GB/T 21109.1-2007 過程工業領域安全儀錶係統的功能安全　第1部分：框架、定義、係統、 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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圖書標籤:

• GB/T 21109
• 1-2007
• 過程工業
• 安全儀錶係統
• 功能安全
• 標準
• 工業安全
• 風險評估
• 自動化
• 儀錶控製
• 安全工程

店鋪： 國建科圖書專營店

齣版社： 中國標準齣版社

ISBN：155019389

商品編碼：29250352675

GB/T 21109.1-2007 過程工業領域安全儀錶係統的功能安全　第1部分：框架、定義、係統、硬件和軟件要求 【標準編號】 GB/T 21109.1-2007 【標準名稱】 過程工業領域安全儀錶係統的功能安全　第1部分：框架、定義、係統、硬件和軟件要求 【英文名稱】 Functional safety-Safety instrumented systems for the process industry sector-Part 1:Framework definitions system hardware and software requirements 【齣版單位】 中國標準齣版社 【中標分類】  >  >  【ICS 分類】 25.040 【代替標準】 【發布部門】 中華人民共和國國傢質量監督檢驗檢疫總局 中國國傢標準化管理委員會 【歸口單位】 全國工業過程測量和控製標準化技術委員會 【起草單位】 機械工業儀器儀錶綜閤技術經濟研究所、上海自動化儀錶股份有限公司技術中心等 【發布日期】 2007年10月11日 【實施日期】 2007年12月1日 【齣版日期】 2007年11月 【開本頁數】 16 開 / 63 頁 【標準定價】 57.00 元

相關公告

 [2007-12-18]

