A robbanásvédelem és a SIL két teljesen különböző szintű biztonsági problémát kezel: a robbanásvédelem arról szól, hogy "az eszköz ne válhasson gyújtóforrássá", míg a SIL arról szól, hogy "a biztonsági funkció megbízhatóan tud-e működni". Lehet, hogy egy műszer rendelkezik robbanásvédelmi tanúsítvánnyal, de egyáltalán nem rendelkezik SIL minősítéssel, vagy rendelkezik SIL-képességgel, de nem igényel robbanásvédelmi tanúsítványt – mindegyik teljesen más kockázati problémákra reagál.
I. Milyen problémát old meg a robbanásvédelmi tanúsítvány?
A robbanásvédelmi tanúsítvány alapvető definíciója annak megerősítése, hogy amikor az elektromos berendezést robbanásveszélyes környezetben használják, az nem fogja meggyújtani a környező éghető gázt vagy port a szikrák, ívek vagy maga a berendezés által keltett magas hőmérséklet miatt. Logikai kiindulópontja "gyúlékony és robbanásveszélyes keverék jelenléte", végpontja pedig "a berendezést úgy tervezték meg, hogy ne válhasson gyújtóforrássá".
A robbanásvédelmi követelményeket a tervezett alkalmazási és telepítési feltételek alapján kell meghatározni. Először is tisztázni kell a veszélyes terület besorolását: 0. zóna, 1. zóna vagy 2. zóna, illetve hogy gáz- vagy porkörnyezetről van-e szó; másodszor meg kell erősíteni a célgáz gázcsoportját és hőmérsékleti osztályát. Különböző típusú robbanásvédelem – mint például a gyújtószikramentes (Ex ia), a lángálló burkolat (Ex d) és a fokozott biztonság (Ex e) – alkalmasak a különböző területekre és működési feltételekre. Kiválasztáskor nem lehet egyszerűen csak azt nézni, hogy "van-e robbanásvédelem", hanem azt, hogy "milyen típusú robbanásvédelem alkalmas erre a területre".
Mire kell még odafigyelni a robbanásvédelmi tanúsításon kívül? Nem csak azt kell nézni, hogy "van-e robbanásvédelmi tanúsítvány", hanem azt is ellenőrizni kell, hogy a tanúsítvány lefedi-e a céltermék modelljét, a megcélzott működési feltételeket, a veszélyes terület besorolását és a gáz/por csoportot. A robbanásvédelmi tanúsítvány jellemzően egy adott termékmodellhez és meghatározott hőmérsékleti tartományhoz és elektromos paraméterekhez van kötve. Ha a tényleges működési feltételek kívül esnek a tanúsítás hatályán, a termék nem használható a tanúsítványnak megfelelően. Ezenkívül a robbanásvédelmi tanúsítvány a „nem gyullad”-ra vonatkozik – nem garantálja a mérési pontosságot, és nem garantálja az időben történő riasztást túlnyomás esetén – ez egy másik rendszer dolga.
II. Mi a nemzetközi piacra jutás?
A nemzetközi piacra jutás leegyszerűsítve azt jelenti, hogy ahhoz, hogy egy termék egy adott ország vagy régió piacára kerüljön, meg kell felelnie a helyi előírások és szabványok kötelező követelményeinek. A robbanásbiztos termékek ebben a tekintetben különösen kiemelkedőek, mert a veszélyes helyeken a biztonsági felügyelet a világ országaiban kötelező.
A különböző országok jellemző gyakorlata három típusba foglalható. A közvetlen átalakítás típusa bizonyos országokra vagy régiókra vonatkozik, amelyek elfogadják a másik fél tanúsító szervezetei által kölcsönös elismerési megállapodások alapján kiadott vizsgálati jelentéseket vagy tanúsítványokat, ismételt tesztelés nélkül. Az audit tanúsítvány típusa az importáló országra vonatkozik, amely független felülvizsgálatot és tanúsítást igényel az adott ország által elismert tanúsító szervezettől; még ha az exportáló ország már rendelkezik is tanúsítvánnyal, akkor is követni kell a helyi eljárást. A további követelmények típusa a közös nemzetközi szabványok elfogadásán alapul, miközben az ország speciális differenciálkövetelményeit is felülírja, mint például az adott feszültségszintek, a címke nyelve vagy a jelölési stílusok. Az IECEx rendszer célja éppen az "egy szabvány, egy tanúsítvány, egy jel" nemzetközi kölcsönös elismerésének elősegítése, csökkentve az ismételt tanúsítás terheit. A valóság azonban az, hogy a biztonsági felügyelet figyelembevétele miatt az országok továbbra is számos helyi követelményt tartanak fenn.
III. A SIL meghatározása és osztályozása
SIL=Biztonsági integritási szint, amely a funkcionális biztonsági szabványrendszerből (IEC 61508 és annak feldolgozóipari alkalmazási szabványa, az IEC 61511) származik. A SIL meghatározza annak a megbízhatósági fokát, hogy egy biztonsági műszeres rendszer sikeresen végrehajtja a biztonsági funkciót, amikor intézkedésre van szükség.
Hány szintje van a SIL-nek? Összesen négy szint van, a SIL 4 a legmagasabb és a SIL 1 a legalacsonyabb. Minél magasabb a szint, annál kisebbnek kell lennie a biztonsági funkció meghibásodásának. Alacsony igényű üzemmód esetén (azaz nem több, mint egy művelet évente) a SIL 1 a meghibásodás átlagos valószínűségének 10–10–1, a SIL 2 10–10–2, a SIL 3 10–10–4, és 10–10⁻³. 10⁻⁴. A feldolgozóiparban a leggyakoribb követelmények a SIL 2 és SIL 3, a SIL 4 pedig általában a legmagasabb szintű biztonsági integritást igénylő alkalmazásokhoz kapcsolódik.
