ระบบเครื่องมือวัดนิรภัยและ SIL: ความหมายสำหรับเครื่องมือวัดระดับ

ระบบเครื่องมือวัดนิรภัยและ SIL: ความหมายสำหรับเครื่องมือวัดระดับ

ทรานสมิตเตอร์อาจมีความสามารถ SIL ที่ผ่านการรับรอง แต่การซื้ออุปกรณ์นั้นไม่ได้ยืนยันระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัยที่ฟังก์ชันครบชุดบรรลุได้ SIF ด้านระดับประกอบด้วยการตรวจวัด ลอจิก องค์ประกอบสุดท้าย และระบบสนับสนุนที่จำเป็น ตรวจขอบเขตใบรับรองและคู่มือความปลอดภัย แล้วตรวจสอบฟังก์ชันทั้งหมดเทียบกับข้อกำหนดความปลอดภัย

อธิบายคำศัพท์อย่างเข้าใจง่าย

ระบบเครื่องมือวัดนิรภัยทำหน้าที่ความปลอดภัยหนึ่งฟังก์ชันหรือมากกว่า เพื่อให้เกิดหรือรักษาสภาวะปลอดภัยที่กำหนด ความเป็นอิสระจากระบบควบคุมกระบวนการพื้นฐานต้องเป็นไปตามแบบและการประเมินความเสี่ยงที่เกี่ยวข้อง ระบบอาจใช้การวินิจฉัยระหว่างเฝ้าระวังอย่างต่อเนื่อง แต่ความเสียหายอันตรายที่แฝงอยู่อาจยังคงอยู่จนมีความต้องการให้ระบบทำงานหรือมีการทดสอบพิสูจน์การทำงาน

ฟังก์ชันเครื่องมือวัดนิรภัย (SIF) คือการป้องกันเฉพาะอย่างหนึ่ง เช่น “ถ้าระดับถังถึงระดับสูงมาก ให้ปิดวาล์วทางเข้า” SIS หนึ่งระบบอาจทำงาน SIF หนึ่งฟังก์ชันหรือมากกว่า

SIL ที่ต้องการมาจากการวิเคราะห์อันตรายและประเมินความเสี่ยง ไม่ใช่แค็ตตาล็อกเครื่องมือ ในงานกระบวนการ IEC 61511 ครอบคลุม SIL 1–3 ส่วน IEC 61508 นิยาม SIL 4 ด้วย ฟังก์ชันโหมดความต้องการต่ำใช้ความน่าจะเป็นเฉลี่ยของการล้มเหลวเมื่อมีการเรียกให้ทำงาน (PFDavg) ส่วนโหมดความต้องการสูงหรือทำงานต่อเนื่องใช้ตัวชี้วัดความถี่การล้มเหลวอีกแบบ อย่านำข้ออ้างความน่าจะเป็นในโหมดความต้องการต่ำไปใช้กับโหมดอื่น

เหตุใดทรานสมิตเตอร์ตัวเดียวจึงไม่ยืนยัน “SIL 2”

ตรวจสอบสมรรถนะเชิงปริมาณ ข้อจำกัดสถาปัตยกรรม และความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัยเชิงระบบของ SIF ครบชุด ใบรับรองอุปกรณ์ระบุความสามารถภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ซึ่งอาจรวมสถาปัตยกรรม การวินิจฉัย ความครอบคลุมของการทดสอบพิสูจน์การทำงาน โหมดทำงาน และอายุใช้งานที่มีผล สถาปัตยกรรมที่ไม่ใช้ความซ้ำซ้อนไม่ได้ถูกตัดออกจาก SIL 2 โดยอัตโนมัติ ข้อจำกัดที่ใช้บังคับและสมรรถนะที่ตรวจสอบแล้วเป็นตัวตัดสิน

เลือกสถาปัตยกรรมและวิธีทดสอบจากข้อกำหนดความต้องการด้านความปลอดภัย อาจต้องมีความซ้ำซ้อนและลอจิกโหวต แต่สิ่งเหล่านี้เพิ่มประเด็นสาเหตุร่วมและการบำรุงรักษาด้วย บันทึกข้อมูลการล้มเหลว สาธารณูปโภคสนับสนุน สมมติฐานการซ่อม เวลาตอบสนอง และความครอบคลุมของการทดสอบ แทนการถือว่าความซ้ำซ้อนเพียงอย่างเดียวทำให้ได้ SIL

ลูปป้องกันถังล้นสร้างขึ้นจริงอย่างไร

ตัวอย่างทั่วไปคือการป้องกันถังเก็บล้น แบบที่น่าเชื่อถือแยกการวัดออกจากการป้องกัน:

