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GBT41253-2022 过程工业安全监测系统有效性评估规范

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3.0 2024-06-05 0 0 1.61MB 22 页 1库币 海报
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书书书
犐犆犛２５．０４０
犆犆犛 犖 １０
中华人民共和国国家标准
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
过程工业安全监测系统有效性评估规范
犛
狆
犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳犲犳犳犲犮狋犻狏犲狀犲狊狊犲狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳狊犪犳犲狋
狔犿狅狀犻狋狅狉犻狀
犵
狊
狔
狊狋犲犿犻狀
狆
狉狅犮犲狊狊犻狀犱狌狊狋狉
狔
　
２０２２０３０９发布 ２０２２１００１实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会
发 布
书书书
目　　次
前言 Ⅲ
…………………………………………………………………………………………………………
引言 Ⅳ
…………………………………………………………………………………………………………
１
　范围 １
………………………………………………………………………………………………………
２
　规范性引用文件 １
…………………………………………………………………………………………
３
　术语和定义 １
………………………………………………………………………………………………
４
　缩略语 ２
……………………………………………………………………………………………………
５
　通用要求 ３
…………………………………………………………………………………………………
　
５．１
　开展有效性评估的阶段 ３
……………………………………………………………………………
　
５．２
　评估内容 ３
……………………………………………………………………………………………
　
５．３
　人员要求 ４
……………………………………………………………………………………………
　
５．４
　评估管理 ４
……………………………………………………………………………………………
　
５．５
　评估报告 ５
……………………………………………………………………………………………
６
　安全监测系统设计评估 ５
…………………………………………………………………………………
　
６．１
　评估依据 ５
……………………………………………………………………………………………
　
６．２
　评估内容 ６
……………………………………………………………………………………………
７
　安全监测系统运行前评估 ７
………………………………………………………………………………
　
７．１
　评估依据 ７
……………………………………………………………………………………………
　
７．２
　评估内容 ７
……………………………………………………………………………………………
８
　安全监测系统功能复审 ８
…………………………………………………………………………………
　
８．１
　复审依据 ８
……………………………………………………………………………………………
　
８．２
　复审内容 ８
……………………………………………………………………………………………
附录 Ａ（资料性）
　安全监测系统有效性评估指南 ９
………………………………………………………
　Ａ．１
　概述 ９
…………………………………………………………………………………………………
　Ａ．２
　性能三要素 ９
…………………………………………………………………………………………
　Ａ．３
　设置原则 ９
……………………………………………………………………………………………
　Ａ．４
　设计步骤 １０
…………………………………………………………………………………………
附录Ｂ（资料性）
　安全监测系统安全可用性评估案例 １２
…………………………………………………
