Global Functional Safety

Transkript

1 For the right safety level - anywhere! Global Functional Safety Copyright All rights reserved. This presentation is based on template: PPT Functional Safety og ATEX hvordan? DS ATEX Forum Jakob Stoltenberg Mikael Lund

2 Agenda Info om GFS Myndighedskrav Brug af Functional Safety i ATEX område SIL verifikation Eksempel på Tørløbssikring Info om GFS

3 Global Functional Safety - GFS Established 2011 Locations: DK: Glostrup, Kalundborg, Horsens UK: London, Middlesbrough Key engineers TÜV Rheinland Functional Safety Certified Services and consulting engineering are focused to: Risk assessment Functional Safety ATEX Training and Courses IEC board member The Company GFS Whatwedo GFS Services used in various sectors Oil & Gas Chemical Energy Development Pharma Food Equipment Manufacture Authorities

4 GFS Services Authority Requirements Company specific analyzes & reports Gas dispersion analyzes Review & update reports Risk Assessment HAZOP HAZID Review & update reports Functional Safety IEC / IEC / ISO Safety Requirements Specification SIL / PL assessment & verification Procedures Hazardous Area(ATEX) Hazardous area classification IEC ATEX-APV Gas dispersion analyzes CE Documentation Technical dossier Compliance assessment: ATEX Directive PED Directive Machinery Directive EMC Directive Training & Courses Tailor made training Customer specific on request TÜV Rheinland Certified Functional Safety Courses Myndighedskrav

5 Direktiver, Bekendtgørelser og Standarder Bekendtgørelser baseret på Seveso Direktiv Bekendtgørelse nr. 372 (revision 2016) Kontrol med risikoen for større uheld med farlige stoffer Bekendtgørelse nr. 370 Kontrol med arbejdsmiljøet ved risiko for større uheld med farlige stoffer BEK nr. 28 og BES nr. 14 henviser til IEC / IEC ATEX Direktiv Harmoniseret Standarder: IEC EN Ændret til EN/ISO (ny standard 2016) ikke elektrisk materiel i Ex område basis metode og krav EN /6/8 Ændret til EN/ISO (ny standard 2016) Beskyttelses metode: construction c, control b og liquid k EN Metode til vurdering af funktionel sikkerhed i potentielt eksplosive atmosfærer EN Sikkerhedsanordninger påkrævet for sikker funktion hensyn til eksplosionsrisiko = > yderligere krav og metoder er beskrevet i IEC / IEC Seveso Direktiv i Danmark I 2005 blev der i Danmark indført skærpet krav til risikovirksomheder Heriblandt at opdele i virksomheden i kolonne 2 og 3 efter deres oplag af farlige stoffer, denne opdeling har betydning for hvilke krav der er stilles til myndighedsdokumentationen, dette er beskrevet i: Bekendtgørelse nr. 372 (revision 2016) om kontrol med risikoen for større uheld med farlige stoffer Bekendtgørelse nr. 370 om kontrol med arbejdsmiljøet ved risiko for større uheld med farlige stoffer Disse bekendtgørelser betyder at tidligere miljøgodkendelser og VVM redegørelser ikke længere er tilstrækkelige som dokumentation, der er behov for yderligere undersøgelser, herunder brug af kvantitative beregninger Kolonne 2 Tidsfrist 1/ Kolonne 3 Tidsfrist 1/

6 Bekendtgørelser Danmark 2010 indføres skærpet myndighedskrav i denne sammenhæng er det væsentlige: Tørløbssikring Overfyldning af tanke Bekendtgørelse nr Tekniske forskrifter for brandfarlige væsker Beredskabsstyrelsen vejledning nr Vejledning om brandfarlige væsker Samtidig indføres der en overgangsperiode til implementering på 5 år, i praksis betyder dette af eksisterende installationer skal revurderes og evt. opgraderes Risikovurdering Risikovurderingen kan deles op i 2 dele: Analyse Identifikation af anlæg og metoder der anvendes Identifikation af potentielle farer og uønskede hændelser drifts- mode tages i betragtning (opstart, nedlukning, vedligehold etc.) Estimering af konsekvensen og frekvensen Vurdering Vurdering af om uønskede risici er fjernet eller nedbragt tilstrækkeligt med eksisterende sikkerheds-barrierer i hht. acceptkriterier Vurdering af hvorledes uønskede risici kan fjernes med nye sikkerhedsbarrierer i hht. acceptkriterier

