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安全完整性等级SIL

根据IEC 61508的定义，安全完整性是在规定的条件下、规定的时间内，安全相关系统成功执行所要求的安全功能的概率。为了具体量化安全完整性，IEC61508定义了安全完整性等级(SIL)的概念，用于规定分配给电气/电子/可编程电子安全相关系统的安全功能的安全完整性要求。安全相关系统有4种安全完整性等级，安全完整性等级4是*高的，安全完整性等级1是*低的。安全相关系统的安全完整性等级越高，安全相关系统不能实现所要求的安全功能的概率就越低。

IEC61508 为每个安全完整性等级规定了必须满足的要求，但是达到某个SIL等级并不意味着系统就是**安全或可靠。满足某个SIL等级的要求，仅仅是提供了一种安全的可信度，具体而言，就是一个系统或功能失效的概率低于该SIL等级规定的失效概率。

确定安全完整性等级要基于危险与风险分析，不恰当的风险分析技术会导致安全相关系统的安全完整性等级过高或过低。安全完整性等级过高会造成不必要的过高的安全成本，安全完整性等级过低又会导致安全相关系统不能满足安全要求。

IEC61508将安全相关系统按照操作模式的不同分为：低要求操作模式、高要求操作模式或连续操作模式，并针对不同操作模式下的安全完整性等级规定了相应的目标失效量，见下表1和表2。低要求操作模式指的是，要求的操作频率每年不大于一次或不大于两倍的检测测试频率，否则均应作为高要求操作模式或连续操作模式。

表1 低要求操作模式下的安全功能目标失效量

SIL低要求操作模式（在要求时执行设计功能的平均失效概率）4321

≥10-5至＜10-4（低于10000年一遇）

≥10-4至＜10-3（低于1000年一遇）

≥10-3至＜10-2（低于100年一遇）

≥10-2至＜10-1（低于10年一遇）

表2 高要求操作模式下的安全功能目标失效量

SIL高要求或连续操作模式（每小时危险失效概率）4321

≥10-9至＜10-8

≥10-8至＜10-7

≥10-7至＜10-6

≥10-6至＜10-5

安全等级的划分

安全等级的划分有两种方式：定性的方式和定量的方式。

1) 定性的方式

如果按照定性的方式来划分，可以按照风险评估表，对风险按照伤害的严重程度（Se）以及暴露在危险环境中的频率和持续时间（Fr）危险事件发生的概率（Pr）和避免或限制伤害的概率（Av） 进行综合评价。一般在设计安全系统的过程中，采用该方式进行风险的分析。

表3 伤害的严重程度（Se）

Se伤害4321

多人死亡伤害，对环境产生严重后果

断手指，致人截肢或者死亡，长期对环境造成损害

严重伤害，暂时的较严重的环境损害

轻微伤害，小范围的环境轻微损害

表4 暴露在危险环境中的频率和持续时间（Fr）

频率>10min<= 1天>1天 ~ <= 2周>2周 ~ <= 1 年1 年

5

4

3

2

表5 危险事件发生的概率 (Pr)

发生的频率Pr等级非常高很可能可能很少几乎不发生

5

4

3

2

1

表6 避免或限制伤害的概率（Av）

是否可以避免的频率Av等级不可能避免很少能避免很可能避免

5

3

1

将伤害发生的概率CI＝Fr+Pr+Av 与伤害的严重程度Se进行综合评估，得到SIL等级：

表7 SIL等级xiangbaijiao

 概率CI3~45~78~1011~1314~15伤害Se432

1

SIL2	SIL2	SIL2	SIL3	SIL3
		SIL1	SIL2	SIL3
			SIL1	SIL2
				SIL1

2) 定量的方式