　Ｂ．１
　概述 １２
…………………………………………………………………………………………………
　Ｂ．２
　安全监测系统的表决逻辑 １２
…………………………………………………………………………
　Ｂ．３
　安全监测系统功能描述 １２
……………………………………………………………………………
　Ｂ．４
　安全监测系统功能安全相关技术参数 １３
……………………………………………………………
　Ｂ．５
　安全监测系统安全可用性评估 １４
……………………………………………………………………
附录Ｃ（
资料性）
　风险减缓设备设施合规性评估审查资料清单 １５
………………………………………
附录 Ｄ（资料性）
　评估组职责分工表 １６
……………………………………………………………………
参考文献 １７
……………………………………………………………………………………………………
Ⅰ
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
图Ｂ．１
　天然气压缩机厂房火焰探测器布置 １３
……………………………………………………………
表１
　安全监测系统有效性指标 ４
……………………………………………………………………………
表２
　独立性水平 ４
……………………………………………………………………………………………
表Ｂ．１
　硬件失效率（
按照故障类别）１３
……………………………………………………………………
表Ｂ．２
　安全可用性评估参数（
其他）１３
……………………………………………………………………
表Ｂ．３
　安全监测系统安全可用性对比（
根据表决逻辑）１４
………………………………………………
表Ｃ．１
　风险减缓设备设施合规性评估审查资料清单 １５
…………………………………………………
表Ｄ．１
　评估组职责分工表样例 １６
…………………………………………………………………………
Ⅱ
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
前　　言
　　本文件按照ＧＢ
／
Ｔ１．１
—
２０２０
《标准化工作导则　第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（
ＳＡＣ
／
ＴＣ１２４
）
归口。
本文件起草单位：
中国石油天然气管道工程有限公司、
机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、
中
石化广州工程有限公司、
中石化石油工程设计有限公司、
北京弗安基科技有限公司、
北京中电华劳科技
有限公司、
和利时科技集团杭州和利时自动化有限公司、
浙江中控技术股份有限公司、
霍尼韦尔（
中国）
有限公司、
数字流动（
苏州）
安全科技有限公司。
本文件主要起草人：
卜志军、
张书勇、
李麟、
汪涛、
马云鹂、
潘宇、
朱明露、
刘瑶、
王怀义、
史学玲、
文科武、
田京山、
王癑、
孙向东、
朱桂龙、
庞欣然、
施隋靖、
帅冰、
徐德腾、
陈小华、
王斌斌、
周纯杰、
靳江红、
郭苗、
熊文泽、李秋娟、
张亚彬。
Ⅲ
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
引　　言
　　在过程工业领域，需要设置安全监测系统，对生产过程中的火灾和可燃／有毒气体泄漏进行监测，及
时采取包括声光报警、
联锁关断及消防联动等在内的一系列风险降低措施，
起到有效减缓事故后果的作
用，
保护人员、
环境及设备的安全。
本文件的目的在于指导和规范过程工业领域安全监测系统有效性评估活动。
通过安全监测系统有效性评估，
对过程工业领域的火灾和可燃／
有毒气体泄漏，
能实现可靠、
及时的
监测和保护。
Ⅳ
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
过程工业安全监测系统有效性评估规范
１
　范围
本文件规定了过程工业安全监测系统的有效性评估人员和组织资质要求、
评估活动的管理和职责、
执行有效性评估的周期和阶段、各阶段评估活动的范围、流程、依据以及文档要求。
本文件适用于石油天然气、
石油化工等过程工业领域的设计、
运行、
咨询单位对安全监测系统进行
有效性评估。过程工业领域的其他行业可参照执行。
２
　规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，
