SIL training

79
Process Safety - Folyamatbiztonság tanfolyam 2. Szerző: Pozsgai Árpád PROCOPLAN Kft. HAZOP

description

SISSIFSIL

Transcript of SIL training

  • Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2.

    Szerz: Pozsgai rpd PROCOPLAN Kft.

    HAZOP

  • LOPA plda 1.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 2

    SCENARIO = 1 OK + 1 KVETKEZMNY

    OK: LIC-001 BPCS (DCS) szablyozkr meghibsodik.

    GYAKORISGA: kb. 0,1 hiba/v (MSZ EN 615011: >= 10-5 hiba/ra*8760=8,76* 10-2 hiba/v)

    KVETKEZMNY: T001 tartly lerl, gzttrs K-002 fel (LOC), gylkony, PST=kb. 20 perc

    KVETKEZMNY SLYOSSGA: tz esetn tbb emberen maradand srlst okozhat s egy hallesetet, jelents anyagi vesztesg, slyos helyi krnyezeti szennyezds. 2 f a terleten

    SLYOSSGI KATEGRIA: D (Kockzati mtrix alapjn)

    TOLERLHAT GYAKORISG: < 0,5*10-5 esemny/v (Vllalatai EBK politika szerint)

    T001

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

  • LOPA plda 2.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 3

    T001

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    Ok Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs * 1

    LIC001 AH alarm

    ** 1 - - 10-1 NEM OK 10-1 >5*10-6

    Megjegyzs:

    LIC-001 nem lehet IPL, mert kiindulsi oka a veszlyes esemnynek (*)

    LIC-001 LT-001 meghibsodsa esetn nem tud alarmozni, nem IPL (**)

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

  • LOPA plda 3.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 4

    Ok Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm * 10-1

    - - 10-2 NEM OK

    10-2 > 5*10-6

    Megjegyzs:

    LAL-003 kritikus alarmra a kikpzett kezel a kzi elzr szerelvnnyel be tud avatkozni, a biztonsgi utasts szerint, a szksges id a mvelethez kb.10 perc.

    LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

    IPL

    2

  • LOPA plda 4.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 5

    Ok Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    - PSV004

    Bizt. szelep * 10-2

    10-4 NEM OK

    10-4 > 5*10-6

    Megjegyzs:

    A PSV-004 biztonsgi szelep nyomsmentesti a K-002-t. Megjegyzs: A biztonsgi szelep szintn veszlyforrs, ha a krnyezetbe bocst ki!! (*)

    PSV

    004

    IPL

    4

    j veszly

    LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

    IPL

    2

  • LOPA plda 5.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 6

    Ok Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    BPCS-DCS I-001 * 1

    PSV004 Bizt. szelep

    10-2 10-4

    NEM OK 10-4 > 5*10-

    6

    Megjegyzs:

    Mszerezett biztonsgi funkcit BPCS (DCS) nem vgezhet s nem fggetlen a veszlyes esemnyt kivlt oktl. (*)

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 001

    LSV 001

    IPL3

    ? I

    001

    NEM OK!

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

    IPL

    2

    Fklya

  • LOPA plda 6.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 7

    OK Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD

    MEF esemny/

    v

    Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    SIS SIF-001

    * 1

    PSV004 Bizt. szelep

    10-1 10-3 NEM OK 10-3 > 5*10-6

    Megjegyzs:

    A mszerezett biztonsgi rendszer (SIS) nem fggetlen a BPCS (DCS) rendszertl s kivlt oktl, tovbbi vizsglatot ignyel pl. hibafa-elemzssel (FTA) (*)

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 001

    LSV 001

    IPL3

    ? NEM OK!

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=6

    barg

    IPL

    2

    SIS Fklya

  • LOPA plda 7.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 8

    OK Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    SIS SIF-001 *

    10-1

    (max SIL1)

    PSV004 Bizt. szelep

    10-2 10-4 NEM OK 10-4 >5*10-6

    Megjegyzs:

    A mszerezett biztonsgi rendszer (SIS) nem fggetlen (LV001), tovbbi vizsglatot ignyel pl. hibafa-elemzssel (FTA). Eredmnye: kb. PFD = 10-1 (max SIL1)

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 002

    LSV 001

    IPL3

    ?

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    IPL2?

    SIS

    LT 002

    LI 002

    Pt=6

    barg

    Fklya

  • LOPA plda 8.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 9

    OK Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    SIS SIF-001 *

    SIL1=5*10-2

    PSV004 Bizt. szelep

    10-2 5*10-5

    NEM OK? 5*10-5 > 5*10-6

    Megjegyzs:

    A mszerezett biztonsgi rendszer (SIS) fggetlen a tbbi vdelmi rtegtl. SIF-001 RRF=20 SIL1

    LSV 002

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 002

    IPL3

    ?

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    IPL2?

    SIS

    LT 002

    LI 002

    Pt=

    6

    bar

    g

    Fklya

  • LOPA plda 9.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 10

    LSV 002

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 002

    LSV 001

    IPL3

    ?

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=

    6

    bar

    g

    IPL2

    SIS

    LT 002

    LI 002

    OK Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    SIS SIF-001 * SIL1=10-2

    PSV004 Bizt. szelep

    10-2 10-5 NEM OK? 10-5 > 5*10-6

    Megjegyzs:

    A mszerezett biztonsgi rendszer (SIS) fggetlen a tbbi vdelmi rtegtl. SIF-001 RRF=100 SIL1 teteje

    Fklya

  • LOPA plda 10.

    MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 11

    LSV 002

    LIC

    001

    LT 001

    LV 001

    LALL 002

    LSV 001

    IPL3

    ?

    PSV

    004

    IPL

    4 LSL 003

    LAL

    003

    IPL

    2

    T001

    Pt=40

    barg

    K-0

    02

    Pt=

    6

    bar

    g

    IPL2

    SIS

    LT 002

    LI 002

    OK Finit esemny/v IPL1

    & PFD IPL2

    & PFD IPL3

    & PFD IPL4

    & PFD MEF

    esemny/v Biztonsgi integrits

    LIC001 HIBA 10

    -1 LIC001

    Szablyozs 1

    LAH003 alarm 10-1

    SIS SIF-001 *

    SIL2=0,5*10-2

    PSV004 Bizt. szelep

    10-2 5*10-6

    OK 5*10-6 = 5*10-6

    Megjegyzs:

    A mszerezett biztonsgi rendszer (SIS) fggetlen a tbbi vdelmi rtegtl. SIF-001 RRF=200 SIL2

    Fklya

    PT 001

    PAHH 001

    1oo2

    1oo2

  • MOL NyRt. Dunai Finomt. Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 12

    Folyamatbiztonsgi id / reaglsi id Folyamatbiztonsgi idnek nevezik azt az idperidust, amely alatt a technolgiai

    folyamat mkdhet vdelem nlkl s egy fellp mkdsi igny nem vezet veszlyes llapothoz.

