多年來，安全完整性等級 (SIL) 在過程工業中的全球重要性已大幅提升。然而，SIL仍然是一個復雜的概念，經常被誤解和錯誤實施。閱讀我們最新的博客文章，以更好地了解SIL的含義及其計算方法。
多年來，SIL（安全完整性等級）在過程工業中的全球重要性已大幅提升。然而，對于許多最終用戶、系統集成商和產品供應商而言，SIL仍然是一個有些模糊的概念，經常被誤解和錯誤實施。為了充分理解SIL及其含義，重要的是要掌握稱為功能安全的總體概念，以及它如何應用于過程工業中的安全儀表系統 (SIS)。
功能安全，根據IEC61508的定義，是控制系統為整個過程或工廠提供的安全。功能安全概念的提出是為了滿足人們對安全系統信心日益增長的需求。全球發生的重大事故以及越來越多地使用電氣、電子或可編程電子系統來執行安全功能，提高了人們的意識，并希望設計安全系統以防止危險故障或在發生危險故障時對其進行控制。行業專家開始通過制定標準IEC 61508、IEC 61511來解決功能安全問題，并正式確定一種降低過程工廠環境風險的方法。
以前的安全標準一般是規定性的，而不是基于性能的。這些標準與之前的標準不同，它們強調定量風險降低、生命周期考慮和一般做法。功能安全是一個術語，用于描述依賴于邏輯解算器、傳感器和最終元件的正確運行以實現所需風險降低水平的安全系統。當每項安全功能都成功執行并且過程風險降低到所需水平時，即實現了功能安全。
安全儀表系統旨在通過在違反預定條件時將過程置于安全狀態來防止或減輕危險事件。其他常用術語包括安全聯鎖系統、緊急關閉系統 (ESD) 和安全關閉系統 (SSD)。每個SIS都有一個或多個安全儀表功能 (SIF)。為了執行其功能，SIF回路具有邏輯解算器、傳感器和最終元件的組合。SIS中的每個SIF都有一個SIL級別。這些SIL級別可能相同，也可能不同，具體取決于過程。一個常見的誤解是，整個系統的每個安全功能都必須具有相同的SIL級別。
SIL代表安全完整性等級。SIL是安全系統性能的度量，以按需故障概率 (PFD) 表示。選擇此慣例是基于數字：表示故障概率比表示正常性能更容易（例如，十萬分之一對十萬分之 99,999）。SIL有四個離散完整性等級：SIL 1、SIL 2、SIL 3 和SIL 4。SIL 等級越高，相關的安全等級越高，系統無法正常運行的概率越低。隨著SIL等級的提高，系統的安裝和維護成本以及復雜性通常也會增加。
對于過程工業而言，SIL 4系統非常復雜且成本高昂，因此實施起來并不經濟。此外，如果某個流程包含的風險太大，需要采用 SIL 4系統才能使其處于安全狀態，那么流程設計中就存在一個根本問題，需要通過流程變更或其他非儀表方法來解決。
一個非常常見的誤解是單個產品或組件具有SIL等級。相反，產品和組件適合在給定的SIL環境中使用，但未單獨獲得SIL等級。SIL等級適用于安全功能和安全系統 (SIF和SIS)。邏輯解算器、傳感器和最終元件僅適用于特定的SIL環境，只有最終用戶才能確保安全系統正確實施。必須按照預期方式使用設備或系統，才能成功獲得所需的風險降低等級。僅采購SIL 2或SIL 3適用部件并不能確保系統達到SIL 2或SIL 3。
風險承受能力的確定是主觀的，并且因地而異。業主/運營商必須根據公司理念、保險要求、預算和各種其他因素來確定人員和資本資產可接受的風險水平。一個業主認為可以容忍的風險水平可能對另一個業主來說是不可接受的。
在確定是否需要SIL 1、SIL 2或SIL 3系統時，第一步是進行過程危害分析，以確定功能安全需求并確定可容忍的風險水平。在考慮了基本過程控制系統 (BPCS) 和其他保護層的所有風險降低和緩解影響后，用戶必須將剩余風險與其風險承受能力進行比較。如果風險水平仍然高得令人無法接受，則確定風險降低因子 (RRF) 并計算 SIS/SIL 要求。RRF是 SIF/SIS 按需故障概率的倒數。
選擇適當的SIL級別必須謹慎。實現更高的SIS/SIL級別會大幅增加成本。通常在過程工業中，公司接受最高 SIL 2的SIS設計。如果過程危害分析表明需要SIL 3 SIS，業主通常會要求重新設計過程以降低固有過程風險。