注日期的引用文
件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；
不注日期的引用文件，
其最新版本（
包括所有的修改单）
适用于
本文件。
ＧＢ
／
Ｔ２１１０９
（
所有部分）
　过程工业领域安全仪表系统的功能安全
ＧＢ
／
Ｔ３９１７３
　智能工厂　安全监测有效性评估方法
ＧＢ５００８４
　自动喷水灭火系统设计规范
ＧＢ５０１１６
　火灾自动报警系统设计规范
ＧＢ５０１５１
　泡沫灭火系统设计标准
ＧＢ５０１９３
　二氧化碳灭火系统设计规范
ＧＢ５０２１９
　水喷雾灭火系统技术规范
ＧＢ５０３４７
　干粉灭火系统设计规范
ＧＢ５０３７０
　气体灭火系统设计规范
ＧＢ
／
Ｔ５０４９３
　石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准
ＧＢ５０８９８
　细水雾灭火系统技术规范
ＧＢ５０９７４
　消防给水及消火栓系统技术规范
ＧＢ５１２５１
　建筑防烟排烟系统技术标准
ＧＢ５１３０９
　消防应急照明和疏散指示系统技术标准
３
　术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
３．１
　
安全监测系统　
狊犪犳犲狋
狔犿狅狀犻狋狅狉犻狀
犵
狊
狔
狊狋犲犿
用于监测火焰和可燃气体、有毒气体泄漏并具备报警和消防、保护功能的安全控制系统。
３．２
　
可燃气体　
犳犾犪犿犿犪犫犾犲
犵
犪狊
甲类气体或甲、乙Ａ类可燃液体气化后形成的可燃气体或可燃蒸气。
［来源：
ＧＢ
／
Ｔ５０４９３
—
２０１９
，
２．０．１
］
１
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
３．３
　
有毒气体　
狋狅狓犻犮犵
犪狊
劳动者在职业活动过程中，
通过皮肤接触或呼吸可导致死亡或永久性健康伤害的毒性气体或毒性
蒸气。
［
来源：
ＧＢ
／
Ｔ５０４９３
—
２０１９
，
２．０．２
］
３．４
　
火焰　
犳犾犪犿犲
在燃烧过程中形成的实体或者羽流，并以固定的波长（由燃料的化学特性决定）辐射能量。
　　注：通常情况下，所形成辐射能的一部分是人眼可见的。
３．５
　
安全监测系统有效性　
犲犳犳犲犮狋犻狏犲狀犲狊狊狅犳狊犪犳犲狋
狔犿狅狀犻狋狅狉犻狀
犵
狊
狔
狊狋犲犿
安全监测系统在要求条件下执行预期安全动作的能力。
　　注：安全监测系统由设计、安装、特定场地运行条件以及维护相关的因素决定。安全监测系统的有效性是安全监测
有效性、安全监测系统安全可用性和风险减缓设备设施有效性共同作用的结果。安全监测系统有效性评估指
南见附录Ａ。
３．６
　
安全可用性　
狊犪犳犲狋
狔犪狏犪犻犾犪犫犻犾犻狋
狔
安全监测系统在规定的条件和时间内，
成功执行安全监测功能的平均概率。
３．７
　
安全完整性等级　
狊犪犳犲狋
狔
犻狀狋犲
犵
狉犻狋
狔
犾犲狏犲犾
；
犛犐犔
用来规定分配给安全仪表系统的安全仪表功能的安全完整性要求的离散等级（
４个等级中的１个）。
　　注：
ＳＩＬ４是安全完整性等级的最高等级，
ＳＩＬ１为最低等级。
［
来源：
ＧＢ
／
Ｔ２１１０９．１
—
２００７
，
３．２．７４
，
有修改］
３．８
　
风险减缓设备设施　
狉犻狊犽犿犻狋犻
犵
犪狋犻狅狀犱犲狏犻犮犲犪狀犱犳犪犮犻犾犻狋
狔
当发生火灾或可燃气体和有毒气体的泄漏时，
能减缓或减轻事故后果的设备设施。
　　注：包括工艺停车系统、消防灭火系统、事故通风系统、应急照明和疏散指示系统等。
３．９
　
风险减缓有效性　
犲犳犳犲犮狋犻狏犲狀犲狊狊狅犳狉犻狊犽犿犻狋犻
犵
犪狋犻狅狀
风险减缓设备设施减缓预期事故后果的程度。
　　注：防止可燃有毒气体泄漏或小型的火灾事件发展成为足以形成爆炸或人身伤亡的大型气团聚集，或者大型的火
灾事故。在及时有效时间内激活启动安全监测系统以减缓这类事件的严重程度。但风险减缓设备设施的执
行可能没有效果。例如：
●　消防灭火系统不能控制火势；
●　疏散报警系统不能够快速启动足以允许人员撤离；
●　人员不能按计划撤离。
４
　缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ＤＣ：诊断覆盖率（
Ｄｉａ
ｇ
ｎｏｓｔｉｃＣｏｖｅｒａ
ｇ
ｅ
）
ＥＳＤ：紧急停车（
Ｅｍｅｒ
ｇ
ｅｎｃ
ｙＳｈｕｔｄｏｗｎ
）
ＦＡＴ：工厂验收测试（
Ｆａｃｔｏｒ
ｙＡｃｃｅ
ｐ
ｔａｎｃｅＴｅｓｔ
）
２
