Ochrana proti výbuchu a SIL řeší dvě zcela odlišné úrovně bezpečnostních problémů: ochrana proti výbuchu je o zajištění, že „zařízení se nemůže stát zdrojem vznícení“, zatímco SIL je o tom, zda „bezpečnostní funkce může fungovat spolehlivě“. Přístroj může mít certifikaci ochrany proti výbuchu, ale vůbec žádnou klasifikaci SIL, nebo může mít schopnost SIL, ale nevyžaduje certifikaci ochrany proti výbuchu – každý z nich reaguje na zcela jiné rizikové problémy.
I. Jaký problém řeší certifikace ochrany proti výbuchu?
Základní definicí certifikace ochrany proti výbuchu je potvrdit, že když je elektrické zařízení používáno ve výbušné atmosféře, nezapálí okolní hořlavý plyn nebo prach v důsledku jisker, oblouků nebo vysokých teplot generovaných samotným zařízením. Jeho logickým výchozím bodem je „přítomnost hořlavé a výbušné směsi“ a jeho konečným bodem je „zařízení je navrženo tak, aby se nemohlo stát zdrojem vznícení“.
Požadavky na ochranu proti výbuchu by měly být stanoveny na základě zamýšleného použití a podmínek instalace. Nejprve je třeba vyjasnit klasifikaci nebezpečného prostoru: zda se jedná o zónu 0, zónu 1 nebo zónu 2 a zda se jedná o plynné prostředí nebo prašné prostředí; za druhé musí být potvrzena skupina plynu a teplotní třída cílového plynu. Různé typy ochrany proti výbuchu, jako je jiskrová bezpečnost (Ex ia), nevýbušné pouzdro (Ex d) a zvýšená bezpečnost (Ex e) - jsou vhodné pro různé oblasti a provozní podmínky. Při výběru se nelze jednoduše dívat na to, „zda existuje ochrana proti výbuchu“, ale je třeba se podívat na to, „který typ ochrany proti výbuchu je vhodný pro tuto oblast“.
Čemu dalšímu je třeba věnovat pozornost kromě certifikace ochrany proti výbuchu? Nelze se podívat pouze na to, „zda existuje certifikát ochrany proti výbuchu“, ale je třeba také zkontrolovat, zda certifikát pokrývá model cílového produktu, cílové provozní podmínky, klasifikaci nebezpečné oblasti a skupinu plynů/prachů. Certifikát ochrany proti výbuchu je obvykle vázán na konkrétní model výrobku a konkrétní teplotní rozsah a elektrické parametry. Pokud skutečné provozní podmínky nespadají do rozsahu certifikace, výrobek nesmí být používán v souladu s touto certifikací. Navíc certifikace ochrany proti výbuchu se týká "nevznícení" - nezaručuje přesnost měření, ani nezaručuje včasné poplachy v případě přetlaku - to je věc jiného systému.
II. Co je mezinárodní přístup na trh?
Mezinárodní přístup na trh, zjednodušeně řečeno, znamená, že aby se produkt dostal na trh určité země nebo regionu, musí splňovat povinné požadavky místních předpisů a norem. Výrobky odolné proti výbuchu jsou v tomto ohledu obzvláště významné, protože bezpečnostní dohled na nebezpečných místech je povinný v zemích po celém světě.
Typické postupy různých zemí lze shrnout do tří typů. Typ přímé konverze se týká určitých zemí nebo regionů, které přijímají protokoly o zkouškách nebo certifikáty vydané certifikačními orgány druhé strany prostřednictvím dohod o vzájemném uznávání, bez nutnosti opakovaného testování. Typ certifikace auditu se vztahuje na dovážející zemi, která vyžaduje nezávislou kontrolu a certifikaci certifikačním orgánem uznaným touto zemí; i když vyvážející země již certifikaci má, musí být stále dodržován místní proces. Typ doplňkových požadavků je založen na akceptování mezinárodních společných norem a zároveň překrývá speciální rozdílové požadavky dané země, jako jsou specifické úrovně napětí, jazyk štítků nebo styly značení. Cílem systému IECEx je právě podpora mezinárodního vzájemného uznávání „jeden standard, jeden certifikát, jedna značka“, čímž se sníží zátěž opakované certifikace. Skutečnost je však taková, že vzhledem k bezpečnostnímu dohledu si země stále zachovávají velký počet lokalizovaných požadavků.
III. Definice a klasifikace SIL
Úroveň integrity bezpečnosti SIL =, která vychází ze systému standardů funkční bezpečnosti (IEC 61508 a jeho aplikační standard IEC 61511). SIL definuje míru spolehlivosti, že bezpečnostní přístrojový systém úspěšně provede bezpečnostní funkci, když je vyžadována akce.
Kolik úrovní má SIL? Existují celkem čtyři úrovně, přičemž SIL 4 je nejvyšší a SIL 1 nejnižší. Čím vyšší úroveň, tím nižší musí být pravděpodobnost selhání bezpečnostní funkce. Pro režim nízké poptávky (tj. ne více než jedna akce za rok) odpovídá SIL 1 průměrné pravděpodobnosti selhání 10⁻² až 10⁻¹, SIL 2 je 10⁻³ až 10⁻², SIL 3 je 10⁻⁴ až 10⁻3 je a 10 SIL ⁻3 10⁻⁴. Nejběžnější požadavky v procesním průmyslu jsou SIL 2 a SIL 3 a SIL 4 je obecně spojen s aplikacemi vyžadujícími nejvyšší úroveň integrity bezpečnosti.
