湿式报警阀组的要求时平均失效概率计算方法研究

1

作者 李金梅 杨心怡 李强 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第10期1455-1459,共5页

受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据... 受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据分析软件对区间删失型失效数据的分布情况进行拟合。实例分析表明,湿式报警阀的失效概率函数符合威布尔分布,进而计算获得PFD_(avg),评估阀组的SIL等级。研究方法可为其他固定消防设施的功能安全评估提供借鉴,有助于提升消防系统安全管理水平。 展开更多

关键词 湿式报警阀组 威布尔分布 安全完整性等级 要求时平均失效概率

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怎样计算要求时的平均失效概率(PFDavg) 被引量：2

2

作者 华镕 《仪器仪表标准化与计量》 2009年第3期31-33,共3页

本文介绍了使用不可用性、不可靠性和马可夫模型计算要求时的平均失效概率的方法和公式,可供使用功能安全系统的人员参考。

关键词 要求时的平均失效概率 不可用性 不可靠性 马可夫模型

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关于风险降低因子与要求时平均失效概率关系的探讨 被引量：1

3

作者 徐志杰 宋占兵 《石油化工自动化》 CAS 2021年第6期47-49,共3页

风险降低因子通常用于测量保护功能如何降低危险事件的发生频率,与安全仪表功能的要求时平均失效概率是否始终是倒数关系是一个非常值得的讨论话题,详细介绍了风险降低因子的概念,以及不同安全措施失效后对风险状况的影响,借助实例通过... 风险降低因子通常用于测量保护功能如何降低危险事件的发生频率,与安全仪表功能的要求时平均失效概率是否始终是倒数关系是一个非常值得的讨论话题,详细介绍了风险降低因子的概念,以及不同安全措施失效后对风险状况的影响,借助实例通过剖析预防性安全措施与减缓性安全措施在风险降低时发挥的不同作用,阐述了风险降低因子与要求时平均失效概率之间的应用关系。 展开更多

关键词 风险降低因子 要求时平均失效概率 预防性安全措施 减缓性安全措施

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功能测试条件下安全仪表系统失效概率预测方法 被引量：1

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作者 陈伟 赵建平 《石油化工设备》 CAS 2012年第1期80-82,共3页

采用马尔科夫模型法对考虑功能测试条件的安全仪表系统的危险失效预测,提出了在线和离线功能测试下的状态转移矩阵。通过在线或离线状态下的状态转移矩阵,得到安全仪表系统功能测试后的状态,通过求解系统功能测试后的测试间隔内的平均... 采用马尔科夫模型法对考虑功能测试条件的安全仪表系统的危险失效预测,提出了在线和离线功能测试下的状态转移矩阵。通过在线或离线状态下的状态转移矩阵,得到安全仪表系统功能测试后的状态,通过求解系统功能测试后的测试间隔内的平均要求时失效概率,进而得到衡量安全仪表系统安全性的安全完整性等级(SIL)指标。 展开更多

关键词 安全仪表系统 马尔科夫模型 平均要求时失效概率 安全完整性等级

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过程装置事故概率的模糊保护层分析模型研究 被引量：5

5

作者 张鹏 姜好 王大庆 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期88-92,共5页

为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装... 为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装置反应失控为初始事件,分析失效后果并计算事故后果概率。最后,对比分析2种模型的计算结果。结果表明,FLOPA模型计算结果更精确,与传统LOPA法结果相比,误差高达81.41%,所得失效后果概率数量级的不同会导致风险评价的结果不同,从而影响将采取的风险缓解措施。 展开更多

关键词 过程装置 反应失控概率 梯形模糊数 模糊保护层分析(FLOPA) 失效概率(pfd)

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异型冗余设备KooN结构通用PFD计算模型 被引量：7

6

作者 王海清 乔丹菊 +1 位作者 刘祥妹 徐子军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期90-94,共5页

为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PF... 为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PFD计算模型。将该模型应用于某天然气制乙炔装置的安全联锁控制系统。结果表明,异型设备失效率差异性过大时,该模型有助于避免假设所有设备失效率均相同而造成的误差,提高了PFD的计算精度,且结果比用一些现有的PFD计算模型计算得到的结果更准确。 展开更多

