安全仪表系统的功能安全|阳宪忠等|清华大学出版社

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安全仪表系统的功能安全

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作者：阳宪忠等	出版社：清华大学出版社
译者：	丛书名：
出版日期：2007-10-1	上架日期：2007-9-30
ISBN：9787302152985	页数：228 版次：初版
开本：16开	装帧：平装

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【读者评论】

内容简介
本书以石油化工等流程工业中广泛采用的安全仪表系统为对象，介绍安全仪表系统功能安全的相关理论、方法与技术。全书以安全生命周期为主线，围绕在设计、实施、评估、运行、维护环节如何提高安全仪表系统的安全性、可用性展开讨论。书中介绍了功能安全的概念和基本术语；安全仪表系统的组成、冗余结构、典型解决方案；失效模式、失效数据。阐述了系统风险分析、可靠性建模、安全完整性水平选择的相关方法。提供了典型石化单元安全仪表功能的设计、分析、性能指标计算，以及改进设计的相关示例。本书力图内容深入浅出，图文并茂，在讲述功能安全基本原理方法的同时，也注重与工程实际应用相结合。本书可作为高等院校自动化类专业、与安全仪表系统相关的理工科其他专业的教学参考书，也可作为安全仪表系统设计人员、流程工业安全技术人员的培训教材或参考书。

