Eksplosionsbeskyttelse og SIL adresserer to helt forskellige niveauer af sikkerhedsspørgsmål: Eksplosionsbeskyttelse handler om at sikre, at "enheden ikke kan blive en antændelseskilde", mens SIL handler om, hvorvidt "sikkerhedsfunktionen kan fungere pålideligt." Et instrument kan have eksplosionsbeskyttelsescertificering, men slet ingen SIL-rating, eller det kan have SIL-kapacitet, men kræver ikke eksplosionsbeskyttelsescertificering - de reagerer hver især på helt forskellige risikoproblemer.
I. Hvilket problem løser eksplosionsbeskyttelsescertificering?
Kernedefinitionen af eksplosionsbeskyttelsescertificering er at bekræfte, at når elektrisk udstyr bruges i en eksplosiv atmosfære, vil det ikke antænde den omgivende brændbare gas eller støv på grund af gnister, lysbuer eller høje temperaturer genereret af udstyret selv. Dets logiske udgangspunkt er "tilstedeværelsen af en brandfarlig og eksplosiv blanding," og dens endepunkt er "udstyret er designet, så det ikke kan blive en antændelseskilde."
Kravene til eksplosionsbeskyttelse bør bestemmes baseret på den påtænkte anvendelse og installationsbetingelser. Først skal klassificeringen af det farlige område afklares: om det er zone 0, zone 1 eller zone 2, og om det er et gasmiljø eller et støvmiljø; for det andet skal gasgruppen og temperaturklassen for målgassen bekræftes. Forskellige typer eksplosionsbeskyttelse - såsom egensikkerhed (Ex ia), flammesikkert kabinet (Ex d) og øget sikkerhed (Ex e) - er velegnede til forskellige områder og driftsforhold. Ved udvælgelsen kan man ikke blot se på "om der er eksplosionssikring", men skal se på "hvilken type eksplosionssikring der er egnet til dette område."
Hvad mere kræver opmærksomhed ud over eksplosionsbeskyttelsescertificering? Man kan ikke kun se på "om der er et eksplosionsbeskyttelsescertifikat," men skal også kontrollere, om certifikatet dækker målproduktmodellen, måldriftsforhold, klassificering af farlige områder og gas/støv-gruppe. Et eksplosionsbeskyttelsescertifikat er typisk bundet til en specifik produktmodel og specifikt temperaturområde og elektriske parametre. Hvis de faktiske driftsforhold falder uden for certificeringens rammer, må produktet ikke anvendes i overensstemmelse med denne certificering. Derudover handler eksplosionsbeskyttelsescertificeringen om at "ikke antænde" - den garanterer ikke målenøjagtighed og garanterer heller ikke rettidige alarmer i tilfælde af overtryk - det er et spørgsmål for et andet system.
II. Hvad er international markedsadgang?
International markedsadgang betyder ganske enkelt, at for at et produkt kan komme ind på markedet i et bestemt land eller en bestemt region, skal det opfylde de obligatoriske krav i lokale regler og standarder. Eksplosionssikre produkter er særligt fremtrædende i denne henseende, fordi sikkerhedsovervågning på farlige steder er obligatorisk i lande rundt om i verden.
Den typiske praksis i forskellige lande kan opsummeres i tre typer. Den direkte konverteringstype refererer til, at visse lande eller regioner accepterer testrapporter eller certifikater udstedt af den anden parts certificeringsorganer gennem aftaler om gensidig anerkendelse uden behov for gentagen test. Auditcertificeringstypen refererer til det importerende land, der kræver en uafhængig gennemgang og certificering af et certificeringsorgan, der er anerkendt af det pågældende land; selvom eksportlandet allerede har certificering, skal den lokale proces stadig følges. Den ekstra kravtype er baseret på accept af internationale fælles standarder, mens den overlejrer landets særlige differentielle krav, såsom specifikke spændingsniveauer, etiketsprog eller mærkningsstile. Målet med IECEx-systemet er netop at fremme international gensidig anerkendelse af "én standard, ét certifikat, ét mærke", hvilket reducerer byrden ved gentagen certificering. Men virkeligheden er, at lande af hensyn til sikkerhedstilsyn stadig bevarer et stort antal lokale krav.
III. Definition og klassifikation af SIL
SIL=Safety Integrity Level, som kommer fra det funktionelle sikkerhedsstandardsystem (IEC 61508 og dets procesindustrianvendelsesstandard IEC 61511). SIL definerer graden af tillid til, at et sikkerhedsinstrumenteret system med succes vil udføre en sikkerhedsfunktion, når handling er påkrævet.
Hvor mange niveauer har SIL? Der er fire niveauer i alt, hvor SIL 4 er det højeste og SIL 1 det laveste. Jo højere niveau, desto lavere skal sandsynligheden for fejl i sikkerhedsfunktionen være. For low-demand-tilstand (dvs. ikke mere end én handling pr. år) svarer SIL 1 til en gennemsnitlig sandsynlighed for fejl på 10⁻² til 10⁻¹, SIL 2 er 10⁻³ til 10⁻², SIL 3 er 10⁻⁴ til 10⁻⁻⁵ 1 SIL-4 er, og SIL 2 er 10⁻³ til 10⁻². 10⁻⁴. De mest almindelige krav i procesindustrien er SIL 2 og SIL 3, og SIL 4 er generelt forbundet med applikationer, der kræver det højeste niveau af sikkerhedsintegritet.
