Processo de instalação do sistema de instrumentação de segurança SIS

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Este tópico foi editado pela última vez por 955559 em 04/12/2018, às 09:56. O processo de instalação do sistema SIS para segurança química é descrito no **Documento nº 116 da Autoridade de Supervisão de Segurança**: a partir de 1º de janeiro de 2018, todos os novos equipamentos químicos que envolvam “dois pontos críticos e um risco grave”, bem como as instalações de armazenamento de substâncias perigosas, devem ter um sistema SIS de segurança projetado de acordo com as exigências estabelecidas. Para outros novos equipamentos químicos e instalações de armazenamento de substâncias perigosas, os sistemas de instrumentação de segurança devem, a partir de 1º de janeiro de 2020, atender aos requisitos das normas relacionadas à segurança funcional, com um sistema de instrumentação de segurança projetado de acordo com esses padrões. http://www.hbconsen.com/upload/image/20181008/15389648428752882.jpg Primeiramente, vamos apresentar o sistema SIS de segurança em indústrias químicas, abreviado como sistema SIS. Quanto às fontes de perigo relacionadas às empresas químicas, podemos citar gases ácidos e alcalinos, líquidos ou soluções corrosivas, além dos riscos que surgem durante os processos químicos. Em situações em que a temperatura fica muito alta, o que pode causar incêndios ou explosões, ou ainda vazamentos de gases nocivos e líquidos corrosivos, se houver um sistema de segurança química SIS instalado, ele emitirá imediatamente sinais de alerta e tomará medidas emergenciais, como frear rapidamente o processo ou desligar as válvulas, a fim de evitar que ocorram acidentes ou perigos. I. Análise HAZOP http://www.hbconsen.com/upload/image/20181012/15393126737589292.jpg A análise HAZOP, ou análise de perigos e operabilidade. A análise HAZOP é um método que, seguindo procedimentos e técnicas científicas, permite identificar, analisar e avaliar, de forma sistemática, os perigos potenciais presentes em projetos de engenharia ou instalações de produção. Ela ajuda a identificar as falhas no design das instalações, bem como nos procedimentos de operação e manutenção. Além disso, fornece sugestões para melhorias, com o objetivo de aumentar a segurança e a operabilidade dos processos industriais. Essa análise serve como base para a definição de medidas preventivas e planos de emergência. Ou seja, antes de instalar o sistema SIS de segurança química, é necessário realizar uma análise HAZOP para identificar as potenciais fontes de risco no processo de produção e no funcionamento dos equipamentos. II. Classificação SIL A classificação SIL foi estabelecida pela Comissão Eletricista Internacional (IEC), sendo sua implementação responsabilidade do IEC/TC65. O comitê técnico responsável pela padronização da tecnologia SIL é o Comitê Técnico de Padronização para “Medição, Controle e Automação na Indústria de Processos”, SAC/TC124. A unidade responsável pela secretaria desse comitê é o Instituto Técnico-Econômico de Instrumentação para a Indústria Mecânica. A certificação SIL é dividida em 4 níveis: SIL1, SIL2, SIL3 e SIL4, abrangendo tanto os produtos quanto os sistemas. Dentre eles, as exigências para SIL4 são as mais altas. http://www.hbconsen.com/upload/image/20181006/15387911188971922.jpg Os técnicos e especialistas envolvidos realizam análises utilizando métodos como HAZOP/LOPA, integrando de forma harmoniosa os serviços de identificação de SIF e classificação de SIL. Levando em consideração as características do setor, as propriedades dos equipamentos utilizados, a natureza da empresa e os requisitos de gestão, devem ser adotados métodos adequados de gestão de riscos e classificação SIL. Especialistas ou técnicos terceirizados, com base em análises como HAZOP/LOPA, integram-se de forma contínua aos serviços de identificação de SIF e classificação de SIL. Levando em consideração as características do setor, as propriedades dos equipamentos utilizados, a natureza da empresa e os requisitos de gestão, devem ser adotados métodos adequados de gestão de riscos e classificação SIL. Na verdade, com base nos resultados da análise HAZOP, é possível determinar com precisão o nível SIL dos seus equipamentos de produção e processos, fornecendo assim dados de risco confiáveis para o projeto posterior do sistema de instrumentação de segurança. III. Projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS: Com base nos dados obtidos através da análise HAZOP e na classificação dos níveis SIL, é possível elaborar um plano completo para o projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS para a sua empresa. Ao projetar sistemas SIS em indústrias químicas, além de ser necessário verificar sua segurança e desempenho, também é preciso garantir que tais sistemas possuam confidencialidade e independência. Claro, ao projetar também é necessário levar em consideração as futuras tarefas de manutenção. Portanto, a seguir vou explicar em detalhes os princípios desse tipo de sistema. http://www.hbconsen.com/upload/image/20180929/15381921798008009.jpg (1) Um dos princípios que devem ser seguidos na criação de um sistema de design é garantir que ele seja independente. Em geral, quando esse sistema é utilizado em prática, ele fica separado de outros sistemas de equipamentos. Isso se faz principalmente para garantir que o sistema consiga lidar sozinho com situações inesperadas. Portanto, se esse princípio não for levado em consideração no projeto desse tipo de sistema, os equipamentos relacionados à indústria química não conseguirão interromper suas operações ou acionar sistemas de segurança em caso de emergências. Isso, por sua vez, **aumentará os riscos para essas indústrias**. (2) O segundo princípio a