Articles

Safety Integrity Level (SIL) – förklaras helt enkelt

Graduate processingenjörer som har hört termen SIL men inte blev involverad i vad SIL handlar om. Faktum är att det finns en missuppfattning bland många yngre processingenjörer att SIL enbart är relaterad till den avancerade ”Control & Automation” – delen av en processanläggning och processingenjörer behöver inte engagera sig i en detaljerad SIL-studie eller SIL-granskning förutom att tillhandahålla processdata för instrumenteringen under SIL-studien.

detta är långt ifrån sanningen. Processingenjörer måste vara en integrerad del av en SIL-granskning eller SIL-studie eftersom grunden eller utgångspunkten för en SIL-studie är korrekt utvärdering och slutförande av ”Basic Process Control System” (BPC) baserat på processstudier / recensioner som ”Design Review” och ”Hazard & Operabilitetsstudier” (HAZOP).

processindustrin utsätts för risker som brand, explosion, skador och olyckor etc som orsakar dödsfall och monetära förluster. Säkerhetsinstrumentsystem (SIS) är ett av de viktigaste skyddslagren mot olyckor & faror, i en kemisk processindustri. Occupational Safety and Health Administration, USA garanterar att design och implementering av säkerhetssystem uppfyller god teknisk praxis. Säkerhetsprestandakriterier för SIS bör definieras av Säkerhetsintegritetsnivåer (SIL). Fastställandet av den Säkerhetsintegritetsnivå som krävs för SIS kommer att bidra till verifiering av SIS-konfigurationen för att uppfylla eller överskrida den SIL som krävs och i sin tur systemets tillförlitlighet.

SIL-studier och SIL-allokering för alla processanläggningar är ett logiskt steg före BPC: erna för säker och pålitlig anläggningsdrift.

Nu, när jag har förklarat hur det är viktigt för processingenjörer att vara en del av en SIL-studieövning, låt oss komma till definitionerna av olika termer och förklaring av SIL-metodiken.

några grundläggande termer:

1. Sannolikhet för fel på begäran (PFD): det Det är ett mått på säkerhetssystemets prestanda när det gäller sannolikheten för fel på begäran (PFD). Det uttrycks som en negativ exponentiell av 10, till exempel 10-5 .

2. Riskreduceringsfaktor: detta är inversen av av POF och ger minskning av risken genom implementering av en SIL-nivå till alla kritiska säkerhetsrelaterade instrument.

3. Säkerhetsinstrumenterade system: det är ett processanläggningssystem som är utformat för att förhindra eller mildra farliga händelser genom att ta en process till ett säkert tillstånd när förutbestämda förhållanden bryts. Andra vanliga termer för SIS är säkerhetslåssystem, nödstängningssystem (ESD) och säkerhetsavstängningssystem (SSD).

SIL utvärdering görs för Säkerhetsinstrumenterade system (SIS). Varje SIS har en eller flera Säkerhetsinstrumenterade funktioner (Sif). För att utföra sin funktion har en SIF-slinga en kombination av logiklösare, sensor(er) och slutelement. Varje SIF inom en SIS kommer att ha en SIL-nivå. Dessa SIL-nivåer kan vara desamma, eller kan skilja sig, beroende på processen. Det är en vanlig missuppfattning att ett helt system måste ha samma SIL-nivå för varje säkerhetsfunktion.

SIL-nivåer (enligt IEC 61508)

det finns fyra diskreta integritetsnivåer associerade med SIL: SIL 1, SIL 2, SIL 3 och SIL 4. Ju högre SIL-nivå, desto högre säkerhetsnivå och lägre sannolikhet för att ett system inte fungerar korrekt. När SIL-nivån ökar ökar också installations-och underhållskostnaderna och komplexiteten i systemet. Speciellt för processindustrin är SIL 4-system så komplexa och kostsamma att de inte är ekonomiskt fördelaktiga att implementera. Dessutom, om en process innehåller så mycket risk att ett SIL 4-system krävs för att få det till ett säkert tillstånd, så finns det ett grundläggande problem i processdesignen som måste hanteras av en processförändring eller annan icke-instrumenterad metod.

identifieringen av risktolerans är subjektiv och platsspecifik. Ägaren / operatören måste bestämma den acceptabla risknivån för personal och kapitaltillgångar baserat på företagsfilosofi, försäkringskrav, budgetar och en mängd andra faktorer. En risknivå som en ägare bestämmer är acceptabel kan vara oacceptabel för en annan ägare. Många kända operativa företag har sina egna riktlinjer / standarder för att tilldela SIL-nivåer för specifika SIS och för en viss typ av processanläggning / enhet.

