Aizsardzība pret sprādzieniem un SIL attiecas uz diviem pilnīgi atšķirīgu līmeņu drošības jautājumiem: aizsardzība pret sprādzieniem ir nodrošināt, ka "ierīce nevar kļūt par aizdegšanās avotu", savukārt SIL ir par to, vai "drošības funkcija var darboties uzticami". Instrumentam var būt sprādzienaizsardzības sertifikāts, bet vispār nav SIL novērtējuma, vai arī tam var būt SIL iespēja, bet tam nav nepieciešama sprādziena aizsardzības sertifikācija — katrs no tiem reaģē uz pilnīgi atšķirīgām riska problēmām.
I. Kādu problēmu atrisina sprādzienbīstamības sertifikāts?
Sprādzienaizsardzības sertifikācijas pamatdefinīcija ir apstiprināt, ka, lietojot elektroiekārtu sprādzienbīstamā vidē, tā neaizdedzinās apkārtējo degtspējīgu gāzi vai putekļus dzirksteļu, loku vai augstas temperatūras dēļ, ko rada pati iekārta. Tās loģiskais sākumpunkts ir "uzliesmojoša un sprādzienbīstama maisījuma klātbūtne", un tā beigu punkts ir "iekārta ir izstrādāta tā, lai tā nevarētu kļūt par aizdegšanās avotu".
Prasības aizsardzībai pret sprādzieniem jānosaka, pamatojoties uz paredzēto pielietojumu un uzstādīšanas apstākļiem. Pirmkārt, ir jānoskaidro bīstamās zonas klasifikācija: vai tā ir 0. zona, 1. zona vai 2. zona un vai tā ir gāzu vai putekļu vide; otrkārt, ir jāapstiprina mērķa gāzes gāzu grupa un temperatūras klase. Dažādi sprādzienbīstamības aizsardzības veidi, piemēram, iekšējā drošība (Ex ia), ugunsdrošs korpuss (Ex d) un paaugstināta drošība (Ex e) ir piemēroti dažādām zonām un darbības apstākļiem. Izvēloties, nevar vienkārši skatīties, "vai ir sprādziena aizsardzība", bet ir jāskatās, "kāds sprādziena aizsardzības veids ir piemērots šai zonai".
Kam vēl jāpievērš uzmanība, izņemot sprādzienbīstamības sertifikātu? Nevar tikai skatīties, "vai ir eksplozijas aizsardzības sertifikāts", bet arī jāpārbauda, vai sertifikāts aptver mērķa produkta modeli, mērķa darbības apstākļus, bīstamo zonu klasifikāciju un gāzu/putekļu grupu. Sprādzienaizsardzības sertifikāts parasti ir saistīts ar konkrētu produkta modeli un noteiktu temperatūras diapazonu un elektriskajiem parametriem. Ja faktiskie darbības apstākļi neietilpst sertifikācijas darbības jomā, izstrādājumu nedrīkst izmantot saskaņā ar šo sertifikātu. Turklāt sprādziena aizsardzības sertifikācija attiecas uz "neaizdegšanos" — tas negarantē mērījumu precizitāti, kā arī negarantē savlaicīgu trauksmes signālu pārspiediena gadījumā — tas ir citas sistēmas jautājums.
II. Kas ir starptautiskā tirgus piekļuve?
Piekļuve starptautiskajam tirgum, vienkārši sakot, nozīmē, ka, lai produkts nonāktu noteiktas valsts vai reģiona tirgū, tam ir jāatbilst vietējo noteikumu un standartu obligātajām prasībām. Sprādziendroši izstrādājumi šajā ziņā ir īpaši nozīmīgi, jo drošības uzraudzība bīstamās vietās ir obligāta visās pasaules valstīs.
