Требования к сертификации SIL для устройств интеллектуальных трансмиттеров

Thread Content

Прежде чем начать, давайте взглянем на набор цифр: CWEME-11KQ-0210720-1040zbzx0170HAZB-2010091503-90635-1103N1062011-034-2-020. Наверняка у кого-то возникнет вопрос: что это вообще такое? Полагаю, среди тех, кто занимается разработкой технологий, такие вещи встречаются редко, но те, кто, как и я, работает в сфере маркетинга, могут сразу понять: это номера закупок или тендеров. Что же означают эти номера? Давайте продолжим: CWEME-11KQ-021 – проект по производству газа из угля во Внутренней Монголии компанией Datang International Keqi. Продукты, предлагаемые к закупке: датчики уровня с поплавком, интеллектуальные трансмиттеры. Требуемый уровень безопасности: SIL3. 0720-1040zbzx0170 – оборудование для измерения уровня жидкости в заводе по производству динитроалканолов в Сычуани. Продукты, предлагаемые к закупке: датчики уровня с поплавком. Требуемый уровень безопасности: SIL2. HAZB-2010091503-9 – компания Shanxi Lu’an High-Purity Silicon Technology Co., Ltd. Продукты, предлагаемые к закупке: датчики давления, датчики разницы давлений, датчики температуры. Требуемый уровень безопасности: SIL2. 0635-1103N106 – компания Henan Kaixiang Fine Chemicals Co., Ltd. Продукты, предлагаемые к закупке: датчики температуры. Требуемый уровень безопасности: SIL2. 2011-034-2-020 – компания Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co., Ltd. Продукты, предлагаемые к закупке: раздельные датчики температуры, интегрированные датчики температуры, датчики температуры с двумя резервными модулями. Требуемый уровень безопасности: SIL2. …………………………………………………………………………………………………………………………… Если у кого-то есть сомнения относительно этих первоначальных данных, можно самостоятельно поискать информацию в Интернете, чтобы узнать, какие требования предъявляются к интеллектуальным трансмиттерам, используемым на производстве (датчики давления, датчики температуры, датчики уровня и т. д.), с точки зрения уровня безопасности SIL Почему для умных трансмиттеров необходимо устанавливать требования к уровню SIL? Прежде чем обсудить этот вопрос, давайте сначала вспомним, что такое индекс безопасности целостности (SIL). Уровень SIL представляет собой показатель безопасности целостности функций систем, связанных с безопасностью в области E/E/PE. Он используется для определения требований к уровню безопасности целостности тех функций, которые относятся к системам, связанным с безопасностью в области E/E/PE. Общий уровень SIL складывается из уровня безопасности целостности аппаратного обеспечения и уровня безопасности целостности самой системы. Уровни безопасности функциональной безопасности делятся на 4 разных уровня: самый низкий — SIL1, а самый высокий — SIL4. В нефтехимической промышленности наиболее часто встречаются уровни SIL2 и SIL3. Для проверки функций безопасности устройств, связанных с безопасностью, SIL является методом, широко признаваемым во всем мире. В отрасли управления процессами основными соответствующими международными стандартами являются стандарт IEC 61508 (основа для проектирования и эксплуатации систем безопасности) и стандарт IEC 61511, который касается систем, используемых в целях управления процессами. Проектировщики устройств должны руководствоваться стандартом IEC 61511, одновременно соблюдая требования стандарта IEC 61508 при разработке своих продуктов. В стандарте IEC 61508, помимо введения концепции уровней SIL и методов их классификации, также определены основные требования к безопасности в отношении нормальной работы системы и способности к прогнозированию неисправностей. Эти требования охватывают общую систему управления безопасностью, проектирование конкретных продуктов и проектирование процессов в соответствии с требованиями к безопасности; их цель — избежать как системных ошибок в проектировании, так и случайных сбоев аппаратного обеспечения. Исходя из вышеизложенного краткого обзора, можно сделать вывод, что определение уровня SIL оборудования на этапе закупки приборов, используемых на производстве, позволяет эффективно снизить вероятность сбоев в системе безопасности, вызванных неисправностями в аппаратном или программном обеспечении приборов. Это способствует более надежной обеспечению безопасности производственного процесса. Наверняка кто-то скажет: у наших промышленных трансмиттеров есть