Bezpieczeństwo funkcjonalne |
 |
Szacowanie i ograniczanie ryzyka awarii instalacji technologicznej |
 |
Instalacje technologiczne, maszyny, urządzenia i osprzęt pomiarowo-wykonawczy, w przypadku awarii lub uszkodzeń, mogą tworzyć zagrożenie dla zdrowia i życia pracowników oraz dla czystości środowiska, jak również narażać właściciela na straty spowodowane zniszczeniem środków produkcji a nawet z jej zatrzymaniem. |
| |
|
Właściciele i użytkownicy instalacji przemysłowych oraz ich projekanci poświęcają coraz więcej uwagi ocenie ryzyka powstania awarii. Przeprowadzają w tym celu matematyczno-statystyczną analizę źródeł zagrożeń, które tworzą sprzyjające warunki zatrzymania ruchu na obiekcie automatyki. W zależności od wyników oceny, przedstawiane są wytyczne do ograniczenia ryzyka awarii z uwzględnieniem punktów krytycznych instalacji oraz zalecenia do tworzenia układów redundantnych, zwanych również obwodami z głosowaniem lub obwodami logiki. Zwykle opracowywane są również procedury dla służb utrzymania ruchu w przypadku zajścia zdarzenia, mogącego prowadzić do powstania awarii.
|
| |
|
|
Za realizację funkcji bezpieczeństwa odpowiada układ zabezpieczenia, którym może być np. obwód krytycznego odcięcia dla powstrzymania eskalacji negatywnych skutków utraty kontroli nad procesem technologicznym. Jego komponenty, którymi są przyrząd pomiarowy, elektroniczny element sterujący i urządzenie wykonawcze, powinny spełniać wymagania opisane w dokumentacji IEC61508 (EN-PN 61508, VDE 0803), stanowiącej aakceptowany powszechnie standard przedstawiony przez Międzynarodowy Komitet Elektrotechniczny (IEC) z siedzibą w Genewie (Szwajcaria). W dokumentacji tej odnajdujemy zalecenia techniczne oraz metodologiczne odnośnie zapobiegania awariom, jak również odczytujemy wytyczne odnośnie schematów działania elektrycznych, elektronicznych i programowalnych urządzeń przemysłowych w przypadku wystąpienia realnego zagrożenia bezpieczeństwa na obiekcie automatyki. Wyróżnia się cztery dyskretne poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa urządzeń (Safety Integrity Level for device, SIL): SIL1 jest poziomem najniższym ryzyka, zaś SIL4 najwyższym. Zestawienie w systemie bezpieczeństwa komponentów o jednakowym poziomie SIL gwarantuje, że w całości system ten otrzymuje równorzędny poziom nienaruszalności bezpieczeństwa. Im wyższy on jest, tym mniejsze ryzyko awarii i większa niezawodność pracy instalacji technologicznej. Stąd, w fazie projektowania układu zabezpieczenia rozpatruje się m.in. cechę SIL obiektowej aparatury pomiarowej jako ważnego i odpowiedzialnego składnika, który monitoruje wielkość wejściową dla układu sterująco-wykonawczego, analizowaną pod kątem zadziałania funkcji bezpieczeństwa. |
| |
|
Przykład realizacji obwodu zabezpieczeniowego podgrzewacza wysokociśnieniowego w elektrociepłowni.