Dažādu valstu tipiskās prakses var apkopot trīs veidos. Tiešās pārveidošanas veids attiecas uz noteiktām valstīm vai reģioniem, kas pieņem testu ziņojumus vai sertifikātus, ko izdevušas otras puses sertifikācijas institūcijas, izmantojot savstarpējas atzīšanas līgumus, bez nepieciešamības veikt atkārtotas pārbaudes. Audita sertifikācijas veids attiecas uz importētājvalsti, kurai nepieciešama neatkarīga pārbaude un sertifikācija, ko veic šīs valsts atzīta sertifikācijas iestāde; pat ja eksportētājvalstij jau ir sertifikācija, joprojām ir jāievēro vietējais process. Papildu prasību veids ir balstīts uz starptautisku kopējo standartu pieņemšanu, vienlaikus uzliekot valsts īpašās diferenciālās prasības, piemēram, īpašus sprieguma līmeņus, etiķetes valodu vai marķējuma stilus. IECEx sistēmas mērķis ir tieši veicināt starptautisko savstarpējo atzīšanu "viens standarts, viens sertifikāts, viena atzīme", samazinot atkārtotas sertifikācijas slogu. Taču realitāte ir tāda, ka, ņemot vērā drošības uzraudzību, valstis joprojām saglabā lielu skaitu lokalizētu prasību.
III. SIL definīcija un klasifikācija
SIL=drošības integritātes līmenis, kas nāk no funkcionālās drošības standartu sistēmas (IEC 61508 un tās apstrādes nozares lietojumprogrammu standarta IEC 61511). SIL nosaka pārliecības pakāpi, ka drošības instrumentālā sistēma veiksmīgi izpildīs drošības funkciju, kad būs nepieciešama darbība.
Cik līmeņu ir SIL? Kopumā ir četri līmeņi, kur SIL 4 ir augstākais un SIL 1 zemākais. Jo augstāks līmenis, jo mazākai ir jābūt drošības funkcijas atteices varbūtībai. Zema pieprasījuma režīmam (ti, ne vairāk kā vienai darbībai gadā) SIL 1 atbilst vidējai atteices varbūtībai no 10⁻² līdz 10⁻¹, SIL 2 ir no 10⁻³ līdz 10⁻², SIL 3 ir no 10⁻⁴ līdz 10⁻³ ir, un 10⁻⁴ līdz 10⁻³ ir, 10⁻⁴. Visizplatītākās prasības apstrādes rūpniecībā ir SIL 2 un SIL 3, un SIL 4 parasti ir saistītas ar lietojumprogrammām, kurām nepieciešams visaugstākais drošības integritātes līmenis.
Kurām lietojumprogrammām ir nepieciešams SIL?
Kuriem lietojumiem ir nepieciešams SIL, būtībā nenosaka instrumenta veids, bet gan riska novērtējuma rezultāts. Nav tā, ka "aspiediena raidītājsprasa SIL", bet gan to, ka "noteikta drošības funkcija tiek novērtēta kā nepieciešama SIL, un instrumentiem, kas piedalās šajā funkcijā, ir jābūt piemērotiem nepieciešamajam SIL." Sprieduma būtība ir: ja šī drošības funkcija neizdodas, cik nopietnas ir sekas, cik liels ir parādīšanās biežums un vai no tās var ātri izvairīties, izmantojot citus aizsardzības slāņus. Apstrādes nozarē visvairāk tipiskākā SIL līmeņa augsta līmeņa aizsardzība ir zema spiediena aizsardzība. bloķēšana, avārijas izslēgšana un toksisku/degošu gāzu uzraudzība var izraisīt tvertnes pārrāvumu vai pat sprādzienu, kas var izraisīt tvertnes pārplūdi un katla sadegšanas vadības traucējumus ja drošības funkcija neizdodas, sekas var būt sprādzieni, ugunsgrēki, nāves gadījumi, ievainojumi vai liels kaitējums videi, tāpēc parasti ir nepieciešama SIL 2 vai pat SIL 3.