Mely alkalmazásokhoz szükséges SIL?
Azt, hogy mely alkalmazások igényelnek SIL-t, lényegében nem a műszer típusa határozza meg, hanem a kockázatértékelés eredménye. Nem arról van szó, hogy „anyomástávadóSIL-t igényel", hanem azt, hogy "egy bizonyos biztonsági funkció SIL-t igénylőnek minősül, és az ebben a funkcióban részt vevő műszereknek alkalmasaknak kell lenniük a szükséges SIL-re." Az ítélet lényege: ha ez a biztonsági funkció meghibásodik, milyen súlyosak a következményei, milyen gyakorisággal fordul elő, és gyorsan elkerülhető-e más védelmi rétegekkel. reteszelések, égésszabályozás és mérgező/éghető gázok felügyelete. Például a reaktor túlnyomás elleni védelme a tartály meghibásodásához vezethet, és a kazán égésszabályozásának meghibásodását okozhatja ha a biztonsági funkció meghibásodik, a következmények lehetnek robbanások, tüzek, halálesetek, sérülések vagy jelentős környezeti károk, ezért általában SIL 2 vagy akár SIL 3 szükséges.
A SIL-t igénylő alkalmazások egy másik kategóriája a mérgező gázok felügyelete és reteszelése, nagy integritású nyomásvédelmi rendszerek stb. Bár ezek nem feltétlenül járnak közvetlenül robbanással, a meghibásodás következményei ugyanolyan súlyosak. Külön hangsúlyozni kell, hogy a SIL a teljes biztonsági műszeres funkcióhoz van hozzárendelve, nem pedig egyetlen műszerhez. Egy távadó "támogathatja a SIL 2 alkalmazásokat", de az, hogy a teljes hurok valóban eléri-e a SIL 2-t, továbbra is a logikai vezérlőtől, a működtető szelepektől, a hurok architektúrától, a diagnosztikai lefedettségtől és a tesztidőközöktől függ. Ezzel szemben nem minden veszélyes területen lévő műszer igényel SIL-t: robbanásbiztosnyomástávadócsak helyi megjelenítésre vagy normál folyamatvezérlésre használják, nem igényel SIL értékelést, ha nem vesz részt semmilyen biztonsági műszeres funkcióban; csak robbanásvédelmi tanúsítvány kell hozzá. Ezért "mely alkalmazások igényelnek SIL-t" végső soron a kockázatértékeléshez vezet: miután ez a funkció meghiúsul, elég súlyosak a következmények ahhoz, hogy biztonsági műszeres rendszert kell alkalmazni a kockázat csökkentése érdekében? Ha igen, SIL szükséges; ha a hagyományos vezérlőrendszer vagy egyéb védőrétegek elegendőek, akkor nem szükséges.
IV. SIL-szintek és a veszélyes meghibásodás valószínűsége
PFDavg: A veszélyes meghibásodás átlagos valószínűsége alacsony igényű üzemmódban – minél kisebb az érték, annál kisebb a meghibásodás valószínűsége és annál erősebb a biztonsági képesség.
PFH: Veszélyes meghibásodás valószínűsége óránként – nagy igénybevételű/folyamatos üzemmódban használatos.
V. A robbanásvédelem és a SIL kapcsolata
A robbanásvédelem és a SIL kapcsolata egy mondatban összefoglalható: különböző kérdésekre válaszolnak, és nem helyettesíthetik egymást. A robbanásvédelem arra ad választ, hogy „a készülék meggyújtja-e a környező környezetet”, míg a SIL azt válaszolja, „a biztonsági funkció szükség esetén megbízhatóan működik”.
A veszélyes területen használt távadónak jellemzően egyidejűleg két szintű követelménynek kell megfelelnie: megfelelő robbanásvédelmi típussal kell rendelkeznie, hogy alkalmazkodjon a telepítési terület veszélyességi besorolásához; és ha biztonsági műszeres funkcióban vesz részt, akkor a megfelelő SIL képességgel is rendelkeznie kell. Ezt a két tanúsítványt azonban egymástól függetlenül értékelik. A robbanásvédelmi tanúsítvány a házra, az áramkör energiakorlátozására és a felületi hőmérsékletre összpontosít; A SIL-tanúsítvány a veszélyes meghibásodások valószínűségére, a diagnosztikai lefedettségre, a hardver hibatűrési architektúrájára és a biztonsági életciklus-kezelésre összpontosít.
Ezzel szemben gyakori félreértés, hogy "a SIL tanúsítvány azt jelenti, hogy nincs szükség robbanásvédelemre", vagy "a robbanásvédelmi tanúsítvány azt jelenti, hogy biztonsági hurokban használható." Mindkét elképzelés téves. A SIL tanúsítvány nem méri fel a gyulladás kockázatát, a robbanásvédelmi tanúsítvány pedig nem a biztonsági funkciók megbízhatóságát. A veszélyes területen való biztonsági hurokra valóban alkalmas műszernek érvényes robbanásvédelmi tanúsítvánnyal és SIL értékelési jelentéssel is rendelkeznie kell, és mindkettő alkalmazható hatókörének ki kell terjednie a tényleges működési feltételekre.
