Protecția împotriva exploziilor și SIL abordează două niveluri complet diferite de probleme de siguranță: protecția împotriva exploziilor se referă la asigurarea faptului că „dispozitivul nu poate deveni o sursă de aprindere”, în timp ce SIL se referă la dacă „funcția de siguranță poate funcționa în mod fiabil”. Un instrument poate avea certificare de protecție împotriva exploziilor, dar să nu aibă deloc calificare SIL, sau poate avea capacitatea SIL, dar să nu necesite certificare de protecție împotriva exploziilor - fiecare răspunde la probleme de risc complet diferite.
I. Ce problemă rezolvă certificarea de protecție împotriva exploziilor?
Definiția de bază a certificării de protecție împotriva exploziilor este de a confirma că atunci când echipamentul electric este utilizat într-o atmosferă explozivă, acesta nu va aprinde gazul sau praful combustibil din jur din cauza scânteilor, arcurilor sau temperaturilor ridicate generate de echipamentul însuși. Punctul său logic de pornire este „prezența unui amestec inflamabil și exploziv”, iar punctul final este „echipamentul este proiectat astfel încât să nu devină o sursă de aprindere”.
Cerințele de protecție împotriva exploziilor trebuie stabilite pe baza aplicației și a condițiilor de instalare prevăzute. În primul rând, trebuie clarificată clasificarea zonei periculoase: dacă este Zona 0, Zona 1 sau Zona 2 și dacă este un mediu cu gaz sau un mediu cu praf; în al doilea rând, grupul de gaz și clasa de temperatură a gazului țintă trebuie confirmate. Diferite tipuri de protecție împotriva exploziei - cum ar fi siguranța intrinsecă (Ex ia), carcasa ignifugă (Ex d) și siguranță sporită (Ex e) - sunt potrivite pentru diferite zone și condiții de operare. La selectare, nu se poate privi pur și simplu „dacă există protecție împotriva exploziilor”, ci trebuie să se uite „ce tip de protecție împotriva exploziilor este potrivit pentru această zonă”.
Ce altceva necesită atenție în afară de certificarea de protecție împotriva exploziilor? Nu se poate privi doar „dacă există un certificat de protecție împotriva exploziilor”, ci trebuie să verifice și dacă certificatul acoperă modelul produsului țintă, condițiile de funcționare țintă, clasificarea zonelor periculoase și grupul de gaz/praf. Un certificat de protecție împotriva exploziilor este de obicei legat de un anumit model de produs și de un anumit interval de temperatură și de parametrii electrici. Dacă condițiile reale de funcționare nu intră în domeniul de aplicare al certificării, produsul nu poate fi utilizat în conformitate cu certificarea respectivă. În plus, certificarea protecției împotriva exploziilor se referă la „a nu se aprinde” - nu garantează acuratețea măsurătorilor și nici nu garantează alarme în timp util în cazul suprapresiunii - care este o problemă pentru un alt sistem.
II. Ce este accesul la piața internațională?
Accesul pe piața internațională, simplu spus, înseamnă că pentru ca un produs să intre pe piața unei anumite țări sau regiuni, trebuie să îndeplinească cerințele obligatorii ale reglementărilor și standardelor locale. Produsele rezistente la explozie sunt deosebit de importante în acest sens, deoarece supravegherea siguranței în locuri periculoase este obligatorie în țările din întreaga lume.
Practicile tipice ale diferitelor țări pot fi rezumate în trei tipuri. Tipul de conversie directă se referă la anumite țări sau regiuni care acceptă rapoarte de testare sau certificate emise de organismele de certificare ale celeilalte părți prin acorduri de recunoaștere reciprocă, fără a fi nevoie de teste repetate. Tipul de certificare de audit se referă la țara importatoare care necesită o revizuire independentă și o certificare de către un organism de certificare recunoscut de acea țară; chiar dacă țara exportatoare are deja certificare, procesul local trebuie în continuare urmat. Tipul de cerințe suplimentare se bazează pe acceptarea standardelor internaționale comune, suprapunând în același timp cerințele diferențiale speciale ale țării, cum ar fi niveluri specifice de tensiune, limbajul etichetei sau stilurile de marcare. Scopul sistemului IECEx este tocmai de a promova recunoașterea reciprocă internațională a „un standard, un certificat, o marcă”, reducând sarcina certificării repetate. Dar realitatea este că, din considerație pentru supravegherea siguranței, țările păstrează încă un număr mare de cerințe localizate.
III. Definiția și clasificarea SIL
SIL=Safety Integrity Level, care provine din sistemul standard de siguranță funcțională (IEC 61508 și standardul său de aplicare pentru industria de proces IEC 61511). SIL definește gradul de încredere că un sistem instrumentat de siguranță va executa cu succes o funcție de siguranță atunci când este necesară o acțiune.
Câte niveluri are SIL? Există patru niveluri în total, SIL 4 fiind cel mai înalt și SIL 1 cel mai scăzut. Cu cât nivelul este mai mare, cu atât probabilitatea defecțiunii funcției de siguranță trebuie să fie mai mică. Pentru modul de cerere redusă (adică nu mai mult de o acțiune pe an), SIL 1 corespunde unei probabilități medii de eșec de 10⁻² la 10⁻¹, SIL 2 este de 10⁻³ la 10⁻², SIL 3 este de 10⁻⁻⁴ la 10⁻³ și SIL 4 este 10⁻⁻⁻³ 10⁻⁴. Cele mai comune cerințe în industria de proces sunt SIL 2 și SIL 3, iar SIL 4 este în general asociat cu aplicațiile care necesită cele mai înalte niveluri de integritate de siguranță.
