Protieksplozijska zaščita in SIL obravnavata dve popolnoma različni ravni varnostnih vprašanj: protieksplozijska zaščita zagotavlja, da "naprava ne more postati vir vžiga", medtem ko SIL govori o tem, ali "varnostna funkcija lahko deluje zanesljivo." Instrument ima lahko certifikat protieksplozijske zaščite, vendar sploh nima ocene SIL, ali pa ima zmogljivost SIL, vendar ne zahteva certifikata protieksplozijske zaščite – vsak od njih se odziva na povsem drugačna tveganja.
I. Katero težavo rešuje certifikat protieksplozijske zaščite?
Osnovna definicija certifikata protieksplozijske zaščite je potrditev, da električna oprema, ki se uporablja v eksplozivni atmosferi, ne bo vžgala okoliškega gorljivega plina ali prahu zaradi isker, oblokov ali visokih temperatur, ki jih ustvarja sama oprema. Njegovo logično izhodišče je »prisotnost vnetljive in eksplozivne zmesi«, končna točka pa »oprema zasnovana tako, da ne more postati vir vžiga«.
Zahteve protieksplozijske zaščite je treba določiti glede na predvideno uporabo in pogoje vgradnje. Najprej je treba razjasniti klasifikacijo nevarnega območja: ali gre za cono 0, cono 1 ali cono 2 in ali gre za okolje s plinom ali za prah; drugič, potrditi je treba plinsko skupino in temperaturni razred ciljnega plina. Različne vrste protieksplozijske zaščite, kot je intrinzična varnost (Ex ia), ognjevarno ohišje (Ex d) in povečana varnost (Ex e), so primerne za različna področja in pogoje delovanja. Pri izbiri ne moremo gledati zgolj na to, »ali obstaja protieksplozijska zaščita«, ampak je treba pogledati »katera vrsta protieksplozijske zaščite je primerna za to področje«.
Kaj še potrebuje pozornost poleg certifikata protieksplozijske zaščite? Ne moremo samo pogledati, "ali obstaja certifikat protieksplozijske zaščite", ampak je treba preveriti tudi, ali certifikat zajema ciljni model izdelka, ciljne pogoje delovanja, klasifikacijo nevarnih območij in skupino plina/prašu. Certifikat protieksplozijske zaščite je običajno vezan na določen model izdelka ter določeno temperaturno območje in električne parametre. Če dejanski pogoji delovanja ne spadajo v obseg certificiranja, se izdelek ne sme uporabljati v skladu s tem certifikatom. Poleg tega se certifikat protieksplozijske zaščite nanaša na "nevžig" - ne zagotavlja točnosti meritev niti ne zagotavlja pravočasnih alarmov v primeru nadtlaka - to je stvar drugega sistema.
II. Kaj je dostop do mednarodnega trga?
Dostop do mednarodnega trga preprosto povedano pomeni, da mora izdelek za vstop na trg določene države ali regije izpolnjevati obvezne zahteve lokalnih predpisov in standardov. Eksplozijsko varni izdelki so v tem pogledu še posebej pomembni, saj je varnostni nadzor na nevarnih lokacijah obvezen v državah po vsem svetu.
Tipične prakse različnih držav lahko povzamemo v tri vrste. Vrsta neposredne pretvorbe se nanaša na določene države ali regije, ki sprejemajo poročila o preskusih ali potrdila, ki so jih izdali certifikacijski organi druge stranke na podlagi sporazumov o medsebojnem priznavanju, brez potrebe po ponovnem testiranju. Vrsta revizijskega certifikata se nanaša na državo uvoznico, ki zahteva neodvisen pregled in certificiranje s strani certifikacijskega organa, ki ga ta država priznava; tudi če država izvoznica že ima certifikat, je treba še vedno upoštevati lokalni postopek. Vrsta dodatnih zahtev temelji na sprejemanju skupnih mednarodnih standardov, hkrati pa prekriva posebne diferencialne zahteve države, kot so specifične ravni napetosti, jezik nalepk ali slogi označevanja. Cilj sistema IECEx je prav spodbujati mednarodno medsebojno priznavanje »enega standarda, enega certifikata, ene znamke«, s čimer se zmanjša breme ponovnega certificiranja. Toda resničnost je taka, da zaradi upoštevanja varnostnega nadzora države še vedno ohranjajo veliko število lokaliziranih zahtev.
III. Definicija in klasifikacija SIL
SIL=Raven varnostne celovitosti, ki izhaja iz standardnega sistema funkcionalne varnosti (IEC 61508 in njegovega standarda za uporabo v procesni industriji IEC 61511). SIL določa stopnjo zaupanja, da bo sistem z varnostnimi instrumenti uspešno izvedel varnostno funkcijo, ko je potrebno ukrepanje.
Koliko stopenj ima SIL? Skupno so štiri stopnje, pri čemer je SIL 4 najvišja in SIL 1 najnižja. Višja kot je stopnja, manjša mora biti verjetnost izpada varnostne funkcije. Za način nizkega povpraševanja (tj. ne več kot en ukrep na leto) SIL 1 ustreza povprečni verjetnosti okvare od 10⁻² do 10⁻¹, SIL 2 je 10⁻³ do 10⁻², SIL 3 je 10⁻⁴ do 10⁻³, SIL 4 pa 10⁻⁵ do 10⁻⁴. Najpogostejši zahtevi v procesni industriji sta SIL 2 in SIL 3, SIL 4 pa je na splošno povezan z aplikacijami, ki zahtevajo najvišje ravni popolne varnosti.