7 Risikovurdering Der er metode-frihed den skal bare kunne dokumenteres Der findes mange forskellige anerkendte metoder til at lave en Risikovurdering både kvalitativt og kvantitativ: HAZID Hazard Identification PHA / PRA Preliminary Hazard / Risk Analysis FTA Fault Tree Analysis FMEA Failure Modes and Effects Analysis ETA - Event Tree Analysis HAZOP Hazard and Operability Study HRA Health Risk Assessment JHA Job Hazard Analysis QRA Quantitative Risk Analysis HRQ Quantitative Human risk HEI- Human Effect Identification HEA Human Error Analysis SJA Safe Job Analysis What/If checklist Risikovurdering Ofte vil en kvalitativ risikovurdering være nok Kvalitativ: subjektiv evaluering baseret på Risiko Matrixen I det tilfælde, hvor sikkerheden f.eks. er afhængig af en elektrisk barriere, vil der være behov for at lave en mere kvantitativ risikovurdering på netop det scenarie den barriere skal beskytte Kvantitativ: evaluering baseret på faste numeriske værdier

8 Brug af EPL, IPL og SIL i Risikovurdering Equipment Category / Zone Electrical Mechanical System Application Equipment Protection Level (EPL) Ignition Protection Level (IPL) IEC/EN EN Safety Integrity Level (SIL) Risk Reduction Factor (RRF) EN IEC / IEC / 0 Ga to / 1 Gb to / 2 Gc to Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro

9 Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro

10 Brug af Functional Safety i ATEX område Functional Safety based on IEC more to come ISO Automotive IEC Machinery EN Safety and ATEX EN 81 Lifts ISO Machinery IEC EN Furnaces IEC Electrical Drives IEC Process Sector IEC Nuclear Sector EN Railway Application IEC Medical Devices

11 Hvad er SIS SIF SIL SIS Safety Instrument System er et sikkerhedssystem, der skal virke som et overordnet udkoblingssystem, som kan håndtere kritiske situationer på en sikker måde under de værst givne forhold Safety Instrument System er ikke et styresystem, men et overvågningssystem på et højere hierarki. SIF Safety Instrument Function er den sikkerhedsfunktion som instrumenteringen udfører SIL Safety Integrity Level er det kvalitets niveau som en SIF har i en SIS. Alle komponenter som indgår i et loop for at udføre en SIF, skal samlet overholde det specificerede SIL krav Functional Safety Life Cycle Functional Safety Management Concept and overall scope definition Hazard and risk assessment L if e c y c l e Allocation of SIL classes Specification of SIS SIS Design and Engineering SIS Installation Commissioning and Validation SIS Operation and Maintenance SIS Modifications Control of the process Verification, validation and functional safety assessment SIS Decommissioning SIL Safety Integrity Level SIS Safety Instrumented System 22 11

12 Pipe to pipe SIS Design Verification Report Probability of failure on Demand (PFD) Architectural constraints Safe Failure Fraction (SFF) Hardware Fault Tolerance (HWFT) Software Safety Functions V-Model Certified SW blocks Etc. Avoidance and Control of Systematic failures Design & integration process Competence & training QA follow-up, change control etc. Quantitative Requirements Semi-quantitative Requirements Software Requirements Qualitative Requirements Total compliance requirement

