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随着工业化特别是石化行业进程的不断加快，其工业过程越来越复杂。由于其过程具有生产规模大、生产工艺复杂、影响系统可靠性的变量维数不断增加的特点，使得安全事故频繁发生。安全仪表系统（Safety Instrumented System，SIS）已经成为确保石化行业稳定、安全、可靠运行的重要措施。SIS能够实时监控生产过程中潜在的危险状态，发出警报或执行预设程序，避免或减少事故的发生。但其自身也有可能发生失效，使其失去保护功能。因此，在SIS设计完成后，必须对其进行可靠性与安全性评估，验证其是否满足安全完整性要求。 本文根据安全生命周期的要求，对中石化上海高桥分公司3＃常减压蒸馏装置中的循环氢脱硫装置SIS进行功能安全设计与评估。进行功能安全定性分析，包括HAZOP分析、LOPA分析;针对液位低偏差设计相应的SIS，通过风险图与风险矩阵法定性的确定其目标安全完整性等级，并在冗余结构设计及功能测试周期选择两个方面对所设计的系统进行优化。提出基于MBF参数模型的安全完整性评估改进方法，将MBF参数分别与故障树和Markov模型进行混合建模，对所设计SIS进行功能安全评估，将改进方法与传统方法进行对比，结果表明改进方法不仅更加符合SIS共因失效的实际情况，使计算结果更为精确，也大大简化了计算。