美国留学

相信大家都熟悉PST（过程安全时间）这个词。许多功能安全标准和法规中也解释了过程安全时间的定义。例如，需要在SRS安全要求规范中明确说明。过程安全时间的具体值。进程安全时间的长短与SIF循环的执行时间密切相关。如果过程安全时间太短，可能会减少SIF动作时间，同时也会增加SIF循环的响应时间。因此，它对变送器、SIS系统和阀门的要求提出了非常高的要求。

前段时间，我在化工365平台上和大家一起研究了安全要求规范（SRS）的一些内容。在分享过程中，我结合一些同学的反馈和一些参考文献，简单解释了过程安全时间（PST）。本文将对流程安全时间进行简单总结和总结。具体内容如下：

过程安全时间PST 的定义（国内外标准怎么说） 1.《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第4部分：定义和缩略语》 GB/T 20438.4-20173.6.20 过程安全时间过程安全时间从EUC 或EUC 控制系统故障导致潜在的故障开始计算。危险事件到EUC 中为防止危险事件而必须采取的操作完成之间的时间间隔。分析：由上可见，过程安全时间的起点是过程发生的趋势，一般是事故链的原因，如控制回路故障、泵故障、操作失误等，而终点是危险事件的发生。 2.《化工安全仪表系统安全要求规格书编制导则》 TCIS 71001-20213.21 过程安全时间过程安全时间是指当SIF发生时，过程参数发生偏差或基本过程控制系统发生故障（可能导致危险事件）到发生危险事件之间的时间。不行动。分析：从上面可以看出，过程安全时间的起点是过程参数的偏差，实际上是原因的发生，或者是一些典型故障的发生，终点是某个事件的发生。危险事件。 3. IEC 61508.4-20103.6.20 过程安全时间EUC 或EUC 控制系统中发生的可能导致危险事件的故障与EUC 中必须完成操作的时间之间的时间段以防止危险事件的发生。分析：由上可知，过程安全时间的起点是引起变化的潜在故障或故障。这里对终点的介绍与国家标准略有不同，但从整体时间的计算来看，差异并不大。 4. IEC 61508.6-2010对于1oo1和2oo2投票组在高要求或连续运行模式下运行，E/E/PE安全相关系统在检测到危险故障后始终达到安全状态；为了实现这一点，需求之间的预期间隔至少比诊断测试间隔大一个数量级，或者诊断测试间隔和达到安全状态的时间之和小于过程安全时间。分析： 从上面IEC61508的表达式可以看出，比较了SIF的执行时间和PST的过程安全时间。 SIF 回路的整个响应时间（检测+传输+动作）必须小于过程安全时间。 5. IEC 61511.1-20163.2.52.1 过程安全时间过程或基本过程控制系统（有可能引发危险事件）发生故障与不执行SIF 时发生危险事件之间的时间段。 Entry: 的注释1 这只是进程的一个属性。考虑到任何过程滞后（例如容器的冷却），SIF 必须尽快检测到故障并完成其操作，以防止危险事件的发生。分析：过程或基本可能导致危险事件的过程控制系统故障与在不执行SIF 的情况下发生危险事件之间的时间段。注1：这只是进程的一个属性。 SIF 必须尽快检测故障并完成其操作，以防止发生危险事件，同时考虑到任何过程滞后（例如容器冷却）。 6. API 556-2011(2019)3.4.1.1 过程安全时间过程安全时间是指导致不可接受的过程偏差的起始事件与危险事件之间的时间间隔。分析：过程安全时间是导致不可接受的过程偏差和危险事件的初始事件。危险事件之间的时间间隔。 7. CCPS 《GUIDELINES FOR SAFE AND RELIABLE INSTRUMENTED PROTECTIVE SYSTEMS》 过程安全时间——过程或其控制系统中发生故障与危险事件发生之间的时间段。分析：过程或其控制系统中发生故障与危险事件发生之间的时间段。时期。

8. DEP 32.80.10.10-Gen.过程安全时间过程可以在没有保护和存在需求的情况下运行而不会进入危险状态的时间段。过程安全时间决定了IPF的动态响应要求。分析：过程可以在没有任何保护且无需进入危险状态的情况下运行的时间段。过程安全时间决定了IPF的动态响应要求。

