کاربرد تاییدیه SIL در صنعت ایمنی

چالش کاهش ریسک در صنعت

کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) الزاماتی را برای اطمینان از طراحی، پیاده‌سازی، بهره‌برداری و نگهداری سیستم‌ها برای دستیابی به یک سطح ایمنی هدف مشخص می‌کند. بر این اساس، گواهینامه SIL در صنعت ایمنی به عنوان سطح نسبی کاهش ریسک برآوردی توسط یک تابع ایمنی تعریف می‌شود.

استاندارد IEC 61508 (ایمنی عملکردی سیستم‌های ایمنی الکترونیکی الکتریکی/الکترونیکی/قابل برنامه‌ریزی) یک رویکرد مبتنی بر ریسک را برای تعیین تاییدیه SIL در صنعت ایمنی مشخص می کند. تا عملکردهای ابزار دقیق ایمنی جهت تعیین کمیت عملکرد ایمنی سیستم‌های کنترل الکتریکی، از جمله مفهوم طراحی، مدیریت فرآیند طراحی، عملیات و نگهداری سیستم در طول چرخه عمر آن، تعیین شود.

اصطلاحات، استانداردها و بهترین شیوه‌های مربوط به SIL مخصوصا در سیستم‌ های پایش پایش گاز و شعله از جمله تجهیزات مرتبط مثل دتکتورهای گاز و شعله بسیار خاص هستند. و آموزش تخصصی برای تسلط بر موضوعات ضروری است.

 

SIL در صنعت ایمنی و سطوح آن

اصطلاح (Safety Integrity Level) SIL در صنعت ایمنی برای بیان سطح کاهش ریسک یک سیستم ایمنی تعریف می گردد. و روشی برای تعیین کمیت تأثیر و قابلیت اطمینان سیستمی است که عملکرد ایمنی را انجام می‌‌دهد. هر کاهش در سطح ریسک با ضریب 10 به این معنی است که سیستم رتبه SIL بالاتری خواهد داشت.

SIL در صنعت ایمنی یک معیار “ایمنی عملکردی” در یک دستگاه ایمنی، از نظر احتمال خرابی در صورت تقاضا (PFD) است. ایمنی عملکردی رفتار یک دستگاه ایمنی (سخت‌افزار و نرم‌افزار) را در صورت بروز خرابی داخلی توصیف می‌کند.

چهار سطح مجزا شامل SIL 1، SIL 2، SIL 3، و SIL 4 وجود دارد. هرچه سطح SIL بالاتر باشد، سطح ایمنی مرتبط بالاتر است. و احتمال اینکه یک سیستم به درستی کار نکند، کمتر است.

نمونه‌های کاربرد سطوح SIL در صنعت ایمنی

SIL در صنعت ایمنی در سطوح مختلف به کار گرفته می‌شود. که در ادامه مثال‌هایی از آن را ارائه می‌کنیم.

SIL1

یک دستگاه (سیستم) دتکتور گاز متعارفی دارای گواهی ATEX که با تأیید عملکرد مطابق با IEC61779 و تعمیر و نگهداری منظم تکمیل می‌شود.

SIL2

مرحله SIL1 به SIL2 معمولا به امکانات خودآزمایی برای قطعات سخت‌افزاری، کاهش فواصل نگهداری برای سنسورها، الزامات سختگیرانه در طول توسعه و نرم افزار کاملا مستند نیاز دارد.

SIL3

از آنجایی که شرط اصلی این است که یک خرابی باعث ایجاد حالت ناامن (fail-safe) نشود، مرحله SIL2 به SIL3 معمولا با افزونگی (Redundancy) می‌رسد. برای دتکتورها و ریزپردازنده‌ها، این تنها انتخاب است. افزونگی در مهندسی کنترل خودکار شامل افزودن یک یا چند پشتیبان به هر کدام از ماژول‌های اساسی سیستم است.

SIL4

برای این سطح معمولا به افزونگی و گاهی اوقات افزونگی سه‌گانه، همراه با خودآزمایی اضافی و مقایسه بین خطوط اضافی نیاز داریم. کد SIL4 معمولا برای دتکتورهای گاز و شعله مورد نیاز نیست.

 

SIL در صنعت آتش نشانی

تشخیص گاز و شعله نقش اساسی در کاهش خطرات مرتبط با گازهای سمی و قابل اشتعال دارد. SIL در صنعت ایمنی و ایمنی عملکردی پارامترهای بسیار مهمی هستند که باید در طراحی، ساخت، مشخصات، نصب و راه‌اندازی یک سیستم پایش گاز و شعله (F&G System) لحاظ شوند. محدودیت های یکپارچگی ایمنی یا SIL به موضوع گسترده‌تر ایمنی عملکردی مربوط می شود.

در واقع، نیاز به SIL در صنعت ایمنی تعیین می‌کند که چگونه سیستم‌های ایمنی آتش و گاز برای فرآیندهای با کاربردهای مختلف در صنایعی چون نفت و گاز، پتروشیمی و پالایشگاه‌ها و صنایع مشابه باید راه‌اندازی شوند. تا بتوان به طور منطقی مطمئن بود که سیستم نهایی به سطح SIL در صنعت ایمنی مورد نیاز خواهد رسید.

