ATEX + SIL Saf Ev 14 - EngineersOnline.nl Willem van der … · Ondersteunen van het goed gebruik...

1© PRODUCA 2014

© PRODUCA ATEX + SIL Saf Ev 14.ppt / WvdB / Mei, 2014 / Blz. 1

Functionele Veiligheid - SILen

Explosie Veiligheid - ATEX

ATEX en Machines & Toepassing SIL

Safety Event 2014 – Evoluon Eindhoven

13 mei 2014

Produca en ExInspect

© PRODUCA - 2014Blz. 2

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 vanvakblad Automatie/PMA

www.produca.nl

2© PRODUCA 2014


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


TOPICS

Wat is ATEX

Machines en ATEX

Wat is SIL

Relatie ATEX en SIL: EN 50495

3© PRODUCA 2014


ATEX95ApparatuurLeverancier

94/9/EG

ATEX137InstallatieGebruiker

99/92/EG

Wat is ATEX?

Nieuw kader: ATEX114 - Richtlijn 2014/34/EGAanpassing vanwege besluit 768/2008/EG

ATEX ATmosphères EXplosives

Twee Richtlijnen

Al wettelijk verplicht vanaf 1 juli 2003

Verplicht vanaf april 2016

4© PRODUCA 2014


Explosiedriehoek

LuchtGasStof

Ontstekingsbron

VonkWarmte

ATEX


Het belang van Classificatie

Kans opaanwezigheidvan gas/lucht

mengsel

Kans opaanwezigheid

vanontstekingsbron

X =Acceptabel

Risico

Zone 0 of 20Zone 1 of 21Zone 2 of 22

Categorie 1Categorie 2Categorie 3

ATEX 95

ATEX 137

5© PRODUCA 2014


ATEX bij machines

Basis: punt 1.5.7. van bijlage I van machinerichtlijn Verwijzing naar de ATEX richtlijn

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 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


Categorie

1

2

3

Categorieën

Veiligheidsvoorwaarde Categorie

G (gas) D (stof)

Veiligheid gegarandeerd bij 0, 1 en 2 fouten

1 0 20

Veiligheid gegarandeerd bij

0 en 1 fout2 1 21

Veiligheid gegarandeerd

alleen bij normaal bedrijf

3 2 22

Veiligheidsvoorwaarde Categorie

Veiligheid gegarandeerd bij 0, 1 en 2 fouten

1

Veiligheid gegarandeerd bij

0 en 1 fout2

Veiligheid gegarandeerd

alleen bij normaal bedrijf

3

Leverancier Gebruiker

Zone

6© PRODUCA 2014


Twee Hoofdgroepen in ATEX

Dekking van de Richtlijn 94/9/EG:Artikel 1: Apparaten én Beveiligingssystemen

Zone

Gevarenbron

Apparaten zijn die componenten die vanwege hun aard een bron van

ontsteking kunnen zijn; ‘ontstekingsbron’

Beveiligingssystemen zijn systemen die de kans op explosie verlagen of de gevolgen van een beginnende

explosie beperkenNGG

Aantonen van de betrouwbaarheid?

Functionele Veiligheid: SIL


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

7© PRODUCA 2014


IEC 61508 Algemene Veiligheid

IEC 61508

Industrie

IEC 62061

MachinesProductie

IEC 60601

Medische Sector

IEC 50128

Transport Sector

IEC 60880

Nucleaire Industrie

IEC 61511

Proces industrie

Gebruik van SIL


Functionele Veiligheid in Schema

Vo

ork

om

Be

pe

rk

Basis Proces Regelsysteem Procesregeling

Proceswaarde

Operatorgrijpt in Procesregeling

Processtop

Safety InstrumentedSystem Veiligheid

Noodstop

Ontlaatklep,Breekschijf

Dijk

Responsie op noodtoestand Nood acties

Passieve bescherming

Actieve bescherming

Deviatiealarm

Proces ProcesontwerpInherent veilig

ontwerp

8© PRODUCA 2014


SIL maatregelen

1. Risico’s worden vastgesteld op basis van een HAZOPstudie

2. Voor ieder risico wordt door middel van een classificatie een SIL niveau bepaald

3. Deze worden vastgelegd in een managementverklaring4. 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


Risico Verlaging

SIF is een functie om, met behulp van instrumenten, de risico’s te verlagen

Er moet gedefinieerd worden wat, hoe en hoe snel (SRS)

Kans

Gevolg

RISICOVERLAGING

RISICOVERLAGING

GROOT RISICO

4321

1 2 3

2

1

1

ACCEPTABEL RISICO

9© PRODUCA 2014


Voorbeeld SIS Loop

F&G

BAS BAS = Business Administration System

F&G = Fire & Gas System

SIS = Safety Instrumented System

DCS = Distributed Control System

DCS

SIS

PROCES


Relatie tussen SIL en PFD

PFD = kans van géén reactie op een actieverzoek

PFD = product van faalkans en beproevingstest

Safety Integrity

LevelSIL

Te bereiken risicoverlaging

m.b.v. SIS

Probability of Failure on DemandPFDavg

SIL < 1Geen

voorwaardenGeen

voorwaarden

SIL 1 > 10 < 0,1

SIL 2 > 100 < 0,01

SIL 3 > 1000 < 0,001

SIL 4 > 10,000 < 0,0001

10© PRODUCA 2014


Bepaling van de juiste integriteit

Dit vereist: Een onderzoek naar de PFD…

Probability of Failure on Demand

…van elk component in een SIS… Safety Instrumented System

…die de SIF moet uitvoeren… Safety Instrumented Function

…om aan te tonen dat het juiste SIL niveau wordtbereikt.

Safety Integrity Level


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

11© PRODUCA 2014


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

Initiator

Kabel

BarrierJBox

Logic

BarrierJBox

Kabel

Solenoid

I Card O Card

Actuator

PLC


Voorbeeld SIS Loop

Sensor Kabels JB Barrier I-Card

2oo3 KlepKabelsJBBarrierO-CardSensor Kabels JB Barrier I-Card

Sensor Kabels JB Barrier I-Card

1oo1

LS

LS

12© PRODUCA 2014


Voorbeeld SIS Loop


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 fouttolerantieVoorbeeld: Ex e motor (bron PTB)

13© PRODUCA 2014


Voorbeeld: Ex e motor

e = erhöhte sicherheit


Voorbeeld: Ex p behuizing

BEHUIZING met OVERDRUK

Drukmeting

Powerluchtinlaat

initiëlespoeling

p = pressurization

Voorbeeld:Controlekamer

14© PRODUCA 2014


Ex apparatuur en SIL

Fouttolerantie van Ex apparaat 2 1 0 1 0 0

SafetyDevice

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

• 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


Voorbeeld Dräger

Gasdetectie instrument met schakelkring

15© PRODUCA 2014


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


SIL Platform

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’

DOEL:

ATEX + SIL Saf Ev 14 - EngineersOnline.nl Willem van der … · Ondersteunen van het goed gebruik...

Documents

Transcript of ATEX + SIL Saf Ev 14 - EngineersOnline.nl Willem van der … · Ondersteunen van het goed gebruik...