Functionele Veiligheid voor de procesindustrie

Een procesinstallatie bevat doorgaans één of meerdere veiligheidsvoorzieningen die gevaarlijke situaties ten gevolge van storingen voorkomen. Deze kunnen onder andere mechanisch van aard zijn, ook wordt steeds vaker gekozen voor een instrumentele veiligheidsvoorziening, bijvoorbeeld omdat deze worden gezien als Best Beschikbare Techniek (BBT). Een voorbeeld van een BBT is een instrumentele overvulveiligheidsvoorziening. Deze instrumentele veiligheidsvoorzieningen moeten functioneel en betrouwbaar zijn. Safety Integrity Level (SIL) is daarbij een veel gebruikte term, waarvan de methodiek beschreven wordt in de NEN-EN-IEC 61511. De norm geeft uitleg over de toepassing van elektrische, elektronische en programmeerbare elektronische systemen gebruikt voor veiligheidstoepassingen. Dit zijn zogenaamde Safety Instrumented Systems (SIS). De definitie van het systeem omvat de gehele instrumentatiekring: van opnemer, via omvormers en rekeneenheid tot stuurelement (die ook pneumatisch kunnen zijn). Een dergelijke kring wordt in de norm een Safety Instrumented Function (SIF) genoemd.

Methodiek

De methodiek van functionele veiligheid houdt in het kort in dat vooraf goed nagedacht moet worden wat de functionele- en betrouwbaarheidseisen zijn. Vervolgens worden daar de componenten bij gezocht, die op de correcte manier moeten worden geïnstalleerd en geprogrammeerd. Nadat gecontroleerd is dat aan alle eisen is voldaan, kan de installatie in gebruik genomen worden. In de operationele fase moet de veiligheidsvoorziening zo gebruikt en onderhouden worden dat aan de gestelde eisen voortdurend wordt voldaan.

Functional Safety Management (FSM)

Een onvolledige of onjuiste toepassing van de norm in de fasen van ontwerp tot gebruik kan mogelijk leiden tot instrumentele veiligheidsvoorzieningen die niet doen wat ze moeten doen op het moment dat ze nodig zijn: het beschermen van personeel, de installatie en/of de omgeving door in te grijpen in het productieproces. Daarom is onderdeel van de methodiek dat een kwaliteitssysteem aanwezig moet zijn om systematische tekortkomingen te elimineren. In dit kwaliteitssysteem, ook wel Functional Safety Management (FSM) System genoemd, moet zijn vastgelegd hoe de kwaliteitsaspecten per door te lopen fase worden beheerst. Dit heeft niet alleen betrekking op het ontwerp van de veiligheidsvoorziening, maar ook  op relevante risico studies zoals HAZOP/LOPA, inventarisatie, specificaties, ingebruikname en de operationele- en onderhoudsfase. Hierin is competentie en training van essentieel belang.

Bepalen vereiste SIL-niveau

Het ontwerp van een instrumentele veiligheidsvoorziening begint altijd met het bepalen (classificatie) van het vereiste Safety Integrity Level, ofwel SIL-niveau (ook wel SIL-target genoemd). Deze risicobeoordeling kan worden gedaan met verschillende hulpmiddelen. Veel gebruikt worden  de  risico matrix en de risicograaf. Dit wordt dan vaak uitgevoerd als het door ontwikkelen van een HAZOP scenario, waarbij een instrumentele veiligheidsvoorziening voor risicoreductie zorgt.

Daarnaast wordt ook vanuit het ontwikkelen van LOPA (Layer of Protection Analysis) scenario’s een bepaalde risicoreductie voor een SIF (als beschermlaag) vereist. De risicoreductie is omgekeerd evenredig met de faalfrequentie – die uiteindelijk weer kan worden herleid tot SIL.

Tot slot kunnen instrumentele veiligheidsvoorzieningen worden ingezet conform NEN-EN50495 voor het veilig functioneren van materieel met betrekking tot ontploffingsrisico’s.

