Functionele Veiligheid - SIL en Explosie Veiligheid - ATEX ATEX en Machines & Toepassing SIL Safety Event 2014 – Evoluon Eindhoven 13 mei 2014 Produca en ExInspect © PRODUCA ATEX + SIL Saf Ev 14.ppt / WvdB / Mei, 2014 / Blz. 1 Wat is PRODUCA? PRODUCA levert diensten op het gebied van Opleidingen, Consultancy & Communicatie Dat betekent: leveren van procesgerelateerde technische opleidingen advies en opleiding in SIL, CE, ATEX en Bustechnieken begeleiding bij HAZOP, SIL Implementatie, productie EVD opleiding in communicatieve vaardigheden advies in technische en commerciële educatie schrijven van teksten en persberichten verzorgt de volledige redactionele inhoud van vakblad Automatie/PMA www.produca.nl © PRODUCA - 2014 Blz. 2 © PRODUCA 2014 1 Wat is ExInspect? ExInspect levert diensten op het gebied van ATEX gerelateerde inspecties en advisering Dat betekent, alle gerelateerde werkzaamheden: Opstellen EVD; uitvoeren RIE Inventarisatie Ex installatie; verzamelen informatie t.b.v. inspecties Uitvoeren van inspecties zowel Visueel, Nauwkeurig als Gedetailleerd Rapporteren van de bevindingen, eventueel d.m.v. een presentatie als ‘Lessons learned’ Advies m.b.t. herstelwerkzaamheden en prioriteitstelling Instructie m.b.t. montage-instructies in Ex gebieden www.exinspect.nl © PRODUCA - 2014 Blz. 3 TOPICS Wat is ATEX Machines en ATEX Wat is SIL Relatie ATEX en SIL: EN 50495 © PRODUCA - 2014 Blz. 4 © PRODUCA 2014 2 Wat is ATEX? ATEX ATmosphères EXplosives ATEX95 Apparatuur Leverancier 94/9/EG Twee Richtlijnen Al wettelijk verplicht vanaf 1 juli 2003 ATEX137 Installatie Gebruiker 99/92/EG Nieuw kader: ATEX114 - Richtlijn 2014/34/EG Aanpassing vanwege besluit 768/2008/EG Verplicht vanaf april 2016 © PRODUCA - 2014 Blz. 6 © PRODUCA 2014 3 Explosiedriehoek Ontstekingsbron Warmte Gas Stof Vonk ATEX Lucht © PRODUCA - 2014 Blz. 7 Het belang van Classificatie Kans op aanwezigheid van gas/lucht mengsel Zone 0 of 20 Zone 1 of 21 Zone 2 of 22 X Kans op aanwezigheid van ontstekingsbron = Categorie 1 Categorie 2 Categorie 3 Acceptabel Risico ATEX 95 ATEX 137 © PRODUCA - 2014 Blz. 8 © PRODUCA 2014 4 ATEX bij machines Basis: punt 1.5.7. van bijlage I van machinerichtlijn Toepassing: Machine voor gebruik op plaatsen waarbij ontploffingsgevaar kan heersen Niet BINNEN de machine of plaatsen anders dan atmosferische omstandigheden Componenten gebruiken die voldoen aan ATEX Verwijzing naar de ATEX richtlijn Wel verklaringen van overeenstemming in technisch dossier opnemen Zie §91 en §251 in Gids voor gebruik van 2006/42/EG Denk aan markering: II 2 GD © PRODUCA - 2014 Blz. 9 Categorieën Zone G (gas) D (stof) Veiligheids voorwaarde Categorie Veiligheid gegarandeerd bij 0, 1 en 2 fouten 1 0 20 Veiligheid gegarandeerd bij 0 en 1 fout 2 1 21 Veiligheid gegarandeerd alleen bij normaal bedrijf 3 2 22 Leverancier Gebruiker © PRODUCA - 2014 Blz. 10 © PRODUCA 2014 5 Twee Hoofdgroepen in ATEX Dekking van de Richtlijn 94/9/EG: Artikel 1: Apparaten én Beveiligingssystemen Apparaten zijn die componenten die vanwege hun aard een bron van ontsteking kunnen zijn; ‘ontstekingsbron’ Gevarenbron Zone Aantonen van de betrouwbaarheid? Functionele Veiligheid: SIL NGG Beveiligingssystemen zijn