ICS 13.110 CCS N 10 中华人民共和国国家标准 GB/T41254—2022 爆炸保护系统的功能安全评估方法 Functional safety assessment method of explosiveprotective system 2022-10-01实施 2022-03-09发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41254—2022 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 功能安全评估通则 4 5 功能安全评估程序 文件记录 附录A（资料性） 功能安全评估示例 附录B（资料性) 失效识别方法 12 参考文献 图1 爆炸保护系统功能安全评估流程 图A.1 除尘器的爆炸抑制和隔离系统 图A.2 系统功能框图 图 B.1 电源的故障树分析 13 表 A.1 HRD灭火器部件失效率的示例 表A.2 HRD灭火器部件失效的后果和危险程度 10 表A.3 爆炸抑制功能要求时的平均失效概率（PFDavg） GB/T41254—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由中国机械工业联合会提出 本文件由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 乐环保股份有限公司、国家防爆设备质量监督检验中心（广东）普瑞泰格（南京）安全设备有限公司、 中国特种设备检测研究院、广东工业大学。 本文件主要起草人：王新华、熊文泽、林卫波、史学玲、梁峻、裘坤、孟邹清、刘瑶、张岩、蒋漳河、钟圣俊 杨勇、汤鹏、朱杰、刘晓亮、靳江红、邵伟、陈朝阳、黄剑锋、谢小鹏、陈祖志、马雷、周有铮、闫炳均、任军民、 刘爱华、帅冰、朱明露、张亚彬。 1 GB/T41254—2022 引言 为了保证爆炸性环境用爆炸保护系统设计和制造的功能安全评估程序和信息的一致性，需要对其 进行标准化。 功能安全评估是一种工具，它提供了制造商和用户之间的基本联系。本文件针对爆炸性环境用爆 炸保护系统建立了一套实现功能安全、可靠性和有效性的方法， 当爆炸的发生不可避免时，爆炸保护系统可立即终止爆炸和/或限制其影响，并将发生的爆炸风险 减小至可接受水平。在设计爆炸保护系统时，通过对系统的预期故障进行适当分析，可有效地提高和保 证爆炸保护系统的功能安全。因此，有必要对爆炸保护系统进行功能安全评估。本文件可以为爆炸保 护系统提供决策建议，并指导特定类型爆炸保护系统功能安全相关标准的制定。 GB/T41254—2022 爆炸保护系统的功能安全评估方法 1范围 本文件描述了爆炸性环境用爆炸保护系统功能安全评估方法的术语和定义、评估通则、评估程序及 文件记录 本文件适用于爆炸保护系统在设计、制造、使用、维护及检测检验等环节的功能安全评估 本文件不适用于以下情况： 潜在点燃源的识别和点燃危险的风险评估； 一爆炸危险环境监测系统的功能安全评估； 一特定类型的爆炸保护系统的符合性验证。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T2900.35一2008电工术语爆炸性环境用设备 GB/T20438（所有部分）电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 3术语和定义 GB/T20438（所有部分）和GB/T2900.35一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 失效failure 在任何系统项目、部分项目、任何管理功能任务或程序中，不执行或不按照预先规定执行的事件，或 不可操作的状态。 3.2 爆炸保护系统explosiveprotectivesystems 用于及时终止初期爆炸和/或限制爆炸影响范围的具有独立功能的系统 3.3 （爆炸保护系统）功能安全functionalsafety（ofexplosiveprotectivesystems） 与爆炸保护系统（包含安全相关装置）的预期用途和完整性有关的整体安全的一部分。 注1：功能安全取决于爆炸保护系统及其他安全相关系统的正确施行。 注2：本定义与GB/T20438.4一2017中的定义相偏离，体现出爆炸安全术语上的差异性。 注3：爆炸保护系统的功能安全也属于爆炸保护系统性能的一部分。5zic 3.4 （爆炸保护系统）功能安全估计functionalsafetyestimation（ofexplosiveprotectivesystems） 估算或确定爆炸保护系统安全功能失效发生概率的活动 1 GB/T41254—2022 3.5 （爆炸保护系统）功能安全评价functional safetyevaluation（of explosiveprotectivesystems） 确定爆炸保护系统的功能安全是否满足预期可接受标准的程序和活动。 