    Id (t)

    PV

    Folyamat

    vltoz

    Belltott retesz eljelzs AH

    BUMM

    Belltott retesz hatrrtk AHH

    Slyos kvetkezmny bekvetkezse

    Folyamat biztonsgi id (PST)

    Reaglsi id (RT)

    RT < PST

    RT PST/2

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 13

    Mkdsi md: igny szerinti (low demand) Minden mszerezett biztonsgi funkcira (SIF) meg kell hatrozni a mkdsi mdjt, amely lehet

    igny szerinti (low demand) vagy folyamatos (continous vagy high demand). Megjegyzs: Technolgiai folyamatok esetn a SIF-ek tbbsge igny szerinti (demand) zemmdban zemel, de nagyon fontos a folyamatos mkdsi md (continous vagy high demand) felismerse s azonostsa.

    SIF alacsony igny szerinti mkdsi md (Low Demand) kritriumai:

    Az alacsony igny szerinti mkdsi md SIF-nek a veszly bekvetkezsekor kell mkdnie.

    Az alacsony igny szerinti mkdsi md SIF veszlyes meghibsodsa NEM okoz azonnali veszlyt.

    Akkor tekinthet egy SIF alacsony igny szerinti mkdsi mdnak, ha mkdi ignynek idkze nagyobb, mint egy v, azaz egy vnl ritkbban kell mkdnie.

    Az MSZ EN 61508 szerint, ahol az ignyelt mkds gyakorisga (frekvencija) kisebb, mint ktszerese a tesztels (proof test) gyakorisgnak (frekvencija), ott a SIF-t alacsony igny szerinti mkdsi zemmdnak kell tekinteni.

    HR (Hazard Rate): a veszly bekvetkezsnek gyakorisga (frekvencija, 1/v), : a meghibsods (veszlyes) gyakorisga (hiba/v), D = a mkdsi igny gyakorisga (frekvencija, 1/v), TI = Test Intervallum (v).

    AVG

    TID

    PFDDTI

    DTID

    eHR22

    )1( 2

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 14

    Mkdsi md: folyamatos mkdsi md

    SIF folyamatos mkdsi md (High Demand or Continues) kritriumai: A folyamatos mdban zemel SIF-nek a veszlyek megelzsnek rdekben -

    folyamatosan zemelnie kell. A folyamatos zemmd SIF veszlyes meghibsodsa azonnali veszlyt

    eredmnyez. Akkor tekinthet egy SIF folyamatos mkdsi mdnak, ha mkdsi ignynek

    idkze kisebb, mint egy v, azaz egy vnl gyakrabban kell mkdnie. Az MSZ EN 61508 szerint, ahol az ignyelt mkds gyakorisga (frekvencija) tbb

    mint ktszerese a tesztels (proof test) gyakorisgnak (frekvencijnak, ott a SIF-t folyamatos zemmdnak kell tekinteni.

    Folyamatos mkdsi md, ha DTI > 2, ahol D = a mkdsi igny gyakorisga (frekvencija, 1/v), TI = Test Intervallum (v).

    HR (Hazard Rate): a veszly bekvetkezsnek gyakorisga (frekvencija, 1/v), : a meghibsods (veszlyes) gyakorisga (hiba/v), D = a mkdsi igny gyakorisga (frekvencija, 1/v), TI = Test Intervallum (v).

    2,)1( 2 TIDeHR

    TID

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 15

    Folyamat biztonsgi llapota

    Folyamat biztonsgi llapota: Egy folyamat biztonsgi llapotban akkor van, amikor a biztonsg teljesl. Abszolt biztonsgi llapotnak azt az llapotot nevezik DIN 31000 szerint , amikor a rendszer a legalacsonyabb energia szinten van. Ennek a felttelnek akkor is teljeslnie kell, ha a mszerezett biztonsgi rendszert (SIS) kikapcsoljk. Egy potencilis veszlyes llapotbl tbb kzbens biztonsgi llapoton keresztl juthat el a vgleges biztonsgi llapotba.

    Amennyiben a biztonsgi llapot elrshez szekvencia szksges, akkor a szksges szekvencit is meg kell hatrozni. Tovbb a SIS-nek alkalmasnak kell lennie arra, hogy a technolgiai folyamatot biztonsgi llapotba vigye egy meghatrozott idn bell, amelyet folyamatbiztonsgi idnek neveznek (Process Safety Time: PST).

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 16

    Reteszels (segd)energia al helyezssel

    Amennyiben egy adott mszerezett biztonsgi funkci (SIF) ltal nyjtott biztonsgi llapot elrshez szksges (segd)energia (energize to trip), azt a Biztonsgi Kvetelmny Specifikcinak (SRS) tartalmaznia kell. Ebben az esetben a (segd)energia elltst a mszerezett biztonsgi funkci rszeknt kell tekinteni s vonatkoznak r az MSZ EN 61508/61511 elrsok.

    LV 001

    LSV 001

    FC: Hibra ZR

    ENERGIA KIMARADSRA RETESZ (DE-ENERGIZE TO TRIP)

    M TPELLTS

    ENERGIA

    KIMARADSRA HELYBEN MARAD!

    RETESZELS ENERGIVAL (ENERGIZE TO TRIP)

    SENSOR LS FE SENSOR LS FE PS

  • Mszerezett Biztonsgi Funkcik (SIF)

    SIF kvetelmnyek: 1. Egy SIF szlelje (Detect) a veszlyhez vezet kezdeti esemnyt, tudjon dntst

    hozni (Decide) a beavatkozs szksgessgrl s kpes legyen a beavatkozssal elkerlni (Deflect) a nem kvnt kvetkezmny kialakulst.

    2. A SIF legyen fggetlen ms vdelmi rtegtl (IPL) s a kiindulsi oktl.

    3. A SIF legyen megbzhat s ismert s legyen szmszersthet a kockzatcskkent kpessge (RRF vagy PFD).

    4. A SIF legyen az ltala nyjtott vdelmi funkci vonatkozsban tesztelhet, validlhat s karbantarthat.

    S1

    S2

    S3

    Logikai

    Vezrl (LS)

    FE

    3

    FE

    2

    S1

    S2

    S3

    FE

    2

    S3

    Logikai

    Vezrl (LS)

    SIF2

    SIF3

    SIF1

    FE

    1

    S4

    SIF1

    SIF2

    SIF3

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 17

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 18

    j veszlyes esemnyre SIF

    SIF C

    j veszlyes esemny megelzve

    Veszlyes esemny A szlelve

    Veszlyes esemny A megelzve

    Elsdleges SIF A

    Veszlyes esemny B szlelve

    Veszlyes esemny B megelzve

    Elsdleges SIF B

    Veszlyes esemny C megelzve

    J veszlyes esemny

    Pl. alacsony szint a szvoldali tartlyban Pl. tmt gz hiba Pl. AA mennyisgszablyozs hiba

