………………9

6.2.2资料控制要求…………………10

6.2.3流程和内容控制要求…………11

6.2.4文档控制要求…………………21

6.3审查要求……………22

7SIL定级的质量控制……………………22

7.1控制要素……………22

7.1.1人员……………22

7.1.2资料……………23

7.1.3流程和内容……………………23

7.1.4文档……………23

7.2控制要求……………23

7.2.1人员控制要求…………………23

7.2.2资料控制要求…………………23

Ⅰ

/—

GBT451112024

7.2.3流程和内容控制要求…………23

7.2.4文档控制要求…………………24

7.3审查要求……………25

8SIL验证的质量控制……………………25

8.1控制要素……………25

8.1.1人员……………25

8.1.2资料……………25

8.1.3流程和内容……………………25

8.1.4文档……………25

8.2控制要求……………26

8.2.1人员控制要求…………………26

8.2.2资料控制要求…………………26

8.2.3流程和内容控制要求…………27

8.2.4文档控制要求…………………34

8.3审查要求……………34

()……………

附录资料性记录表与报告示例

ALOPA35

()………

附录资料性工作质量控制审查样表

BLOPA37

()……………………

附录资料性定级分析记录表与报告示例

CSIL46

()…………

附录资料性定级质量控制审查样表

DSIL48

()…………

附录资料性验证工作表与报告示例

ESIL50

()…………

附录资料性验证质量控制审查样表

FSIL52

参考文献……………………58

图工作、定级和验证的关系…………

1LOPASILSIL7

图2LOPA工作流程图…………………12

图保护层模型…………………………

317

图4SIL验证基本工作流程……………28

图A.1LOPA工作报告示例……………36

图C.1SIL定级报告示例………………47

图E.1SIL验证报告示例………………51

表初始事件分类………………………

115

表初始事件典型频率值………………

215

表典型的保护层………………………

317

表独立保护层的确定…………………

419

表低要求运行模式下的要求(/—中表)…………………

5SILGBT21109.12022423

表连续运行模式或高要求运行模式下的要求(/—中表)………………

6SILGBT21109.12022524

Ⅱ

/—

GBT451112024

表不同对应的最小要求…………………

7SILHFT30

表8A类安全相关组件或子系统执行安全功能时的最大允许SIL…………………30

表9B类安全相关组件或子系统执行安全功能时的最大允许SIL…………………31

表10验证计算使用参数及其范围………………………32

表A.1LOPA记录表示例………………35

表B.1LOPA工作质量控制审查样表…………………37

表C.1SIL定级分析记录表示例………………………46

表D.1SIL定级质量控制审查样表……………………48

表E.1SIL验证工作表示例……………50

表F.1SIL验证质量控制审查样表………………………52

Ⅲ

/—

GBT451112024

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由中国机械工业联合会提出。

(/)。

本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会SACTC124归口

:、

本文件起草单位机械工业仪器仪表综合技术经济研究所中国石油集团安全环保技术研究院有限

、()、、

公司国能连江港电有限公司上海燃气工程设计研究有限公司中国电力工程顾问集团华北电力设

、()、、

计院有限公司梅思安中国安全设备有限公司中控技术股份有限公司辽宁美卓伦检测技术有限公

、。

司上海歌略软件科技有限公司

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人刘瑶帅冰徐德腾史学玲黄步余董秀娟朱明露魏振强唐彬吕峰

、、、、、、、、、、、、、

陈小华范咏峰施隋靖俞文光朱旭营李秋娟李旺王巨洪孙勇孙永康严晓生孙舒周卫

、、、、、、、、、、、、、

张作本谢亚莲于世恒马铁量李玉明马云鹂钱福群杨敏文张雪王晓鹏曹欣宜周力聂中文

、、、、、、、、、、、、、、

马欣欣赵焱孙文勇史威刁宇姜志成吕智嘉熊文泽雷柏伟朱杰赵俊丹杜康魏娟相桂生

、、、、、、、、、、、、、

靳江红姜念琛孙炜孟邹清杨柳朱弘毅陈祖志闫炳均任军民陈军松张益南刘东李志勇

杨绍军。

Ⅴ

/—

GBT451112024

引言

/()/(),

随着GBT20438所有部分和GBT21109所有部分的广泛应用功能安全概念得到有效普

。、、、,()

