תעשיות התהליך - כולל נפט וגז, ייצור כימי, ייצור תרופות ודור כוח - משתפות תחת חשיפה מתמדת לחומרים מסוכנים, לחצים גבוהים וטמפרטורות קיצוניות. כשל יחיד במערכת בקרה יכול להוביל לתפוצה קטסטרופלית, שריפות, פיצוצים או חשיפה רעילה.כדי לנהל סיכונים אלה באופן שיטתי, התעשייה מסתמכת על מערכות אבטחה Instrumented (SIS). , IEC 615 מספקת את המסגרת הסופית עבור כל דרישות ניתוח של מערכת הבקרה היא רק עבור מערכת הפעלה ראשונית, לא רק על ידי מערכת הפעלה.

מה זה IEC 61511?

IEC 61511 הוא תקן בינלאומי שפותח על ידי הנציבות האלקטרונית הבינלאומית (IEC) במיוחד עבור מגזר התעשייה בתהליך.זה נקרא "בטיחות יצירתית - מערכות בטיחות כלי בטיחות עבור המגזר העסקי".הסטנדרט מגדיר את הדרישות לתכנון, התקנה, תפעול ותחזוקה של SIS, הבטחת מערכות אלה להשיג ולשמור על רמת הבטחנונות הנדרשת (IL).

תקן זה קשור הדוק לרמת הבטיחות התפקודית הגנרית IEC 61508, אך מותאם לצרכים הייחודיים של תהליכים רצופים ואבוייים. בעוד IEC 61508 מכסה את כל סוגי מערכות אלקטרוניות, אלקטרוניות, וניתן לתכנת, IEC 61511 מתמקדת ביישומים כגון מערכות השבת חירום, מערכות זיהוי אש ודלק, ומערכות הגנה בלחץ גבוה.

IEC 61511 פורסם לראשונה בשנת 2003 ועודכן בשנת 2016 (הגרסה 2) של עדכון חשוב, כולל דרישות ברורות יותר לניהול של בטיחות פונקציונלית, הדרכה משופרת ליישום של מערכות מצב דרישה נמוכה, ודגש חזק יותר על שילוב של SIS עם מערכות בקרה תהליכים בסיסיות (BPCS). אימוץ של IEC 615 הוא חובה בתחומי שיפוט רבים, או באמצעות התייחסות ישירה או באמצעות תקנות לאומיות.

ראשי תיבות של IEC 61511 Framework

מודל בטיחות

בלב IEC 61511 הוא מחזור חיי הבטיחות, גישה מובנית המכסה את כל השלבים מהרעיון להשמצה.

  • (ב) הערכה וסיכון: FLT:0) זיהוי סיכונים אפשריים של תהליכים ואנליזה של הסיכונים הקשורים.
  • (ב) ⁇ :0) הקצאת בטיחות ל-SIS:03FLT:1) קביעת אילו פונקציות בטיחות יש לבצע על ידי SIS ועל מה ש- SIL.
  • (FLT:0) עיצוב והנדסה: FLT:1 לפתח את הארכיטקטורה SIS, בחירת רכיבים, והגדרה של פותרים לוגיים ומכשירי שדה.
  • (ב) ⁇ :0) ,התמדה וההגבה: ⁇ 1 (ב) תקנת המערכת באופן פיזי ואמתה שהיא פועלת כמתוכנן.
  • (ב) ,0) מבצע ותחזוקה: 1 (FLT:1) הפעלת SIS, ביצוע בדיקות הוכחות קבועות וניהול שינויים.
  • (ב) ,0) ביטול המערכת בסוף חייו.

כל שלב כולל תיעוד ספציפי ופעילויות אימות כדי להבטיח מעקב ואחריות.מודל מחזור החיים מסייע לארגונים להימנע ממכשולים נפוצים כגון לדלג על ניתוח סיכונים או הזנחה של בדיקות הוכחה לאחר ההפעלה.

רמת האינטגרציה של בטיחות (SIL)

מושג מרכזי ב-IEC 61511 הוא רמת האינטגרליות של בטיחות SIL הוא מדד לאמינות תפקוד בטיחותי, המתבטא כהסתברות לכישלון על הביקוש (PFD) עבור מערכות בעלות דרישה נמוכה או ההסתברות של כשל מסוכן לשעה (PFH) עבור מערכות ביקוש גבוה.יש ארבעה רמות SIL, עם SIL 4 להיות המחמיר ביותר.

