Princípios de projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS (**guiados pelo Documento nº 116 da Administração Geral de Supervisão de Segurança**)

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Às agências de supervisão da segurança no trabalho das províncias, regiões autônomas, municípios diretamente subordinados ao governo central, bem como ao Corpo de Produção e Construção de Xinjiang, e às empresas estatais relevantes: A fim de fortalecer a gestão dos sistemas de instrumentação de segurança na indústria química e prevenir e reduzir acidentes com produtos químicos, são apresentadas as seguintes diretrizes: I. É necessário reconhecer plenamente a importância de reforçar a gestão dos sistemas de instrumentação de segurança na indústria química. (I) Os sistemas de instrumentação de segurança na indústria química (SIS) incluem sistemas de intertravamento de segurança, sistemas de parada de emergência, além de sistemas de detecção e proteção contra gases tóxicos e inflamáveis, bem como incêndios. O sistema de instrumentação de segurança é independente do sistema de controle do processo (como, por exemplo, os sistemas de controle distribuído). Em condições normais de produção, ele fica em estado de inatividade. No entanto, quando ocorrem situações que podem levar a acidentes de segurança nas instalações de produção, esse sistema consegue agir rapidamente e com precisão, interrompendo o processo de produção de forma segura ou levando-o automaticamente a um estado de segurança pré-definido. É necessário que esse sistema tenha alta confiabilidade (ou seja, segurança funcional), além de uma manutenção adequada. Se o sistema de instrumentação de segurança falhar, isso pode causar graves acidentes de segurança. Nos últimos anos, muitos dos grandes acidentes químicos que ocorreram nos países desenvolvidos foram relacionados à falha desse sistema ou à sua configuração inadequada. De acordo com as consequências e riscos decorrentes da falha nas funções de instrumentação de segurança, essas funções são classificadas em diferentes níveis de integridade de segurança (SIL1-4, sendo o nível 4 o mais elevado). Os circuitos de instrumentação de segurança de diferentes níveis têm requisitos técnicos distintos em termos de projeto, fabricação, instalação, ajuste e manutenção operacional. Atualmente, nos sistemas de instrumentação de segurança do nosso país, bem como nas medidas de proteção relacionadas a eles, ainda existem problemas em todas as fases do ciclo de vida – como projeto, instalação, operação e manutenção – tais como análise insuficiente de perigos e riscos, escolha inadequada dos componentes utilizados, estruturas de redundância e tolerância a falhas inadequadas, falta de períodos definidos para testes e inspeções, e estratégias de manutenção preventiva insuficientes. Portanto, é urgente fortalecer as normas de gestão dos sistemas de instrumentação de segurança. Com o aumento do tamanho das instalações químicas em nosso país, bem como das instalações de armazenamento de produtos químicos, e com o aprimoramento contínuo do nível de automação nos processos de produção, torna-se extremamente urgente e necessário fortalecer e regular a gestão dos sistemas de instrumentação de segurança. II. Reforçar os trabalhos básicos de gestão dos sistemas de instrumentação de segurança na indústria química (II) Acelerar a formação de profissionais especializados em tecnologias e gestão relacionadas à segurança funcional dos sistemas de instrumentação de segurança. As empresas de projeto químico, as empresas de construção e as unidades de produção e armazenamento de produtos químicos devem organizar treinamentos especializados em instrumentação de segurança para os profissionais responsáveis, bem como para os técnicos envolvidos nos processos e nas instalações. Isso visa disseminar conhecimentos relacionados à segurança funcional e ao estudo das normas e padrões aplicáveis. É necessário realizar treinamentos específicos para os profissionais responsáveis pelo design, instalação, ajustes e manutenção do sistema de instrumentação de segurança, em cada etapa do seu ciclo de vida. Dessa forma, esses profissionais poderão dominar as técnicas especializadas relacionadas ao sistema de instrumentação de segurança, à análise e controle de riscos, bem como à redução de riscos. As empresas de projeto químico devem dedicar cerca de um ano para formar uma equipe técnica qualificada, capaz de realizar o projeto de segurança dos sistemas de instrumentação de segurança. As empresas químicas que operam instalações de produção relacionadas aos “dois pontos críticos e um risco significativo” (ou seja, produtos químicos sob vigilância especial, processos químicos perigosos sob vigilância especial e fontes de risco significativo relacionadas a produtos químicos) e as unidades de armazenamento de produtos químicos devem acelerar o treinamento de seus profissionais. É