    Pl. Alapanyag szivatty retesz

    Pl. kemence alapanyag alacsony ramls

    j veszly s kockzat rtkels kell az j veszlyes esemnyre, j SIF-et kell

    azonostani s el kell vgezni a SIL besorolst

    Mszerezett Biztonsgi Funkci (SIF) lncolatok

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 19

    Mszerezett Biztonsgi Funkci (SIF): high-integrity pressure protection system (HIPPS)

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 20

    HAZOP: Tartlytz (Buncefield, UK)

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 21

    HAZOP csompont: BT10001 tartly

    P001 1/2

    PLDA P002 1/2

    P003 1/2

    FIC

    001

    FIC

    002

    FIC

    003

    XXX

    P011 1/2

    P012 1/2

    P013 1/2

    BENZIN KI

    BENZIN KI

    BENZIN KI

    KOMP.BE

    BT10003

    LAHH 003

    LALL 002

    LIA

    001

    BT10001

    LAHH 003

    LALL 002

    LIA

    001

    BT10002

    LAHH 003

    LALL 002

    LIA

    001

    I I I

    KOMP.BE

    KOMP.BE

    Node1

    Node2

    Node3

    Node4

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 22

    Biztonsgi kvetelmny specifikci (SRS) SRS tartalma:

    - A SIF feladatnak meghatrozsa, narratv

    - HAZOP/LOPA/scenario hivatkozs

    - A folyamat biztonsgi llapotnak defincija

    - A SIF biztonsgi integritsa (SIL) s/vagy (RRF)

    - A SIF reaglsi id kvetelmnye

    - A SIF folyamat mrsek s azok reteszelsi paramterei

    - A SIF kimenetek folyamatba trtn beavatkozsai

    - Funkcionlis kapcsolat a bemenetek s kimenetek kztt

    - A SIF mkdst kivlt ignyek s azok gyakorisga.

    - Indtsengedlyezsek s indtsi procedra

    - A SIF alaphelyzetbe val llts (RESET) kvetelmnyei.

    - A kzi vszlellts kvetelmnyei.

    - Teszt intervallum kvetelmnyek.

    - A mkdtet (pl. feszltsg al helyez) vagy lellt (pl. feszltsgmentest) reteszels kvetelmnyei.

    - Maximlisan megengedett hibs vdelmi lellts gyakorisga (Spurious Trip Rate: STR)

    - A SIF-hez kapcsold rendszerek sszes kezeli fellete (DCS, helyi panel, alarm)

    - stb., lsd szabvny

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 23

    Plda: Tltlts elleni vdelem:

    Mszerezett Biztonsgi Funkcik (SIF)

    LOGIC SOLVER:

    TRI_SAFE

    M

    M

    LSHH

    003C

    LSH

    002

    LSHH

    003B 2oo3

    LSHH

    003A

    LSH

    002

    LOGIC SOLVER:

    TRI_SAFE

    OTSZ (9/2008. (II. 22.) TM rendelet) elrsok: 8.2. Tltlts vdelem

    8.2.1. A tltlts vdelmi berendezs olyan eszkzkbl sszelltott rendszer, amely kell idben, a tartly megengedett tltsi szintjnek elrsekor megszaktja a tltsi folyamatot. 8.2.2. Ha a tltlts vdelmi berendezs csak jelzst ad, akkor kln eljelzs is szksges. Az eljelz helyzett gy kell meghatrozni, hogy a tartly megengedett tltsi szintjnek elrsig elegend id lljon rendelkezsre a kzi beavatkozsra. 8.2.3. A tltlts vdelmi berendezst gy kell kialaktani, hogy a berendezs meghibsodsakor a tlts folyamatt szaktsa meg s/vagy hangjelzst vltson ki. A tltlts jelzsre s eljelzsre egymstl fggetlen rzkelt kell hasznlni

    2oo2

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 24

    Plda Mszerezett Biztonsgi Funkcik (SIF-10001)

  • HAZOP csompont: H111 kemence

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 25

    H111

    PAHH 2232

    DPAH

    3205

    FNC

    2305

    FG

    I

    PALL 2234

    PAHH 2238

    PALL 2240

    PNC

    2214

    I

    BXL 2701

    TNC

    2102

    TAHH 2103 I

    TAHH 2104 I

    GUDRON KI

    GUDRON BE

    FALL 2302 I

    GSC 2601 I

    GSO 2601

    PAL

    2233

    PAH

    2231

    PAL

    2239

    PAH

    2237

    TN

    211 P351 1/2

    NAL

    3511

    PALL 2205 I

    TN

    201

    TN

    208

    FNC

    2302

    Alcsompont-1: H111 kemence

    alapanyag ellts

    Alcsompont-2: H111 kemence

    ftgz

    Alcsompont-3: H111 kemence tztr s fstgzelvezets

    Begyjts

    zemel zemen

    kvl

    PLDA

  • Pldk BMS rendszerbl: 102 KEM. FG FTGZ NYOMS MINIMUM VDELEM: SIF-102-02B/1..4

    102 KEMENCE FG LNGR VDELEM (ZEM KZBEN): SIF-102-03D/5..8

    102 KEMENECE GSTERMK-ELVEZETS VDELEM: SIF-102-05A

    Tipikus Mszerezett Biztonsgi Funkcik

    LOGIC

    SOLVER:

    Biztonsgi PLC

    1oo2

    BSL

    1oo2 PSL 2oo3 MPSL-087A/B/C

    MBAL-001-004

    (fg 1.)

    MUV-002A/B/C

    (fg 1.)

    LOGIC

    SOLVER:

    Biztonsgi PLC

    BSL 1oo2 MBAL-005-008

    (fg 2.) MUV-003A/B/C

    (fg 2.)

    LOGIC

    SOLVER:

    Biztonsgi PLC

    GSC 1oo2

    1oo2

    1oo3

    3oo3

    8oo8

    MGSC-

    015/15A/15B MUV-002A/B/C

    (fg 1.)

    MUV-003A/B/C

    (fg 2.)

    MUV-004A/B/C

    (rlng kzs)

    MUV-011..018

    (rlng egyedi)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 26

    2oo3

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 27

    SIF megvalstsa (Honeywell FSC) 1.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 28

    SIF megvalstsa (Honeywell FSC) 2.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 29

    SIF megvalstsa (Honeywell FSC) 3.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 30

    SIF megvalstsa (Honeywell FSC) 4.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 31

    SIF megvalstsa (Honeywell FSC) 5.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 32

    SIF megvalstsa (Honeywell DCS) 1.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 33

    SIF megvalstsa (Honeywell DCS) 2.