Ce aplicații necesită SIL?
Aplicațiile care necesită SIL nu sunt determinate în esență de tipul de instrument, ci de rezultatul evaluării riscului. Nu este vorba despre „atransmițător de presiunenecesită SIL", ci mai degrabă că "o anumită funcție de siguranță este evaluată ca necesitând SIL, iar instrumentele care participă la acea funcție trebuie să fie adecvate pentru SIL cerut." Miezul judecății este: odată ce această funcție de siguranță eșuează, cât de grave sunt consecințele, cât de mare este frecvența de apariție și poate fi evitată rapid de alte straturi de protecție, cum ar fi cele mai concentrate scenarii de protecție în proces, cum sunt aplicațiile de protecție excesivă în scenariile de proces SIL. interblocarele de nivel înalt/scăzut, oprirea de urgență și monitorizarea gazelor toxice/combustibile că, odată ce funcția de siguranță eșuează, consecințele pot include explozii, incendii, decese, răni sau daune majore asupra mediului, astfel încât SIL 2 sau chiar SIL 3 este de obicei necesar.
O altă categorie de aplicații care necesită SIL este monitorizarea și interblocarea gazelor toxice, sistemele de protecție la presiune de înaltă integritate etc. Deși nu implică neapărat în mod direct explozii, consecințele defecțiunii sunt la fel de grave. Trebuie subliniat în special faptul că SIL este atribuit întregii funcții instrumentate de siguranță, nu atașat unui singur instrument. Un transmițător poate „suporta aplicații SIL 2”, dar dacă întreaga buclă atinge cu adevărat SIL 2 depinde în continuare de controlerul logic, supapele de acționare, arhitectura buclei, acoperirea diagnosticului și intervalele de testare. Dimpotrivă, nu toate instrumentele din zonele periculoase necesită SIL: un antideflagranttransmițător de presiuneutilizat numai pentru afișarea locală sau controlul procesului obișnuit nu necesită evaluarea SIL dacă nu participă la nicio funcție instrumentată de siguranță; are nevoie doar de certificare de protecție împotriva exploziilor. Prin urmare, „ce aplicații necesită SIL” revine în cele din urmă la evaluarea riscului: după ce această funcție eșuează, sunt consecințele suficient de grave încât să fie utilizat un sistem instrumentat de siguranță pentru a reduce riscul? Dacă da, este necesar SIL; dacă sistemul de control convențional sau alte straturi de protecție sunt suficiente, nu este necesar.
IV. Niveluri SIL și probabilitate de eșec periculoasă
PFDavg: Probabilitatea medie de defecțiune periculoasă în modul de cerere scăzută - cu cât valoarea este mai mică, cu atât probabilitatea de defecțiune este mai mică și cu atât capacitatea de siguranță este mai puternică.
PFH: Probabilitatea unei defecțiuni periculoase pe oră - utilizat în modul de cerere mare/continuu.
V. Relația dintre protecția împotriva exploziilor și SIL
Relația dintre protecția împotriva exploziilor și SIL poate fi rezumată într-o singură propoziție: ele răspund la întrebări diferite și nu se pot înlocui reciproc. Protecția împotriva exploziilor răspunde „dispozitivul va aprinde mediul înconjurător”, în timp ce SIL răspunde „funcția de siguranță poate funcționa în mod fiabil atunci când este necesar”.
Un transmițător utilizat într-o zonă periculoasă trebuie de obicei să îndeplinească două niveluri de cerințe simultan: trebuie să aibă un tip adecvat de protecție împotriva exploziilor pentru a se adapta la clasificarea de pericol a zonei de instalare; iar dacă participă la o funcție instrumentată de siguranță, trebuie să aibă și capacitatea SIL corespunzătoare. Cu toate acestea, aceste două certificări sunt evaluate independent. Certificarea de protecție împotriva exploziilor se concentrează pe carcasă, limitarea energiei circuitului și temperatura suprafeței; Certificarea SIL se concentrează pe probabilitatea defecțiunilor periculoase, acoperirea diagnosticului, arhitectura de toleranță la erori hardware și managementul ciclului de viață al siguranței.
În schimb, o neînțelegere comună este aceea că „a avea certificare SIL înseamnă că nu este necesară protecția împotriva exploziilor” sau „a avea un certificat de protecție împotriva exploziilor înseamnă că poate fi utilizat într-o buclă de siguranță”. Ambele idei sunt greșite. Certificarea SIL nu evaluează riscul de aprindere, iar certificarea de protecție împotriva exploziilor nu evaluează fiabilitatea funcțiilor de siguranță. Un instrument cu adevărat potrivit pentru o buclă de siguranță într-o zonă periculoasă trebuie să dețină atât un certificat valabil de protecție împotriva exploziilor, cât și un raport de evaluare SIL, iar domeniul de aplicare aplicabil al ambelor trebuie să acopere condițiile reale de funcționare.