及在石油天然气化工电力等行业功能安全研究的是如何确保包括安全仪表系统SIS在内的保

。(),

护层实现足够的风险管控能力SIS执行安全仪表功能SIF的可信性用安全完整性表示其安全完整

()。

性能力用安全完整性等级SIL表征

,,

本文件中提到的危险与风险分析其目的是全面识别系统中潜在的危险及操作性问题一般为定性

,。:()、

分析在基本工艺流程设计完成后即可开展常见的分析方法有危险与可操作性分析HAZOP故

()、、()。

障树分析FTA检查表失效模式和影响分析FMEA

,

在工程实践中对于危险与风险分析中识别出的高风险点和重要控制点一般需开展进一步的半定

,,(),

量分析以确认设置有足够的保护层保护层分析LOPA即为常用的半定量风险分析方法在LOPA

,,,

工作过程中将针对风险场景识别已设置或应设置的保护层分配降险能力若涉及SIF则需为SIF确

,。

定相应的SIL要求此过程即为SIL定级

,

SIL验证的目的是通过定量计算及必要时的定性分析从硬件安全完整性和系统性安全完整性两

,:、、

方面确认SIF配置满足SIL定级提出的SIL要求常见的SIL验证方法有可靠性框图法故障树法

。,。

马尔可夫法等一般在完成SIS设计后开展SIL验证以确保SIS配置满足安全要求

(、、)

在操作和维护阶段需要通过定期的功能安全评估包括危险与风险分析SIL定级SIL验证等确

认SIS执行的SIF可维持相应的SIL能力。

,、,

通过本文件的制定为各行业开展LOPA工作SIL定级和验证工作提供审查依据指导企业对

、,。

LOPA工作SIL定级和验证过程实现质量控制提升运行风险管控水平

Ⅵ

/—

GBT451112024

()、

保护层分析LOPA安全完整性

等级()定级和验证质量控制导则

SIL

1范围

()()、,

本文件明确了保护层分析LOPA与安全完整性等级SIL定级SIL验证间的关系规定了

、、。

LOPA工作SIL定级和SIL验证的质量控制要素质量控制要求和质量控制审查要求

:。

注本文件中SIL定级特指使用LOPA方法开展的SIL定级工作

本文件适用于、定级和验证的质量控制。

LOPASIL

2规范性引用文件

。,

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

,;,()

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

本文件。

/()//

所有部分电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全

GBT20438

/—//:

电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全第部分一般要求

GBT20438.120171

/—//:/

电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全第部分电气电

GBT20438.220172

/

子可编程电子安全相关系统的要求

/()

所有部分过程工业领域安全仪表系统的功能安全

GBT21109

/—:、、、

过程工业领域安全仪表系统的功能安全第部分框架定义系统硬

GBT21109.120221

件和应用编程要求

/—保护层分析()应用指南

GBT328572016LOPA

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

场景scenario

可能导致不期望后果的一种事件或事件序列。

[:/—,]

来源GBT3285720163.1.9

3.2

初始事件initialevent

使事故序列开始扩展所需的失效或错误的最小组合。

:、。

注一般由一个单独的初始原因多个原因或有使能条件的初始原因组成有些情况下初始事件也可能是由同一

时间发生的两种不同初始原因构成的。

3.3

中间事件intermediateevent

初始事件发展成后果之前的关键事件。

:,、。,

注通常是一个能被检测到的事件如某压力容器压力高某储罐液位高需要指出的是特殊场景可能由初始事

,。

件直接发展成为不良后果不存在中间事件

1