Katere aplikacije zahtevajo SIL?
Katere aplikacije zahtevajo SIL, v bistvu ni odvisno od vrste instrumenta, temveč od rezultata ocene tveganja. Ne gre za to, da "atlačni oddajnikzahteva SIL,« temveč da je »določena varnostna funkcija ocenjena kot zahteva SIL in instrumenti, ki sodelujejo pri tej funkciji, morajo biti primerni za zahtevani SIL.« Bistvo presoje je: ko ta varnostna funkcija odpove, kako resne so posledice, kako visoka je pogostost pojavljanja in ali se ji lahko takoj izognejo druge zaščitne plasti. V procesni industriji so najbolj tipične aplikacije SIL skoncentrirane v scenarijih, kot je nadtlak zaščita, zapora na visoki/nizki ravni, upravljanje zgorevanja in nadzor nad strupenimi/vnetljivimi plini Na primer, okvara zaščite pred nadtlakom reaktorja lahko povzroči prelivanje rezervoarja za shranjevanje in požar; okvara sistema za zaustavitev v sili lahko povzroči, da se odstopanja v procesu ne popravijo. Skupna značilnost teh scenarijev je, da ko varnostna funkcija odpove, lahko posledice vključujejo eksplozije, požare, smrtne žrtve, poškodbe ali večjo okoljsko škodo, zato se običajno zahteva SIL 2 ali celo SIL 3.
Druga kategorija aplikacij, ki zahtevajo SIL, so nadzor strupenih plinov in medsebojno zaklepanje, tlačni zaščitni sistemi z visoko celovitostjo itd. Čeprav ne vključujejo nujno neposredno eksplozij, so posledice okvare enako resne. Posebej je treba poudariti, da je SIL dodeljen celotni funkciji varnostnih instrumentov, ne pa samo enemu instrumentu. Oddajnik lahko "podpira aplikacije SIL 2", toda ali celotna zanka resnično doseže SIL 2, je še vedno odvisno od logičnega krmilnika, prožilnih ventilov, arhitekture zanke, diagnostične pokritosti in preskusnih intervalov. Nasprotno pa vsi instrumenti v nevarnih območjih ne zahtevajo SIL: eksplozijsko zaščitentlačni oddajnikuporablja se samo za lokalni prikaz ali običajen nadzor procesa, ne zahteva ocene SIL, če ne sodeluje pri nobeni funkciji varnostnih instrumentov; potrebuje samo certifikat protieksplozijske zaščite. Torej, "katere aplikacije zahtevajo SIL" se na koncu vrne k oceni tveganja: potem ko ta funkcija odpove, ali so posledice dovolj resne, da je treba za zmanjšanje tveganja uporabiti sistem z varnostnimi instrumenti? Če je tako, je potreben SIL; če običajni nadzorni sistem ali druge zaščitne plasti zadostujejo, ni potreben.
IV. Ravni SIL in verjetnost nevarne okvare
PFDavg: povprečna verjetnost nevarne okvare v načinu nizkega povpraševanja – manjša kot je vrednost, manjša je verjetnost okvare in večja je varnostna zmogljivost.
PFH: Verjetnost nevarne okvare na uro - uporablja se v načinu visoke zahteve/neprekinjenem načinu.
V. Razmerje med protieksplozijsko zaščito in SIL
Razmerje med protieksplozijsko zaščito in SIL je mogoče povzeti v enem stavku: odgovarjata na različna vprašanja in se ne moreta nadomestiti. Zaščita proti eksploziji odgovarja, "ali bo naprava vžgala okolico," medtem ko SIL odgovarja, "ali lahko varnostna funkcija deluje zanesljivo, ko je to potrebno."
Oddajnik, ki se uporablja v nevarnem območju, mora običajno izpolnjevati dve ravni zahtev hkrati: imeti mora ustrezno vrsto zaščite pred eksplozijo, da se prilagodi stopnji nevarnosti območja namestitve; in če sodeluje pri funkciji varnostnih instrumentov, mora imeti tudi ustrezno zmogljivost SIL. Vendar se ta dva certifikata ocenjujeta neodvisno. Certificiranje protieksplozijske zaščite se osredotoča na ohišje, omejitev energije tokokroga in površinsko temperaturo; Certificiranje SIL se osredotoča na verjetnost nevarne okvare, diagnostično pokritost, arhitekturo tolerance napak strojne opreme in upravljanje varnostnega življenjskega cikla.
Nasprotno pa je pogost nesporazum, da "certifikat SIL pomeni, da zaščita pred eksplozijo ni potrebna" ali "če imate certifikat za zaščito pred eksplozijo, pomeni, da se lahko uporablja v varnostni zanki." Obe ideji sta napačni. Certificiranje SIL ne ocenjuje tveganja vžiga, certificiranje protieksplozijske zaščite pa ne ocenjuje zanesljivosti varnostnih funkcij. Instrument, ki je resnično primeren za varnostno zanko v nevarnem območju, mora imeti veljaven certifikat protieksplozijske zaščite in poročilo o oceni SIL, veljavni obseg obeh pa mora zajemati dejanske pogoje delovanja.