Hvilke applikationer kræver SIL?
Hvilke applikationer der kræver SIL, er i det væsentlige ikke bestemt af typen af instrument, men af resultatet af risikovurderingen. Det er ikke, at "atryktransmitterkræver SIL", men snarere at "en vis sikkerhedsfunktion vurderes at kræve SIL, og de instrumenter, der deltager i den funktion, skal være egnede til den påkrævede SIL." Kernen i dommen er: Når først denne sikkerhedsfunktion svigter, hvor alvorlige er konsekvenserne, hvor høj er forekomstens hyppighed, og kan det hurtigt undgås af de mest typiske SIL-scenarier i de andre procesbeskyttelseslag i sådanne SIL-scenarier. som overtryksbeskyttelse, høj-/lavniveaulåse, nødstop, forbrændingsstyring og overvågning af giftig/brændbar gas. For eksempel kan svigt i reaktorovertryksbeskyttelsen føre til brud på beholderen forblive ukorrigeret i tide. Det fælles træk ved disse scenarier er, at når sikkerhedsfunktionen svigter, kan konsekvenserne omfatte eksplosioner, brande, dødsfald, kvæstelser eller større miljøskader, så SIL 2 eller endda SIL 3 er normalt påkrævet.
En anden kategori af applikationer, der kræver SIL, er overvågning og sammenkobling af toksiske gasser, trykbeskyttelsessystemer med høj integritet osv. Selvom de ikke nødvendigvis direkte involverer eksplosioner, er konsekvenserne af fejl lige så alvorlige. Det skal især understreges, at SIL er tildelt hele den sikkerhedsinstrumenterede funktion, ikke knyttet til et enkelt instrument. En transmitter kan "understøtte SIL 2-applikationer", men om hele sløjfen virkelig opnår SIL 2 afhænger stadig af den logiske controller, aktiveringsventiler, sløjfearkitektur, diagnostisk dækning og testintervaller. Omvendt kræver ikke alle instrumenter i farlige områder SIL: en eksplosionssikkertryktransmitterkun bruges til lokal visning eller almindelig proceskontrol kræver ikke SIL-vurdering, hvis den ikke deltager i nogen sikkerhedsinstrumenteret funktion; det behøver kun eksplosionsbeskyttelsescertificering. Derfor kommer "hvilke applikationer kræver SIL" i sidste ende tilbage til risikovurdering: efter at denne funktion svigter, er konsekvenserne så alvorlige, at et sikkerhedsinstrumenteret system skal bruges til at reducere risikoen? Hvis ja, er SIL påkrævet; hvis det konventionelle kontrolsystem eller andre beskyttelseslag er tilstrækkelige, er det ikke påkrævet.
IV. SIL-niveauer og sandsynlighed for farlig svigt
PFDavg: Gennemsnitlig sandsynlighed for farlig fejl i lav efterspørgselstilstand - jo mindre værdi, jo lavere er sandsynligheden for fejl og jo stærkere sikkerhedsevne.
PFH: Sandsynlighed for farlige fejl pr. time - brugt i høj-efterspørgsel/kontinuerlig tilstand.
V. Forholdet mellem eksplosionsbeskyttelse og SIL
Forholdet mellem eksplosionsbeskyttelse og SIL kan opsummeres i én sætning: de besvarer forskellige spørgsmål og kan ikke erstatte hinanden. Eksplosionsbeskyttelse svarer "vil enheden antænde det omgivende miljø", mens SIL svarer "kan sikkerhedsfunktionen fungere pålideligt, når det er nødvendigt."
En transmitter, der bruges i et farligt område, skal typisk opfylde to niveauer af krav samtidigt: den skal have en passende eksplosionsbeskyttelsestype for at tilpasse sig fareklassificeringen af installationsområdet; og hvis den deltager i en sikkerhedsinstrumenteret funktion, skal den også have den tilsvarende SIL-kapacitet. Disse to certificeringer vurderes dog uafhængigt af hinanden. Eksplosionsbeskyttelsescertificering fokuserer på kabinettet, kredsløbets energibegrænsning og overfladetemperatur; SIL-certificering fokuserer på sandsynligheden for farlige fejl, diagnostisk dækning, hardwarefejltolerancearkitektur og sikkerhedslivscyklusstyring.
Omvendt er en almindelig misforståelse, at "at have SIL-certificering betyder, at der ikke er behov for eksplosionsbeskyttelse," eller "at have et eksplosionsbeskyttelsescertifikat betyder, at det kan bruges i en sikkerhedssløjfe." Begge disse ideer er forkerte. SIL-certificering vurderer ikke antændelsesrisiko, og eksplosionsbeskyttelsescertificering vurderer ikke pålideligheden af sikkerhedsfunktioner. Et instrument, der virkelig er egnet til en sikkerhedssløjfe i et farligt område, skal have både et gyldigt eksplosionsbeskyttelsescertifikat og en SIL-vurderingsrapport, og det relevante omfang af begge skal dække de faktiske driftsforhold.
