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LOPA分析和SIL定级到底有什么区别
2025-07-211

《石油化工安全仪表系统安全完整性等级设计规范》SH/T3225-20242024729日发布,于202511号起执行。个人认为这个标准应该是国内涉及到安全仪表SIL等级编写质量较高的一个标准。

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SH/T3225-2024要求是基础设计阶段步骤3LOPA分析报告,步骤4SIL定级报告,步骤5SRS技术要求。对于的在项目安全设施设计审查、试生产验收、安全许可证发证核查及各种安全检查都需要提供这几种报告。LOPA分析报告和SIL定级报告到底有啥区别。

LOPA(保护层分析)和SIL(安全完整性等级)定级均为过程安全领域的风险分析方法,但两者的核心目的、应用场景和分析逻辑存在显著区别,具体如下:

1. 定义与核心目的

LOPALayer of Protection Analysis,保护层分析)

是一种半定量风险评估方法,通过识别和评估现有保护层(如安全阀、报警系统、操作规程等)对特定事故场景的风险降低能力,判断现有保护层是否足够,或是否需要增加额外保护层(如安全仪表系统SIS)。

核心目的:确定事故场景的初始风险,评估现有保护层的有效性,判断是否需要补充保护层以将风险降至可接受水平。

SILSafety Integrity Level,安全完整性等级)

是衡量安全仪表系统(SIS)在规定时间内执行其安全功能的能力指标(分为SIL1至SIL4,等级越高,要求的风险降低能力越强)。SIL定级是通过分析特定安全仪表功能(SIF)所需的风险降低幅度,确定其应达到的SIL等级。

核心目的:为安全仪表系统(SIS)的设计、验证和维护提供明确的性能要求,确保其能将特定风险降至可接受水平。

2. 应用场景

LOPA 适用于分析具体的事故场景(如物料泄漏、反应失控等),评估现有保护层(包括非SIS保护层,如基本过程控制系统BPCS、安全阀、紧急停车系统手动操作等)的整体风险控制效果。

常用于判断是否需要设置SIS,以及SIS需承担的风险降低任务(为SIL定级提供输入)。

SIL定级仅针对安全仪表系统(SIS)中的安全仪表功能(SIF),如紧急停车、联锁保护等。

基于LOPA或其他风险分析结果,确定SIF所需的风险降低幅度,进而明确其SIL等级(如SIL2需将风险降低10-100倍)。

3. 分析逻辑与输出

LOPA的分析逻辑

1.识别特定事故场景的初始风险(如发生频率、后果严重程度)。

2.列出现有保护层(如工程控制、管理措施、SIS等),计算各保护层的风险降低因子(RRF)。

3.计算经保护层后的残余风险,与企业可接受风险标准对比:

- 若残余风险可接受,无需额外措施;

- 若不可接受,需增加新的保护层(如SIS),并确定该保护层需承担的风险降低量。

SIL定级的分析逻辑

1.针对需要SIS控制的风险场景(通常由LOPA确定),明确安全仪表功能(SIF)的具体任务(如“反应温度过高时紧急停料”)。

2.计算该SIF所需的风险降低因子(RRF),结合行业标准(如IEC 61511)将其对应到具体的SIL等级(如RRF=100对应SIL2)。

3.输出SIF的SIL等级,作为SIS设计、选型、验证的依据。

4. 关联与区别总结

维度 LOPA SIL定级 

分析对象 整体事故场景及所有保护层(含非SIS措施) 仅针对安全仪表系统(SIS)的安全功能(SIF) 

核心任务 评估现有保护层是否足够,判断是否需新增保护层 确定SIF需达到的风险降低能力等级

输出结果 残余风险是否可接受,需补充的风险降低量 SIF的SIL等级(如SIL1/SIL2等) 

关联关系 LOPA是SIL定级的重要输入(提供SIF所需的风险降低需求) SIL定级是LOPA分析后针对SIS的具体落地措施 

  总之,LOPA是“判断是否需要SIS及需要多少风险降低”,而SIL定级是“明确SIS应达到的具体性能等级”,两者相辅相成,共同服务于过程安全风险的控制。可以简单的理解为,LOPA分析是SIL定级的一部分,LOPA分析是判断保护层够不够,是否还需要设置其他独立保护层,比如安全阀、报警或者SIS系统;而SIL定级就是判断风险缺口数字化,需要设置什么样等级的SIF回路。

 其实LOPA分析是SIL定级的一部分,但是SH/T3225-2024实施后,就需要独立出报告,另外还需要安全要求规格书(SRS)。




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来源:仪控信息港


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编辑:静安

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