Safety Requirement Specification

De norm NEN-EN-IEC 61511 vereist dat een specifieke set aan eisen gesteld wordt aan het ontwerp welke gedocumenteerd worden in een ‘Safety Requirement Specification’ (SRS). Dit is vergelijkbaar met het opstellen van datasheets voor apparatuur, instrumentatie en/of veiligheidsappendages. In de SRS worden de functionele- en betrouwbaarheidseisen vastgelegd waarop het ontwerp, gebruik en onderhoud gebaseerd moet worden. Deze informatie moet zo zijn beschreven dat er geen onduidelijkheden en/of tegenstrijdigheden in staan. Wat minimaal in een SRS moet staan  wordt door de norm voorgeschreven.

Verificatie van het behaalde SIL-niveau

Ontwerp

Na de selectie van de componenten voor een specifieke instrumentele veiligheidsvoorziening moet worden gecontroleerd of het vereiste veiligheidsvoorzienings (SIL) niveau gehaald wordt. Een verificatie houdt in:

  1. Uitvoeren van berekeningen
  2. Beoordeling van de minimaal benodigde fouttolerantie in de componenten (Hardware Fault Tolerance (HFT))
  3. Controle op de aanwezigheid van SC claims van de diverse betrokken partijen zoals fabrikanten en leveranciers van componenten, integrators en software bouwers.

Alleen wanneer voor de 3 bovenstaande punten wordt aangetoond  dat deze aan het vereiste SIL niveau voldoen, kan worden gesteld dat het vereiste SIL niveau behaald wordt met de voorgestelde configuratie.

Constructie, in- & uitgebruikname en onderhoud

Overige partijen (denk aan EPC contractors, eindgebruikers, onderhoudsfirma’s) moeten aantoonbaar maken dat zij een Functional Safety Management systeem hebben om de instrumentele veiligheidsvoorziening  minimaal op het vereiste niveau te kunnen installeren, gebruiken en onderhouden.

Functional Safety Assessment (FSA)

De NEN-EN-IEC 61511 schrijft tevens voor dat in de verschillende fasen van de levenscyclus van een instrumentele veiligheidsvoorziening een Functional Safety Assessment (FSA) dient te worden uitgevoerd. Het doel van een FSA is om te controleren dat alle van toepassing zijnde stappen uit de levenscyclus zijn doorlopen. De norm geeft aan dat deze op vijf momenten uitgevoerd kan worden. Van deze vijf momenten zijn er twee verplicht:  vlak voor de start (voor het introduceren van energie in het proces en daarmee de gevaren) en periodiek tijdens normaal operationeel gebruik van de installatie.

Een FSA dient door een competent, onafhankelijk persoon of team uitgevoerd te worden. Deze eis tot onafhankelijkheid is gedefinieerd in de norm en de mate van onafhankelijkheid wordt gedicteerd door het SIL niveau van de desbetreffende instrumentele veiligheidsvoorziening.

 

D&F IS UW EXPERT VOOR SIL IN DE PROCESINDUSTRIE  

ADVIES EN COACHING OVER SIL IN DE PROCESINDUSTRIE

Onze experts helpen u graag bij het invullen van al uw SIL-vraagstukken, bijvoorbeeld:

  • het faciliteren van uw HAZOP en risico-inventarisaties (bv. LOPA-methode).

Daarnaast kunnen wij u helpen bij:

  • het opstellen van de Safety Requirement Specification (SRS),
  • het ontwerp van uw instrumentele veiligheidsvoorzieningen,
  •  de verificatie (middels versimpelde berekeningen of met ExSILentia) en validatie van deze voorzieningen
  • inspectie en onderhoudsstrategieën;
  • reviews van SIS-software.

Tevens kunnen wij voor u een onafhankelijke Functional Safety Assessment (FSA) uitvoeren en kunnen we u assisteren bij het opzetten van Functional Safety Management (FSM) systeem.

TRAININGEN SIL IN DE PROCESINDUSTRIE

D&F geeft zeer praktijkgerichte trainingen over functionele veiligheid in de procesindustrie. Deze trainingen bevatten praktische tips om uw instrumentele veiligheidsvoorzieningen correct te ontwerpen, bedrijven en te onderhouden. De trainingen variëren van een basis training tot meer specialistische trainingen voor ontwerpers of voor managers die verantwoordelijkheid dragen voor een Functional Safety Management systeem of de implementatie ervan.

Wilt u meer informatie of vrijblijvend een kennismakingsgesprek om te zien hoe D&F u kan helpen? Neem contact op via info@denf.nl of via telefoonnummer 076 5040340.

Neem contact met mij op

versturen

Of bel ons direct op

076 5040 340