ser seguido no projeto de um sistema é garantir a segurança dos equipamentos e das pessoas que nele trabalham. Para garantir que o sistema siga esse princípio desde a fase de projeto, deve-se utilizar excitação para mantê-lo funcionando mesmo em caso de falta de energia. (3) O terceiro princípio a ser seguido no projeto de um sistema é garantir a complexidade e a integridade da estrutura desse sistema. O principal objetivo de seguir esse princípio é permitir que o sistema mantenha a capacidade de funcionamento dos equipamentos relevantes em situações de emergência, evitando assim acidentes e prejuízos para a indústria química. Claro, ao projetar, também é preciso prestar atenção à qualidade dos elos intermediários. IV. Instalação do sistema de instrumentação de segurança SIS http://www.hbconsen.com/upload/image/20181006/15387933889224470.png (1) Projeto e configuração dos sensores: Princípios de configuração independente dos sensores: No sistema de instrumentação de segurança de primeiro nível, seus sensores podem ser compartilhados com o sistema de controle do processo ； Sistema de instrumentação de segurança de segundo nível: seus sensores devem ser separados do sistema de controle do processo. Sistema de instrumentação de segurança de terceiro nível: seus sensores também devem ser separados do sistema de controle do processo. Princípio de configuração de redundância dos sensores: no sistema de instrumentação de segurança de primeiro nível, pode-se utilizar um único sensor ； Sistema de instrumentação de segurança de segundo nível, que utiliza sensores redundantes ； O sistema de instrumentação de segurança de terceiro nível deve utilizar sensores redundantes. Escolha da estrutura de redundância dos sensores: quando a segurança do sistema é uma prioridade, deve-se utilizar uma estrutura lógica “OU” ； Quando se considera a disponibilidade do sistema, deve-se utilizar uma estrutura lógica de “e” ； Quando é necessário garantir tanto a segurança quanto a disponibilidade do sistema, deve-se utilizar uma estrutura lógica de três opções, escolhendo-se duas delas ； Os sensores dos sistemas de instrumentação de segurança devem ser do tipo à prova de explosão. (2) O design e a configuração do elemento de execução final podem ser feitos com válvulas de controle independentes, ou então com válvulas de regulação que sejam compartilhadas com o sistema de controle do processo. Princípios de configuração redundante de válvulas. No sistema de instrumentação de segurança de primeiro nível, pode-se utilizar uma única válvula; no sistema de instrumentação de segurança de segundo nível, devem ser utilizadas válvulas redundantes ； Se for utilizada uma única válvula, a válvula eletromagnética de backup deve ser instalada de forma redundante ； Sistema de instrumentação de segurança de terceiro nível, utilizando válvulas redundantes, com válvulas eletromagnéticas complementares também configuradas de forma redundante ； Para válvulas com configuração redundante, pode-se utilizar uma válvula de regulação e uma válvula de comando. O componente de execução final é um dispositivo confiável e de baixo risco no sistema de instrumentação de segurança. Em condições normais de operação, o sistema de instrumentos de segurança fica em estado estático e passivo; a saída do sistema não muda, e os componentes de execução permanecem no seu estado original. Por isso, é difícil determinar se existe algum problema perigoso. Os sistemas de controle de processo, em condições normais de operação, são dinâmicos e ativos; os componentes de execução mudam de acordo com as variações dos sinais de controle, sem permanecer por muito tempo em uma mesma posição. (3) Projeto e configuração dos operadores lógicos: Os operadores lógicos dos sistemas de instrumentação de segurança podem ser constituídos por sistemas de relés, sistemas eletrônicos programáveis ou uma combinação dos dois. Sistemas eletrônicos programáveis podem ser controladores lógicos programáveis (PLC), sistemas de controle distribuído (DCS) ou outros sistemas especializados. Princípios de seleção técnica dos operadores lógicos · Os sistemas baseados em relés são utilizados em situações em que há poucos pontos de entrada/saída e as funções lógicas são simples. Já os sistemas eletrônicos programáveis são usados em situações em que há muitos pontos de entrada/saída, as funções lógicas são complexas, e é necessária a comunicação de dados com sistemas de controle de processos. O princípio de independência dos operadores lógicos é o seguinte: um sistema de instrumentação de segurança de primeiro nível deve ser separado do sistema de controle do processo ； O sistema de instrumentação de segurança de segundo nível deve ser separado do sistema de controle do processo ； O sistema de instrumentação de segurança de terceiro nível deve ser separado do sistema de controle do processo. Princípio de redundância dos operadores lógicos: nos sistemas de instrumentação de segurança de primeiro nível, pode-se utilizar um único operador lógico ； No sistema de instrumentação de segurança de segundo nível, é recomendado o uso de operadores lógicos redundantes ou tolerantes a falhas. A unidade central de processamento, as unidades de alimentação e os sistemas de comunicação devem ser configurados de forma redundante. Os módulos de entrada/saída também devem ser redundantes ； O sistema de instrumentação de segurança de terceiro nível deve utilizar operadores lógicos redundantes ou com capacidade de compensação. O processador central, as unidades de alimentação, o sistema de comunicação e os módulos de entrada/saída também devem ser configurados de forma redundante. http://www.hbconsen.com/upload/image/20180926/15379313836554380.jpghttp://www.hbconsen.com/upload/image/20181114/15421774406414854.jpg