necessário formar um grupo de técnicos qualificados, com conhecimentos técnicos especializados e domínio das normas e padrões aplicáveis, a fim de atender às necessidades relacionadas à gestão segura dos sistemas de instrumentação de segurança nas indústrias químicas. (III) Aperfeiçoar ainda mais os padrões técnicos e o sistema de certificação para sistemas de instrumentação de segurança em indústrias químicas. Acelerar a elaboração e revisão do sistema de padrões técnicos para sistemas de instrumentação de segurança em indústrias químicas. Para organizar pesquisas e planejar o sistema de padrões técnicos de segurança funcional no setor químico do nosso país, os órgãos e instituições competentes devem elaborar planos de trabalho, com o objetivo de criar padrões técnicos relacionados à segurança funcional, bem como guias de aplicação, que estejam em conformidade com a realidade atual de desenvolvimento seguro das empresas do setor químico no nosso país. Promover a criação e aperfeiçoamento de um sistema de certificação de segurança funcional adequado às condições específicas da China. De acordo com a norma “Segurança funcional de sistemas elétricos/eletrônicos e de segurança eletrônica programável” (GB/T20438) e a norma “Segurança funcional de sistemas de instrumentação de segurança na indústria de processos” (GB/T21109), está sendo estabelecido, de forma gradual, um sistema de certificação da segurança funcional para os profissionais envolvidos, os produtos e as organizações. III. Reforçar ainda mais a gestão do ciclo de vida completo dos sistemas de instrumentação de segurança. (IV) Antes de projetar um sistema de instrumentação de segurança, é necessário definir claramente os requisitos de segurança relacionados aos processos, as intenções do projeto e as bases para sua implementação. Por meio da análise de riscos do processo, é necessário identificar completamente os perigos e os eventos perigosos, determinar de forma científica as funções dos instrumentos de segurança necessários, e avaliar os riscos de segurança de acordo com as leis, regulamentos e normas vigentes, a fim de estabelecer as exigências necessárias para a redução desses riscos. Elabore um documento técnico com os requisitos de segurança para o sistema de instrumentos de segurança, com base nos requisitos de funcionalidade e integridade de todos os componentes desses instrumentos. (V) Padronizar o projeto dos sistemas de instrumentação de segurança em indústrias químicas. Projetar e implementar as funções dos instrumentos de segurança de acordo com os requisitos técnicos estabelecidos pelos sistemas de instrumentação de segurança. Por meio da seleção adequada de equipamentos de medição, restrições estruturais (tolerância a falhas), ciclos de inspeção e teste, bem como técnicas de diagnóstico, otimiza-se o design das funções dos instrumentos de segurança, garantindo assim o cumprimento dos requisitos de redução de riscos. Para determinar de forma adequada o período de teste das funções (ou subsistemas) dos instrumentos de segurança, é necessário, durante os testes em tempo real, projetar métodos de teste e medidas relacionadas. Na fase de projeto detalhado, devem ser definidos os ciclos de inspeção e teste, bem como os métodos de teste, para cada função de instrumentação de segurança (ou subsistema). VI) Instalação, ajuste e verificação conjunta rigorosos do sistema de instrumentos de segurança. Deve-se elaborar um plano detalhado para a instalação, ajuste e verificação conjunta, garantindo sua implementação eficaz. Devem ser registrados em detalhes o processo e os resultados dos ajustes (ajustes de cada instrumento individualmente e dos circuitos como um todo), além de se criar arquivos de gestão. Após a instalação e o ajuste do sistema, realizados de acordo com os documentos de projeto, a empresa deve, antes de colocar o sistema em operação, organizar uma revisão e confirmação conjunta do sistema de instrumentos de segurança, com base em **leis e regulamentos, normas técnicas, requisitos de gestão de segurança da indústria e da empresa, bem como em documentos técnicos relacionados aos requisitos de segurança. Isso visa garantir que o sistema de instrumentos de segurança funcione corretamente e atenda aos requisitos de integridade, estando assim pronto para ser utilizado de forma segura. (VII) Fortalecer a gestão da operação e manutenção dos sistemas de instrumentação de segurança nas empresas químicas. As empresas químicas devem elaborar planos e procedimentos de operação e manutenção dos sistemas de instrumentação de segurança, a fim de garantir que esses sistemas possam desempenhar de forma confiável todas as suas funções de segurança, assegurando assim a segurança funcional. Deve-se realizar testes periódicos e abrangentes das funções dos instrumentos de segurança, de acordo com os ciclos de teste exigidos para garantir a integridade da segurança, registrando