systemen die de kans op explosie verlagen of de gevolgen van een beginnende explosie beperken © PRODUCA - 2014 Blz. 11 Voorbeelden Veiligheidssystemen Gasdetectie met afschakeling gasbron Temperatuurmeting met afschakeling van Ex e motor Niveaumeting met afschakeling drainpomp in vloeistofput Drukmeting met afschakeling voeding bij Ex p installatie © PRODUCA - 2014 Blz. 12 © PRODUCA 2014 6 IEC 61508 Algemene Veiligheid IEC 62061 IEC 60601 Machines Productie Medische Sector IEC 61508 IEC 50128 Transport Sector Industrie IEC 61511 IEC 60880 Proces industrie Nucleaire Industrie Gebruik van SIL © PRODUCA - 2014 Blz. 13 Voorkom Beperk Functionele Veiligheid in Schema Responsie op noodtoestand Nood acties Dijk Passieve bescherming Ontlaatklep, Breekschijf Actieve bescherming Safety Instrumented System Nood stop Veiligheid Operator grijpt in Proces stop Basis Proces Regelsysteem Proces waarde Procesregeling Inherent veilig ontwerp Proces Procesontwerp Procesregeling Deviatie alarm © PRODUCA - 2014 Blz. 14 © PRODUCA 2014 7 SIL maatregelen 1. 2. 3. 4. Risico’s worden vastgesteld op basis van een HAZOP studie Voor ieder risico wordt door middel van een classificatie een SIL niveau bepaald Deze worden vastgelegd in een managementverklaring Voor ieder risico van SIL 1 – SIL 3 dient een beperkende maatregel (functie) te worden genomen Een Safety Instrumented Function SIF Elke SIF bestaat uit een elektrische regelkring (E/E/PE) De regelkringen samen vormen een Safety Instrumented System, een SIS 5. Niveau SIL 4 leidt tot een additionele veiligheidsstudie en kan een wijziging van het procesontwerp tot gevolg hebben soms is er geen alternatief, zoals HIPPS SIL 4 wordt door bedrijven in het algemeen niet geaccepteerd © PRODUCA - 2014 Blz. 15 Risico Verlaging GROOT RISICO Kans 1 2 3 4 1 2 3 1 2 RISICO VERLAGING ACCEPTABEL RISICO 1 Gevolg SIF is een functie om, met behulp van instrumenten, de risico’s te verlagen Er moet gedefinieerd worden wat, hoe en hoe snel (SRS) © PRODUCA - 2014 Blz. 16 © PRODUCA 2014 8 Voorbeeld SIS Loop BAS = Business Administration System BAS F&G F&G = Fire & Gas System SIS SIS = Safety Instrumented System DCS DCS = Distributed Control System PROCES © PRODUCA - 2014 Blz. 17 Relatie tussen SIL en PFD Safety Integrity Level SIL Te bereiken risicoverlaging m.b.v. SIS Probability of Failure on Demand PFDavg SIL < 1 Geen voorwaarden Geen voorwaarden SIL 1 > 10 < 0,1 SIL 2 > 100 < 0,01 SIL 3 > 1000 < 0,001 SIL 4 > 10,000 < 0,0001 PFD = kans van géén reactie op een actieverzoek PFD = product van faalkans en beproevingstest © PRODUCA - 2014 Blz. 18 © PRODUCA 2014 9 Bepaling van de juiste integriteit Dit vereist: Een onderzoek naar de PFD… …van …die Probability of Failure on Demand elk component in een SIS… Safety Instrumented System de SIF moet uitvoeren… Safety Instrumented Function …om aan te tonen dat het juiste SIL niveau wordt bereikt. Safety Integrity Level © PRODUCA - 2014 Blz. 19 Betrouwbaarheid van een SIS Elementen die PFD beïnvloeden: Faalkans (λd) of 1/MTBFd Test Interval (Ti) Diagnostische dekkingsgraad (DC) Installatie (bijv. 1oo2) λd (lambdad) = frequentie van gevaarlijk falen MTBFd = mean time between dangerous failures Ti = test