Které aplikace vyžadují SIL?
Které aplikace vyžadují SIL, není v podstatě určeno typem přístroje, ale výsledkem posouzení rizik. Není to tak, že „atlakový vysílačvyžaduje SIL“, ale spíše že „určitá bezpečnostní funkce je posouzena jako vyžadující SIL, a nástroje účastnící se této funkce musí být vhodné pro požadovanou SIL.“ Jádrem úsudku je: jakmile tato bezpečnostní funkce selže, jak závažné jsou důsledky, jak vysoká je četnost výskytu a lze tomu okamžitě zabránit jinými ochrannými vrstvami. V procesním průmyslu se nejtypičtější aplikace SIL soustřeďují na scénáře, jako je ochrana proti spálení/přetlaku, vysoká úroveň/přetlak monitorování toxických/hořlavých plynů Například selhání ochrany před přetlakem reaktoru může vést k prasknutí nádoby nebo dokonce k explozi; selhání vysokoúrovňového blokování zásobníku může způsobit přetečení zásobníku a požár; selhání řízení spalování kotle může způsobit deflagraci kotle a selhání systému nouzového odstavení může dovolit, aby se odchylky procesu včas neopravily, poruchy bezpečnosti, jednou za čas mohou selhat poškození životního prostředí. poškození, takže je obvykle vyžadován SIL 2 nebo dokonce SIL 3.
Další kategorií aplikací vyžadujících SIL je monitorování a blokování toxických plynů, systémy tlakové ochrany s vysokou integritou atd. I když nemusí nutně přímo zahrnovat výbuchy, následky selhání jsou stejně závažné. Mělo by být zvláště zdůrazněno, že SIL je přiřazen k celé bezpečnostní přístrojové funkci, není připojen k jedinému přístroji. Převodník může „podporovat aplikace SIL 2“, ale to, zda celá smyčka skutečně dosáhne SIL 2, stále závisí na logickém regulátoru, ovládacích ventilech, architektuře smyčky, diagnostickém pokrytí a testovacích intervalech. Naopak, ne všechny přístroje v nebezpečných oblastech vyžadují SIL: odolný proti výbuchutlakový vysílačpoužívá se pouze pro místní zobrazení nebo běžné řízení procesu, nevyžaduje hodnocení SIL, pokud se neúčastní žádné bezpečnostní přístrojové funkce; potřebuje pouze certifikaci ochrany proti výbuchu. Proto se otázka „které aplikace vyžadují SIL“ nakonec vrací k hodnocení rizik: jsou důsledky po selhání této funkce natolik závažné, že je nutné ke snížení rizika použít bezpečnostní přístrojový systém? Pokud ano, je vyžadován SIL; pokud konvenční řídicí systém nebo jiné ochranné vrstvy postačují, není to nutné.
IV. Úrovně SIL a pravděpodobnost nebezpečného selhání
PFDavg: Průměrná pravděpodobnost nebezpečného selhání v režimu nízké spotřeby – čím menší je hodnota, tím nižší je pravděpodobnost selhání a tím silnější je bezpečnostní schopnost.
PFH: Pravděpodobnost nebezpečné poruchy za hodinu – používá se v režimu vysoké spotřeby/nepřetržitého provozu.
V. Vztah mezi ochranou proti výbuchu a SIL
Vztah mezi ochranou proti výbuchu a SIL lze shrnout do jedné věty: odpovídají na různé otázky a nemohou se navzájem nahradit. Ochrana proti výbuchu odpovídá „zapálí zařízení okolní prostředí“, zatímco SIL odpovídá „může bezpečnostní funkce v případě potřeby spolehlivě fungovat“.
Převodník používaný v nebezpečném prostoru obvykle musí splňovat dvě úrovně požadavků současně: musí mít vhodný typ ochrany proti výbuchu, aby se přizpůsobil klasifikaci nebezpečí v oblasti instalace; a pokud se účastní funkce bezpečnostních přístrojů, musí mít také odpovídající schopnost SIL. Tyto dvě certifikace se však hodnotí nezávisle. Certifikace ochrany proti výbuchu se zaměřuje na kryt, omezení energie obvodu a povrchovou teplotu; Certifikace SIL se zaměřuje na pravděpodobnost nebezpečného selhání, diagnostické pokrytí, architekturu odolnosti proti chybám hardwaru a řízení životního cyklu bezpečnosti.
Naopak, běžným nedorozuměním je, že „mání certifikace SIL znamená, že ochrana proti výbuchu není potřeba“, nebo „certifikát ochrany proti výbuchu znamená, že jej lze použít v bezpečnostní smyčce“. Obě tyto myšlenky jsou špatné. Certifikace SIL neposuzuje riziko vznícení a certifikace ochrany proti výbuchu neposuzuje spolehlivost bezpečnostních funkcí. Přístroj skutečně vhodný pro bezpečnostní smyčku v nebezpečném prostoru musí být držitelem platného certifikátu ochrany proti výbuchu a zprávy o hodnocení SIL a příslušný rozsah obou musí pokrývat skutečné provozní podmínky.