detalhadamente o processo e os resultados dos testes. É necessário fortalecer a gestão de falhas nos equipamentos relacionados aos sistemas de instrumentação de segurança (incluindo falhas nos equipamentos, ações de intertravamento e operações incorretas), bem como sua análise e tratamento, com o objetivo de criar gradualmente um banco de dados sobre essas falhas. É necessário regular a seleção dos equipamentos relacionados aos sistemas de instrumentação de segurança, estabelecendo um sistema de aprovação e avaliação desses equipamentos, bem como um sistema de aprovação para alterações. Além disso, esses sistemas devem ser constantemente revisados e aprimorados, de acordo com as necessidades da empresa e com as falhas dos equipamentos. (VIII) Aperfeiçoar gradualmente os sistemas de gestão dos instrumentos de segurança e as normas internas. As empresas devem estabelecer e aperfeiçoar os sistemas de gestão relacionados aos sistemas de instrumentação de segurança, bem como as normas técnicas internas, integrando a gestão da segurança funcional ao sistema de gestão de segurança da empresa, com o objetivo de melhorar continuamente o nível de gestão da segurança dos processos. IV. Dar grande importância à gestão de outras medidas de proteção dos instrumentos relacionados (IX). Fortalecer a gestão dos alarmes do processo, estabelecendo um sistema de gestão de alarmes para a empresa e aplicando-o rigorosamente. Os alarmes relacionados aos requisitos de integridade de segurança das funções de instrumentação de segurança podem ser gerenciados e submetidos a testes de verificação de acordo com as normas aplicáveis às funções de instrumentação de segurança. X) Fortalecer a gestão dos sistemas de controle dos processos básicos. Os circuitos de controle relacionados aos requisitos de integridade de segurança devem ser gerenciados e testados com base nas funcionalidades dos instrumentos de segurança, garantindo assim a taxa de operação dos circuitos de controle automático. XI. Os sistemas de detecção e proteção contra gases tóxicos, perigosos e inflamáveis devem ser projetados e implementados de acordo com os padrões relevantes. Para garantir seu funcionamento confiável, esses sistemas devem ser independentes do sistema de controle do processo principal. V. Acelerar a regulamentação, desde a fase inicial, da gestão dos sistemas de instrumentação de segurança em novos projetos (XII) A partir de 1º de janeiro de 2016, as empresas químicas de grande porte e aquelas controladas por investidores estrangeiros que atendam aos requisitos necessários deverão projetar sistemas de instrumentação de segurança que estejam em conformidade com as normas aplicáveis, para os novos equipamentos químicos e instalações de armazenamento de produtos químicos que envolvam “dois pontos críticos e um risco significativo”. ( XIII) A partir de 1º de janeiro de 2018, todos os novos equipamentos químicos relacionados aos “dois pontos críticos e um problema grave”, bem como as instalações de armazenamento de produtos químicos, deverão ter sistemas de instrumentação de segurança projetados de acordo com as exigências. Para outros novos equipamentos químicos e sistemas de instrumentação de segurança para instalações de armazenamento de produtos químicos, a partir de 1º de janeiro de 2020, devem ser cumpridos os requisitos das normas relacionadas à segurança funcional, sendo que os sistemas de instrumentação de segurança devem ser projetados de acordo com esses padrões. VI. Promover ativamente a avaliação dos sistemas de instrumentação de segurança em uso (14). As empresas químicas e as unidades de armazenamento de produtos químicos que operam instalações ou equipamentos considerados “de alta importância”, devem, com base em uma análise abrangente dos riscos inerentes ao processo (como a análise de perigos e viabilidade operacional), determinar as funções dos sistemas de instrumentação de segurança e os requisitos para redução de riscos. Além disso, é necessário avaliar o quanto as funções atuais desses sistemas são suficientes para atender aos requisitos de redução de riscos. (Quinze) As empresas devem, com base na avaliação realizada, elaborar um plano de gestão para os sistemas de instrumentação de segurança, bem como um plano de inspeções e testes periódicos. Para as funções dos instrumentos de segurança que não atendem aos requisitos, devem ser elaborados planos de manutenção e de correção adequados. A avaliação e aprimoramento do sistema de instrumentos de segurança devem ser concluídos até o final de 2019. Outros equipamentos químicos e instalações de armazenamento de produtos químicos devem ser implementados de acordo com os requisitos estabelecidos nestas diretrizes. VII. Requisitos de trabalho (16) As empresas e unidades envolvidas devem, de acordo com as leis e regulamentos aplicáveis, bem como com os padrões e diretrizes estabelecidas, aperfeiçoar os sistemas de