关键词 异型冗余设备 KooN结构 需求失效概率(pfd) 1oo2D计算模型 安全完整性等级

原文传递

化工安全仪表系统SIL验证的工程应用

7

作者 王磊 钱先锋 +1 位作者 杨诚 丁蓓 《石油化工自动化》 CAS 2024年第2期51-54,88,共5页

化工厂安全仪表系统在项目投入使用前,必须进行安全完整性等级(SIL)验证工作,以此来验证安全仪表功能是否达到设计的风险降低要求。以某化工厂安全仪表系统SIL验证为例,研究SIL验证在工程中的应用,包括验证的步骤、方法;并讨论检验测试... 化工厂安全仪表系统在项目投入使用前,必须进行安全完整性等级(SIL)验证工作,以此来验证安全仪表功能是否达到设计的风险降低要求。以某化工厂安全仪表系统SIL验证为例,研究SIL验证在工程中的应用,包括验证的步骤、方法;并讨论检验测试覆盖率(CTI)、检验测试间隔(TI)等参数对验证结果的影响,通过合理地调整这些参数可以使验证结果得到优化。 展开更多

关键词 安全仪表系统 安全完整性等级 要求时危险失效概率 系统能力 结构约束

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基于多故障冲击模型和故障树的PFDavg计算方法研究 被引量：2

8

作者 赵智聪 靳江红 +1 位作者 王庆 王妤甜 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期42-46,共5页

为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效... 为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效率,根据瞬时不可用率的定义和故障树的逻辑关系计算出SIF的瞬时不可用率;基于PFDavg的定义,计算出SIF的PFDavg,以某化工企业SIF为例进行验证。结果表明:方法有效考虑了多重共因失效对SIF的影响,通过模型计算出SIF的PFDavg大于基于马尔可夫(Markov)方法的软件计算结果,但二者处于相同的数量级。模型在评估SIF的PFDavg时比传统方法偏保守,能提高安全仪表功能的安全性。 展开更多

关键词 安全仪表功能(SIF) 要求时危险失效平均概率(pfdavg) 多重共因失效 多故障冲击模型(MESH) 故障树模型(FTA)

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基于检验测试策略的PFD模型建立与分析 被引量：5

9

作者 张哲 王璐 +3 位作者 徐长峰 赵国军 陈月娥 刘晓亮 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期128-134,共7页

为制定合理检验测试策略,提高安全仪表系统(SIS)在低要求运行模式下的安全性,提出要求平均失效概率(PFD_(avg))通用计算模型,引入检验测试分布因子和共因失效修正因子,表征部分和完全检验测试对SIS安全性的影响。结果表明:该模型适用于... 为制定合理检验测试策略,提高安全仪表系统(SIS)在低要求运行模式下的安全性,提出要求平均失效概率(PFD_(avg))通用计算模型,引入检验测试分布因子和共因失效修正因子,表征部分和完全检验测试对SIS安全性的影响。结果表明:该模型适用于所有同构koon架构系统,可应用于周期性、非周期性部分检验测试及共因失效影响较大的场景,可以为企业制定检验测试策略提供理论依据。 展开更多

关键词 安全仪表系统 要求平均失效概率 部分检验测试 完全检验测试 安全完整性等级

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石化工业仪表安全系统安全生命周期要求和安全完整性等级的评估 被引量：5

10

作者 刘建侯 《石油化工自动化》 CAS 2007年第2期1-4,共4页

在仪表安全系统(SIS)安全生命周期中,要进行危险和风险分析以及安全要求分配,制定SIS安全要求规范,提供了安全完整性等级的评估方法及其应用实例。

关键词 仪表安全系统安全生命周期 影响及危险后果分析 安全完整性等级 诊断覆盖率 要求的平均失效概率

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控制阀联锁功能安全要求和设置以及相关计算 被引量：3

11

作者 陈志飞 《石油化工自动化》 CAS 2021年第S01期45-48,共4页

控制阀是过程控制工业里最常用的终端控制元件,根据工艺需要在紧急时刻应保证正确的安全位置、较高的执行可靠性和快速的全行程响应时间,通过分析计算对比了三种电磁阀配置方案的要求时平均失效概率和误停车率,得出串联配置既考虑了安... 控制阀是过程控制工业里最常用的终端控制元件,根据工艺需要在紧急时刻应保证正确的安全位置、较高的执行可靠性和快速的全行程响应时间,通过分析计算对比了三种电磁阀配置方案的要求时平均失效概率和误停车率,得出串联配置既考虑了安全性又兼顾了可用性是较为合理的方案结论,通过实例介绍了阀门响应时间的计算,达到提高控制阀联锁功能的可靠性。 展开更多

关键词 控制阀 安全位置 可靠性 响应时间 要求时平均失效概率 误停车率

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SIL验证技术中的PFD_(avg)计算及关键参数设定 被引量：1