Radary falowodowe Levelflex M w układzie głosowania "2 z 3". |
|
Organizacja IEC podaje również wytyczne do weryfikacji poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa w pętli istniejącego już fizycznie systemu zabezpieczenia. W przypadku całych instalacji procesowych, w szczególności w gałęziach przemysłu zwiększonego ryzyka awarii i wysokich wymagań odnośnie ciągłości pracy instalacji (chemia, petrochemia, energetyka itd.), zdefiniowano międzynarodowy standard oceny zagrożeń i ich minimalizacji, zawarty w dokumencie IEC61511 (DIN EN 61511, VDE 0810). Pozwala on na ograniczanie ryzyka na instalacjach istniejących, nadając im właściwy poziom nienaruszalności bezpieczeństwa. I tutaj również wykorzystuje się cechę SIL komponentów pętli bezpieczeństwa, w tym m.in. przyrządów pomiarowych, aby dowieść ilościowo rzeczywistego poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego całej instalacji. |
| |
Aparatura obiektowa Endress+Hauser - po pierwsze bezpieczeństwo |
 |
Większość przyrządów pomiarowych Endress+Hauser jest dostępnych z cechą nienaruszalności bezpieczeństwa SIL2/3 w standardzie. Gwarantują one pełną zgodność ze standardami, zawartymi w dokumentacji EN-PN 61508, dzięki czemu bez przeszkód mogą pracować w procesowych systemach zabezpieczeń i odcięć krytycznych SIS. Niezależne instytuty badawcze dostarczają świadectwa zgodności z SIL i pełną dokumentację dotyczącą użytkowania aparatury Endress+Hauser w obwodach zabezpieczeń. Dzięki temu jej stosowanie gwarantuje inwestorowi realizację zadania ograniczenia ryzyka awarii i co za tym idzie m.in. czasu przestojów technologicznych. Podstawową, wymierną korzyścią dla inwestora ze stosowania AKP Endress+Hauser jest więc zachowanie bardzo dobrej korelacji kosztów inwestycji w aparaturę do zysków z niezakłóconej działalności produkcyjnej. Zarówno użytkownik, jak i projektant instalacji otrzymują do dyspozycji informacje o wszelkich parametrach aparatury kontrolno-pomiarowej Endress+Hauser, w tym o średnim czasie bezawaryjnej pracy urządzeń (Mean Time Between Failures, MTBF). W systemach zabezpieczeń i odcięć krytycznych najczęściej stosowanymi przetwornikami pomiarowymi Endress+Hauser są: sygnalizator poziomu Liquiphant S (SIL2 lub SIL3), inteligentny przetwornik różnicy ciśnień Deltabar S (SIL2), radar falowodowy Levelflex M (SIL2), przepływomierz masowy Promass S (SIL2) oraz przetwornik temperatury TMT162. Niezależne instytucje inżynierskie, które wydały raporty o zgodności urządzeń z zaleceniami dotyczącymi ich pracy w systemach zabezpieczeń i odcięć krytycznych SIS to m.in. TÜV oraz Exida.com
Podstawowe przyrządy pomiarowe Endress+Hauser z podwyższonym poziomem nienaruszalności bezpieczeństwa: |
| |
| Typ przyrządu |
Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa |
|
| Sygnalizacja poziomu cieczy |
|
Liquiphant M
FTL5x
FTL5xH FTL51C |
SIL2 |
|
Liquiphant S
FTL7x |
SIL2 |
|
Liquiphant S "Fail-Safe"
FDL60/61 |
SIL3 |
|
| Sygnalizacja poziomu materiałów sypkich |
|
|
Soliphant M
FTM50
FTM51
FTM52 |
SIL2 |
|
| Pomiar poziomu cieczy i materiałów sypkich |
|
|
Levelflex M
FMP40
FMP41C
FMP45 |
SIL2 |
|
Micropilot M
FMR230/231/232/233
FMR240/244/245 |
SIL2 |
|
Gammapilot M
FMG60 |
SIL2 |
|
Liquicap M
FMI51/52 |
SIL2 |
|
| Pomiar ciśnienia cieczy, pary i gazów |
|
|
Cerabar S Evolution
PMP71/75
PMC71 |
SIL2 TÜV |
|
Cerabar S Classic
PMP731/635 PMC731/631 |
SIL2 |
|
Cerabar M
PMP41/45/46/48 PMC41/45 |
SIL2 |
|
Cerabar T
PMP131/135
PMC131 |
SIL2 |
|
| Pomiar różnicy ciśnień cieczy, pary i gazów |
|
|
Deltabar S Evolution
PMD70/75 FMD76/77/78 |
SIL2 TÜV |
|
Deltabar S Classic
PMD230/235 FMD230/630/633 |
SIL2 |
|
| Pomiar temperatury |
|
|
iTEMP HART
TMT112 |
SIL2 |
|
iTEMP HART
TMT122 |
SIL2 |
|
iTEMP HART
TMT162 |
SIL2 |
|
iTEMP HART
TMT182 |
SIL2 |
|
| Pomiar przepływu cieczy, pary i gazów |
|
|
Proline Promass 80/83 |
SIL2 |
|
Proline Prowirl 72/73 |
SIL2 |
|
Proline Promag 50/53 |
SIL2 |
|
| Komponenty systemów automatyki |
|
|
RN221N
zasilacz - bariera |
SIL2 |
|
RMA422
przetwornik sygnałowy |
SIL2 |
|
FXA520
obiektowy serwer sieciowy |
SIL2 |
|
|
| |
Jeżeli przeczytałeś uważnie powyższy artykuł, napewno uda Ci się wygrać upominek od Endress+Hauser.
Wypełnij prawidłowo formularz konkursowy i wyślij go do nas.
Formularz znajduje się tutaj. |
| |
|
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|