طراحی سیستم های ایمنی
هر شرکتی که از مواد خطرناک در تأسیسات خود استفاده می کند، باید شرایط لازم برای استفاده ایمن آنها را در نظر بگیرد. در بیشتر موارد، از سنسورها و اینترلاک ها برای جلوگیری از انتشار تصادفی این مواد استفاده می شود. کاستی در طراحی سیستم های ایمنی ، می تواند باعث آسیب دیدگی یا فوت پرسنل تاسیسات شود و همچنین صدمه جدی به تجهیزات پردازشی وارد کند.
SRS چیست؟
سنسورها و گیربکس هایی که از انتشار تصادفی جلوگیری می کنند، یک سیستم مرتبط با ایمنی (SRS) را تشکیل می دهند. SRS سیستمی است که برای پاسخگویی به شرایط محیطی خطرناک طراحی شده است.
در تلاش برای کمک به شرکتها جهت اجرای سیستمهای مرتبط با ایمنی (SRS) ، IEC (کمسیون بین المللی الکترونیک) استاندارد ایمنی کاربردی IEC-61508 را ایجاد کرد.
ایمنی عملکردی در طراحی سیستم های ایمنی چیست؟
بیایید با تعریف ایمنی شروع کنیم. ایمنی عبارت است از رهایی از وقوع یا احتمال صدمه یا از دست دادن. ایمنی عملکردی، طبق تعریف IEC، بخشی از ایمنی کلی است که به سیستم یا تجهیزات در پاسخ به ورودی ها به درستی کار می کند بستگی دارد.
نمونه ای از ایمنی عملکردی
قرار دادن یک سوئیچ نشانگر سطح بالا در یک مخزن ذخیره بنزین متصل به یک PLC، ایمنی که روند پر شدن را کنترل کرده. و از سرریز شدن مخزن جلوگیری می کند، نمونه ای از ایمنی عملکردی است.
اما ساختن حوضچه ای در اطراف مخزن برای مهار نشت نمونه ای از ایمنی عملکردی نیست. (اگرچه هنوز هم از ویژگی های ایمنی است و ممکن است در ارزیابی کلی خطر مورد توجه قرار گیرد).
نه ایمنی و نه ایمنی عملکردی بدون در نظر گرفتن سیستم ها به طور کلی و محیطی که با آنها تعامل دارند قابل تعیین نیست.
عملکردهای ایمنی و یکپارچگی ایمنی
اصطلاح ایمنی مرتبط برای توصیف سیستم هایی به کار می رود که برای اطمینان از حفظ خطرات در سطح قابل قبولی لازم است عملکرد یا توابع خاصی را انجام دهند. چنین توابع، طبق تعریف، عملکردهای ایمنی هستند.
الزامات لازم برای دستیابی به ایمنی عملکردی
- الزامات عملکرد ایمنی (عملکرد انجام می شود)
- الزامات یکپارچگی ایمنی (احتمال انجام عملکرد ایمنی به طور رضایت بخش)
الزامات عملکرد ایمنی از تجزیه و تحلیل خطر فرآیند حاصل می شود. یعنی چه توابع را برای ایمن نگه داشتن فرایند اجرا می کنید؟ الزامات یکپارچگی ایمنی از ارزیابی ریسک حاصل می شود. یعنی خطر یک رخداد خطرناک چیست؟ هرچه خطر یک خرابی خطرناک بیشتر باشد، سطح یکپارچگی ایمنی نیز بیشتر است.
هر سیستمی که عملکردهای ایمنی را انجام دهد، یک سیستم مرتبط با ایمنی است. IEC و ISA توصیه می کنند که یک سیستم مرتبط با ایمنی از سیستم کنترل فرایند جدا باشد. اگرچه مثالهای زیادی از سیستم کنترل فرآیند در انجام توابع ایمنی وجود دارد.
مثالی از ایمنی عملکردی
بیایید دوباره به مخزن ذخیره بنزین نگاهی بیندازیم. یک کلید خاموش کننده سطح بالا در بالای مخزن نصب شده است. این سوئیچ به یک PLC ایمنی متصل است که با رسیدن بنزین به سنسور، یک سوپاپ پر می شود.
به این ترتیب از پر شدن بیش از حد باک از بنزین جلوگیری می شود. برای اطمینان از دستیابی به ایمنی، هم تجزیه و تحلیل خطر و هم ارزیابی ریسک ضروری است.