  • Biztonsgtechnika alap krdsei

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 34

    KOCKZATTAL ARNYOS VDELEM: Mik lehetnek a veszlyes esemnyek s ezeknek mi a kockzata, s milyen mrtk kockzatcskkentsre van szksg ahhoz, hogy az zem biztonsgossga elfogadhat legyen?

    MEGVALSTHATSG: Hogyan lehet megvalstani s igazolni, hogy a biztonsgi intzkedsek/berendezsek valban megadjk a szksges mrtk kockzatcskkentst?

    LETCIKLUS KVETELMNY: Milyen intzkedsekkel lehet garantlni, hogy e megvalstott biztonsgi integritsi szint (SIL) megmarad a berendezs egsz lettartama sorn?

    BIZONYTHATSG: Hogyan lehet, megfelel dokumentlssal, bizonytani azt, hogy a biztonsgi kvetelmnyeknek megfelelnk?

  • Mi a hiba?

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 35

    Hiba/hiballapot (Fault): egy rendellenes llapot, amely egy funkcionlis berendezs kpessgnek cskkenst vagy elvesztst okozhatja, amely szksges az ignyelt funkciinak elltshoz. Meghibsods (Failure): olyan esemny, amelynek sorn a berendezs elveszti azt a kpessgt, hogy elrt funkcijt ellssa. Vletlen hiba (random failure): Az idben vletlenszeren fordul el, amely eredmnyezheti egy rendszer funkcionlis degradldst. Statisztikailag rtelmezhet, szmszersthet s jsolhat. Szisztematikus hiba: olyan hiba, mely oka meghatrozhat s gondos tervezssel-, gyrtssal s zemeltetssel megszntethet (ltalban humn hiba okozza).

  • Hibagrbe

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 36

    Meg

    hib

    so

    dsi r

    ta

    Norml mkdsi tartomny

    Elhasznlds

    Meghibsods rta: A rendszer adott idpontbeli meghibsodsi gyakorisgt fejezi ki a [(t)]. Meghibsodsok kztti tlagos id: 1/ s KONSTANS, ha (t)=,.

    Konstans:

    (t)=

    Bejratsi

    Id

  • Exponencilis eloszls 1.

    )(t

    tettTtPt

    tf ][0

    lim)(

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 37

    Exponencilis eloszls: Az exponencilis eloszls az egyetlen, amely lland meghibsodsi rtra pl. Ez egyben azt is jelenti, hogy a kt egymst kvet meghibsodsi esemny kztti tlagos idszakasz hossza lland. Egy msik jellemz ismrve az, hogy egy jvbeni meghibsodsi esemny valsznsge fggetlen attl, ami a mltban trtnt. Ez az exponencilis eloszls n. emlkhinyos ismrve.

    Valsznsg

    t

    Valsznsgi srsg fggvny, meghibsodsi intenzits:

    Meghibsodsi rta:

    P

    t

    Meghibsodsig htralv id eloszlsa, azaz mennyi annak a valsznsge (P), hogy a meghibsods t t+t idintervallumban kvetkezik be, ha t0, [f(t)]. )(tf

    MTTFdtetdttftM t

    00

    1)()(

    Vrhat rtk, tlagos id kt meghibsods kztt:

  • Exponencilis eloszls 2.

    tetR )(

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 38

    Valsznsg

    t

    1

    Valsznsgi srsg fggvny, meghibsodsi intenzits:

    tedt

    tdFtf

    )()(

    )(t

    tetF 1)(

    t

    tt

    t

    edtedttftF0

    ,

    0

    ,, 1)()(,

    Eloszls fggvny, meghibsods valsznsge t idpontban, F(t) = P(t

  • Exponencilis eloszls szls rtkei

    )0(t

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 39

    Meghibsodsi rta: A rendszer adott idpontbeli meghibsodsi gyakorisgt fejezi ki, azaz tlagos meghibsodsok szma egy adott idintervallum alatt [(t)]. Meghibsods valsznsgi srsge (meghibsods intenzits): Meghibsodsig htralv id eloszlsa, azaz mennyi annak a valsznsge, hogy a meghibsods t id mlva kvetkezik be [f(t)]. Meghibsodsi valsznsg: Mekkora valsznsggel fog egy adott idpontban elromlani. Meghibsods valsznsge t idpontban [F(t)]. Megbzhatsg, hibamentessg: mekkora annak a valsznsge, hogy az adott rendszer az adott idpontig egyszer sem hibsodik meg, azaz hibamentes. Hibamentessg valsznsge t idpontban [R(t)].

    )(t

    )0(tf 0)(tf

    0)0(tF 1)(tF

    1)0(tR 0)(tR

  • Meghibsodsi valsznsg kzeltse

    ....!4!3!2

    1432 xxx

    xex

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 40

    Eloszls fggvny: meghibsods valsznsge t idpontban (javts nlkl).

    Valsznsg

    t

    1

    tetF 1)(

    xex 1

    tte t )1(11

    ttF )(

  • Fogalmak: MTTF, MTBF, MTTR

    MTTRMTTFMTBF

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 41

    MTTF (Mean Time To Failure) tlagos id hibig: Javts utni zembe helyezstl a kvetkez meghibsodsig eltelt vrhat id. Tapasztalati alapon ltalban a javtsok utni hibamentes mkds ideje nem, vagy csak kis mrtkben fgg attl, hogy hnyszor javtottk mr a rendszert. MTBF (Mean Time Between Failures = MTTF + MTTR) tlagos hibk kztti id: Egy mkdsi s llsi fzis vrhat ideje, azaz kt meghibsods kztt vrhatan eltel id. Gyakorlatilag a rendszer ciklusideje a meghibsodsok szempontjbl. MTTR (Mean Time To Repair) tlagos javtsi id: A hiba szlelsnek + a hiba meghatrozsnak + a javtsnak a vrhat ideje.

    TTF

    TBF

    TTR TTF

    TBF

    TTR

    t

    MTTRMTTFMTTFA /

    MTTRMTTFMTTRU /

  • Meghibsods javtssal

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 42

    HIBA-

    MENTES HIBS

    Meghibsods:

    Javts:

    Valsznsg

    t

    1

    )1()( )( tetF

    Eloszls fggvny: meghibsods valsznsge t idpontban JAVTSSAL.

    1MTTF

    1MTTR

  • Soros rendszer

    21s

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 43

    Soros rendszer: megbzhatsgi szempontbl olyan rendszer, amely akkor s csak akkor mkdik, ha valamennyi eleme mkdik.

    R2 R1

    ttt

    s eeetRtRtR)(

    212121)()()(

    N

    i

    iN tRtR )()(N

    i

    iN

    LS SENSOR FE

    SIF

    N

    i

    iNN tFtRtF ))(1(1)(1)(

  • Prhuzamos rendszer

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 44

    Prhuzamos rendszer: megbzhatsgi szempontbl olyan rendszer, amely akkor s csak akkor hibsodik meg, ha valamennyi eleme meghibsodik.