Vēl viena lietojumu kategorija, kam nepieciešama SIL, ir toksisko gāzu uzraudzība un bloķēšana, augstas integritātes spiediena aizsardzības sistēmas utt. Lai gan tās ne vienmēr ir tieši saistītas ar sprādzieniem, atteices sekas ir vienlīdz nopietnas. Īpaši jāuzsver, ka SIL tiek piešķirts visai drošības instrumentālajai funkcijai, nevis pievienots vienam instrumentam. Raidītājs var "atbalstīt SIL 2 lietojumprogrammas", taču tas, vai visa cilpa patiešām sasniedz SIL 2, joprojām ir atkarīgs no loģiskā kontrollera, iedarbināšanas vārstiem, cilpas arhitektūras, diagnostikas pārklājuma un pārbaudes intervāliem. Un otrādi, ne visiem instrumentiem bīstamās zonās ir nepieciešams SIL — sprādziendrošsspiediena raidītājsizmanto tikai lokālai displejai vai parastai procesa kontrolei, nav nepieciešams SIL novērtējums, ja tas nepiedalās nevienā drošības instrumentālajā funkcijā; tai nepieciešama tikai sprādziena aizsardzības sertifikācija. Tāpēc "kurām lietojumprogrammām ir nepieciešams SIL" galu galā tiek atgriezts pie riska novērtējuma: vai pēc šīs funkcijas neveiksmes sekas ir pietiekami smagas, lai riska samazināšanai izmantotu drošības instrumentu sistēmu? Ja tā, tad ir nepieciešams SIL; ja pietiek ar parasto vadības sistēmu vai citiem aizsardzības slāņiem, tas nav nepieciešams.
IV. SIL līmeņi un bīstamās atteices varbūtība
PFDavg: vidējā bīstamās atteices varbūtība zema pieprasījuma režīmā — jo mazāka vērtība, jo mazāka ir atteices iespējamība un lielāka drošības spēja.
PFH: bīstamas atteices varbūtība stundā — izmanto augsta pieprasījuma/nepārtrauktā režīmā.
V. Saistība starp aizsardzību pret sprādzieniem un SIL
Attiecības starp sprādziena aizsardzību un SIL var apkopot vienā teikumā: tie atbild uz dažādiem jautājumiem un nevar aizstāt viens otru. Aizsardzība pret sprādzieniem atbild: "vai ierīce aizdedzinās apkārtējo vidi", savukārt SIL atbild: "Vai drošības funkcija var darboties uzticami, kad tas ir nepieciešams."
Raidītājam, ko izmanto bīstamā zonā, parasti vienlaikus jāatbilst diviem prasību līmeņiem: tam jābūt piemērotam sprādzienaizsardzības tipam, lai tas pielāgotos uzstādīšanas zonas bīstamības novērtējumam; un, ja tas piedalās drošības instrumentālā funkcijā, tai ir jābūt arī atbilstošai SIL spējai. Tomēr šie divi sertifikāti tiek novērtēti neatkarīgi. Sprādziena aizsardzības sertifikācija ir vērsta uz korpusu, ķēdes enerģijas ierobežojumu un virsmas temperatūru; SIL sertifikācija koncentrējas uz bīstamas atteices iespējamību, diagnostikas pārklājumu, aparatūras kļūdu tolerances arhitektūru un drošības dzīves cikla pārvaldību.
Un otrādi, izplatīts pārpratums ir tāds, ka "SIL sertifikācija nozīmē, ka aizsardzība pret sprādzieniem nav nepieciešama" vai "sprādzienaizsardzības sertifikāts nozīmē, ka to var izmantot drošības cilpā". Abas šīs idejas ir nepareizas. SIL sertifikācija nenovērtē aizdegšanās risku, un sprādzienaizsardzības sertifikāts nenovērtē drošības funkciju uzticamību. Instrumentam, kas patiešām piemērots drošības cilpai bīstamā zonā, ir jābūt gan derīgam sprādzienbīstamības sertifikātam, gan SIL novērtējuma ziņojumam, un abu piemērojamajam darbības jomai ir jāietver faktiskie darbības apstākļi.