12

作者 贾铁虎 范宗海 《石油化工自动化》 CAS 2022年第1期46-48,57,共4页

介绍了安全仪表系统的组成,对安全仪表系统完成设计后,SIL验证中的操作模式,要求时危险失效平均概率(PFD_(AVG))计算所需任务时间、有效寿命,检验测试、检验测试间隔周期、检验测试覆盖率,PFD_(AVG)计算公式等关键参数进行了阐述说明。... 介绍了安全仪表系统的组成,对安全仪表系统完成设计后,SIL验证中的操作模式,要求时危险失效平均概率(PFD_(AVG))计算所需任务时间、有效寿命,检验测试、检验测试间隔周期、检验测试覆盖率,PFD_(AVG)计算公式等关键参数进行了阐述说明。希望以此促进SIL验证的准确性和有效性,从而提高生产装置的安全性能。 展开更多

关键词 安全仪表系统 安全完整性等级 要求时危险失效平均概率 操作模式 检验测试覆盖率 共因失效分数

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基于LOPA分析的成品油库的SIL定级应用 被引量：2

13

作者 高鹏飞 《石化技术》 CAS 2023年第10期46-49,共4页

随着化工行业自动化水平的提高,加强和规范安全仪表系统管理十分迫切和必要。本文针对华北地区一成品油库进行了SIL定级分析,该分析在危险与可操作性分析(HAZOP)的基础上分析出了较大风险以及对应的初设事件和风险管控措施,结合LOPA分... 随着化工行业自动化水平的提高,加强和规范安全仪表系统管理十分迫切和必要。本文针对华北地区一成品油库进行了SIL定级分析,该分析在危险与可操作性分析(HAZOP)的基础上分析出了较大风险以及对应的初设事件和风险管控措施,结合LOPA分析理论分析独立保护层,结合现场实践分析了初始事件概率以及独立保护层失效概率,通过计算要求时失效概率(PFD),确认该场景下需要的回路的SIL等级。 展开更多

关键词 成品油库 HAZOP 较大风险 LOPA 要求时失效概率(pfd) SIL等级

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一种检验测试覆盖率的定义方法及其马尔可夫验证 被引量：1

14

作者 庞欣然 朱杰 +2 位作者 宋晓鹏 刘黎 朱玉程 《石油化工自动化》 CAS 2023年第1期13-18,共6页

基于FMEDA分析提出了一种检验测试覆盖率的定义方法,以及可以提高检验测试覆盖率的措施,基于单卡三重化系统利用马尔可夫模型建模,表征检验测试覆盖率的提高对安全仪表系统(SIS)的PFDavg的影响。应用表明,该检验测试覆盖率的定义方法提... 基于FMEDA分析提出了一种检验测试覆盖率的定义方法,以及可以提高检验测试覆盖率的措施,基于单卡三重化系统利用马尔可夫模型建模,表征检验测试覆盖率的提高对安全仪表系统(SIS)的PFDavg的影响。应用表明,该检验测试覆盖率的定义方法提出的措施可以有效提高检验测试覆盖率,仿真结果发现:提高检验测试覆盖率,并合理增加检验测试频率可以使SIS在其使用期间内的PFDavg大幅降低。 展开更多

关键词 三重化 检验测试覆盖率 马尔可夫模型 要求时平均失效概率

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HAZOP分析中LOPA的应用研究 被引量：74

15

作者 周荣义 李石林 刘何清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期76-81,共6页

通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并... 通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并通过一个化工工艺流程危险性分析实例说明LOPA的作用及如何将LOPA融入HAZOP分析中。结果表明:在HAZOP分析中融入LOPA方法,能实现对现有保护措施的可靠性进行量化评估,确定其消除或降低风险的能力,从而寻求是否需要附加减少风险的安全保护措施。 展开更多

关键词 危险与可操作性研究(HAZOP) 保护层分析(LOPA) 事故场景 独立保护层(IPL) 要求失效概率(pfd) 偏差 风险 安全保护措施

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保护层分析中独立保护层的识别研究 被引量：19

16

作者 白永忠 万古军 张广文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期74-78,共5页

为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分... 为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分析结果表明,在进行IPL的识别时,应重点确认IPL的有效性和独立性。在评估IPL有效性时,应关注具有共同元件的IPL,IPL的行动能力、人员行动有效性及IPL的PFD等。在评估独立性时,应确保IPL独立于初始事件和同一场景中的其他IPL的任何构成元件。通过分析,发现PVC工艺中安全阀(PSV)设计、安全仪表功能(SIF)设计和人员行动等IPL中存在的问题,并提出相应的建议。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景 有效性 独立性 要求时失效概率(pfd)

