Termostati e Pressostati SIL 3: la Sicurezza in “1-click”

Termostati e Pressostati SIL 3: la Sicurezza in “1-click”

Termostati e Pressostati SIL 3 sono la naturale evoluzione della tecnologia di ITT Neo-Dyn al servizio di un Cliente esigente per Applicazioni critiche. Vediamo perché.

L’Industria di Processo sta conoscendo una crescita esponenziale delle Applicazioni per la Sicurezza Funzionale a causa di diversi fattori, quali

  • danni o perdita di unità di processo
  • danni a persone, anche gravi, fino alla fatalità
  • danni ambientali importanti ed anche permanenti
  • danni economici e potenziali cause civili o peggio penali

Quindi i diversi Gruppi Industriali stanno intraprendendo, passo dopo passo, una politica di osservanza dei principali standard della Sicurezza come ANSI/ISA 84 e IEC 61508/61511 e per fare questo occorrono strumenti e macchine specificatamente progettate ed approvate per l’utilizzo nei SIS Safety Instrumented Systems.

Un Safety Instrumented System SIS è progettato per essere utilizzato nell’implementazione di uno o più SIF Safety Instrumented Functions: un SIS è quindi composto da

  1. sensore primario come termostati e pressostati
  2. controllore
  3. elemento di controllo finale per la messa in sicurezza in condizioni di rischio

SIS Safety Instrumented System

Una SIF Safety Instrumented Function viene quindi implementata da un SIS che è progettato per raggiungere o mantenere in sicurezza il processo rispetto ad un potenziale evento pericoloso. Esempi di SIF:

  • ShutDown di emergenza in condizioni di pericolo
  • Controlli on/off per prevenire l’overflow dei serbatoi
  • Loop critici con nessuna possibilità di downtime
  • Apertura valvola di sicurezza
  • Aumento portata liquido refrigerante per mitigare reazioni esotermiche
  • Inizio procedura rilascio sostanze o fluidi per soffocare principi di incendio
  • Chiusa alimentazione fuel gas o fuel oil ai forni in caso di evento pericoloso…

La Commissione Elettrotecnica Internazionale IEC nell’intento di aiutare le società ad implementare un SIS ha sviluppato la normativa IEC 61508 “Sicurezza funzionale dei sistemi di sicurezza elettrici, elettronici ed elettronici programmabili (E/E/PE)” che specifica sia lo studio del rischio sia le misure da intraprendersi nella progettazione di funzioni di sicurezza basate su sensori, logiche e attuatori.

La IEC 61508 si applica per tutte le situazioni dove i sistemi di sicurezza di tipo elettrico, elettronico o programmabili sono utilizzati per ottenere delle funzioni di sicurezza e copre tutte le applicazioni dove i malfunzionamenti del sistema hanno conseguenze potenziali sulla sicurezza delle Persone, dell’Ambiente e delle Apparecchiature. Essa è il punto di riferimento per i Costruttori al fine di dimostrare che il proprio device è idoneo per essere usato in sistemi classificati SIL Safety Integrity Level.

Per prodotti elettromeccanici come Pressostati e Termostati, i Costruttori eseguono una  FMEDA Failure Modes and Effects and Diagnostic Analysis al fine di ottenere le frequenze di malfunzionamento di cui i progettisti dei SIS terranno conto.

Per determinare il tipo o valore del SIL, viene eseguita una Risk/Process Hazard Analysis per identificare i potenziali pericoli, i rischi e la loro tollerabilità. Una volta che il SIL sia stato assegnato al Processo occorre verificare che i componenti individuali -pressostati e termostati, ad esempio- siano a specifica del SIL richiesto. Maggiore è il SIL, esempio SIL 4, maggiore è il livello di Sicurezza.

Tabella SIL

dove

  • Safety Availability è la disponibilità % di un SIS a eseguire il task di sua competenza
  • Probability of Failure on Demand Average (PFDavg) è la probabilità che un componente SIS non sia in grado di finalizzare la sua azione di sicurezza quando richiesta
  • Risk Reduction Factor RRF è definito come l’inverso del PFDavg cioè 1/PFDavg cioè il numero delle volte che il rischio è ridotto come risultato dell’applicazione di una salvaguardia

Quindi per migliorare la Sicurezza del Processo occorre ridurre la PFDavg da cui dipende la valutazione del SIL e per ogni strumento utilizzato nel SIS i progettisti devono tenere conto del valore -di ogni singolo device- di SFF Safety Failure Fraction e della PFDavg Probability of Failure on Demand. Come da IEC 61508 il calcolo della SFF avviene con questa formula

SFF = (λSD + λSU + λDD)/ (λSD + λSU + λDD +λDU)

dove

  • SFF Safety Failure Fraction
  • λSD Fail Safe Detected
  • λSU Fail Safe UnDetected
  • λDD Fail Dangerous Detected
  • λDU Fail Dangerous UnDetected

se SFF > 60%, 90% o 99% allora si ottiene rispettivamente SIL 1, SIL 2 o SIL 3.

SFF Tabella Pressostati

  • Si definisce come Type A uno strumento “semplice” i cui guasti sono conosciuti e descrivibili come i Pressostati e Termostati ITT Neo-Dyn.

Si noti che la IEC 61508 permette una autocertificazione per SIL 1 ma richiede una certificazione Ente Terzo per SIL 2 e superiore. Questo passaggio è obbligatorio perché garantisce una verifica obbiettiva che lo strumento sia appropriato in una strategia di SIS. Gli strumenti elettromeccanici come Termostati e Pressostati SIL 3 sono ideali per queste applicazioni grazie alla semplicità di installazione, validazione più semplice e uno start-up immediato.

ITT Neo-Dyn ha completamente certificato SIL 3 tutta la famiglia dei Pressostati e Termostati per venire incontro alle esigenze più severe della moderna industria di Processo.

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