เซนเซอร์อิสระ ใช้สวิตช์ระดับสูงมากโดยเฉพาะ หรือทรานสมิตเตอร์ตัวที่สอง แยกจากทรานสมิตเตอร์ระดับของ BPCS เพื่อไม่ให้การวัดเสียแล้วการป้องกันเสียไปด้วย

ชุดประมวลผลลอจิก ใช้ PLC นิรภัยหรือชุดประมวลผลลอจิกแบบรีเลย์ที่ผ่านการรับรอง แยกจาก PLC ควบคุม โดยรับสัญญาณตัดการทำงานแล้วสั่งองค์ประกอบสุดท้าย

องค์ประกอบสุดท้าย คือวาล์วปิดกั้นทางเข้า โดยกำหนดแอกชูเอเตอร์และตัวกำหนดตำแหน่งให้ลูปบรรลุ SIL เป้าหมาย

หัวใจคือความเป็นอิสระ เครื่องมือวัดระดับที่ใช้ควบคุมการทำงานของถังกับเครื่องมือที่ใช้ป้องกันถังไม่ควรเป็นตัวเดียวกัน เพราะรูปแบบความเสียหายที่ต้องการป้องกันก็คือความเสียหายของการวัดนั้นเอง

การทดสอบพิสูจน์การทำงานและเหตุผลที่สำคัญ

การทดสอบพิสูจน์การทำงานมุ่งค้นหาความเสียหายอันตรายที่การวินิจฉัยไม่พบ ขั้นตอนตามเอกสารต้องครอบคลุมความเสียหายของเซนเซอร์ จุดต่อกระบวนการ ลอจิก และองค์ประกอบสุดท้ายตามที่อ้างไว้ พร้อมเกณฑ์ผ่านและวิธีบายพาสที่ควบคุมได้ กำหนดช่วงเวลาและความครอบคลุมจากการคำนวณความปลอดภัยที่ตรวจสอบแล้วและคู่มือความปลอดภัย การทดสอบปีละครั้งหรือการบังคับเอาต์พุตเพียงอย่างเดียวไม่ได้แสดงความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัยที่ต้องการโดยอัตโนมัติ

คำถามจากวิศวกร

คำถาม 1. SIL 1 กับ SIL 2 ต่างกันอย่างไรสำหรับลูประดับ

ความน่าจะเป็นการล้มเหลวเมื่อมีการเรียกให้ทำงานที่กำหนดต่างกันประมาณหนึ่งลำดับขนาด โดยทั่วไปจึงต้องมีการวินิจฉัยอุปกรณ์ที่ดีขึ้น ระยะห่างการทดสอบพิสูจน์การทำงานที่สั้นลง และบางครั้งต้องมีความซ้ำซ้อน นี่เป็นคุณสมบัติของลูป ไม่ใช่อุปกรณ์เดี่ยว

คำถาม 2. ใช้ทรานสมิตเตอร์ควบคุมทำหน้าที่ความปลอดภัยด้วยได้หรือไม่

ได้เฉพาะเมื่อการวิเคราะห์อันตรายยอมรับรูปแบบความเสียหายร่วม ซึ่งโดยปกติไม่ควรยอมรับสำหรับการป้องกันถังล้น แบบมาตรฐานใช้อุปกรณ์ระดับสูงมากที่เป็นอิสระ

คำถาม 3. “รองรับ SIL 2” ในข้อมูลจำเพาะหมายถึงอะไร

เป็นข้ออ้างความสามารถแบบมีเงื่อนไข ต้องยืนยันขอบเขตจากใบรับรองฉบับจริงและคู่มือความปลอดภัย ก่อนใช้ใน SIF ให้ตรวจรุ่นฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ข้อมูลการล้มเหลว ความสามารถเชิงระบบ สถาปัตยกรรม และสมมติฐานการทดสอบ ไม่ใช่การรับรองระบบที่ติดตั้งเสร็จแล้ว

คำถาม 4. ต้องใช้ PLC นิรภัยหรือไม่

หากเป็นการตัดการทำงานแบบง่ายเพียงฟังก์ชันเดียว ชุดประมวลผลลอจิกรีเลย์ที่ผ่านการรับรองอาจเพียงพอ การเลือกขึ้นกับจำนวนฟังก์ชัน ลอจิกโหวต และการวินิจฉัยที่ต้องการ

คู่มือเทคนิคที่เกี่ยวข้อง

• ทรานสมิตเตอร์ระดับเรดาร์ป้องกันการระเบิด: อ่านใบรับรองแทนโบรชัวร์
• การบำรุงรักษาทรานสมิตเตอร์ระดับเรดาร์: งานที่ควรทำและงานที่ไม่จำเป็น

ปรึกษา METRAVON เกี่ยวกับงานวัดของคุณ

เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค

• HSE: วงจรชีวิตความปลอดภัยเชิงหน้าที่