    R2

    R1

    N

    i

    iN tFtF )()(N

    i

    i

    N

    i

    iNN tRtFtFtR ))(1(1)(1)(1)(

    )()()()())(1())(1(1))(1(1)( 212121

    2

    tRtRtRtRtRtRtRtRi

    iP

    PS-2

    PS-1

  • Veszlyes s biztonsgos hiba 1.

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 45

    Norml mkds: Biztonsgi vdelmi funkci mkdsekor bontani kell a kontaktust (de energize to trip), norml helyzetben zrnia kell. Biztonsgos hiba (safe failure): Biztonsgi funkci mkdsi ignye nlkl, indokolatlanul mkdik a biztonsgi funkci s biztonsgi llapotot hoz ltre. Veszlyes hiba (dangerous failure): Biztonsgi funkci mkdsi ignye esetn, nem mkdik a biztonsgi funkci s veszlyes llapotot hoz ltre (zrva marad a kontaktus).

    NORML VDELEM

    NORML MKDSI MD

    SAFE

    BIZTONSGOS HIBA: SAFE

    DANGEROUS

    VESZLYES HIBA: DANGEROUS

  • Veszlyes s biztonsgos hiba 2.

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 46

    VESZLYES NEM SZLELT

    VESZLYES SZLELT

    BIZTONSGOS NEM SZLELT

    BIZTONSGOS SZLELT

    BIZTONSGOS HIBA:

    ZR

    VESZLYES HIBA:

    NYITOTT HELYZETBE

    RAGAD

    SZLELS: PST

    SZLELS: ZRT

    VGLLS

    HIBA

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 47

    Nyomsmrs

    Id

    Magas nyoms

    BIZTONSGOS HIBA:

    ZR

    VESZLYES HIBA

    Veszlyes s biztonsgos hiba 3.

    PSHH

    Retesz Indokolatlan

    retesz

    (biztonsgos)

    Elhibzott retesz

    (veszlyes)

  • Hibamdok

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 48

    Biztonsgos hiba (safe failure): olyan hiba, amely a biztonsgi rendszerben nem okoz potencilisan veszlyes- vagy hibs mkdsi llapotot.

    Veszlyes hiba (dangerous failure): olyan hiba, amelynl fennll az a lehetsg, hogy a biztonsgi rendszer veszlyes - vagy hibs mkdsi llapotba kerl s nem tudja elltni biztonsgi feladatt.

    VESZLYES NEM SZLELT

    SD

    VESZLYES SZLELT

    BIZTONSGOS NEM SZLELT

    BIZTONSGOS SZLELT

    HIBA-

    MENTES

    SU

    DD

    DU

    SUSDDUDDUD

  • Kzs ok hibk: CCF

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 49

    Kzs-ok hiba: Tbb rendszer, alrendszer vagy eszkz azonos kivlt ok miatt bekvetkez meghibsodsa. A kzs-ok hibt vizsglni kell IPL-ek kztt (pl. BPCS SIS alarm rendszer) s redundns eszkzk kztt (pl. NooM szavazsos elrendezs). Redundns eszkzk kztti kzs okok forrsa: nagyjbl egy idben, tbbnyire kls hats (pl. tz, hmrsklet, kzs tpfesz. kiesse) eredmnyeknt kialakul hats, vagy tervezsre, gyrtsra visszavezethet hibk, amelyek hasonl zemi vagy zemzavari krlmnyek kztt vezetnek redundns elemek nem felttlenl, de akr egyidej, azonos mdon bekvetkez meghibsodshoz..

    Eszkz-A hibja

    Eszkz-B hibja

    A-B kzs hiba

    )1(N

    C

  • Kzs ok hibk: CCF (plda)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 50

    EVENT1

    A ESZKZ HIBA

    EVENT2

    B ESZKZ HIBA

    1

    A-B ESZKZ HIBA

    &

    A&B ESZK.

    HIBA

    EVENT3

    A-B CCF

    HIBA A B ESZKZ FGGETLEN EGYSGEI

    A B ESZKZ KZS EGYSGEI

    HIBA

    )1(N

    C

    PS-B

    PS-A PS-A/B

    CCF

    PS-A/B

    OK EGYIK

    PS OK PS-A/B

    HIBA

    2

    C

    MARKOV-MODELL:

    RDB MODELL: HIBAFA ELEMZS:

  • Szavazsos elrendezsek alkalmazsa 1.

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 51

    1oo3 2oo4

    1oo2 2oo3

    1oo1 2oo2 3oo3

    Biztonsg

    Rendelkezsre lls

    Cl: A biztonsgi szint s a rendelkezsre lls nvelse

    Biztonsg

    Rendelkezsre lls

    Architektra HFT

    1oo1 0

    2oo2 0

    1oo2 1

    2oo3 1

    1oo3 2

    2oo4 2

    NooM: M rendszerbl N rendszernek kell hibamentesen mkdnie a biztonsgi funkci vgrehajtshoz

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 52

    TT

    10

    TT

    20

    TT

    30

    TT

    11

    TT

    21

    TT

    31

    Szavazsos elrendezsek alkalmazsa 2. 1oo3/2oo3/3oo3 ??

    TT

    10

    TT

    11

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 53

    Szavazsos elrendezsek PFDavg rtkei

    1oo1 PFDAVG = T/2 1oo2 PFDAVG = (T)

    2/3 2oo2 PFDAVG = T 1oo3 PFDAVG = (T)

    3/4 2oo3 PFDAVG = (T)2 3oo3 PFDAVG = 3T/2 1oo4 PFDAVG = (T)

    4/5 2oo4 PFDAVG = (T)

    3

    3oo4 PFDAVG = 2(T)2

    4oo4 PFDAVG = 2T 1ooN PFDAVG = (T)

    N/(N+1) 2ooN PFDAVG = (T)

    N-1

    3ooN PFDAVG = N(T)N-2/2

    MooN PFDAVG = (N!/(M-1)!/(N-M+1)!)(T)N-M+1/(N-M+2)

    NooN PFDAVG = NT/2 Note that PFDAVG can be summed, but not multiplied.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 54

    Voting Failure leg 1 Failure leg 2 Failure leg 3 Safety system

    1oo1 S & DD not pres. not pres. Trip1oo1 DU not pres. not pres. Fails to function

    1oo2 S & DD not pres. Trip1oo2 S & DD not pres. Trip1oo2 DU not pres. Safe operating1oo2 DU not pres. Safe operating1oo2 DU DU not pres. Fails to function

    2oo2 S & DD not pres. Safe operating2oo22oo2 S & DD

    S & DDS & DD

    not pres.not pres.