(ב) סטנדרט מספק מטרות כמותיות לכל רמה של SIL (לדוגמה, הפונקציה בטיחות SIL 1 חייבת להיות PFD של בין 10FLT:0-1FLT:1 ו 1003FLT:2-2-2FLT 3:2FLT 3, בעוד הפונקציה SIL 3 דורשת PFD בין 10FLT:43FLT:5 ו 10Falures:2-FIRECT) , ו-RIRSTFIRD, לעומת 7.

IEC 61511 גם מתאר דרישות עבור יכולות שיטתיות ומגבלות אדריכליות.פשוט להשיג שיעור כישלונות מספריים אינו מספיק; המערכת חייבת גם להיות מעוצבת עם מספיק ריצוף וגיוון כדי להימנע מכישלונות נפוצים וטעויות שיטתיות.

ניהול בטיחות פונקציונלית

IEC 61511 מדגישה את ניהול הבטיחות התפקודית לאורך כל מחזור החיים.זה כולל הקמת מערכת ניהול בטיחות פונקציונלית המגדירה תפקידים, אחריות והליכים.

  • התחרות של אנשים המעורבים בפעילות SIS.
  • הגדרת דרישות בטיחות ופעילויות אימות.
  • שינוי נהלי ניהול לשינוי ב-SIS או בתהליך.
  • ביקורת והערכה של פעילות בטיחות פונקציונלית.

ללא ניהול נכון, אפילו SIS מעוצב היטב יכול להיות נפגע על ידי שינויים מנוהלים גרוע או מפעילי ללא הכשרה.הסטנדרט דורש במפורש כי ארגונים לתעד ולהציג יכולת לכל האנשים המבצעים משימות הקשורות לבטיחות.

דרישות חומרה ותוכנה

תקן מספק דרישות מפורטות עבור חומרה SIS, כולל חיישנים, פותרי לוגיקה, ואלמנטים סופיים (למשל, שסתום, אקטוטורים) Componators חייב להיות נבחר על בסיס מצבי הכישלונות שלהם, כיסוי אבחון, וחוויה מוכחת בשימוש.מהדורת 2016 הציג גישה הנקראת "שימוש פרטי" המאפשרת שימוש במרכיבים סטנדרטיים (למשל, PLCs לא תוכנן במיוחד עבור בטיחות מספקת) וחוויה מספקת.

עבור תוכנה, IEC 61511 דורש תהליך פיתוח מובנה עם בדיקות קפדניות ואימות. תוכנת יישומים (כגון לוגיקה בכתב בתרשים הסולם או בלוק הפונקציה) יש לפתח באמצעות מחזור חיים מוגדר הכולל מפרט, עיצוב, קידוד, בדיקות, אימות.הסטנדרט מרתיע את השימוש של תכונות תוכנה מורכבות שקשה לבדוק.

חשיבותה של IEC 61511 בתעשיות תהליכים

שיפור הבטיחות והפחתת הסיכון

המטרה העיקרית של IEC 61511 היא להפחית את הסיכון של אירועי תהליך לרמה נסבלת.על ידי מעקב אחר תקן, חברות לזהות סיכונים באופן שיטתי וליישם שכבות עצמאיות של הגנה, כולל SIS. גישה מובנית זו מבטיחה כי פונקציות בטיחות אינן נשארות הזדמנות או בהתבסס רק על התערבות מפעיל. לדוגמה, מערכת הגנה בלחץ גבוה שנועדה ל- IEC 615 יכול למנוע באופן אמין, גם אם ה- BPC נכשל.

אחריות משפטית ונאמנות משפטית

במדינות רבות, דבקות ב-IEC 61511 היא חובה על פי חוק או התייחסות לתקנות בטיחות.לדוגמה, בארצות הברית, מינהל הבטיחות והבריאות של ניהול תהליכים (OSHA) ותכנית ניהול סיכונים EPA (RMP) אינם תואמים ישירות עם IEC 61511, אך בפועל הטוב ביותר בתעשייה ואכיפה מצפים לגישה תפקודית של אבטחה באיחוד האירופי, ATEX לאחור, לעתים קרובות לתקנות סעיף 615.