som en del av konstruktionscykeln genomförs SIL-eller SIS-studier på ett sätt som liknar andra studier som Design Review& HAZOP. SIL-eller SIS-studien grundförutsättning är, tillgänglighet av P& IDs och anläggning Drift / kontroll / skydd filosofi, som har uppdaterats för att införliva alla processdesign och HAZOP översyn kommentarer.SIL-eller SIS-studien drivs gemensamt av process engineering and Control & Automation (Instrumentation) engineering group. En HSE-ingenjör spelar också en viktig roll i denna studie / granskning. Baserat på rekommendationerna och rapporten från SIS-studien tilldelas SIL-nivåer olika SIS-system i processanläggningen och instrumentsystemarkitekturen för dessa sis-system definierade.

standarder antagna för studien:

  • IEC 61508
  • IEC 61511
  • ANSIISA 84.01

dokument som krävs för studien:

  • processflödesscheman
  • P& ID-diagram
  • standarder som antagits för val av instrument
  • processäkerhetsstudier
  • orsak och effekt matriser

roll av tredje part Facilitators:

SIS-studien kommer att vara lagövning och kompetent personal som ansvarar för områdena processteknik, processäkerhet, drift och processkontroll bör vara en del av teamet. Den tredje partens expert kommer att utföra rollen som facilitator. Facilitatorns huvuduppgift är att vägleda laget genom klassificeringsstegen och se till att varje steg registreras för att uppnå målet.

fördelar:

  • hjälper till att förbättra anläggningens övergripande säkerhet.
  • förhindrar (eller) mildrar konsekvenser som kan leda till – förlust av liv, personskada,
  • utrustningsskada, förlust av produktion.
  • hjälper till att följa nuvarande (eller) framtida regeringsdirektiv om hälsa, säkerhet och
  • miljö.
  • ger en bättre företagsbild och hjälper till att öka anställdas moral.

de finare detaljerna om hur systemarkitekturen för SIS behöver konstrueras hanteras av Instrumenteringsingenjören och ligger utanför tillämpningsområdet för denna artikel.

SIL (Safety Integrity Level) klassificering utförs för att upprätta en ”fit for purpose” design av ( instrumenterade ) säkerhetsåtgärder, som kan mildra risker med avseende på säkerhet, miljökonsekvenser och ekonomisk förlust.

Facilitator kommer att underlätta laget genom LOPA eller Riskgraf för att allokera SIL för en SIF.

sil-bestämning görs för att

  • för att allokera säkerhetsfunktioner till skyddsskikt;
  • Bestäm de nödvändiga säkerhetsinstrumenterade funktionerna;
  • bestäm , för varje säkerhetsinstrumenterad funktion, den tillhörande säkerhetsintegritetsnivån.

säkerhetskrav Specifikation

målet är att specificera kraven för de säkerhetsinstrumenterade funktionerna.

  • för att definiera processens säkra tillstånd för varje identifierad säkerhetsinstrumenterad funktion;
  • de antagna källorna till efterfrågan och efterfrågan på säkerhetsinstrumenterad funktion;
  • krav på provningsintervall;
  • svarstidskrav för att sis ska få processen till ett säkert tillstånd;
  • säkerhetsintegritetsnivån och driftsättet(efterfrågan/kontinuerlig) för varje säkerhetsinstrumenterad funktion;
  • en beskrivning av SIS-processmätningar och deras tripppunkter;
  • krav på energize eller de-energize to trip;
  • krav på återställning av SIS efter en avstängning.
  • högsta tillåtna falska resa hastighet; enligt IEC 61511.

SIL verifiering

ett viktigt steg i den konceptuella designprocessen för SIF. Efter utarbetandet av SRS baserat på SIL bedömning övning SIF delsystemet beslutas. SIF-designen verifieras om den uppfyller funktionella och integritetskrav.

SIL Validation

syftet med kraven i detta steg är att genom inspektion och testning validera att det installerade och beställda säkerhetsinstrumentsystemet och dess tillhörande säkerhetsinstrumenterade funktioner uppnår kraven som anges i säkerhetskravspecifikationen.

Funktionssäkerhetsbedömning

stadier av FSA

Steg 1 – risk-och riskbedömning ska utföras, de erforderliga skyddsskikten ska identifieras och säkerhetskraven ska utvecklas.

steg 2 – säkerhetsinstrumentsystemet ska utformas

steg 3-efter det att installationen, återmonteringen och den slutliga valideringen av säkerhetsinstrumentsystemet har slutförts .

steg 4-efter att ha fått erfarenhet av drift och underhåll .

Steg 5-modifiering och före avveckling av Säkerhetsinstrumenterat system.

Difference between LOPA and HAZOP

LAYERS OF PROTECTION ANALYSIS (LOPA) – Q & A

HAZID – Hazard Identification

HAZOP – Hazard Operability Study

SIL – Safety Integrity Level

LOPA – Layers of Protection Assessment

PSM – Process Safety Management