原文传递

保护层分析(LOPA)定量的若干问题研究 被引量：14

17

作者 靳江红 胡玢 赵寿堂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期82-87,共6页

为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,... 为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,改进多重初始事件场景频率的计算方法,总结出求和法和最大值法等2种方法的应用原则。研究结果表明,高要求模式与低要求模式的场景频率的计算公式不同,分别采用第1个IPL的失效频率和初始事件频率与其他IPL的失效概率相乘来计算;采用IPL的瞬时失效概率的定量计算结果更加准确。各初始事件导致的场景频率值相差较大或存在共用的IPL的情况适用最大值法,其他情况采用求和法。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景频率 低要求模式 高要求模式 要求时危险失效概率(pfd) 多重初始事件

原文传递

化工企业典型保护层中独立保护层的识别研究 被引量：9

18

作者 万古军 党文义 张广文 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第5期106-110,共5页

按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在... 按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在物理上与安全仪表功能(SIF)分离,并满足要求时失效概率(PFD)的要求,在规定时间内完成所要求的动作;关键报警和人员响应应满足操作人员能得到采取行动的指示或报警,有足够的响应时间,任务应具有单一性和可操作性;SIF应在功能上独立于BPCS,SIF各元件应能及时提供响应,并满足相应SIL要求;物理保护和释放后保护设施应独立于其他IPL,并根据实际运行环境对其PFD进行修正。通过IPL的识别研究,可指导企业在进行保护层分析(LOPA)时正确的进行IPL识别,确保LOPA结果的准确有效。 展开更多

关键词 化工企业 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 要求时失效概率(pfd)

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寿命限制件概率失效风险评估材料缺陷数据模型 被引量：4

19

作者 丁水汀 潘博超 +1 位作者 李果 王子尧 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1270-1280,共11页

从满足适航性要求的角度出发,探索出一种获取典型钛合金材料缺陷(硬α夹杂)分布数据的方法,即以理论模型模拟钛合金轮盘的加工过程,利用加工过程中被检出缺陷的分布和无损检测检出率(POD)等相关数据,获得部件缺陷分布基线。提出满足适... 从满足适航性要求的角度出发,探索出一种获取典型钛合金材料缺陷(硬α夹杂)分布数据的方法,即以理论模型模拟钛合金轮盘的加工过程,利用加工过程中被检出缺陷的分布和无损检测检出率(POD)等相关数据,获得部件缺陷分布基线。提出满足适航要求的超声POD试验和金相切片试验方案,确定了试件规格数量、缺陷含氮质量分数及分布规律、超声检测方法、金相切片获取缺陷三维尺寸等关键技术,用以获取POD曲线和检出的缺陷等相关数据。利用以上数据通过理论推导和对数线性拟合获得部件缺陷分布超越数曲线。明确了材料缺陷的数据特点和适航要求,详细分析了模型试验参数的选取原则,提出了获取POD曲线和缺陷分布曲线的方法。该方法为航空发动机轮盘概率失效风险评估提供缺陷数据输入,以支撑国产发动机的适航取证工作。 展开更多

关键词 适航要求 轮盘 概率失效风险评估 硬α夹杂 无损检测检出率 金相切片 缺陷分布

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异型设备冗余和多重表决结构的可靠性计算 被引量：4

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作者 靳江红 吴宗之 +1 位作者 赵寿堂 胡玢 《自动化与仪表》 北大核心 2010年第10期11-15,共5页

在工业实际应用中,安全仪表系统的传感器、逻辑控制器或执行机构子系统通常为异型设备构成的冗余表决结构或多重表决结构。异型设备的多样性使得其构成的冗余系统的共因失效减少,文中提出了异型设备冗余的共因失效多样性修正因子k及其... 在工业实际应用中,安全仪表系统的传感器、逻辑控制器或执行机构子系统通常为异型设备构成的冗余表决结构或多重表决结构。异型设备的多样性使得其构成的冗余系统的共因失效减少,文中提出了异型设备冗余的共因失效多样性修正因子k及其值的定性确定方法,从而建立异型设备冗余的平均要求时失效概率(PFD)计算模型。对于多重冗余表决结构,内层表决的输出可以看作外层表决的输入,文中引入并确定了内层与外层表决结构的共因失效因子的平均值,建立了通用的多重表决结构PFD计算模型。计算模型解决了实际应用的安全仪表系统的可靠性计算问题,但如何更加准确地确定k值尚需进一步研究。 展开更多

关键词 异型设备冗余 多重表决结构 安全仪表系统 安全完整性等级 要求时失效概率

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