耳轴安装球阀通过机构IEC 61508 SIL 3 功能安全认证

近日，公司客户TS2、TS3、TSW 系列耳轴安装球阀顺利完成某权威机构IEC 61508:2010 功能安全评估与认证，评估结果表明该系列产品具备 SIL 3 系统能力（SC 3），可作为 Type A、Route 2H 设备用于安全仪表功能（SIF）中。以下为本次认证涉及的产品信息、评估内容、关键参数与结果。

一、产品信息

本次认证覆盖的 TS2、TS3、TSW 耳轴安装球阀为软密封阀门，涵盖铸造、锻造和焊接阀体设计，具备防吹出阀杆、防静电装置和紧急注脂功能，并提供多种口径与压力等级。产品系列与规格范围如下：

TSW 系列还提供 RTJ 法兰端、焊接端/对焊端等多种端部连接选项。需注意，执行机构不在本次分析范围内。

产品安全功能为：根据安全仪表功能设计，在触发时打开、关闭或实现严密关断（tight shut-off）。

二、评估内容与方法

本次功能安全评估依据 IEC 61508:2010 第 1–2 部分开展，主要包含以下工作：

• 开发过程审核：对制造商的开发流程进行审核，并依据认证方案对详细安全案例进行评审，涵盖功能安全管理、安全需求规格与架构设计、硬件设计、验证与确认、修改管理、用户文档等生命周期活动。
• FMEDA 分析：对产品进行失效模式、影响与诊断分析，记录硬件架构与失效行为，推导各失效类别的失效率。
• 现场失效数据评审：结合现场返回与出货记录，验证 FMEDA 分析结果的准确性。
• 制造质量体系评审：审核制造质量体系是否符合 IEC 61508 的质量要求。
• 2026 年监督审核：对程序变更、工程变更、影响分析、现场历史、安全手册、FMEDA 更新、证书与认证标志使用情况等进行复查。审核结果显示，认证周期内无工程变更、无安全相关设计变更，现场失效历史与 FMEDA 预测失效率一致，安全手册保持合规。

三、关键参数与结果

1. 系统能力与随机能力

• 系统能力（Systematic Capability）：SC 3（SIL 3 Capable），即制造商的开发过程满足 SIL 3 对系统性误差的完整性要求。
• 随机能力（Random Capability）：Type A、Route 2H 设备。产品满足 Route 2H 的可靠性数据标准，在 HFT = 0 时可满足 SIL 2 的架构约束，在 HFT = 1 时可满足 SIL 3 的架构约束。

2. IEC 61508 失效率（单位：FIT，静态应用）

注：1 FIT = 1×10⁻⁹ 次失效/小时。上述失效率在设备有效寿命期内有效。

3. 架构约束与 SIL 验证要求

产品符合 IEC 61508-2 中 Route 2H 的设备分类要求。由于球阀仅为最终元件的一部分，安全失效分数（SFF）应针对整个最终元件组合进行计算；PFH/PFDavg 与架构约束需结合具体 SIF 设计（包括冗余架构、 proof test 间隔、proof test 有效性、自动诊断、平均修复时间及各产品失效率）逐项验证，并确认满足最小硬件容错（HFT）要求。

4. 其他评估结论

• Proven In Use：产品累计使用时间超过 3000 万小时，现场失效率低于 FMEDA 报告所示失效率，满足 SIL 3 的 Proven In Use 要求。
• 用户文档：安全手册包含所需失效数据、失效模式、有效寿命及建议的 proof test 信息。
• 应用限制：产品必须按照安全手册要求正确设计到安全仪表功能中，且不得用于高于所声明 SIL 等级的应用。

四、结语

本次评估表明，该客户耳轴安装球阀的开发过程符合 IEC 61508 SIL 3 的相关管理要求，硬件设计可满足 SIL 3 应用的架构约束与随机失效要求（具体取决于最终元件设计与 HFT 配置）。相关失效率数据、安全手册及评估报告为安全仪表工程师开展 SIF 设计与 SIL 验证提供了必要依据。