Инструментальная система безопасности

В функциональной безопасности ( инструментальная система безопасности ПСБ ) представляет собой инженерный набор аппаратных и программных средств управления, который обеспечивает уровень защиты, отключающий химическую, ядерную, электрическую или механическую систему или ее часть в случае обнаружения опасного состояния. ^[1]

Спецификация требований

SIS выполняет инструментальную функцию безопасности (SIF) . ПСБ приписывают определенную степень надежности в зависимости от ее уровня полноты безопасности (SIL) . Требуемый уровень SIL определяется на основе количественного анализа технологических опасностей (PHA), например, анализа уровней защиты (LOPA). Требования SIL проверяются во время проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации SIS. Требуемая функциональность может быть проверена путем проверки конструкции, заводских приемочных испытаний, приемочных испытаний на месте и регулярных функциональных испытаний. PHA, в свою очередь, основан на выявлении опасностей. В перерабатывающих отраслях (добыча нефти и газа, нефтеперерабатывающие заводы , химические заводы и т. д.) это исследование обычно представляет собой исследование опасностей и работоспособности (HAZOP). HAZOP обычно выявляет не только технологические опасности на предприятии (например, выброс опасных материалов из-за процесса, происходящего за пределами безопасных пределов предприятия), но также SIF, защищающие завод от таких отклонений. ^[1]^[2]

Дизайн

ПСБ предназначена для выполнения определенных функций управления для предотвращения небезопасных технологических операций при возникновении неприемлемых или опасных условий. Из-за своей критичности инструментальные системы безопасности должны быть независимыми от всех других систем управления , которые управляют тем же оборудованием, чтобы гарантировать, что функциональность ПСБ не будет нарушена. ПСБ состоит из тех же типов элементов управления (включая датчики , логические решатели , исполнительные механизмы и другое управляющее оборудование), что и базовая система управления технологическими процессами (BPCS). Однако все элементы управления ПСБ предназначены исключительно для правильного функционирования ПСБ.

Важной характеристикой ПСБ является то, что она должна включать в себя инструменты, которые обнаруживают, что переменные процесса (расход, температура, давление и т. д. в случае технологического оборудования) превышают заданные пределы ( датчики ), логический решатель, который обрабатывает эту информацию и принимает соответствующие решения на основе характера сигнала(ов) и конечных элементов, которые получают выходные данные логического решателя и предпринимают необходимые действия в процессе для достижения безопасного состояния. Все эти компоненты должны функционировать правильно, чтобы SIS могла выполнять функцию SIF. Логический решатель может использовать электрическое, электронное или программируемое электронное оборудование, такое как реле , усилители отключения или программируемые логические контроллеры . Для работы ПСБ обычно требуются вспомогательные системы, такие как электропитание, приборная вентиляция и связь. Системы поддержки должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить требуемую целостность и надежность . Одним из примеров СПАЗ является датчик температуры , который подает сигнал на контроллер, который сравнивает измеренную температуру процесса с желаемой заданной температурой и отправляет сигнал на привод аварийного двухпозиционного клапана, который останавливает подачу нагревательной жидкости в процесс, если температура процесса превышена небезопасным пределом.

SIF реализуются как часть общей стратегии снижения риска , призванной свести к минимуму вероятность ранее выявленной аварии, которая может варьироваться от незначительного повреждения оборудования до неконтролируемого катастрофического выброса энергии или материалов.

Безопасное состояние должно быть достигнуто за достаточно короткий промежуток времени (известный как время безопасности процесса ), чтобы предотвратить аварию. ^[1]^[2]

Международные стандарты

Международный стандарт IEC 61511 был опубликован в 2003 году, чтобы предоставить конечным пользователям рекомендации по применению автоматизированных систем безопасности в перерабатывающих отраслях . Этот стандарт основан на IEC 61508 , общем стандарте функциональной безопасности, включающем аспекты проектирования, изготовления и эксплуатации электрических/электронных/программируемых электронных систем. Другие отрасли промышленности также могут иметь стандарты, основанные на IEC 61508, такие как IEC 62061 (машинные системы), IEC 62425 (для систем железнодорожной сигнализации), IEC 61513 (для ядерных систем) и ISO 26262 (для дорожных транспортных средств).

Связанные понятия

Другие термины, часто используемые в сочетании с инструментальными системами безопасности и/или для их описания, включают:

Критическая система управления
Защитная приборная система
Система защиты оборудования
Система аварийного отключения
Система остановки процесса
Система аварийного отключения
Критическая система безопасности
Блокировка (которой есть особый домен в железнодорожной сигнализации )

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Маннан, Сэм (2005). Предотвращение потерь Лиса в перерабатывающей промышленности (3-е изд.). Берлингтон, Массачусетс и Оксфорд: Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн . Том. 2, Глава 34. ISBN 0-7506-7858-5 .
^ Jump up to: ^а ^б Кларк, Питер (2023). Функциональная безопасность с нуля. Практическое руководство по применению в перерабатывающей промышленности . Амстердам и др.: Elsevier . ISBN 978-0-443-15230-6 .

Внешние ссылки

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с Маннан, Сэм (2005). Предотвращение потерь Лиса в перерабатывающей промышленности (3-е изд.). Берлингтон, Массачусетс и Оксфорд: Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн . Том. 2, Глава 34. ISBN 0-7506-7858-5 .

[:1-2] Jump up to: ^а ^б Кларк, Питер (2023). Функциональная безопасность с нуля. Практическое руководство по применению в перерабатывающей промышленности . Амстердам и др.: Elsevier . ISBN 978-0-443-15230-6 .

[1]

[2]