interval van het functioneel testen van de veiligheidsfunctie © PRODUCA - 2014 Blz. 20 © PRODUCA 2014 10 Faalkans en Testinterval Failure rate of Faalkans omvat het aantal malen dat een element faalt per tijdseenheid, bijv.: een keer per tien jaar, lambda (λ) is dan 0,1 Het testinterval Ti is de tijd tussen twee SIF-proeftesten Voor één deelelement (1oo1) geldt: PFD = ½ • λ • Ti Voor een volledige loop worden de PFD’s van de elementen opgeteld Dit geeft dan de gemiddelde kans dat een SIF faalt: = PFDavg I Card Barrier JBox Kabel Initiator O Card Barrier JBox PLC Logic Kabel Solenoid Actuator © PRODUCA - 2014 Blz. 21 Voorbeeld SIS Loop Sensor Kabels JB Barrier I-Card Sensor Kabels JB Barrier I-Card Sensor Kabels JB Barrier I-Card 2oo3 LS O-Card Barrier JB Kabels Klep 1oo1 LS © PRODUCA - 2014 Blz. 22 © PRODUCA 2014 11 Voorbeeld SIS Loop © PRODUCA - 2014 Blz. 23 Koppeling ATEX en SIL Europese norm NEN-EN-50495:2010 ‘Veiligheidsvoorzieningen voor het veilig functioneren van materieel met betrekking tot ontploffingsrisico's’ Relatie: Categorie EPL fouttolerantie SIL integriteit fouttolerantie Voorbeeld: Ex e motor (bron PTB) © PRODUCA - 2014 Blz. 24 © PRODUCA 2014 12 Voorbeeld: Ex e motor e = erhöhte sicherheit © PRODUCA - 2014 Blz. 25 Voorbeeld: Ex p behuizing p = pressurization BEHUIZING met OVERDRUK initiële spoeling Druk meting Voorbeeld: Controlekamer luchtinlaat Power © PRODUCA - 2014 Blz. 26 © PRODUCA 2014 13 Ex apparatuur en SIL • Safety Devices, of veiligheidscircuits, kunnen gebruikt worden om Ex apparaten een grotere fouttolerantie te geven • Daarmee vallen ze onder de EN 50495 • Als de ‘circuits’ voldoende beschreven zijn in de relevante normen, zoals Ex i, dan vallen ze buiten de EN 50495 • De betrouwbaarheid van de circuits kan op basis van IEC 61508 / IEC 61511 (SIL) worden uitgevoerd Fouttolerantie van Ex apparaat 2 1 0 1 0 0 Safety Device Fouttolerantie - 0 1 - 0 - SIL niveau - 1 2 - 1 - Cat. Categorie van beveiligd apparaat 1 2 3 Opmerkingen: Safety device: een veiligheidscircuit volgens de definitie van de ATEX richtlijn - (streepje) betekent dat geen veiligheidscircuit nodig is © PRODUCA - 2014 Blz. 27 Voorbeeld Dräger Gasdetectie instrument met schakelkring © PRODUCA - 2014 Blz. 28 © PRODUCA 2014 14 Conclusie ATEX maakt deel uit van de machinerichtlijn Toepassing van ATEX vereist deskundigheid Gebruik van EN 50495 biedt: Mogelijkheden om Zones te verkleinen door gasbronnen te beïnvloeden Ex apparatuur, volgens IEC 60079 serie, additionele fouttolerantie te geven waarmee het in ‘hogere zones’ kan worden toegepast Wel: betrouwbaarheid van ‘safety device’ aantonen! Denk aan de ‘safety life cycle’: De in bedrijf zijnde installatie/machine dient regelmatig geïnspecteerd en onderhouden te worden: testen, documenteren, foutanalyse © PRODUCA - 2014 Blz. 29 SIL Platform DOEL: Ondersteunen van het goed gebruik van SIL (IEC) in de volledige cyclus van een plant Uitwisseling van kennis op dit terrein voor betere toepassing en betere ontwikkeling van de normen 61508, 62061 en 61511 Functioneren als klankbord voor de normcommissie NEC 65 ‘Industriële Meet- en Regeltechniek’ © PRODUCA - 2014 Blz. 30 © PRODUCA 2014 15
© Copyright 2024 ExpyDoc