3.6 （爆炸保护系统）功能安全评估functional safetyassessment（ofexplosiveprotectivesystems） 对爆炸保护系统的功能安全进行估计和评价的全部活动。 4功能安全评估通则 4.1 功能安全评估步骤 爆炸保护系统的功能安全评估应按图1所示步骤逐步开展，确保功能安全评估人员用一种系统化 的方法检查并核实爆炸保护系统的全部或部分功能，使之依据设计时的经济技术要求达到足够的功能 性和完整性级别。 开始 爆炸保护系统的描述 设计、制造、安装 用途 失效识别 功能性 功能安全估计 完整性 1 验收准则（例如） 功能安全评价 爆炸抑制） 符合" 1是 结束 注：虚线内容不属于功能安全评估的一部分。 符合性确认不是功能安全评估的组成部分。 图1爆炸保护系统功能安全评估流程 爆炸保护系统功能安全评估分为以下4个步骤： 第一步：爆炸保护系统的描述（见5.2）； a) b) 第二步：失效/故障的识别（见5.3）； c) 第三步：功能安全估计（见5.4）； 1）功能性； 2）完整性； (P 第四步：功能安全评价（见5.5）。 2 GB/T41254—2022 上述4个步骤是决定爆炸保护系统是否达到预期用途中所需预期功能安全级别的基础。功能安全 评估结果应在技术文件中详细说明（见第6章）。 如果没有达到预期所要求的功能性和完整性级别，则有必要改进爆炸保护系统或重新定义更合适 的预期用途。 注：选择适当的措施改进爆炸保护系统不属于本文件的内容 如果功能安全评估由制造商完成，则在技术文件中应对功能安全评估结果进行详细说明（见第 6章)。 功能安全评估的实施和执行应以定性方法为支撑，并在适当情况下以定量方法加以补充 4.2 2功能安全评估范围 爆炸保护系统应基于4.3规定的所需信息开展评估。 爆炸保护系统的功能安全评估应限于其预期用途和可合理预期的误用。 注：可合理预期的误用指操作者因疏忽或错误理解而对爆炸保护系统的不正确使用和/或操作。误用不是正常操 作的一部分。可预期的误用不包括故意行为。 4.3功能安全评估所需信息 爆炸保护系统功能安全评估所需信息应至少包括： 预期用途； b)J 用于爆炸保护系统设计的安全特性； c） 维护要求； （P 实际和可预期的周边区域环境： e) 相关设计图纸： f) 设计计算及开展检查的结果。 如果可获取，还应包括： 测试报告； a) b）事故案例； 安全相关的出版物 如果爆炸保护系统没有相关的事故案例：则应使用可获取的类似爆炸保护系统的信息。当爆炸保 护系统缺少事故案例、仅出现少量事故或轻微事故时不应直接将其评定为低风险。 功能安全评估所需信息也包括其他可能的预防措施， 上述所需信息需要根据爆炸保护系统相关技术的发展而不断更新 对于定量评估，应在确定数据适用性的前提下使用由数据库、手册、实验室和制造商的规格书中提 供的数据。任何与数据相关的不确定性都应记录在第6章规定的文件中。 注：数据用于定义可预期的操作要求，与可靠性、适用性、耐用性、通用性、良性的故障及失效保护特性和标签、警 告、标识、可追溯性要求和指示相关。相对于测试数据，基于间接来自经验的专家意见的一致性数据，宜用于 定性评估。 5功能安全评估程序 5.1原则 爆炸保护系统功能安全的评估，应根据对爆炸保护系统的功能和所防护的爆炸类型的理解，按照 3 GB/T41254—2022 图1所示的功能安全评估流程和步骤开展进行 功能安全评估应包括爆炸保护系统的维护。制造商提供的说明书中应包含所必需的维护要求，以 及与预期用途相关的系统维护不到位的情况。 爆炸保护系统功能安全评估的示例见附录A。 5.2 2爆炸保护系统的描述 爆炸保护系统按以下方式分为两类： a） 被动系统，如阻火器、通风系统等： b）主动系统，如抑制系统等 爆炸保护系统的预期用途应至少从以下方面进行描述： a) 爆炸保护系统的生命周期； b) 在使用、时间、空间方面的限制； c) 功能的精确定义； d) 制造材料的选择； e) 性能、寿命和配置； f) 爆炸类型的描述； g) 工艺条件的限制； 维护要求。 5.3 失效的识别 5.3.1 通则 应根据爆炸保护系统的潜在失效源对爆炸保护系统进行功能安全评估，为此，应从以下方面分析爆 炸保护系统预期使用时的功能和状态： a) 可能出现的运行故障； b）爆炸保护系统的可靠性； c）可合理预期的误用。 应通过功能和系统分析对潜在失效进行评估，并在整个生命周期中分别给予考感 注：失效识别方法的示例见附录B。 5.3.2失效识别的开展 5.3.2.1 设计与制造 应从以下方面识别爆炸保护系统在设计与制造