    Safe operatingTrip

    2oo2 DU not pres. Fails to function2oo2 DU not pres. Fails to function

    1oo2D SU not pres. Trip1oo2D SU not pres. Trip1oo2D SD & DD not pres. Safe operating1oo2D SD & DD not pres. Safe operating1oo2D SD & DD SD & DD not pres. Trip1oo2D DU not pres. Safe operating1oo2D DU not pres. Safe operating1oo2D SD & DD DU not pres. Fails to function1oo2D DU SD & DD not pres. Fails to function1oo2D DU DU not pres. Fails to function

    2oo3 S & D Safe operating2oo3 S & D Safe operating2oo3 S & D Safe operating2oo3 S & DD S & DD Trip2oo3 S & DD S & DD Trip2oo3 S & DD S & DD Trip2oo3 DU DU Fails to function2oo3 DU DU Fails to function2oo3 DU DU Fails to function

    Szavazsos elrendezsek alkalmazsa 2.

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 55

    1oo2 voting

    2oo2 voting

    Szavazsos elrendezsek alkalmazsa 3.

  • PFD rtk fogalma

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 56

    PFD rtk (Probability of Failure on Demand): Mkdsi igny esetn a meghibsods valsznsge:

    Valsznsg

    t

    1

    tetFtPFD Dt

    DDD1)()(

    )(1)()( tPFSetFtPFDt

    SSS

    )(tPFD

    )()()( tPFDtPFDtPFD SD

    VESZLYES HIBA

  • tlag PFD rtk fogalma (PFDavg)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 57

    PFD rtk (Probability of Failure on Demand): Mkdsi igny esetn a meghibsods valsznsge

    Valsznsg

    t

    1

    21

    1)(

    1

    00

    TIdte

    TIdttPFD

    TIPFD D

    TI

    t

    TI

    DAVGD

    PFDAVG: TLAG RTK

    TI: TESZT INTERVALLUM

  • tlag PFD rtk fogalma (MSZ EN 61508-6)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 58

    PFD rtk (Probability of Failure on Demand): Mkdsi igny esetn a meghibsods valsznsge. A szmts figyelembe veszi a javtssal eltlttt idt (MTTR) is.

    2DDDUD

    )1(2

    )1( DCDCDDU DCDD2DU

    DUMTTF

    1

    DU

    TI/2+MTTR

    DD

    MTTR

    D

    MTTRTI

    MTTRMTTRTI

    PFD

    DDDU

    D

    DD

    D

    DUDooAVG

    2

    211

    1oo1 elrendezs esetn:

    MTTRTI

    2

  • Diagnosztikai lefedettsg

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 59

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=0%

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=60%

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=90%

    VESZLYES HIBA

    DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=99%

    SUSDDUDDUD

    SUSDDUDD

    SDDD

    UD

    DDDC

    SUSDDUDD

    SUSDDDSFF

    Diagnosztikai lefedettsg (diagnostic coverage DC): egy hnyados, amely szzalkosan mutatja az automatikus diagnosztikai tesztek eredmnyeknt - a veszlyes hardver hibk valsznsgnek a cskkenst. Biztonsgi hiba arny (safe failure fraction SFF): egy berendezs teljes vletlenszer hardver meghibsodsi mrtknek azon rsze, amely biztonsgos hibt vagy detektlt veszlyes hibt eredmnyez.

  • PFD DC sszefggsek

    2

    TIPFD SUSU

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 60

    BIZTONSGOS NEM SZLELT

    BIZTONSGOS SZLELT

    VESZLYES NEM SZLELT

    VESZLYES SZLELT

    MTTRPFD DDDD

    2

    TIPFD SUSU

    MTTRPFD SDSD

    DC NVELSE

    DC NVELSE

    )1( DCDDU

    DCDDD

    )1( DCSSU

    DCSSD

    MTTRDCTI

    DCPFD SSS2

    )1(

    MTTRDCTI

    DCPFD DDD2

    )1(

  • Proof teszt

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 61

    HIBA PROOF

    TEST

    PROOF TEST ELTT

    HIBA PROOF

    TEST

    PTC=60%

    HIBA PROOF

    TEST

    PTC=90%

    VESZLYES HIBA

    PROOF

    TEST

    PTC=99%

    Elrt bizonylatolsi teszt (proof test PT): periodikusan ismtld teszt, amely clja, hogy a biztonsgi rendszerekben feldertse az esetleges hibkat, s szksg esetn a rendszer visszallthat legyen az eredeti, vagy ahhoz kzeli llapotba, hatkonysgt a proof test lefedettsg mutatja (PTC). PTC: a feltrt s az sszes hiba arnya. Bizonylatolsi teszt intervallum (proof test intervallum PTI vagy TI): periodikusan ismtld teszt ismtldsi intervalluma, azzaz kt teszt kztti id.

    PFD(t)

    t

    FELTRT HIBK

    REJTETT

    HIBK

    TI

  • Mkdsi md (Low/High Demand)

    2,)1( 2 TIDeHR

    TID

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 62

    Minden mszerezett biztonsgi funkcira (SIF) meg kell hatrozni a mkdsi mdjt, amely lehet igny szerinti (low demand) vagy folyamatos (continous vagy high demand). Megjegyzs: Technolgiai folyamatok esetn a SIF-ek tbbsge igny szerinti (demand) zemmdban zemel itt a proof teszt hatsosan cskkenti a PFD-t. Folyamatos mkdsi mdban, a proof teszt hatstalan, itt a PFH alapjn kell meghatrozni a SIL-t (veszlyes meghibsods hiba/ra).

    HR (Hazard Rate): Veszly bekvetkezsnek gyakorisga (frekvencija, 1/v), : Meghibsods (veszlyes) gyakorisga (hiba/v), D = Mkdsi igny gyakorisga (frekvencija, 1/v), TI = Test Intervallum (v).

    AVG

    TID

    PFDDTI

    DTID

    eHR22

    )1( 2Igny szerinti:

    Folyamatos:

    CSAK A -TL FGG!

  • Biztonsgi integritsi szint (SIL)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 63

    Safety integrity level

    (SIL)

    Hibzs tlagos valsznsge

    (PFDavg)

    Veszlyes hiba gyakorisga (hiba/ra) (PFH)

    - >=10-1 =10-2 - =10-6 - =10-3 - =10-7 - =10-4 - =10-8 - =10-5 - =10-9 -

  • Validls: SIL megfelelsg

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 64

    SFF HW. HIBA TOL.