內容簡介   引用標準

GB/T 21109的本部分規定瞭安全儀錶係統的規範、設計、安裝、運行和維護要求，具體包括係統結構、硬件配置、應用軟件和係統集成等方麵的要求。

聚焦於特定領域的安全標準：GB/T 21109.1-2007 之外的工業安全實踐與技術探討 本冊資料旨在構建一個涵蓋廣泛工業領域，但避開《GB/T 21109.1-2007 過程工業領域安全儀錶係統的功能安全 第1部分：框架、定義、係統》所限定的特定範圍的工業安全管理與工程技術概覽。本書將深入探討在不同行業背景下，特彆是那些功能安全標準（如IEC 61508/61511係列）的適用性存在差異或需要補充特定行業知識的場景中，所必需的安全體係構建、風險評估方法論以及先進的非功能安全相關控製技術。 第一章：超越過程工業——特定行業安全風險建模與管理 本章將重點解析石油天然氣、采礦業、航空航天、生物製藥以及重型機械製造等非傳統“過程工業”領域的獨特安全挑戰。 1.1 采礦業的安全視角：地下作業的通風、瓦斯與岩層穩定性 不同於管道和反應堆，采礦業的安全關注點在於瞬態、高能量釋放事件的預防和控製。我們將詳細分析： 瓦斯（甲烷、氫氣）的實時監測與抑製係統： 討論基於傳統傳感器網絡（非SIL評級設備，側重於早期預警和環境響應）的通風管理策略，以及與防爆電氣設備選型規範的關聯。 岩層動力學與地壓監測： 介紹如何使用基於有限元分析（FEA）的結構健康監測（SHM）係統來評估支護結構的完整性，重點在於基於閾值的報警和人員撤離流程，而非SIL級彆的自動停機邏輯。 人員定位與應急響應： 探討低功耗廣域網（LPWAN）技術在地下定位中的應用，以及非功能安全係統如何支持快速、低延遲的應急救援路徑規劃。 1.2 航空航天製造中的質量與過程安全 航空航天領域對係統安全性的要求極高，但其安全關注點往往側重於材料的可靠性、裝配的精確性以及環境測試的符閤性。 關鍵裝配過程的防錯（Poka-Yoke）設計： 探討如何通過機械和軟件輔助手段確保關鍵部件的裝配順序和扭矩的正確性，其目標是“零缺陷製造”，而非過程連續性安全。 高可靠性供應鏈管理： 分析如何追溯原材料的冶金性能和熱處理記錄，以及建立非電子控製係統的質量審計鏈條。 1.3 重型機械與人機交互安全 本節關注移動式和固定式大型工業機械（如起重機、壓鑄機）的安全，強調操作人員的直接乾預和安全距離維護。 安全周界保護（Safeguarding）： 詳細闡述光幕、安全地毯、激光掃描儀等設備在建立動態安全區域中的應用，重點在於其響應時間、故障檢測機製以及與機械聯鎖（Interlocking）的集成，而非直接的邏輯安全完整性等級（SIL）要求。 可重構安全邏輯（Reconfigurable Safety Logic）： 討論現代工業機器人或大型CNC設備中，如何通過高級人機界麵（HMI）動態調整工作包絡綫和速度限製，以適應不同的工件和操作員配置。 第二章：係統工程視角下的風險評估與量化方法 本章將迴顧並擴展通用工業風險評估工具，尤其關注那些不直接與功能安全儀錶係統（SIS）生命周期掛鈎的分析方法。 2.1 基於事件樹分析（ETA）的非自動化事故後果預測 ETA在過程安全中的應用廣為人知，但本章將側重於如何利用ETA來評估缺乏高等級自動化保護的係統（如僅有人工操作乾預的場景）的事故鏈發展。 人工乾預概率（HAP）的量化： 探討如何根據操作員培訓水平、疲勞模型以及操作界麵復雜度來估算在特定警告齣現後，人員能夠正確采取行動的概率，並將其納入整體風險模型。 非工程控製的有效性評估： 分析安全規程、培訓記錄和作業許可製度（Permit-to-Work）在風險降低中的貢獻權重。 2.2 故障模式與影響分析（FMEA）的擴展應用 傳統FMEA常用於設備設計階段。本章探討如何將其應用於整個操作周期。 過程 FMEA (PFMEA)： 將分析單元從單個組件擴展到連續的操作步驟，識彆步驟間的串擾和潛在的“次級故障”如何纍積。 維護流程的 FMEA： 分析維護操作（如閥門切換、儀錶校準、臨時旁路連接）中引入人為錯誤和疏忽的潛在後果，並設計相應的“維護前安全檢查錶”和雙人復核程序。 第三章：操作可靠性與人為因素工程 過程安全的關鍵環節在於人與設備之間的有效交互。本章聚焦於操作環境設計、HMI的可用性以及持續的人員能力維護。 3.1 可靠性操作界麵（HMI）的設計原則 本節避免討論SIS的圖形化界麵要求，而是側重於提高日常操作效率和降低誤操作率的“基本信息顯示”原則。 信息密度與關鍵指標的層次化呈現： 探討如何根據認知負荷理論，設計報警和狀態顯示的優先級，確保操作員在信息過載時仍能迅速識彆“需要行動”的事件。 控製器的反饋機製： 分析物理反饋（觸覺、聽覺）與視覺反饋（顔色、閃爍）的配閤使用，以增強操作員對已執行指令的確認感。 3.2 應對係統復雜性：變更管理與知識保留 在不涉及功能安全生命周期管理的前提下，本章探討組織層麵對技術知識和操作流程的維護。 小型、漸進式變更的纍積風險： 分析看似無害的控製邏輯微調、傳感器更換或儀錶升級，如何在長期內侵蝕原有的安全裕度。強調嚴格的“技術變更請求”（MOC）流程，關注文檔更新的及時性與準確性。 知識轉移與技能衰減管理： 探討針對關鍵崗位的知識保留策略，包括建立基於案例的“故障復盤數據庫”，以及設計模擬器或高保真工作站來維持操作員在“低頻/高後果”事件下的響應能力。 第四章：環境適應性與非功能性安全控製技術 本章探討瞭在極端或動態工作環境下，確保設備和流程穩定運行所需的技術手段，這些技術通常不屬於SIL評級係統的範疇，但對係統整體可用性至關重要。 4.1 惡劣環境下的傳感器與執行器選型 超越防爆等級（Ex等級）本身，本節關注材料科學和物理耐受性。 耐腐蝕與抗磨損策略： 針對含有高濃度鹽霧、酸性氣體或高磨粒介質的工況，探討特種閤金（如哈氏閤金、鈦材）在儀錶和閥門體上的應用，以及如何通過設計（如無死角設計）來延長儀錶維護周期。 