соответствующие сертификаты, например, сертификат CE и сертификат взрывобезопасности ATEX. Однако необходимо четко помнить, что для передающих устройств сертификация CE в ЕС в первую очередь оценивает электрическую безопасность самого устройства (электрические зазоры, расстояния пробега разряда и т. д.), степень защиты от взрывов (ATEX), а также электромагнитную совместимость (EMC). Однако, учитывая особенности технологических процессов в промышленности, даже если можно гарантировать, что оборудование не будет источником возгорания в условиях потенциальной взрывоопасности, для передатчиков главной функцией безопасности является обнаружение опасных ситуаций. Поэтому необходимо обеспечить точную передачу аналогового сигнала тока в диапазоне (4–20) мА. Если функция детекции выходит из строя и сигнал в диапазоне (4–20) мА становится аномальным, это неизбежно приводит к тому, что показатели давления и температуры в реакционном контейнере не могут быть корректно переданы в систему безопасности. В таких случаях аварии неизбежны. Кроме того, если трансмиттер не обладает функциями резервирования и верификации данных, то при выходе из строя отдельных компонентов всей системы может произойти ещё более серьезная производственная авария. Почему, помимо систем безопасности (SIS), такие полевые устройства, как интеллектуальные трансмиттеры или исполнительные механизмы, также должны соответствовать требованиям к уровню SIL? Это и есть тот самый «эффект слабого звена», о котором мы часто говорим. В системах контроля безопасности в таких отраслях, как нефтехимия, все компоненты всей схемы должны соответствовать требованиям к уровню безопасности. В противном случае безопасность всей схемы будет определяться наименее надежным её элементом. Что касается безопасности автоматических контрольных систем, то независимо от уровня SIL у основных устройств SIS или ESD, если периферийные устройства, такие как оборудование для детекции и исполнительные устройства, не обладают соответствующими функциями безопасности — например, если трансмиттеры не имеют механизмов резервирования и других средств повышения безопасности, — то невозможно гарантировать целостность безопасности всей контрольной системы. Каков уровень SIL у обычных интеллектуальных трансмиттеров? С учетом текущей ситуации как за рубежом, так и внутри страны, большинство изделий-трансмиттеров имеют сертификаты, соответствующие уровню SIL2, а немногие — сертификаты уровня SIL3. Что касается хорошо известных трансмиттеров серии 3051S от Rosemount, то уровень их аппаратного обеспечения составляет SIL2, а уровень программного обеспечения — SIL3. Если вам нужна более подробная информация о сертификации, вы можете связаться со мной. Кроме того, например, сертификация уровня SIL для большинства интеллектуальных передатчиков компании E+H осуществляется нами, TUV SUD. Благодаря продуктам этой компании, прошедшим нашу сертификацию, таким как датчики давления, уровень SIL в плане программного обеспечения также может достигать уровня SIL3. К конкретным моделям относятся: Cerabar S: PMP71, PMP72, PMP75, PMC71; Deltabar S: PMD70, PMD75, FMD76, FMD77, FMD78; Deltapilot S: FMB70. В то время у нас было ещё много сертифицированных интеллектуальных передатчиков; по причине ограниченности объема те, кто хочет обсудить это более подробно, могут связаться со мной! Если приборы на месте, такие как интеллектуальные трансмиттеры, должны пройти сертификацию по уровню SIL, какие оценки и тесты необходимо учитывать? При сертификации SIL, помимо учета стандартных критериев электрической безопасности и электромагнитной совместимости, также оцениваются такие параметры оборудования, как PFD, HFT, SFF, уровень SIL и т. д. Кроме того, проводится всесторонняя проверка процесса разработки, архитектуры оборудования и программного обеспечения. Только те передатчики, которые прошли оценку с использованием методологии функциональной безопасности, способны значительно повысить общий уровень безопасности на производстве. На самом деле пройти сертификацию SIL2/SIL3 для умных трансмиттеров не так уж и сложно; основная проблема заключается в том, что сотрудники отечественных компаний, занимающиеся разработкой, плохо знакомы с конкретными способами их эксплуатации. Буду очень рад, если вы свяжетесь со мной в любое время, чтобы обсудить вопросы, связанные с классом SIL оборудования на производстве. Спасибо!