    HFT

    SILAC

    lDU, lDD lSU, lSD

    PROOF TESZT

    PTI

    SILPFD

    ARCHITEKTRA

    NooM

    SIL ARHITEKTRA

    KORLT

    HIBA RTA

    l DIAGNOSZTIKA

    DC HIBA

    MDOK

    MIN

    SIL

    SIL ELRT

    SILTAR

    SRS

    H&RA

    >

    OK

    NEM

    OK

    SIL ELREND

    PIU MSZ EN 61511

  • SIS-ben alkalmazott eszkzk alkalmassgnak bizonytsa

    Terepi eszkzk alkalmazsa biztonsgi rendszerekben MSZ EN 61511 szerint:

    1. Rendelkezzen MSZ EN 61508 szerinti bizonylattal

    2. Bizonytottan hasznlatban bevlt (Proven in Use / Prior Use, MSZ EN 61511/11.5.3)

    SIS-ben alkalmazott eszkzk alkalmassgnak bizonytsa az MSZ EN 61511 szerint:

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 65

    ALKAL-

    MAZ

    MSZ EN 61511 szerinti

    Prior Use

    GYR- T

    ALKAL-

    MAZ

    MSZ EN 61508

    szerinti bizonylattal

    Megjegyzs: Nem tanstott eszkzket ltalnos megbzhatsgi adatokkal lehet szmolni (konzervatv eredmnyt ad s pontatlan)

    j rendszereknl

    Meglv rendszereknl

  • Proven In Use kritriumok (MSZ EN 51508)

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 66

    Hasznlatban bevlt (Proven in Use) kritriumok (MSZ EN 61508-2/7.4.7.6 .. 12): Rendelkezzen a megfelel funkcionalitssal, s dokumentlt bizonytkok demonstrljk azt,

    hogy az elzetes hasznlat ideje alatt gyjttt meghibsodsi (szisztematikus s vletlen) adatai alapjn kapott meghibsodsi valsznsg, elegenden alacsony az elrend biztonsgi integritsi szinthez.

    Az alkalmazsi felttelei (beptsi md, krnyezeti felttelek, funkci, konfigurci, opercis rendszer stb.) legyenek azonosak vagy kzel azonosak azzal az alrendszerrel, amely elzetes hasznlata alapjn a tapasztalatot nyertk.

    Az elzetes hasznlat alatt vizsglt rendszerek mkdsi ideje legyen elegend a statisztikai alapon megkvetelt meghibsodsi adatok sszegyjtshez, s ez nem lehet kevesebb, mint egy v. Tovbb a gyjttt meghibsodsi adatok megbzhatsga legyen min. 70%.

    A megbzhatsgi adatokat gyjtst az IEC 60300-3-2 Megbzhatsgi adatok gyjtse zemi felttelek mellett alkalmazsi tmutat alapjn kell elvgezni.

    MSZ EN 61508-7/B.5.4 kvetelmnyek a terepi rendszerek vizsglatra: A vizsglat ideje alatt nem lehet mdosuls (revzi, vltoztats) a vizsglt eszkzben Legalbb 10 rendszert kell vizsglni klnbz alkalmazsokban Legalbb 100.000 rt kell vizsglni, de egyik rendszer vizsglata sem lehet kevesebb, mint

    egy v

    (hiba/ra)

    (ahol Fi: az i. eszkz meghibsodsainak szma Ti id alatt, s Ti > 1 v, N > 10)

    N

    i

    i

    N

    i

    i

    N

    T

    F

    1

    1

    7.0

  • Proven In Use kritriumok (MSZ EN 61511) Hasznlatban bevlt vagy elzetesen alkalmazott (Proven In Use, Prior Use)

    kritriumok (MSZ EN 61511): - MSZ EN 61511/11.5.3.1: Megfelel bizonytknak kell rendelkezsre llni, hogy az eszkzk

    vagy alrendszerek megfelelnek biztonsgi mszerezett rendszerekben val alkalmazsra. - Megfelelsg bizonytkai (AZ ALKALMAZNAK KELL BIZONYTANIA!!):

    Gyrt minsgbiztostsa, rendelkezzen vltozs menedzsmenttel (MoC) Eszkzk s alrendszerek pontos azonosthatsga (gyrt, tpus) s specifiklsa (hw & sw revzi) Bizonytsa az alkatrszek s alrendszerek megfelel mkdsnek s teljestmnynek az adott

    mkdsi viszonyok kztt (nyoms, hmrsklet, agresszv krnyezet, rezgs, folyamat csatlakoztats, stb.)

    Megfelel mennyisg zemeltetsi tapasztalat (dokumentlt, hisztorizlt) Aktulis s karbantartott lista az alkalmazott eszkzkrl s alrendszerekrl Csak a megfelel mkdsi tapasztalatokkal rendelkez eszkzk alkalmazsa A nem megfelel mkdsi tapasztalatokkal rendelkez eszkzk trlse a listrl

    Megjegyzs: Terepi elemek esetn az zemeltetsi tapasztalat alapulhat biztonsgi vagy nem-biztonsgi alkalmazsokon (BPCS) is.

    rzkelk s beavatkoz elemek s a nem-PES logikai vezrlk minimum hardver hiba tolerancijnak mdosulsa:

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 67

    Hats a minimlis hardver hiba tolerancira

    IGEN NEM

    Hasznlatban bevlt (EN 61511) S * -1 0

    Hiba biztos (fail safe,) VAGY

    a veszlyes hibk detektltak (SFF>60%) 0 1

    *Megjegyzs: Csak a folyamattal kapcsolatos paramtereket engedje vltoztatni, a vltoztatsi lehetsget vdeni kell s nem SIL4.

  • Szegnyes diagnosztikai informci

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 68

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=0%

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=60%

    HIBA DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=90%

    VESZLYES HIBA

    DIAGNOSZ-

    TIKA

    DC=99%

    Hats a minimlis hardver hiba tolerancira

    IGEN NEM

    Hasznlatban bevlt (EN 61511) S * -1 0

    Hiba biztos (fail safe,) VAGY

    a veszlyes hibk detektltak (SFF>60%) 0 +1

    Hats az rzkelk s beavatkoz elemek s a nem-PES logikai vezrlk minimum hardver hiba tolerancijra:

    SUSDDUDDUD

    SUSDDUDD

    SDDD

    UD

    DDDCSUSDDUDD

    SUSDDDSFF

    SFF < 60%

    Megnevezs * DU * SFF

    ltalnos rendeltets nyomskapcsol 3600 FIT 40%

    ltalnos rendeltets nyomstvad 600 FIT 60%

    Nyomstvad/HART EN 61508 tanstssal 73 FIT 94,6%

    1oo1: SIL 2 (HFT=0)

    1oo2: SIL 3 (HFT=1)

    (FIT=10-9 hiba/ra)

    * by EXIDA

  • Architektra korlt:

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 69

    Hats a minimlis hardver hiba tolerancira

    IGEN NEM

    Hasznlatban bevlt (EN 61511) S * -1 0

    Hiba biztos (fail safe,) VAGY

    a veszlyes hibk detektltak (SFF>60%) 0 1

    rzkelk s beavatkoz elemek s a nem-PES logikai vezrlk min. hardver hiba tolerancija:

    SIL Minimlis hardver hiba

    tolerancia (HFT)