13 Eksempel Pumpe Tørløbssikring Myndighedskrav - Pumpe Myndighedskrav til pumpe: BEK Nr. 28 af Tekniske forskrifter for brandfarlige væsker Bilag 1, afsnit og Pumpeaggregater for væsker af klasse I og II Beredskabsstyrelsen vejledning nr. 14, Juli Vejledning om brandfarlige væsker ATEX direktiv Harmoniseret standarder herunder: EN 13463, Del 1, 5, 6 og 8 Ikke elektrisk udstyr til brug i eksplosive atmosfærer og EN Sikkerhedsanordninger påkrævet for sikker funktion af materiel med hensyn til eksplosionsrisiko

14 Pumpe - Tørløbssikring Fabrikanten angiver som oftest i manualen hvorledes der som minimum skal udføres en beskyttelse Tørløbssikringsmetode afhænger af hvilken type pumpe der skal beskyttes, medie der pumpes og pumpens tekniske konstruktion til brug i Ex område er mekaniskudstyr herunder pumper omfattet af standarden EN (Ikke-elektrisk udstyr til brug i eksplosive atmosfærer) Det er særligt del 5 (Beskyttelse ved sikker konstruktion "c"), del 6 (Beskyttelse ved kontrol af tændkilde "b") og del 8 (Beskyttelse ved flydende nedsænkning "k") som er relevante det skal bemærkes at disse 3 standarder er i 2016 erstattet af EN/ISO Udover pumpens egen risikovurdering udført af fabrikanten, så skal der også udføres en samlet risikovurdering for den proces hvori pumpen indgår, det anbefales samtidigt at fastlægge proces sikkerhedstiden Eksempel Pumpehus

15 Eksempel på Pumpebeskyttelse Elektrisk motor design Ex de - EN , 7 Centrifugal pumpe design Ex c EN Det er et krav at internedele/pumpehus er tilstrækkeligt fyldt med procesmedie/væske så der ikke kan opstå en eksplosive atmosfære Pumpen kan derved ikke være en tændkilde Hvis der ikke kan garanteres permanent væskemængde i pumpehus under drift, så skal der udføres en kontrolleret tændkilde kontrol Design baseret på EN Der skal også tages højde for varmeoverflader Brug af EPL, IPL og SIL i Risikovurdering Electrical Mechanical System Application Equipment Category / Zone Equipment Protection Level (EPL) Ignition Protection Level (IPL) IEC/EN EN Safety Integrity Level (SIL) Risk Reduction Factor (RRF) EN IEC / IEC / 0 Ga to / 1 Gb to / 2 Gc to

16 Beskyttelse med væske/olie Væske/olie fyldte motorer følg fabrikant og krav i EN (pumpedel) - beskyttelse med IPL EN (motordel) - beskyttelse med SIL SIL Verifikation Eksempel på Tørløbssikring

17 SIS Design Verification Report Probability of failure on Demand (PFD) Architectural constraints Safe Failure Fraction (SFF) Hardware Fault Tolerance (HWFT) Software Safety Functions V-Model Certified SW blocks Etc. Avoidance and Control of Systematic failures Design & integration process Competence & training QA follow-up, change control etc. Quantitative Requirements Semi-quantitative Requirements Software Requirements Qualitative Requirements Total compliance requirement Pålidlighedsdiagram

18 SIL Verifikation SIL Beregning i Exsilentia - Demand rate, PFDavg, Safety Integrity Level (SIL), Risk Reduktion Factor (RRF) Eksempel Certifikater Frekvensomformer Elektronisk motorrelæ Multi Elektronisk relæ

19 GFS - Software GFS - Training & Courses Introduction to Functional Safety - 1 day SIL Determination - 1 day Practical use of IEC day Process Safety & Risk Engineers - 4 days Electrical & Automation Engineers - 4 days Service Technicians - 3 days Customer specific on request Tailor made training TÜV Rheinland Certified Functional Safety Courses

20 GFS - TÜV Rheinland Certified Courses 2016 / fscph.com

21 Visit our website: 21