מעבר לדרישות רגולטוריות, לאחר IEC 61511 מספק הגנה חזקה מפני תביעות אחריות.אם אירוע מתרחש, חברה שיכולה להוכיח אותו לאחר תקן להכרה בינלאומית יש עמדה חזקה הרבה יותר מאשר אחד שסמך על פרקטיקות אדים.

אחריות וזמינות

למרבה האירוניה, תכנון מערכת בטיחות לאמינות גבוהה יותר משפר לעתים קרובות את זמינות הצמח הכוללת. A מתוכנן כראוי SIS יכול להבחין בין מקרי חירום אמיתיים לבין תהליכים קטנים מרתיעים, צמצום מספר הנסיעות הניואנס שגורם לעיכובים מיותרים. יתר על כן, משטרי הבדיקות והתחזוקה שנקבעו על ידי עזרה סטנדרטית לזהות כשלים בלתי אפשריים לפני שהם מובילים לכישלונות פונקציונליים.

חיסכון בעלויות לאורך כל החיים

בעוד יישום IEC 61511 דורש השקעה מקדימה בניתוח סיכונים, עיצוב, אימות, חיסכון לטווח ארוך הם משמעותי.הימנעות תקרית אחת גדולה יכול לחסוך עשרות מיליוני דולרים בניקוי, ליטיגציה, והפסד הייצור.בנוסף, הדגש של תקן על בדיקות הוכחה ותחזוקה מסייע אופטימיזציה של חלקי מלאי ותחזוקה. ארגונים רבים מוצאים כי עלות הציות היא הרבה יותר על ידי הפחתת הביטוח וביטוחי המרבמים קנסות של קנסות רגולטוריות.

שקיפות גלובלית ו Benchmarking

IEC 61511 מספק שפה משותפת לבטיחות על פני תעשיות התהליך.זה חשוב במיוחד לחברות רב לאומיות הפועלות צמחים במדינות שונות.שימוש בסטנדרט אחד מאפשר מתודולוגיות הערכת סיכונים עקביות, שיטות הנדסיות משתנות, ועברה קלה יותר של אנשים וטכנולוגיה.זה גם מקל על ציון בין אתרים ושיתוף של לקחים למד.

אתגרים בביצוע IEC 61511

מורכבות ונדרש מומחיות

יישום IEC 61511 אינו משימה טריוויאלית.זה דורש צוות רב תחומי הכולל מהנדסי תהליכים, מהנדסי מערכות בקרה, מהנדסי אמינות וצוות תפעול. ארגונים רבים חסרים מומחיות בתוך בית בבטיחות פונקציונלית וצריכים להסתמך על יועצים חיצוניים או תוכניות הכשרה מיוחדות.פיתוח היכולת הנדרשת לוקח זמן והשקעה.

שילוב עם מערכות קיימות

החלת דרישות IEC 61511 למפעל קיים יכול להיות מאתגר במיוחד.צמחים ישנים עשויים להיות מערכות בטיחות שהותקנו לפני הסטנדרט קיים, ולהביא אותם לדרישות הנוכחיות יכול לדרוש שינויים משמעותיים.הסטנדרט מאפשר "הסרב" של מערכות קיימות בתנאים מסוימים, אך המפעילים חייבים להוכיח כי השלמות הבטיחותית היא נאותה.

ביטחון בלנקום עם הייצור

קיים מתח טבעי בין בטיחות וייצור.מערכת בטיחות שמטיילת בתהליך לעתים קרובות מדי פוגעת ברווחיות, בעוד שאחד שהוא עקר מדי עלול להיכשל כדי למנוע מקרים.IEC 61511 דורש איזון זהיר: יש לתכנן את SIS כדי להימנע מטיולים מעוררים, ועדיין לספק את הפחתת הסיכון הנדרשת.Achieving איזון זה דורש ניתוח אמינות מפורט ולעתים קרובות כרוך בשימוש באדריכלות מגושנים (למשל, 2.

שינוי ותיעוד

תקן דורש תיעוד מעמיק של כל פעילויות מחזור החיים של בטיחות.זה כולל מפרט דרישות בטיחות, מסמכי עיצוב, נהלי בדיקה, ורשומות שינוי.המשך תיעוד זה עד כה בסביבת צמח משתנה הוא אתגר גדול. ארגונים רבים נאבקים עם ניהול שינוי, במיוחד כאשר שינויים נעשים למערכת התהליך או בקרה ללא בדיקה פונקציונלית נאותה בטיחות.הסטנדרט דורש כי כל שינוי שיכול להשפיע על SIS להיות מוערך ואושר על פי נהלים מוגדרים.