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
ＦＴＡ：
故障树分析（
ＦａｕｌｔＴｒｅｅＡｎａｌ
ｙ
ｓｉｓ
）
ＨＡＺＯＰ：
危险与可操作性分析（
ＨａｚａｒｄａｎｄＯ
ｐ
ｅｒａｂｉｌｉｔ
ｙＳｔｕｄ
ｙ
）
ＭｏｏＮ：从“
Ｎ”中取“
Ｍ”（“
Ｍ”
ｏｕｔｏｆ“
Ｎ”）
１ｏｏＮ：
从“
Ｎ”
中取“
１
”（“
１
”
ｏｕｔｏｆ“
Ｎ”）
２ｏｏＮ：
从“
Ｎ”
中取“
２
”（“
２
”
ｏｕｔｏｆ“
Ｎ”）
ＭＴＴＲ：
平均恢复时间（
ＭｅａｎＴｉｍｅｔｏＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ
）
ＰＦＤａｖ
ｇ
：
要求时危险失效平均概率（
Ａｖｅｒａ
ｇ
ｅＰｒｏｂａｂｉｌｉｔ
ｙｏｆＤａｎ
ｇ
ｅｒｏｕｓＦａｉｌｕｒｅｏｎＤｅｍａｎｄ
）
ＳＡＴ：现场验收测试（
ＳｉｔｅＡｃｃｅ
ｐ
ｔａｎｃｅＴｅｓｔ
）
ＳＦＦ：安全失效分数（
Ｓａｆｅｔ
ｙＦａｉｌｕｒｅＦｒａｃｔｉｏｎ
）
ＳＩＦ：
安全仪表功能（
Ｓａｆｅｔ
ｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄＦｕｎｃｔｉｏｎ
）
ＳＩＬ：
安全完整性等级（
Ｓａｆｅｔ
ｙＩｎｔｅ
ｇ
ｒｉｔ
ｙＬｅｖｅｌ
）
ＳＩＳ
：
安全仪表系统（
Ｓａｆｅｔ
ｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄＳ
ｙ
ｓｔｅｍ）
ＴＩ
：测试间隔（
ＴｅｓｔＩｎｔｅｒｖａｌ
）
５
　通用要求
５．１
　开展有效性评估的阶段
５．１．１
　新建工程初步设计或施工图阶段应实施安全监测系统设计评估；
改扩建工程涉及到安全监测对
象或监测区域发生变化时，
也应对变化部分进行安全监测系统设计评估。
　　注：设计评估具体实施阶段由项目数据收集及输入条件决定。
５．１．２
　在安全监测系统投入运行前应实施安全监测系统投产前评估。
　　注：投产前评估通常在完成安全监测系统集成、
ＦＡＴ、安装、调试、人员培训、
ＳＡＴ、风险减缓设备设施验收，以及相
关操作、维护和检定规程制定后，投产阶段前。
５．１．３
　安全监测系统宜结合工艺／
安全仪表系统的复审周期，
复审周期不应超过５年。符合下列情形，
应实施安全监测系统功能复审：
———安全监测系统设计变更或退役前；
———可能出现对安全监测系统产生影响的工艺、设备等的修改实施前；
———如果出现与功能安全管理体系有关的严重安全事故或发现明显影响安全监测有效性的设计缺
陷时；
———国家或行业有新的规定或标准规范发布，并有复查要求时。
５．１．４
　对于已开展过有效性评估的同类型站场或装置可参考采用评估结论，但应做差异分析，并对差
异部分进行评估。
５．２
　评估内容
５．２．１
　安全监测系统有效性评估应包括安全监测有效性、安全监测系统安全可用性和风险减缓有效性
的评估。
５．２．２
　安全监测有效性评估应按照ＧＢ
／
Ｔ３９１７３执行。
５．２．３
　安全监测系统安全可用性评估应包括探测器和控制单元，安全监测系统的可用性指标与探测器
和控制单元的平均故障失效率相关，
平均故障失效率的评估方法应按照 ＧＢ
／
Ｔ２１１０９
（
所有部分）
执行。
　　注：安全监测系统安全可用性评估案例见附录Ｂ。
５．２．４
　风险减缓有效性应评估风险减缓设备设施的合规性。
　　注：风险减缓设备设施合规性评估审查资料清单见附录Ｃ。
５．２．５
　安全监测系统有效性指标，包括探测器覆盖率、安全可用性和风险减缓设备设施合规性，应根据
３
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
风险后果严重性确定，
见表１
。
表１
　安全监测系统有效性指标
风险后果严重性 探测器覆盖率 安全可用性（
Ａ）风险减缓设备设施合规性
Ⅰ６０％ 无要求 １００％
Ⅱ８０％ ≥
９０％ １００％
　同一保护区域或装置宜设置多台探测器，采用２ｏｏＮ 联锁逻辑时，探测器覆盖率可降为６０％。当单台设备故障或旁
路时，
联锁逻辑宜按照１ｏｏＮ 执行。
　　注１
：规定的风险后果等级可参照 ＨＡＺＯＰ报告设定，
以人身伤亡和财产经济损失为例：
●　后果Ⅰ：有人伤害、无人死亡或财产经济损失５００万元以内；
●　后果Ⅱ：有人死亡或财产经济损失超过５００万元（含）。
　　注２
：表中指标均为最低要求。
５．３
　人员要求
５．３．１
