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叶向东:SIL0是臆造的概念,没有根据

2025/8/2 18:28:27 人评论 次浏览 分类:DCS  文章地址:http://www.jczxnmz.cn/tech/6176.html

近日有网友疑问:“为何会出现SIL0的说法?”询问AI助手随即给出了一套看似合理的解释,将其描述为“广泛使用”等非正式概念。然而,本文笔者叶向东(中国石化工程建设有限公司原副总工程师)在看到这一答案后,立刻引发了强烈质疑!

在功能安全领域,SIL(安全完整性等级)是一个严谨且核心的概念,国际标准如IEC 61508和IEC 61511明确定义的安全完整性等级是从SIL1开始最高到SIL4。奇怪的是,最近被提起的“SIL0”是如何出现的?为何会有“SIL0”这一说法?它的出现是简化了安全与非安全功能的划分,还是造成了新的混淆?本期我们就来深入辨析这一不明飞来的“SIL0”!


【原疑文】关于“SIL0”,这是一个在功能安全领域非正式但广泛使用的概念,尤其常见于工程实践和讨论中。它并不存在于IEC 61508、IEC 61511等核心功能安全标准中,但它的出现和流行有其特定的背景和逻辑。我们来探讨一下“为何会有SIL0一说”。


【辨析】关于“SIL0”并不是一个“广泛使用的概念”,并不“常见于工程实践和讨论中”,而是一个误传的、非法的用词和定义,偶尔见于近期的某些宣传和错误用法,几乎没有项目设计和规格书使用,怎么就说成是“广泛使用”了呢?在IEC 61508、IEC 61511系列的关于安全仪表的功能安全标准确实没有这个用词及规定。


1、IEC标准中的安全等级

【原疑文】核心标准的定义起点是SIL1,国际标准如IEC 61508和IEC 61511明确定义的安全完整性等级是从SIL1开始的(最低要求),最高到SIL4(最高要求)。

这些标准关注的是那些执行安全仪表功能的设备或系统。SIF的设计目标就是降低特定危险事件的风险。


标准本身没有为“不执行SIF”或“与安全完全无关”的功能定义一个正式的“SIL0”。


【辨析】这段叙述是对的。IEC 61508和IEC 61511明确定义的安全等级是SIL1、2、3、4,只有这四个数字,不能外延或内插,当然也就没有“SIL0”。


2、天上掉下个SIL0

【原疑文】SIL0的诞生背景和含义,“SIL0”这个概念的出现,主要是为了填补标准留下的一个“空白”或在工程实践中提供一种便捷的表达方式:指代“非安全相关”功能:这是SIL0最常见的含义。在一个复杂的系统(如化工厂、发电厂、制造设备)中,存在大量的仪器、控制系统、执行机构和功能。其中:一部分功能被设计为SIF,专门用于将风险降低到可接受的水平(SIL1-4);另一大部分功能是基础过程控制、监视、操作界面、数据记录、非关键联锁、舒适性功能等。这些功能本身的设计目的不是执行安全功能,其失效通常不会直接导致不可接受的风险(虽然可能影响生产、效率或产品质量)。

【辨析】IEC 61508和IEC 61511标准清清楚楚、详细规定了安全功能SIF,怎么就留下了“空白”?而且还说明除此而外没有需要的安全功能SIF,“非安全相关”功能是不用安全仪表系统的,不具备安全等级,怎么就弄出个SIL0“最常见的含义”呢?IEC 61511还规定了安全功能与非安全功能的关系和系统应用方法。


注意1:不是“一部分功能被设计为SIF”,而是根据工艺过程的风险及操作运行评估,设计安全功能SIF的安全控制回路,确定回路的安全等级SIL,用安全仪表系统实现安全控制。并不是“将风险降低到可接受的水平”。