הפרקטיקה הטובה ביותר עבור IEC 61511 Compliance

התחל עם ניתוח Robust Hazard

הערכת סיכונים היא הבסיס של כל פרויקט SIS. השתמש בשיטות כגון HAZOP, LOPA, או מה אם ניתוח לזהות את כל הסיכונים המשמעותיים. לקבוע את הפחתת הסיכון הנדרשת לכל תרחיש, ולהקצות את תפקודי הבטיחות ל-SIS רק כאשר שכבות אחרות של הגנה (למשל, BPCS, מכשירי הקלה מכנית) אינן מספיקות.

השקעה בתחרות ואימון

בטיחות תפקודית היא משמעת מיוחדת.וודא שכל האנשים המעורבים בפעילות SIS - החל מעיצוב באמצעות תחזוקה - קבלת הכשרה מתאימה. שקול תוכניות הסמכה כגון TÜV Rheinland פונקציונלי מהנדס בטיחות או CFSE. אימון רענון רגיל חיוני לשמור מיומנויות הנוכחיות כמו סטנדרטים מתפתחים וכוח אדם לסובב.

השתמש ב-Propropropromon Components and Architectures

רכיבים נבחרים שיש להם תיעוד של ביצועים אמינים ביישומים דומים. השתמש בהוראות "שימוש פרטי" של IEC 61511 כדי להצדיק את השימוש בחומרה סטנדרטית, אך להבטיח שיש לך מספיק נתונים של כשל שדה כדי לתמוך בתביעה. עבור עיצובים חדשים, מעדיפים ארכיטקטורות הוכחו בפועל, כגון 1oo2 או 2oo3 תצורה, ולהימנע מלוגיקה מורכבת מדי שקשה לבדוק.

יישום בדיקות הוכחה ריגאוריות ותחזוקה

יש לבחון את SIS מעת לעת כדי לאשר כי זה יכול לבצע את פונקציות הבטיחות שלה. לפתח תוכנית מבחן הוכחה המבוססת על ההמלצות של היצרן ואת דרישות SIL. להקליט את כל תוצאות הבדיקה ולחקור כל כישלון. השתמש בתוצאות כדי לעדכן נתונים של כשל ולשפר את העיצוב שבו יש צורך.אל תשכח לבדוק את המרכיבים הסופיים - לוחות, פועלים, משדרים, כמו גם את פתרון ההיגיון.

לשמור על מערכת ניהול בטיחות פונקציונלית

גיבוש התהליכים לניהול בטיחות פונקציונלית. צור מדריך בטיחותי המגדיר את מטרות SIL, ואת נהלי התחזוקה. הקמת ניהול של תהליך שינוי אשר מעורר ביקורת על בטיחות פונקציונלית עבור כל שינוי.לבדוק באופן קבוע את SIS נגד דרישות IEC 61511, וכרוך בהערכה עצמאית עבור מערכות SIL 3 ו-SIL 4.

מסקנה

תקן IEC 61511 הוא כלי חיוני לניהול סיכונים בתעשיות תהליכים. על ידי מתן גישה ממחזור חיים מובנה, הגדרות SIL ברורות, דרישות ניהול קפדני, זה מאפשר לחברות לעצב, לפעול, ולשמור על מערכות בטיחות המונעות באופן אמין אירועים קטסטרופליים. בעוד יישום יכול להיות מאתגר, היתרונות - כמו גם בטיחות פונקציונלית, עמידה, אמינות רגולטורית, וחיסכון לטווח ארוך - ככל שתהליך אבטחת המידע ימשיך לפתח טכנולוגיות מתקדמות, אך לא יתמוך רק ב- 1815 תעשיות אבטחה.

(ב) לקריאה נוספת ב-IEC 61511, יש לשקול את אתר האינטרנט הרשמי של IEC (IRLT:0 www.iec.ch.ch.ch.chig.ch.ch.ch.ch.ch.10.10.10.10.10.10.A.), את המשאבים הטכניים של ISA (International Society of Automation) ב-SIS (FLT:4:2www.isa.orgir/Fcc5:2.com:5cc)