　有效性评估组成员应独立，独立性水平应符合表２的规定。
表２
　独立性水平
风险后果严重性 独立性水平
Ⅰ独立人员
Ⅱ独立部门或独立组织
５．３．２
　有效性评估组应由具备以下能力的人员组成：
———掌握安全监测系统相关的法律、
法规要求；
———具备安全监测系统工程知识和经验；
———具备探测器覆盖率评估的知识和经验（
需要时）；
———具备功能安全评估的知识和经验；
———具备对潜在风险或后果的理解，并能够对风险减缓有效性进行评判；
———能够了解新技术，并能判断新技术的新颖性和复杂性；
———以上任意一条要求至少有一名成员掌握。
５．３．３
　评估组总人数应不少于３人，高级资质人员人数应不少于三分之一。
５．３．４
　评估组人员应进行培训，理解并熟识自身职责范围内的审查内容、流程、依据和准则。职责分工
表见附录Ｄ。
５．４
　评估管理
５．４．１
　评估组织方应成立评估组，确认各成员的资质和职责。
５．４．２
　执行评估活动的人员应满足５．３的要求。
５．４．３
　评估组长应编制评估计划，计划应包括：
———评估范围；
———评估时间和地点；
———参与评估活动的人员、部门、组织或单位；
———需要的资源；
４
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２
———评估活动的安排；
———评估输出。
５．４．４
　在进行有效性评估之前，
评估计划应得到评估组织方的批准。
５．４．５
　评估组应根据评估计划进行评估管理和开展评估活动。
５．４．６
　评估组织方应向评估组提供安全监测系统的所有相关信息，包括先前执行的评估结果、通过该
评估提出的建议以及相应的整改报告。
５．４．７
　评估活动应文档化。
５．４．８
　评估结束后，
评估组应提供评估报告，
评估组织方宜对报告的完整性进行审查。
５．５
　评估报告
评估完成后，
应根据评估过程形成对应的评估报告，
并正式记录形成档案。报告内容应包括。
———项目背景：
项目立项的意义、
任务的由来、
项目概况等内容。
———评估依据：
应列出评估项目应用的法律、
法规、
技术规范和标准、
基础技术资料名称等相关
信息。
———评估目的。
———评估范围和内容。
———评估方法。
———评估过程：应明确描述评估过程，包括评估程序、工作进度和人员。
———评估结论与建议：应给出评估对象安全监测系统有效性的评估结果，指出存在的问题，提出合
理化建议。
———附件：包含评估工作表、培训记录、评估硬件、软件、工具表（评估过程中所用工具的名称、型号、
软件／
硬件版本、
公司名称、
功能描述及在评估项目中的使用情况）
及其他资料。
６
　安全监测系统设计评估
６．１
　评估依据
６．１．１
　评估依据应准确、可靠。
６．１．２
　应提供但不限于以下文件：
———消防工艺及仪表控制流程图（若需要）；
———工艺及仪表控制流程图；
———因果图或联锁逻辑图；
———设计说明书；
———设备汇总表；
———安全专篇（若有）；
———消防专篇（若有）；
———供货商可提供的设备ＳＩＬ认证资料或长期使用证明材料（
若有）；
———安全完整性验证报告（若有）；
———介质参数及工艺参数表；
———物料平衡组分表；
———总图；
———爆炸危险区域划分图；
———防火分区图；
———设备、设施平面布置图；
５
犌犅
／
犜４１２５３
—
２０２２

标签： #安全

摘要：

书书书犐犆犛２５．０４０犆犆犛犖１０中华人民共和国国家标准犌犅／犜４１２５３—２０２２过程工业安全监测系统有效性评估规范犛狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳犲犳犳犲犮狋犻狏犲狀犲狊狊犲狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳狊犪犳犲狋狔犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿犻狀狆狉狅犮犲狊狊犻狀犱狌狊狋狉狔　２０２２０３０９发布２０２２１００１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅳ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１…………………………………………...

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