注意2:IEC 61508和IEC 61511只适用于流程工业如:石油化工厂、化工厂,而不适用于其它工厂和制造业,也不适用于发电厂。


注意3:仪器和仪表是不同的,连续测量并用于检测、控制的称为仪表,不称为仪器。


控制功能和安全功能是不同的,因此分别采用控制系统和安全系统,执行不同的控制,实现不同的功能,不能混淆。从运行过程来看,如果控制系统一直将工艺过程稳定控制在工艺运行的设计范围内,就不会出安全事故,不会出现工艺生产的危险,当然就没有生产的“风险”,执行安全功能的安全仪表系统就不会起作用,这就是工艺过程的控制,是与安全功能无关的“非安全功能”。过程控制使工艺过程运行操作不出既定的范围,也就不会引起安全仪表系统的动作。


【原疑文】SIL0就被用来明确标记这些“非安全相关”的功能或设备。它清晰地表明:“这个回路/设备/功能不在任何SIF的范畴内,不需要按照SIL1-4的要求进行设计、验证和维护”。

强调“无安全要求”:SIL0传达的信息是:对于该功能,没有分配任何特定的安全完整性要求。它的存在与否或是否失效,对安全目标的达成没有强制性贡献(当然,前提是安全分析确认了这点)。

【辨析】IEC 61508和IEC 61511标准并没有规定“非安全相关”的功能或设备,而SIL是安全完整性等级(安全程度的等级),怎么就无中生有地臆造出“非安全相关”的“SIL0”来了呢?什么人在什么标准中编造出来的呢?


举个不太恰当的例子:酒店分1到5星等级,难道能将不是酒店的居民住宅都称为0级酒店吗?


再重复一遍:不是标记某功能,而是根据需要设计安全功能,并确定安全等级。不是给已经存在的某“功能”分配安全等级。过程控制是没有安全等级的,安全控制才有安全等级。


【原疑文】
区分“安全相关”与“非安全相关”资产:

在资产管理(尤其是在遵循IEC 61511的过程工业中)、文档编制、标签系统、维护策略制定时,清晰地区分哪些设备属于SIF回路(SIL1-4),哪些不属于(SIL0)至关重要。

将非安全相关资产标记为SIL0,可以防止混淆,避免将宝贵的SIF资源(如更严格的测试、更短的维护周期、备件管理)错误地应用到不需要的地方,从而优化成本和管理效率。


【辨析】在工厂中,用词为设备、管道、塔、罐、机泵、系统、仪表、电器、阀门等,不称为资产。前面说了,控制功能和安全功能是不同的,因此分别采用控制系统和安全系统,实现不同的功能,作用不同,功能不同,不能混淆,也就是干的活不一样。汽车是汽车,拖拉机是拖拉机,不把拖拉机标记为拖拉机就会与汽车混淆吗?


在工艺流程设计中,必须先设计好工艺流程和控制功能,才轮到根据工艺生产的安全程度补充和设计安全功能,而不是把生产设备分成“哪些设备属于SIF回路(SIL1-4),哪些不属于(SIL0)”。有了安全功能的需要,才根据安全功能设计安全功能的回路,配置安全仪表系统,而不是确定哪些设备是属于安全等级的设备。


控制系统和安全系统同样重要,而且控制系统在生产运行中更重要,是保证安全生产的最重要的基础,不存在“宝贵的SIF资源”的说法。安全系统在hazop分析时确定的,是用安全系统实现安全功能的,怎么就会“错误地应用到不需要的地方”呢?用于安全功能的系统通常不适用于控制功能,因为两种系统的设计不同、采用的设备不同、工作原理不同、工作目的和方式不同。安全系统常用PLC,而控制系统常用DCS。


【原疑文】体现安全生命周期中的决策结果:在安全生命周期的最初阶段(危险和风险评估、SIF辨识和SIL分配),工程师会确定哪些风险需要SIF来降低(并分配SIL等级),哪些风险可以通过其他方式(本质安全设计、程序控制、其他?;げ?控制,或者其固有风险本身就可接受。对于那些确定不需要专门SIF来控制的风险,或者识别出的功能明确不承担安全角色,就可以归类为SIL0。这是风险评估和SIL分配过程的一个输出结论。


避免歧义和“灰色地带”:如果没有SIL0这个标签,对于那些显然不是SIF但又存在于工厂系统中的功能,其状态描述可能比较模糊(“普通控制回路”?“非关键”?)。SIL0提供了一个明确、简洁、行业内部易于理解的标签。


【辨析】在hazop分析(包括危险和风险及可操作评估)确定安全功能并确定SIL1、2、3、4等级,非安全功能不在此列,非常清楚,不存在歧义和“灰色地带”。没有哪一个工程项目的hazop分析归类出SIL0的。硬生生弄出个“SIL0”反而会引起误解,除了“SIL0”还有没有别的什么“标签”呢?如果SIL1、2、3、4等级以外的统一划为“SIL0”,还有必要画蛇添足吗?