根据多个标准，过程安全时间是指从过程参数发生偏差（初始事件发生）到危险事件发生的时间，如上图所示。这个时间可以借助一些工具来计算。

过程安全时间的计算PST（定性定量分析方法）（一）方法介绍

计算过程安全时间的方法有很多种。一般来说，PST过程安全时间的计算可以分为以下几类：

1. 定性分析（QA）

对于某些PST计算，计算要么耗时，要么需要使用其他软件，成本相对较高。在这种情况下，可以采用定性方法来估计PST，这需要分析团队的人员具有丰富的经验。

2. 定量简化分析（QSA）

对于定量简化的PST计算方法来说，相对简单，数学运算也比较容易，不需要Aspen HYSYS这样的仿真软件。

3.定量动态分析（QDA）

该方法适用于复杂的场景建模，过程系统的行为需要使用Aspen HYSYS等仿真软件进行模拟计算，可以真实地或接近现实地预测系统行为。

至于使用哪种方法进行PST计算，需要检查SIF类型并确定哪种方法适合。您可以参考下表进行选择。

(2) 计算过程示例

本节介绍了一种基于分析方法的定量简化计算方法，该方法考虑了已知的设备设计参数。首先确定与危险事件发生最密切相关的过程变量，然后确定报警值和危险事件发生时的值（设计参数）。将设计参数与报警值之间的值差除以变化率即可得到估计的PST。例如，当容器压力升至设计压力以上时，可能会立即发生超压泄漏。 PST是利用容器设计压力与压力报警值之差的压力变化率来估算的。具体计算公式如下：

一般来说，不同工艺参数的变化趋势是不同的。变化率的选择可以基于专业计算软件进行模拟，也可以根据过去的趋势变化图（DCS历史数据）找出变化趋势最大的值。粗略计算。

上述计算只是分析团队经验不足时对PST的估计。如果想要得到更准确的值，需要使用Aspen HYSYS等仿真软件来模拟计算。

计算出的PST 还可用于警报管理，以确定操作员的响应时间和警报优先级设置。

操作员的响应时间基于“检测-理解-决定-行动”的原则。对于操作人员来说，必须有足够的时间来发现问题，了解问题的性质和程度，并处理问题。为此，响应时间必须小于计算的PST。这和我们做SIL评估时一样，当一个报警作为IPL时，我们需要判断响应时间。一般来说，操作员的响应时间至少需要20-30分钟（EEMUA-191, 2007）。当然，这个响应时间的长短也与人员的操作要求密切相关。有些动作可能需要操作部分远程阀门才能完成，有些则需要现场确认，所以具体时间需要根据场景来确定。

SIF响应时间（检测+逻辑处理+执行动作）

过程安全时间通常用来衡量SIF的响应能力。一般来说，SIF从检测、逻辑处理到执行元件最终动作完成的总响应时间（各子系统响应时间之和）不大于PST。一半，这个值一般是根据过去的经验和一些国外文献，具体时间需要计算。如果SIF响应时间按照0.5 PST确定，则可能比某些标准规定的执行器动作时间长。那么，SIF响应时间应该控制多长呢？其实可以参考标准对执行器动作完成时间的要求，因为从发射器到逻辑处理器再到信号到达执行器的时间很短，通常在毫秒级别，然后响应该SIF的时间可以将几秒添加到组件动作完成时间作为SIF响应时间。

总结

过程安全时间（PST）客观地反映了某一设备或电路从最初发生故障到最终发生事故的时间间隔，与过程的变化趋势有很大关系。为了防止安全事故的发生，需要采取一些安全措施，在有效时间内遏制事故的发生。因此，可靠性高、响应灵敏的SIF应运而生。 SIF 必须在PST 的安全时间内完成。采取某些措施以避免发生事故。

参考文献：1.《Determination of Alarm Safety Response Time》 研讨会系列第161 号2016 IChemE2。《PROCESS SAFETY TIME (PST)》 艾玛德·加瓦尼尼2021