熱穩定性與漂移控製： 分析高溫或劇烈溫度波動對測量精度的影響，介紹主動或被動式溫度補償技術在壓力、流量等測量中的應用，確保即使在非安全聯鎖的正常控製迴路中，測量準確性也能維持在工藝要求範圍內。 4.2 工業物聯網（IIoT）與預測性維護的應用 本章側重於利用大數據和先進算法來提升設備健康狀態，從而減少計劃外停機，間接提升瞭工廠的整體安全性和可靠性。 基於振動和聲學的異常早期檢測： 討論如何部署高頻采集節點，通過傅裏葉變換和機器學習算法識彆泵、壓縮機或電機軸承的初期損傷特徵，提前安排維修，避免災難性故障。 數字孿生在操作員培訓中的集成： 探討如何利用高保真過程模擬器（數字孿生）來訓練操作員應對傳感器失效、執行器卡滯等“非功能安全報警”事件，從而鞏固其在實際運行中的應急判斷力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名新入行的安全工程師，對於安全儀錶係統（SIS）的學習還處於一個初級階段。這本書的書名，特彆是“功能安全”，對我來說是一個非常核心且具有吸引力的概念。我理解“功能安全”強調的是係統在失效情況下，仍然能夠保持在安全狀態，或者能夠主動地轉移到安全狀態。在我看來，這比單純的故障防護更為重要。這本書的“第1部分：框架、定義、係統”，似乎為我提供瞭一個學習SIS的“入門指南”。我非常希望書中能夠用通俗易懂的語言，為我解釋清楚“框架”到底意味著什麼，它是如何組織和指導SIS的整個生命周期的？“定義”的部分，我期待能清晰地理解諸如“失效”、“風險”、“安全完整性等級”等基本概念，並且知道它們在SIS語境下的具體含義。而“係統”的闡述，我希望它能夠像一幅藍圖一樣，讓我看到SIS的整體結構，瞭解各個子係統是如何協同工作的，以及它們各自在功能安全方麵扮演的角色。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的角度齣發，對於《GB/T 21109.1-2007 過程工業領域安全儀錶係統的功能安全 第1部分：框架、定義、係統》這本書，我最為關注的是其中對於“框架”和“定義”的闡述。在技術日新月異的當下，缺乏統一、清晰的定義和框架，很容易導緻理解上的偏差和實踐上的混亂。尤其是在一個涉及安全如此敏感的領域，一個嚴謹的術語體係和一套完整的邏輯框架，是所有後續工作的基礎。我希望書中能夠為我們提供一個權威的、易於理解的語言平颱，確保所有參與到SIS設計、實施、維護的人員，都能站在同一個認知高度上。這對於跨部門、跨團隊的協作尤為重要。例如，對於“安全完整性等級（SIL）”的界定，不同人可能有不同的理解，一旦在這個最基礎的定義上齣現分歧，那麼整個係統的風險評估和設計都會受到影響。這本書能否提供一個清晰的、可操作的定義體係，並在此基礎上搭建一個邏輯嚴謹的框架，來指導整個SIS生命周期的管理，是我非常期待的部分。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是一名在化工行業有多年經驗的老技術員，親身經曆過幾次差點發生的事故，深知安全儀錶係統（SIS）的重要性，也見過一些因為標準不明確或執行不到位而造成的隱患。這本書的齣現，讓我看到瞭希望。它聚焦於“功能安全”這一核心，我相信其內容必然是對SIS安全性的深度挖掘。尤其是“框架、定義、係統”這幾個關鍵詞，預示著這本書將從宏觀到微觀，係統地梳理SIS的各個方麵。我期待它能提供一套清晰的“框架”，指引我們如何從源頭開始，進行全麵的風險評估，並據此設定閤理的設計目標。而“定義”部分，我希望它能像一本“字典”，為我們提供行業內統一、準確的術語解釋，避免因為理解偏差而帶來的誤操作。最後，“係統”部分，我希望能詳細瞭解SIS的各個組件，如傳感器、邏輯單元、執行器等，以及它們在不同工況下的行為錶現，這樣我們纔能更好地進行維護和故障排除，確保係統始終處於最佳的安全運行狀態。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，在我看來，無疑為過程工業領域安全儀錶係統的安全管理注入瞭一股強勁的專業力量。作為一名在生産一綫摸爬滾打多年的工程師，我深切體會到在復雜多變的工業環境下，確保人員、設備和環境的安全是多麼至關重要。安全儀錶係統（SIS）作為保障這一目標的關鍵技術，其規範化、標準化顯得尤為迫切。這本書的標題，尤其是“功能安全”這個詞，直接觸及瞭問題的核心。它不僅僅是關於安裝一套設備，更是關於如何確保這套係統在最關鍵的時刻能夠可靠地執行其安全功能，從而避免災難性的後果。我想，書中會詳細闡述功能安全的各個層級，從硬件的故障率、軟件的設計原則，到整個係統的風險評估和驗證流程，都會有深入的探討。對於我們這些直接接觸和維護SIS的工程師來說，理解這些理論基礎，並將其轉化為實際操作中的嚴謹性，將是提升工作質量和安全水平的關鍵。我特彆期待書中能夠提供一些具體的案例分析，讓我們能夠將理論與實踐相結閤，更好地理解和應用這些標準。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在安全管理部門工作的專業人士，我看待這本書的視角更側重於其作為指導性文件，在整個過程工業安全管理體係中的作用。這本書的標題——“框架、定義、係統”——暗示瞭其基礎性地位。我預設書中會建立一個清晰的、符閤國際慣例的功能安全管理模型，並在此基礎上對各個關鍵術語進行嚴謹的定義。這對於我們製定內部的安全政策、流程以及進行相關的培訓至關重要。想象一下，如果我們的安全管理團隊，能夠依據這樣一份國傢標準，來統一對安全儀錶係統的認識和要求，那麼在整個企業範圍內推行安全管理將更加順暢。書中關於“係統”的闡述，我期待它能涵蓋SIS的各個組成部分，從傳感器、邏輯控製器到執行器，以及它們之間的接口和通信。理解這些係統的基本構成和工作原理，對於我們進行有效的風險分析，識彆潛在的失效模式，並采取相應的預防和緩解措施，具有不可替代的作用。