3、区分安全功能和非安全功能,区分安全控制与过程控制

【原疑文】使用SIL0时的重要注意事项。非标准术语:必须清楚认识到,SIL0不是IEC 61508/61511等标准的一部分。在正式的安全验证报告或合规性声明中,应使用标准定义的语言(如“非安全相关”、“非SIF设备”、“不属于任何SIF”),而不是直接写“SIL0”。

【辨析】既然“庶出的”不能登大雅之堂,这个“名分”还有用吗?


【原疑文】不能等同于“无要求”或“可以忽略”:标记为SIL0的设备/功能仍然需要满足:

①基本的功能性要求:它需要能完成其设计的功能(如控制、显示、记录)。
②基本的可靠性要求:虽然不要求达到SIL级别的可靠性,但频繁的故障会影响生产、操作或可能导致不必要的生产中断,甚至在某些情况下可能间接影响安全(例如,一个SIL0的液位显示频繁失灵,可能导致操作员误判,进而触发不必要的SIF动作或忽略其他潜在问题)。
③良好的工程实践:设计、安装和维护仍需遵循适用的通用工程标准、制造商规范和行业最佳实践。
④不影响其他SIF:它的设计、运行或失效模式不能对真正的SIF(SIL1-4)产生负面影响(例如,不能干扰SIF的传感器信号、不能错误地触发SIF的动作器)。

【辨析】没有安全功能不等于没有非安全功能要求,两种功能和作用不一样。没有什么“基本的”或“非基本的”要求。电冰箱是冷冻保存食品的,洗衣机是洗衣服的,各有各的功能,各有各的质量保证。


不是安全系统,就是控制系统了,当然需要符合并满足工艺控制的需要和特性,具备控制系统的功能和要求??刂葡低车氖粜允遣煌诎踩低车?,功能、作用、运行、设备、工具、检修、维护等待都不一样,不是“仍然”的关系。汽车和火车不一样。PLC与DCS是两种不同的系统。


【原疑文】风险评估是基?。阂桓龉δ苁欠衲鼙还槔辔胺前踩喙亍?即SIL0),必须基于严格的风险评估(如HAZOP,LOPA)。不能随意假设。如果风险评估表明其失效可能对安全有贡献(即使是间接的或次要的),或者它被识别为独立?;げ?,那么它可能就需要被赋予一个SIL等级(至少SIL1),或者需要重新评估其设计。


【辨析】这是一段废话。不是“一个功能”被归类为“非安全相关”或“安全相关”,而是一个回路或工艺局部过程是否需要安全功能,如果需要就配置或设计安全仪表系统。而过程控制仍然是过程控制。


“其失效可能对安全有贡献”语言不通,“贡献”属于用词不当。


既然“赋予一个SIL等级(至少SIL1)”,那“SIL0”是什么呢?还算“安全等级”吗?


【原疑文】
总结:“SIL0”的说法之所以存在,主要是为了:清晰界定复杂系统中非安全相关的功能和设备。

区分于那些承担着降低风险责任的、有正式SIL等级(1-4)的安全仪表功能。


优化资源管理,避免对非关键设备应用不必要的、成本高昂的SIL要求。


【辨析】总之,“SIL0”的说法是无中生有、没有根据、没有道理、没有意义的。上述关于“SIL0”的说法是虚无缥缈的,没有任何用途,只能添乱、混淆视听。IEC61508、IEC61511根本没有这东西。工业的工艺流程控制系统及安全系统也不需要臆造“SIL0”!


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