استاندارد ایمنی بر ایمنی عملکردی تمرکز دارد. و تخصیص یک سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) یک جزء مهم ایمنی عملکردی است. به همین دلیل، برای دریافت تاییدیه SIL هر جزء مورد استفاده در سیستم ایمنی عملکردی مثل دتکتورهای گاز و دتکتورهای شعله باید برای انطباق با سطح SIL در صنعت ایمنی مورد نظر تأیید شود.

ایمنی عملکردی در سیستم‌ های پایش گاز و SIL در صنعت ایمنی

در زمینه سیستم‌ های پایش گاز و شعله، چندین استاندارد ایمنی عملکردی اعمال می‌شود. EN50402 الزامات ایمنی عملکردی سیستم‌های تشخیص گاز را مشخص می‌کند.

از آنجایی که بار قابل توجهی از مسئولیت کلی بر عهده کاربر سیستم است، IEC60079-29-3 نیز به اپراتور یک سیستم پایش گاز ثابت بسیار مرتبط است.

تعداد نقاط سنجش و مکان مناسب آنها، افزونگی آنها، مدیریت تعمیر و نگهداری منظم، به ویژه بررسی پاسخ یا کالیبراسیون همگی تأثیر بسیار بیشتری بر یکپارچگی سیستم ایمنی کلی (SIS) نسبت به سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) یا قابلیت SIL در صنعت ایمنی مورد نیاز هر یک از واحدهای عملکردی جداگانه دارند. با این حال، این الزام برای هر تابع ابزار ایمنی (SIF) برای کسب یکپارچگی عملکردی مستقل را رد نمی‌کند.

الزامات SIL در صنایع مختلف

رتبه‌بندی SIL در صنعت ایمنی قابلیت اطمینان یک سیستم را تایید می‌کند. و احتمال شکست آن تا یک سطح جزء تجزیه و تحلیل و محاسبه می‌شود. به طور مثال، گواهینامه SIL در صنعت ایمنی برای دتکتورهای شعله IR2، IR3 و UV/IR2 به متخصصان، نصب‌کنندگان و کاربران این اطمینان را می‌دهد که محیط‌های مهم همیشه در برابر خطرات آتش ‌سوزی محافظت می‌شوند.

تاییدیه SIL با توجه به کاربرد آن در صنایع مختلف رتبه‌بندی و الزامات متفاوتی دارد. به طور مثال الزامات و رتبه‌بندی SIL در صنعت پتروشیمی به خوبی تثبیت شده است اما در سایر بخش‌ها در حال بررسی و رشد است.

از طرف دیگر، از آنجایی که هزینه‌ها برای دستیابی به سطوح بالاتر SIL به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد، انتخاب سطح مناسب باید با دقت انجام شود.

لزوم SIL در صنعت ایمنی برای سیستم پایش گاز و آتش

دستگاه‌های زیادی وجود دارند که در سیستم‌های ابزار ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. که به طور مستقل برای استفاده در برنامه‌های ایمنی در سطوح مختلف یکپارچگی ایمنی (SIL) تأیید شده‌اند.

با این حال، بحث قابل توجهی وجود دارد که آیا تجهیزات سیستم پایش گاز و شعله (F&G System) اصلا باید دارای رتبه بندی SIL باشد.

فروشندگان به طور طبیعی علاقه‌مند به ترویج تجهیزات دارای گواهی مستقل برای متمایز کردن محصولات خود هستند. با این حال، با توجه به تفاوت‌های بین سیستم‌های دارای ابزار ایمنی و سیستم پایش گاز و شعله (F&G System)، تمرکز بر رتبه‌بندی SIL در صنعت ایمنی تجهیزات سیستم پایش گاز و شعله (F&G System) به تنهایی عملی گمراه‌کننده و مشکوک در نظر گرفته می‌شود.

سخن پایانی SIL در صنعت ایمنی

در این مطلب از وبلاگ کیوپیکت به تاییدیه SIL در صنعت ایمنی پرداختیم. و شرایط و الزامات آن برای استفاده در صنایع بویژه برای سیستم‌های پایش گاز و شعله (F&G System) مختلف پرداختیم.

گواهینامه SIL شما را مطمئن می سازد که زون های حریق از ایمنی بالایی متناسب با سطح SIL برخوردار هستند.

سامانه تخصصی کیوپیکت سهولت بالایی را برای دریافت مشخصات فنی انواع تجهیزات صنعتی و همچنین استعلام قیمت و خرید و فروش برای خریداران، تامین‌کنندگان و تولیدگنندگان فراهم کرده است.

برای دریافت مشاوره رایگان، پیشنهاد فنی، مقایسه محصولات، استعلام قیمت و خرید و فروش بی واسطه هم اکنون به وبسایت کیوپیکت مراجعه فرمایید.