**引言**
安全仪表系统 (SIS) 是安全关键系统,用于监测和控制安全相关的过程。压力变送器在 SIS 中起着至关重要的作用,负责监测和测量系统内流体的压力。对于高风险应用,指定安全完整性等级 (SIL) 的压力变送器变得至关重要,以确保在功能性故障时降低危害风险。
**IEC 61508 标准**
IEC 61508 是国际公认的 SIS 的功能安全标准。该标准对不同 SIL 要求的系统安全要求做出了规定。对于压力变送器,SIL2 和 SIL3 要求如下:
**SIL2:**单点故障容错,诊断覆盖率至少为 99%。 **SIL3:**双点故障容错,诊断覆盖率至少为 99.99%。**结构冗余**
为了满足 SIL2 和 SIL3 的要求,压力变送器需要采用适当的结构冗余。施加在单个故障点上的故障不会导致危险故障状态。这可以通过下列方法实现:
2oo3:两个传感器输出投票,三个输入. 1oo2D:一个传感器输出,两个不相关的诊断. Triple Modular Redundancy (TMR):三个相同但不相关的传感器;**诊断功能**
为了满足 IEC 61508 对诊断覆盖率的要求,压力变送器必须具有内置诊断功能。这些功能可以检测传感器、电子器件和软件故障,并触发报警或切断信号以响应故障。
SIL2 诊断
对于 SIL2,压力变送器必须检测至少 99% 的危险性故障模式。这可以通过传感器冗余、自检算法和保护机制来实现。
SIL3 诊断
SIL3 要求更严格的诊断覆盖率,接近 100%。这可以通过多重冗余、交叉监视和高级诊断技术(如在线诊断和安全仪表回圈校验)来实现。
**环境条件**
压力变送器必须在预期的环境条件下可靠运行。这包括极端温度、振动、电磁干扰和腐蚀性环境。为了满足 SIL2 和 SIL3 的要求,压力变送器必须满足以下额外的环境要求:
SIL2:测试环境温度范围涵盖 -40 °C 至 +80 °C。 SIL3:测试环境温度范围涵盖 -40 °C 至 +120 °C。**合格***
为了确保压力变送器的安全性能,必须由独立的*机构按照 IEC 61508 标准进行合格*。这包括对设计、制造、测试和文件记录的审查。*有助于建立对设备在指定 SIL 级别的信心。
**应用**
SIL2 和 SIL3 压力变送器用于各种高风险应用中,包括:
石油和天然气行业 化工和制药行业 发电厂 过程安全和环境监测选择因素
在为特定应用选择 SIL2 或 SIL3 压力变送器时,需要考虑以下因素:
应用的 SIL 要求 过程条件(压力范围、温度范围等) 诊断覆盖率要求 环境条件 *要求结论**
SIL2 和 SIL3 压力变送器对于确保 SIS 的安全和可靠操作至关重要。这些设备必须符合严格的安全标准,并能够承受故障,同时保持安全状态。通过适当的设计、冗余、诊断和*,压力变送器可以在高风险应用中为生命、财产和环境提供保护。