    Reduklt HFT, ha hasznlatban bevlt

    1 0 0

    2 1 0

    3 2 1

    4 lsd EN 61508 lsd EN 61508

    SIS hardver felptsnek (architektra) SIL kvetelmnye (MSZ EN 61508-2, 2-3. tblzat szerint):

    PE logikai vezrlk min. hardver hiba tolerancija:

    SIL Minimlis hardver hiba tolerancia (HFT)

    SFF < 60% SFF 60% - 90% SFF > 90%

    1 1 0 0

    2 2 1 0

    3 3 2 1

    4 Specilis kvetelmnyek, lsd EN 61508)

    SIL1 SIL2 SIL3

    SIL2 SIL3 SIL4

    SIL3 SIL4 SIL4

    SIL3 SIL4 SIL4

    < 60 %

    60 % - 90 %

    90 % - 99 %

    > 99 %

    Type A alrendszer (pl. nem PES)

    0 1 2

    Safe failure fraction (SFF) Hardver hiba tolerancia

    Not allowed SIL1 SIL2

    SIL1 SIL2 SIL3

    SIL2 SIL3 SIL4

    SIL3 SIL4 SIL4

    < 60 %

    60 % - 90 %

    90 % - 99 %

    > 99 %

    Type B alrendszer: (pl. PES)

    0 1 2

    Safe failure fraction (SFF) Hardver hiba tolerancia

    MSZ EN 61511-1, 5-6. tblzat szerint):

  • Kzs-ok hiba: Tbb rendszer, alrendszer vagy eszkz azonos kivlt ok miatt bekvetkez meghibsodsa. A kzs-ok hibt vizsglni kell IPL-ek kztt (pl. BPCS SIS alarm rendszer) s redundns eszkzk kztt (pl. NooM szavazsos elrendezs).

    Redundns eszkzk kztti kzs okok forrsa: nagyjbl egy idben, tbbnyire kls hats (pl. tz, hmrsklet, kzs tpfesz. kiesse) eredmnyeknt kialakul hats, vagy tervezsre, gyrtsra visszavezethet hibk, amelyek hasonl zemi vagy zemzavari krlmnyek kztt vezetnek redundns elemek nem felttlenl, de akr egyidej, azonos mdon bekvetkez meghibsodshoz.

    Redundancia: olyan tbblet-eszkzket jelent, amelyek tbbletknt rendelkezsre llnak a szksges eszkzkn fell, s megfelelnek az elvrt funkci vgrehajtsra.

    A redundancia megvalstsa lehet: - Azonos elvlaszts (identical) - Diverz sztvlaszts

    Kzs-ok hibk (CCF) cskkentse diverz redundancia alkalmazsval: - A diverz sztvlaszts klnbz gyrtk ltal szlltott klnbz technolgik alkalmazst

    jelenti, ami azzal a tbblet-elnnyel jr, hogy cskkenti a szisztematikus s kzs okok ltal elidzett hibk valsznsgt (CCF /common cause failures = kzs ok ltali hiba pl. mszer csatlakozsok s impulzuscs duguls, korrzi, erzi, krnyezeti okok ltal elidzett hardver hibk, szoftver hibk, ramelltsok s ramforrsok, emberi tvedsek stb.).

    Kzs-ok hibk (CCF) cskkentse

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 70

  • A teszt intervallum kvetelmnyek: A teljes SIS tesztelst olyan gyakorisggal kell elvgezni, amelyeket az albbi

    kritriumok indokolnak: A SIS biztonsgi szintjnek (SIL) szmtsaiban meghatrozott ignyelt teszt

    intervallum szerint (TI, pl. 3 hnap, flv, v, 2 v). A SIS funkcikat rint mdostsokat kveten. A technolgiai folyamat temezett karbantartsi lellsa alatt s ha a

    karbantartsi tevkenysg rinti a SIS-t. A vllalati stratgia a SIS teljes tesztelst rja el meghatrozott temterv

    szerint (pl. a technolgiai tzel berendezseket vente tesztelni kell).

    Tesztintervallum kvetelmnyek

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 71

    SIL 4

    SIL 3

    SIL 2

    SIL 1

    IEC61508

    PFD(t)

    t SIL 4

    SIL 3

    SIL 2

    SIL 1

    IEC61508

    PFD(t)

    t

    TI1 TI2

    PFDAVG1 = SIL2 PFDAVG2 = SIL3

    TI1>TI2, PFDAVG1>PFDAVG2

  • MOS/POS felolds alkalmazsa: - MOS (Maintenance Override Switch) Karbantartsi felold kapcsol, karbantartsi clbl

    - POS (Process Override Switch) Folyamat felold kapcsol, zemeltetsi clbl

    - Biztostania kell a folyamat biztonsgos zemelst MOS/POS alkalmazsa esetn is!

    - MOS/POS llapott ki kell jelezni

    - Egy MOS kapcsolval csak egy retesz paramtert oldjunk fel.

    - Idztt kell alkalmazni (egyet minden MOS csoportnak, valamint egyet minden POS rszre) a feloldsi id mutatsra, kiegsztve idtartam tllpsi alarmmal

    - Szavazsos elrendezseknl (1oo2, 2oo2, 2oo3) a MOS kapcsolt csak egy bemenetre lehet hasznlni, s csak a szksges mrtkben cskkentheti a biztonsgot (1oo2:1oo1-re, 2oo2: 1oo1-re, 2oo3: 1oo2-re degradldhat le!)

    MOS, POS funkcik nem megfelel alkalmazsa vagy hinya

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 72

    LSL

    003

    MOS

    1

    LAH

    003

    LSL

    003

    MOS

    1

    LAH

    003

    MOS

    003

    LSL

    03B

    MOS

    1 (2oo2)

    LZAH

    003

    LSL

    03A

    LSL

    03A

    MOS

    &

    LAH

    03A

    MOS

    03A

    LSL

    03B

    MOS

    &

    LAH

    03B

    MOS

    03B

    1 (2oo2)

    LZAH

    003

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 73

    SIL bizonylatok-1 (MSZ EN 61508 szerint)

    FIT: Failure In Time (1x10-9 failures per hour).

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 74

    SIL bizonylatok-2 (MSZ EN 61508 szerint)

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 75

    Validls az elrt SIL bizonytsa Validl szoftver:

    EXIDA

    Megbzhatsgi adatbzis:

    EXIDA RDB

    OREDA - Offshore

    Reliability Data

    Handbook (DNV)

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 76

    Validls az elrt SIL bizonytsa

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 77

    Validls az elrt SIL bizonytsa

  • MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 78

    Validls az elrt SIL bizonytsa

  • Ksznm a megtisztel figyelmket!

    PROCOPLAN KFT. 2030 rd, Disdi u. 107./C

    Tel: +36 23 361-433

    Fax: +36 23 364-124

    Mail: [email protected]

    www.procoplan.hu

    MOL NyRt. Dunai Finomt Process Safety - Folyamatbiztonsg tanfolyam 2. 79