gestão dos instrumentos de segurança nas suas empresas. Além disso, é necessário investir mais recursos financeiros para garantir que os novos equipamentos possuam sistemas de instrumentos de segurança que atendam aos padrões de segurança funcional. Quanto aos sistemas de instrumentação de segurança dos equipamentos em operação que não cumprem os requisitos de segurança funcional, é necessário incluí-los em um plano de correção para que sejam corrigidos dentro de um prazo determinado. Isso visa eliminar potenciais riscos de acidentes, reduzir o risco de ocorrência de acidentes e melhorar significativamente o nível de segurança intrínseca da empresa. (17) Os órgãos responsáveis pela fiscalização da segurança em todos os níveis locais devem realizar investigações o mais rápido possível, estabelecer objetivos de trabalho, definir as unidades piloto, determinar prazos para a execução das tarefas e orientar e supervisionar as empresas no que diz respeito ao gerenciamento dos sistemas de instrumentação de segurança nos processos químicos, bem como das medidas de proteção relacionadas. É necessário incluir na inspeção e supervisão de segurança a avaliação da segurança funcional dos sistemas de instrumentação de segurança, a implementação dos sistemas de gestão desses sistemas, bem como a realização de treinamentos para os funcionários. A agência provincial de supervisão de segurança deve resumir anualmente os resultados das inspeções realizadas e enviá-los até o final de fevereiro de cada ano ao Departamento de Supervisão 3 da **Agência Geral de Supervisão de Segurança. Por favor, os órgãos provinciais responsáveis pela supervisão da segurança transmitam prontamente o espírito destas diretrizes aos órgãos responsáveis pela segurança em todos os níveis de suas jurisdições, bem como às empresas e unidades de projeto relacionadas. **Direção-Geral de Supervisão de Segurança – Princípios de Projeto dos Sistemas de Instrumentação de Segurança SIS. A principal função dos sistemas de instrumentação de segurança SIS (sistemas de parada de emergência ESD) é restaurar automaticamente ou manualmente o processo produtivo a um estado seguro, em caso de falhas perigosas durante a produção. Isso visa garantir a segurança da operação industrial, evitando ferimentos graves às pessoas e danos significativos aos equipamentos. No processo de projeto de sistemas de instrumentação de segurança, as normas IEC 61508 e IEC 61511 oferecem excelentes especificações técnicas e referências de uso internacional. No processo de projeto dos circuitos dos sistemas de instrumentação de segurança, é necessário seguir os seguintes princípios. 1. Princípios de confiabilidade no projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) – Princípios de segurança. Para garantir a segurança na produção das instalações industriais, o sistema de instrumentação de segurança deve possuir um nível de integridade de segurança SIL (Safety Integrity Level) que seja adequado ao processo industrial em questão. Para isso, a IEC 61508 estabelece especificações técnicas detalhadas. Para os sistemas de instrumentação de segurança, a confiabilidade tem dois significados: um é a confiabilidade no funcionamento do próprio sistema de instrumentação de segurança ； Outro aspecto é a confiabilidade do sistema de instrumentação de segurança no que diz respeito ao reconhecimento do processo industrial e à proteção por intertravamento. Além disso, é necessária uma alta confiabilidade na medição do processo industrial, na tomada de decisões e na execução dos intertravamentos. O principal parâmetro para avaliar o nível de integridade de segurança SIL é a PFDavg (probabilidade de falha sob demanda, ou taxa média de falhas perigosas). De acordo com esse valor, os níveis vão de 1 a 4, em ordem decrescente. Na indústria petroquímica, geralmente são utilizados apenas os níveis 1, 2 e 3, pois o nível SIL4 exige grandes investimentos e sistemas complexos, sendo normalmente usado apenas na indústria nuclear. 2. Princípios de disponibilidade no projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD). Para aumentar a disponibilidade do sistema, o sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) deve dispor de funcionalidades de autodiagnóstico e teste, tanto em nível de hardware quanto de software. O sistema de instrumentação de segurança deve dispor de interruptores de derivação de manutenção para cada sinal de intertravamento de processo de entrada, a fim de facilitar os testes e a manutenção em tempo real, reduzindo ao mesmo tempo as paradas causadas pela manutenção do sistema de instrumentação de segurança. É importante notar que os elementos de detecção de redundância utilizados no esquema de votação de três contra dois não precisam de derivação, e a entrada para parada manual também não precisa de derivação. Ao mesmo tempo, é estritamente proibido criar interruptores de derivação para os sinais de