For the right safety level - anywhere! Global Functional Safety Copyright All rights reserved. This presentation is based on template: 20.31.01-001 PPT Functional Safety og ATEX hvordan? DS ATEX Forum 02-11-2016 Jakob Stoltenberg Mikael Lund 02-11-2016 2 1
Agenda Info om GFS Myndighedskrav Brug af Functional Safety i ATEX område SIL verifikation Eksempel på Tørløbssikring 02-11-2016 3 Info om GFS 02-11-2016 4 2
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 61511 board member The Company GFS Whatwedo 02-11-2016 5 GFS Services used in various sectors Oil & Gas Chemical Energy Development Pharma Food Equipment Manufacture Authorities 02-11-2016 6 3
GFS Services Authority Requirements Company specific analyzes & reports Gas dispersion analyzes Review & update reports Risk Assessment HAZOP HAZID Review & update reports Functional Safety IEC 61508 / 61511 IEC 62061 / ISO 13849 Safety Requirements Specification SIL / PL assessment & verification Procedures Hazardous Area(ATEX) Hazardous area classification IEC 60079 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 02-11-2016 7 Myndighedskrav 02-11-2016 8 4
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 61508 / IEC 61511 ATEX Direktiv Harmoniseret Standarder: IEC 60079 EN 13463-1 Ændret til EN/ISO 80079-36 (ny standard 2016) ikke elektrisk materiel i Ex område basis metode og krav EN 13463-5/6/8 Ændret til EN/ISO 80079-37 (ny standard 2016) Beskyttelses metode: construction c, control b og liquid k EN 15233 - Metode til vurdering af funktionel sikkerhed i potentielt eksplosive atmosfærer EN 50495 - Sikkerhedsanordninger påkrævet for sikker funktion hensyn til eksplosionsrisiko = > yderligere krav og metoder er beskrevet i IEC 61508 / IEC 61511 02-11-2016 9 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 1/11-2016 Kolonne 3 Tidsfrist 1/7-2017 02-11-2016 10 5
Bekendtgørelser Danmark 2010 indføres skærpet myndighedskrav i denne sammenhæng er det væsentlige: Tørløbssikring Overfyldning af tanke Bekendtgørelse nr. 28 - Tekniske forskrifter for brandfarlige væsker Beredskabsstyrelsen vejledning nr. 14 - 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 02-11-2016 11 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 02-11-2016 12 6
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 02-11-2016 13 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 02-11-2016 14 7
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 60079 EN 13463 Safety Integrity Level (SIL) Risk Reduction Factor (RRF) EN 50495 IEC 61508 / IEC 61511 1 / 0 Ga - 3 1.000 to 10.000 2 / 1 Gb 2 2 100 to 1.000 3 / 2 Gc 1 1 10 to 100 02-11-2016 15 Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro 02-11-2016 16 8
Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro 02-11-2016 17 Eksempel Risikovurdering What if metode Eksempel - What if metode fra PHA-Pro 02-11-2016 18 9
Brug af Functional Safety i ATEX område 02-11-2016 19 Functional Safety based on IEC 61508 more to come ISO 26262 Automotive IEC 62061 Machinery EN 50495 Safety and ATEX EN 81 Lifts ISO 13849 Machinery IEC 61508 EN 50156 Furnaces IEC 61800-5-2 Electrical Drives IEC 61511 Process Sector IEC 61513 Nuclear Sector EN 50128 Railway Application IEC 60601 Medical Devices 02-11-2016 20 10
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 02-11-2016 21 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 02-11-2016 SIL Safety Integrity Level SIS Safety Instrumented System 22 11
Pipe to pipe 02-11-2016 23 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 02-11-2016 24 12
Eksempel Pumpe Tørløbssikring 02-11-2016 25 Myndighedskrav - Pumpe Myndighedskrav til pumpe: BEK Nr. 28 af 04-01-2010 - Tekniske forskrifter for brandfarlige væsker Bilag 1, afsnit 4.3-4.3.29 og 4.3.31 Pumpeaggregater for væsker af klasse I og II Beredskabsstyrelsen vejledning nr. 14, Juli 2010 - 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 50495 - Sikkerhedsanordninger påkrævet for sikker funktion af materiel med hensyn til eksplosionsrisiko 02-11-2016 26 13
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 13463 (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 80079-37. 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 02-11-2016 27 Eksempel Pumpehus 02-11-2016 28 14
Eksempel på Pumpebeskyttelse Elektrisk motor design Ex de - EN 60079-1, 7 Centrifugal pumpe design Ex c EN 13463-5 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 13463-6 Der skal også tages højde for varmeoverflader 02-11-2016 29 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 60079 EN 13463-6 Safety Integrity Level (SIL) Risk Reduction Factor (RRF) EN 50495 IEC 61508 / IEC 61511 1 / 0 Ga - 3 1.000 to 10.000 2 / 1 Gb 2 2 100 to 1.000 3 / 2 Gc 1 1 10 to 100 02-11-2016 30 15
Beskyttelse med væske/olie Væske/olie fyldte motorer følg fabrikant og krav i EN 13463-8 (pumpedel) - beskyttelse med IPL EN 50495 (motordel) - beskyttelse med SIL 02-11-2016 31 SIL Verifikation Eksempel på Tørløbssikring 02-11-2016 32 16
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 02-11-2016 33 Pålidlighedsdiagram 02-11-2016 34 17
SIL Verifikation SIL Beregning i Exsilentia - Demand rate, PFDavg, Safety Integrity Level (SIL), Risk Reduktion Factor (RRF) 02-11-2016 35 Eksempel Certifikater Frekvensomformer Elektronisk motorrelæ Multi Elektronisk relæ 02-11-2016 36 18
GFS - Software 02-11-2016 37 GFS - Training & Courses Introduction to Functional Safety - 1 day SIL Determination - 1 day Practical use of IEC 61511-1 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 02-11-2016 38 19
GFS - TÜV Rheinland Certified Courses 2016 / 2017 02-11-2016 39 fscph.com 02-11-2016 40 20
Visit our website: www.gf-safety.com 21