تجزیه و تحلیل خطر
خطرات مرتبط با پر شدن مخزن و اقدامات لازم برای جلوگیری از خطرات را شناسایی می کند. برای این مخزن، ممکن است نشان دهد که بنزین وقتی به نقطه ای از یک متر برسد، باید پر شود. همچنین ممکن است تجزیه و تحلیل نشان دهد که شیر پر کننده باید ظرف ۱۰ ثانیه از فعال شدن سلونوئید بسته شود. این تجزیه و تحلیل عملکرد ایمنی را مشخص می کند.
ارزیابی ریسک در طراحی سیستم های ایمنی
الزامات عملکرد، عملکرد ایمنی را تعیین می کند. هدف این است که اطمینان حاصل شود که یکپارچگی ایمنی عملکرد ایمنی کافی است. تا اینکه اطمینان حاصل شود که کسی در معرض خطر غیر قابل قبول مرتبط با یک رویداد خطرناک قرار ندارد.
آسیب همراه با نقص در عملکرد ایمنی می تواند قرار گرفتن در معرض بخارات بنزین باشد یا مرگ ناشی از آتش سوزی ناشی از آن باشد. این خطر همچنین به فرکانس پر شدن مخزن بستگی دارد که ممکن است چندین بار در هفته یا فقط چند ماه یک بار باشد. سطح یکپارچگی ایمنی مورد نیاز با شدت آسیب و دفعات قرار گرفتن در معرض یک رویداد خطرناک بالقوه افزایش می یابد.
یکپارچگی عملکرد ایمنی
یکپارچگی ایمنی عملکرد ایمنی به تمام تجهیزات مورد نیاز برای انجام صحیح عملکرد ایمنی بستگی دارد. در مثال مخزن بنزین ما می توان به سنسور سطح بالا، PLC ایمنی، شیر و مدارهای الکتریکی و منبع تغذیه مرتبط اشاره کرد. سطح یکپارچگی ایمنی یک سیستم مرتبط با ایمنی، با ارزیابی کامل خطر تعیین می شود.
ارزیابی شامل ریسک بالقوه مرتبط با یک رخداد همراه با تعداد دفعاتی است که رخداد می تواند اتفاق بیفتد. این لایه ها توسط لایه های محافظتی که در فرآیند طراحی می شوند، کاهش می یابد. چهار سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) وجود دارد که ۱ پایین ترین سطح یکپارچگی و ۴ بالاترین سطح میباشد.
IEC61508 تکنیک ها و اقدامات توصیه شده برای دستیابی به سطح یکپارچگی مورد نیاز را مشخص می کند. همچنین ابزارهای نرم افزاری برای کمک به تعیین سطح یکپارچگی ایمنی مورد نیاز برای یک فرایند مشخص در دسترس میباشد.
پایه های ایمنی در طراحی سیستم های ایمنی
به طور خلاصه، تجزیه و تحلیل خطر مشخص می کند که چه کارهایی باید انجام شود تا از وقوع خطرناک مرتبط با پر شدن بیش از حد مخزن بنزین جلوگیری شود. ارزیابی ریسک به یکپارچگی ایمنی مورد نیاز سیستم متصل می شود تا خطر قابل قبول باشد. این دو عنصر “چه عملکرد ایمنی باید انجام شود” (الزامات عملکرد ایمنی) – و “چه درجه اطمینان برای انجام عملکرد ایمنی لازم است” (الزامات یکپارچگی ایمنی) پایه های ایمنی عملکردی هستند.
در این مقاله مخزن بنزین به عنوان نمونه ای از هزاران مکان و مناطقی که دارای خطر و هزینه اضافی برای دستگاه، کارگاه یا کارخانه ما در طراحی سیستم های ایمنی هستند، به طور اجمالی بررسی شد. بر طبق گزارشات، استفاده از سیستم های ایمنی دقیق، نه تنها هزینه اضافی نمیباشد، بلکه در درازمدت باعث صرف جویی اقتصادی میشود.
شرکت ابزار دقیق ایمن کنترلز ، آماده ارائه خدمات و مشاوره در زمینه طراحی سیستم های ایمنی و تامین انواع ابزار دقیق پالایشگاهی و شرکتهای پتروشیمی به شما سروران گرامی میباشد.
با تشکر از همراهی شما ، منتظر شنیدن صدای گرمتان هستیم.
راههای ارتباطی با ایمن کنترل سهند
- آدرس: تهران ،خیابان سمیه-تقاطع بهار جنوبی-جنب بانک آینده-ساختمان ایرج-پلاک 63-طبقه 2-واحد 11
- تلفن 1 : 02186072823
- تلفن 2 : 02188341483
- موبایل : 09395188164