saída do sistema de instrumentação de segurança, a fim de evitar acidentes causados por operações errôneas. Se os cálculos do SIL indicarem que o período de teste é menor do que o período de parada da planta, e se não for possível garantir que os testes realizados nos atuadores não afetem o funcionamento da planta, causando paradas indesejadas, então o design do sistema de instrumentação de segurança deve ser modificado conforme necessário. Isso pode ser feito aumentando a redundância para prolongar o período de teste, ou utilizando métodos de teste parcial. Além disso, devem ser adicionadas válvulas de derivação manuais às válvulas que se fecham em situações de emergência, e válvulas de bloqueio manuais às válvulas que se abrem nessas mesmas situações. Tudo isso visando permitir a realização de testes online nos componentes do sistema de instrumentação de segurança. Esses meios são muito úteis para garantir a disponibilidade dos sistemas de instrumentação de segurança. 3. Princípio da independência no projeto do sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD): O sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) deve ser independente do sistema de controle do processo básico (BPCS, como DCS, FCS, CCS, PLC, etc.), realizando sozinho as funções de proteção de segurança. Os elementos de detecção, a unidade de controle e os atuadores do sistema de instrumentação de segurança devem ser instalados separadamente. Se o processo exigir a realização simultânea de intertravamento e controle, o sistema de instrumentação de segurança e o BPCS devem dispor de elementos de detecção e pontos de coleta independentes (com exceção de situações especiais, como quando são utilizados três elementos de detecção para obter um resultado, sendo que os sinais são enviados ao DCS por meio de um método de votação de três contra dois, enquanto para o sistema de instrumentação de segurança é utilizado um método de votação de três contra dois, com os elementos de detecção compartilhados por meio de um distribuidor de sinais). Se necessário, o sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) deve ser capaz de se comunicar com o DCS de forma somente de leitura, por meio de uma conexão de comunicação de dados. No entanto, é proibido que o DCS envie informações para o sistema de instrumentação de segurança por essa mesma conexão. O sistema de instrumentação de segurança deve contar com uma rede de comunicação independente, incluindo switches de rede separados, servidores, estações de engenharia, entre outros. O sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) deve contar com fontes de energia redundantes, sendo alimentado por dois circuitos de distribuição de energia independentes. Deve-se evitar que os sinais dos sistemas de instrumentação de segurança e do BPCS tenham o mesmo quadro de conexões, seja nos quadros intermediários ou nos quadros de controle. 4. Princípios de certificação padrão para o design dos sistemas de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD). Com a implementação de padrões de segurança e com uma maior atenção dada aos sistemas de segurança, a certificação desses sistemas tornou-se cada vez mais importante. Tanto o conceito de design do sistema quanto sua estrutura devem seguir rigorosamente os padrões internacionais aplicáveis, além de obter a certificação de órgãos autorizados. Os sistemas de instrumentação de segurança devem obter a certificação IEC 61508 SIL e/ou TUV AK (Alemanha) com o respectivo nível SIL. O hardware, o software e os instrumentos utilizados no sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) devem seguir versões oficiais e já estar comercializados. Além disso, é necessário que possuam as certificações obrigatórias relacionadas à proteção contra explosões, medição, recipientes sob pressão, entre outros. É estritamente proibido o uso de quaisquer produtos experimentais. 5. Princípio de segurança em caso de falhas: Quando componentes, equipamentos, etapas ou fontes de energia do sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD) apresentam falhas ou deixam de funcionar, o design desse sistema deve garantir que o processo industrial possa continuar a operar de maneira segura ou chegar a um estado seguro. Esse é o princípio de segurança contra falhas no projeto do sistema. A possibilidade de se alcançar a “segurança em caso de falha” depende do processo industrial e do design do sistema de instrumentação de segurança. Todo o sistema de instrumentação de segurança SIS (sistema de parada de emergência ESD), incluindo os instrumentos e atuadores localizados no campo, deve ser projetado de forma a garantir a segurança absoluta, ou seja: 1) Os contatos locais devem acionar um alarme quando estiverem abertos; em condições normais de operação, eles devem ficar fechados ； 2) O atuador de campo não está energizado durante o bloqueio, mas fica energizado sob condições normais de operação.