Takaisin

SIL - Toiminnallinen turvallisuus

Safety Integrity Level (turvallisuuden eheystaso, SIL) vaikuttaa yhä enemmän prosessitekniikassa. Turvallisuuden eheystasolla määritetään vaatimukset laitteen tai järjestelmän vioittumistodennäköisyyden kuvaamiseksi.

SIL Ex-alueilla – standardit

SIL:in tavoitteena on saavuttaa mahdollisimman korkea käyttöturvallisuus. Jos laite tai järjestelmä vioittuu, määritetty tila saavutetaan. Tarkastelu normien avulla tapahtuu tilastollisen todennäköisyyden mukaan. Ratkaisevia ovat normit IEC 61508 ja IEC 61511.

SIL on käytössä useilla prosessi- ja menetelmätekniikan aloilla: kemianteollisuus, jalostamot, öljyn ja kaasun pumppaus, paperinvalmistus, tavanomainen sähköntoimitus.

Toiminnallisen turvallisuuden lisäksi räjähdysvaarallisella alueella olevissa laitteistoissa on huomioitava Ex-standardi EN 60079-0 ja sitä seuraavat.

IEC 61508: Valmistaja

IEC 61508 kuvaa vaatimukset, jotka valmistajan on huomioitava laitteissaan ja järjestelmissään.

Otsikko: "Turvallisuuteen liittyvien sähköisten, elektronisten tai ohjelmoitavien elektronisten järjestelmien toiminnallinen turvallisuus"

IEC 61511: Laitteistojen asennus ja käyttö

IEC 61511 kuvaa toiminnallisesti turvallisten laitteistojen asennus- ja käyttövaatimukset.

Otsikko: "Toiminnallinen turvallisuus – prosessiteollisuuden turvatekniset järjestelmät"

Käyttäjän, omistajan ja suunnittelijan on noudatettava standardia turvallisuussuunnitelmien ja kansallisten määräysten perusteella. Lisäksi kuvataan myös laitteelle asetettu vaatimus, jotta sitä voidaan käyttää käyttökokemusten perusteella (proven-in-use) sovelluksessa.

Takaisin ylös

SIL-tarkastelu

SIL:in kannalta on huomioitava signaalireitin kokonaisuus. Tyypillisessä turvateknisessä sovelluksessa turvallisuuden eheystaso lasketaan yksittäisten laitteiden kohtalaisilla vioittumistodennäköisyyksillä.

Selvennnykseksi: IEC 615078-1:n taulukossa 2 on kuvattu kohtalaisen vioittumistodennäköisyyden ja saavutettavan SIL:in yhteys. Vaaditulle tasolle luetaan kokonaisbudjetti kaikkien PFD-arvojen summalle (Probability of Failure on Demand).

Esimerkiksi otetaan laitteisto yksikanavaisella rakenteella ja alhaisella vaatimustasolla. Tässä tapauksessa SIL 2 tarkoittaa kohtalaista PFD-arvoa välillä 10-3 ja 10-2.

Vioittumisraja-arvot otetaan taulukosta.

SILKäyttötapa alhaisella vaatimustasolla
(suunnitellun toiminnon kohtalainen vioittumistodennäköisyys vaatimuksesta)
4≥ 10-5 - < 10-4
3≥ 10-4 - < 10-3
2≥ 10-3 - < 10-2
1≥ 10-2 - < 10-1
Takaisin ylös

Sovellusesimerkki

Esimerkki: SIL-arvojen jakautuminen  

PFD-arvojen mahdollinen jakautuminen turvateknisessä säätöpiirissä

Anturit ja toimilaitteet on asennettu kentälle ja ne kuormittuvat kemiallisesti ja fyysisesti – muun muassa prosessin väliaineen, paineen, lämpötilan ja tärinän vaikutuksesta. Vastaavasti korkea on näiden komponenttien vioittumisriski. Siksi anturille on laskettu 25 prosenttia ja toimilaitteelle 40 prosenttia kokonais-PFD:stä (Probility of Failure on Demand).

Vikaturvalliselle ohjaukselle jää 15 prosenttia ja Interface-moduuleille kullekin 10 prosenttia. Kumpikaan ei ole kosketuksissa prosessin väliaineeseen ja ne on yleensä asennettu suojattuun kytkentäkaappiin.

Laskenta perustuu tyypillisille arvoille.

Takaisin ylös

Käsitteet standardeista EN 61508 ja EN 61511

Käsitteen lyhenneKäsite/määritelmä
SILSafety Integrity Level (turvallisuuden eheystaso)
Yksi neljästä huomaamattomasta tasosta, jolla arvioidaan turvatoimintojen luotettavuudelle asetettavia vaatimuksia E/E/PE-järjestelmissä. E/E/PE tarkoittaa sähköisiä/elektronisia/ohjelmoitavia elektronisia järjestelmiä. SIL 4 tarkoittaa korkeinta ja 1 alinta turvallisuuden eheystasoa.
EUCEquipment under control
Kokoonpano, kone, laite tai laitteisto valmistukseen, aineenmuuntoon tai kuljetukseen.
MTBFMean Time Between Failures
Odotettavissa oleva keskimääräinen aika vikojen välillä.
PFDProbability of Failure on Demand
Vioittumisen todennäköisyys vaadittaessa. Kuvaa todennäköisyyttä sille, että jokin turvatekninen järjestelmä epäonnistuu sitä vaadittaessa.
PFDavgAverage Probability of Failure on Demand
Toiminnon kohtalainen vioittumistodennäköisyys vaadittaessa.
E/E/PESSähköiset/elektroniset/ohjelmoitavat elektroniset järjestelmät
Kaikki sähköiset laitteet ja järjestelmät, joissa voidaan suorittaa turvateknisiä toimintoja. Näihin kuuluvat sekä yksinkertaiset sähkölaitteet että kaikentyyppiset muistiohjelmoitavat ohjaukset (PLC).
PFHProbability of dangerous Failure per Hour
Kuvaa vaarallisen vikaantumiseen taajuutta tuntia kohden.
SFFSafe Failure Fraction
Vaarattomien vikojen osuus. Se muodostuu vaarattomien vikojen määrästä sekä diagnosoitujen tai tunnistettujen vikojen suhteesta järjestelmän kokonaisvikamäärään.
SIFSafety Instrumented Function
Turvatekninen toiminto.
SISSafety Instrumented System
Turvatekninen järjestelmä. Se muodostuu yhdestä tai useammasta turvateknisestä toiminnosta. Kaikkia näitä turvateknisiä toimintoja koskee SIL-vaatimus.
Takaisin ylös

PHOENIX CONTACT OY

Niittytie 11
FI-01300 Vantaa
Contact Center:
+358 (0)9 3509 0290

Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260

Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.

Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.

Sulje