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作者：王金江1;叶文聪1,2,3;魏振强2,3;张来斌1,3
单位：1.中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院;2.中国石油集团安全环保技术研究院有限公司;3.国家市场监督管理总局重点实验室(油气生产装备质量检测与健康诊断)
摘要：为评估复杂场景下原油集输站场安全仪表系统(Safety Instrumented System, SIS)的安全完整性等级(Safety Integrity Level, SIL),提出基于系统理论过程分析(System Theoretic Process Analysis, STPA)和蝴蝶结(Bow-tie)模型-保护层分析(Layer of Protection Analysis, LOPA)的SIL评估方法。首先应用STPA对站场进行系统化危害辨识，其次根据STPA元素与Bow-tie模型的映射关系，构建Bow-tie-LOPA保护层评估模型，量化风险降低因子(Risk Reduction Factor, RRF)并确定目标SIL等级，最后采用马尔可夫模型验证联锁回路的完整性。以某站场储罐液位连锁系统为例进行案例分析，得出在储罐溢流场景下，财产损失和环境破坏后果RRF最大(28),液位高高联锁为SIL1,回路整体失效概率为4.95×10~(-3),满足完整性等级要求；浮盘落底场景RRF为4.4,液位低低联锁无完整性等级要求。将所提方法与传统方法比较，评估结果等级一致，但分析过程更加全面、可视化程度更高，分析结果减少了8.89%的误差。
关键词：安全工程;原油集输站场;安全完整性等级评估;系统理论过程分析;蝴蝶结模型;保护层分析
基金资助：国家自然科学基金重点项目(52234007); 中国石油天然气集团有限公司科技项目(2023DJ6508)
