基于设计(SIL)认证与实际应用验证认证之间的区别

操作(关键)旋转机械的最终用户负有法律义务,必须实施合适且可验证的安全仪表系统(SIS)。安全完整性等级(SIL,IEC 61508)作为较为突出的风险降低方法之一,使责任方能够证明已采取一切措施将风险降至最低。 API 670 第 5 版也将 SIL 纳入其中,作为符合机器保护系统安全标准的首选方法。由于 SIL 已被证明是满足法定安全要求的有效方法,涡轮机超速保护系统市场在很大程度上已由 SIL 驱动。 

越来越多的终端用户要求采用SIL认证的安全系统,因此OEM厂商正在将其纳入系统设计中。然而,在SIL认证中必须区分两个重要概念:一方面是基于实际应用验证的认证,另一方面是基于设计的认证。

经实际应用验证并获得认证

基于“实际应用验证”的SIL认证意味着,安全仪表系统(SIS)并非按照IEC 61508中规定的SIL要求进行设计,而是基于平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障时间(MTTF)以及故障模式(可检测与不可检测)进行设计。 “经实际使用验证”的认证依据是统计数据,而非相关指令所定义的安全完整性。该认证的要求极为严格,并要求用户必须具备*:

  • 一种用于收集可靠性数据的正式系统,该系统能够区分安全故障与危险故障。
  • 一种评估记录数据的方法,用于确定安全仪表系统(SIS)的安全完整性及其在该应用中的适用性。
  • 证明该应用具有明确的可比性。
  • 有关运行小时数的记录在案的历史证据。
  • 制造商在管理、质量及配置制造系统方面的证明。
  • 设备固件版本记录。
  • 证明可靠性数据记录得到定期更新和审查。

*来源:IEC 61508 及 IEC 61511

这通常适用于已投入使用但未通过SIL认证(IEC 61508)的系统。基于其长达十年的可靠运行记录(故障极少),这些系统通过“实际应用验证”获得SIL认证。需要注意的是,“实际应用验证”仅对系统实际运行的特定应用有效,因此不能简单地转移到类似的应用中。

注:“经实际应用验证”这一表述对终端用户而言比对原始设备制造商(OEM)更具说服力。因为终端用户对仪器、应用及环境条件了如指掌。

设计即认证

基于设计的SIL认证意味着该系统是根据IEC 61508标准的要求,针对特定应用范围而设计的。基于设计的系统其验证测试( proof-test )间隔远长于基于使用验证(proven-in-use)的系统。然而,系统越复杂,就越需要定期进行测试。这是因为功能越多,系统中潜在的薄弱环节也就越多。

对于原始设备制造商(OEM)而言,基于设计的认证因其适用范围更广且测试间隔更长,始终优于“使用验证”认证。然而,许多产品由于其设计原因,将永远无法获得此类认证。就安全完整性等级(SIL)而言,此时唯一的选择要么是使用未经认证的产品,要么是争取获得“使用验证”认证。

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