Lecture Sil Determination

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Logic solver

Final elementsInput elements

http://www.puffer.com/

Example:

 

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LT

PT

PT

GD

GD

LT

Logic unit

GD

Logic unit

SIF

An emergency

shutdown system

A fire and gassystem

SIF

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≥ 10−5

 

≤ 10−4 ≥ 10000

 

  ≤ 100000

  

≥ 10−4

 

≤ 10−3 ≥ 1000

 

  ≤ 10000

  ≥ 10−3

  ≤ 10−2 ≥ 100    ≤ 1000

 

≥ 10−2

 

≤ 10−1 ≥ 10

 

  ≤ 100

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Increasing risk 

EUC risk  Tolerable

risk 

Residual

risk 

Risk reduction by

other risk reduction

measures

Risk reduction by

other technologysafety-related

systems

Risk reduction by

E/E/PEsafety-related

systems

Necessary risk reduction

Actual risk reduction

(Adapted from IEC 61508-5)

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         =   1PFD

Hazardous

event

C2f d

Avoided by SIS*

Yes

No

1-PFD C1

f res

Risk reduction: How many times

that the frequency is reduced

by having the SIF

Accident

f res: Residual frequency

f d: Demand frequency

f tol: Tolerable frequency

No accident

PFD

f d . PFD = f res < f tol*Or more precisely , the SIF

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Logic solver

Voted 1oo3 (for safety)

Failure rate: λ  Test interval: τFraction that are common cause failures: β

PFDIE  [ (1-β)λτ]3 /4 + βλτ/2≈

PFD PFDIE + PFD LS + PFDFE≈

Example - input elements:

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Starting point

 for risk reduction estimation

a

b

1

1

2

2

23

3

34

4

C  = Consequence parameter 

F  = Exposure time parameter 

P  = Probability of avoiding the hazardous event

W = In the absence of the SIF under consideration

a

a

1

--- ---

---

---  = No safety requirements

a  = No special safety requirements

b  = A single SIF is not sufficient

1, 2, 3, 4 = Safety integrity level

W W W123

C

C

C

C

F

F

P

P

P

A

B

D

C

A

B

FF

P

P

P

A

B A

B

A

B

B

A

A

F

F P

PA

B

B

X

X6

X5

X4

X3

X2

1

Generalized arrangement(in practical implementations

the arrangement is specific to

 the applications to be covered

by the risk graph)

Source: (IEC 61511, 2003)

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      A    

      B     

    

    

   

     

      C     

     

      D    

     

     

    

   

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     = 0.1    

 

       

       

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     A    

   

 

 

     

     B  

    

 

    

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     A    

   

    

      A     

 

   

 

   

   

   

   

   

   

 

     B  

    

        A        

 A    B  

 

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     1  

   

    

      

   

    

     2  

   

    

   

   

    

     3    

    

   

   

   

   

     i

    

       f d  

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W i · P F DSIF = f   

  < f    

       

       

f    

  =  f 

   

PLLα        

   f    

       

       α    

 

     

 

   

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  f tol     

       

      

       B   

      

        B   

    A        A        

      

   

E ∗(N ) = 0.1 · 0.1 · 0.1 = 0.001       

   

f    

  =  IRPAAC 

E ∗(N )α

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  f tol     

    

     

  f tol    

       

    

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         1         2        3     

P F DrequiredSIF  =   f    

W i

   

       i      

 

   

   

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Inherently safer design

Control

Supervisory

Preventive

Mitigative

Barrier

Limitation

Response

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