Sicherheits- und Sicherheitsinstrumentenfunktionen (SIF) sind wesentliche Bestandteile von industriellen Sicherheitssystemen, die durch die Erkennung gefährlicher Bedingungen und die Einleitung von Schutzmaßnahmen Risiken verringern sollen.

Design von sicherheitsgerichteten Funktionen

Der Prozess beginnt mit einer gründlichen Gefahrenanalyse zur Ermittlung potenzieller Risiken, auf deren Grundlage Sicherheitsanforderungen festgelegt werden, einschließlich Sicherheitsintegritätsstufen (SIL), wobei in der Entwurfsphase geeignete Sensoren, Logiklöser und Endelemente ausgewählt werden, um diese Anforderungen zu erfüllen.

Zu den wichtigsten Überlegungen zählen Redundanz, ausfallsicheres Design und Diagnoseabdeckung. Diese Merkmale tragen dazu bei, dass das SIF unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig funktioniert. Die Dokumentation von Designentscheidungen ist für die Validierung und zukünftige Audits von entscheidender Bedeutung.

Validierung sicherheitsgerichteter Funktionen

Die Validierung überprüft, ob das SIF alle Sicherheitsanforderungen erfüllt und unter Betriebsbedingungen korrekt funktioniert, und beinhaltet das Testen, Analysieren und Prüfen der Systemkomponenten und der Logik.

Zu den gängigen Validierungsmethoden gehören Funktionstests, Fehlereinspritzung und Simulation, die helfen, mögliche Ausfälle zu erkennen und die Diagnoseabdeckung zu überprüfen.

Beispiele für SIF Design und Validierung

Beispielsweise kann ein Temperatursensor in einer Chemieanlage Teil eines SIF sein, der Geräte abschaltet, wenn unsichere Temperaturen erkannt werden. Bei der Konstruktion wird ein zuverlässiger Sensor und ein Logiklöser mit entsprechender SIL ausgewählt. Die Validierung umfasst das Testen der Sensorantwort und der Systemantwortzeit unter simulierten Fehlerbedingungen.

Ein weiteres Beispiel ist ein Druckentlastungssystem in einer Rohrleitung, das Druckniveaus überwacht und Sicherheitsventile bei Überschreitung von Schwellenwerten aktiviert. Die Validierung stellt sicher, dass das System bei Druckspitzen und Sensorausfällen korrekt reagiert.