目录
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第1章安全仪表系统概述
1．1引言
1．2安全仪表系统及其构成
1．3安全仪表系统与基本过程控制系统
1．4功能安全
1．5安全生命周期
1．5．1安全生命周期的各项活动
1．5．2分析阶段
1．5．3实现阶段
1．5．4运行阶段
1．6安全生命周期概念的特点
1．7保护层
第2章系统风险分析
2．1危险与风险
2．2后果分析
2．2．1定性方法
2．2．2半定量方法
2．2．3事故的统计分析
2．2．4定量方法：泄漏现象建模
2．3可能性分析
2．3．1统计分析
2．3．2故障传播模型法
2．3．3可能性分析实例
2．4保护层分析(LOPA)
2．4．1LOPA概述
2．4．2保护层和减缓事件
2．4．3LOPA的量化
2．4．4典型的保护层
2．4．5多重的初始事件
2．5确定安全功能
2．5．1常用的危险分析与风险识别
2．5．2根据PHA报告确定SIF
2．5．3根据工程文档确定SIF
第3章安全完整性水平及其选择
3．1安全完整性水平SIL
3．2可容忍风险
3．3必要的风险降低和SIL的关系
3．4风险矩阵
3．5风险图
3．6风险矩阵和风险图的校准
3．7SII分配’
第4章安全功能要求与安全完整性要求的规范
4．1不正确规范造成事故的原因
4．1．1管理制度
4．1．2工作内容
4．1．3评估时间的安排
4．1．4关键人员的协同参与
4．1．5明确职责
4．1．6培训与工具的支持
4．1．7规范的复杂性
4．1．8规范文档的完整性
4．1．9文档的最终评审
4．1．10规范的修改
4．2IEC61511中的安全规范要求
4．3规范的文档要求
第5章可靠性模型与失效数据
5．1安全仪表功能的失效模式
5．1．1危险失效
5．1．2安全失效
5．1．3通报失效
5．1．4无影响失效
5．1．5检测到和未检测到的失效及诊断覆盖
5．1．6共因失效
5．2设备矢效模式的分类
5．3可靠性指标定义
5．3．1可靠性
5．3．2有效性
5.3．3平均无故障时间
5．34平均修复时间和维修率
5．3．5平均故障间隔时间
5．3．6失效率
5．3．7安全失效概率(PFS)和要求时失效概率(PFD)
5．3．8平均无安全故障时间(MTTFS)和平均无危险故障时间(MTTFD)
5．4可靠性建模
5．4．1可靠性框图
5．4．2故障树分析
5．4．3马尔可夫模型
5．5失效数据
5．5．1工业失效数据库
5．5．2失效模式和诊断有效性数据
5．5．3具体设备的失效数据
5．5．4失效数据比较
5．5．5失效数据未来的发展
第6章安全仪表系统的冗余结构
6．1控制器的基本组成
6．21001：单通道系统
6．2．11001的PFD故障树
6．2．21001的PFS故障树
6．2．31001的马尔可夫模型
6．31002：双通道系统
6．3．11002的PFD故障树
6．3．21002的PFS故障树
6．3．31002的马尔可夫模型
6．42002：双通道系统
6．4．12002的PFD故障树
6．4．22002的PF、S故障树
6．4．32002的马尔可夫模型
6．5100iD：双通道系统
6．5．1100iD的PFI)故障树
6．5．21001D的PF、S故障树
6．5．31001D的马尔可夫模型
6．62003：三通道系统
6．6．12003的PFD故障树
66．22003的PFS故障树
6．6.32003的马尔可夫模型
6．71002D结构
6．7．11002D的PFD故障树
6．7．21002D的PFS故障树
6．7．31002D的马尔可夫模型
第7章功能安全的相关因素
7．1安全管理
7．1．1工作内容与时间安排
7．1．2人员
7．1．3人员之间的交流
7．1．4文档编制
7．2硬件
7．2．1故障安全型系统和非故障安全型系统
7．2．2失效模式
7．2．3系统诊断
7．2．4最小化共因失效
7．2．5机柜尺寸和布局
7．2．6环境
7．2．7电源
7．2．8接地
7．2．9开关和继电器的选择
7．2．10旁路
7．2．11功能测试
7．2．12保安性
7．2．13人机接口
7．3软件
7．3．1软件生命周期
7．3．2程序和语言类型
7．3．3软件性能的量化问题
7．3．4测试软件
第8章安全仪表功能的典型解决方案
8．1概述
8．2结构约束
8.2．1IEC61508中的结构约束
8．2．2IC61511中的结构约束
8．3SII1的典型结构
8．4SII2的典型结构
8．5Sll3的典型结构
8．6各种方案的硬件共同事项
第9章安全仪表系统的功能测试
9．1安全功能的功能测试
9．2测试频率
9．3测试职责
9．4测试条件与过程
9．5文档记录
第10章安全生命周期成本
10．1安全成本与经济效益
10．2固定成本
10．2．1系统设计成本
10．2．2购置成本
10．2．3安装成本
lO．2．4启动成本
10．3运行成本
10．3．1I．程更改
10．3．2消耗成本
10．3．3固定维护成本
10．4系统失效成本
10．4．1基于时间的失效成本
10．4．2基于事件的失效成本
10．5资金的时间价值
10．5．1贴现率
10．5．2现值
10．5．3年金
10．6安全仪表系统生命周期成本
第ll章循环氢加热炉安全仪表功能的设计与分析
11．1循环氢加热炉的安全仪表系统设计
11．1．1加氢裂化装置简介
11．1．2循环氢加热炉的安全仪表功能
11．1．3循环氢加热炉安全仪表系统的组成
11．2燃气压力安全仪表系统的功能安全分析
11．2．1安全控制的风险矩阵
11．2．2燃气压力安全仪表功能的SIL选择
11．2．3安全性能的指标计算
11．3燃气压力安全仪表系统基于传感器的改进设计
11．3．1传感器全冗余的1002改进方案
11．3．2传感器全冗余的2002改进方案
11．3．3传感器简化配置的改进方案
11．4燃气压力安全仪表系统基于执行机构的改进设计
11．4．1执行器冗余配置
11．4．2执行器非冗余配置
11．5基于测试周期的改进
11．5．1测试周期缩短到半年
1l，．5．2测试周期缩短到3个月
115．3执行器自检与缩短测试周期
11．5．4关于选择失效率小的仪表
11．5．5关于执行器改进方案的结果分析
11．6改进设计小结
第12章采油平台典型安全仪表系统分析
12．1采油平台SIS简介
12．2SIF确定与SIS的组成
12．3SIL的确定
12．4分析与改进
附录A概率基础
A1古典概率
A2统计概率
A3概率的性质
A4概率的加法运算
A5条件概率
A6全概率公式
A7贝叶斯公式
A8事件独立性
附录B连续时间马尔可夫建模
B1单一木可维修组件
B2单一可维修组件
B3有限状态概率
B4多失效模式
附录C安全数据示例
C1一般信息
c2失效率数据
C3应用示例

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