Mechaniczne przełączniki ciśnienia i temperatury wykorzystywane są w zastosowaniach istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa, np. funkcje bezpieczeństwa i monitorowanie wartości granicznych. Precyzyjność tych przyrządów ma kluczowe znaczenie, ich bezpieczeństwo funkcjonalne musi być odpowiednio potwierdzone. Stosowna gwarancję stanowi spełnienie wymagań dla danego poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) zgodnie z normą IEC 61508. Przełączniki firmy WIKA otrzymały certyfikat SIL, ponieważ ich niezawodność funkcjonalna została udowodniona.
Przykłady przełączników firmy WIKA, które posiadają certyfikat bezpieczeństwa funkcjonalnego SIL: kompaktowy przełącznik temperaturowy z ognioszczelną obudową Ex d (model TCA; po lewej), przełącznik ciśnieniowy z rurką Bourdona (model BA/BAX; u góry po prawej) i miniaturowy przełącznik ciśnienia (model PXS; u dołu po prawej).
W przemyśle przetwórczym bezpieczeństwo ma najwyższy priorytet. Zagrożenia dla ludzi, środowiska i miejsca pracy, które mogą wynikać z krytycznych procesów, muszą być ograniczone do akceptowalnego minimum. Podstawowym standardem jest norma IEC 61508 opracowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC). Wyróżniono w niej kilka poziomów nienaruszalności bezpieczeństwa, od SIL 1 do SIL 4. Przegląd stosowanych terminów można znaleźć w naszym artykule Czujniki ciśnienia zgodne z SIL – powszechnie używane terminy i skróty.
Podstawowy standard nakłada równą odpowiedzialność na odpowiedzialnych twórców procesów i producentów niezbędnych komponentów. Dla każdego przyrządu zdefiniowano wartości graniczne wraz z prawdopodobieństwem wystąpienia usterki w konkretnym zastosowaniu istotnym z punktu widzenia bezpieczeństwa. Podano też kryteria kontroli i zapobiegania błędom systemowym.
Co obejmuje norma IEC 61508?
Norma IEC 61508 jest uznanym na całym świecie standardem i definiuje wymagania mające na celu zapewnienie niezawodności i wydajności funkcji bezpieczeństwa w różnych branżach, takich jak przemysł motoryzacyjny i lotniczy lub inżynieria medyczna. W ten sposób nakłada równą odpowiedzialność na odpowiedzialnych twórców procesów i producentów niezbędnych komponentów. Dla każdego przyrządu zdefiniowano wartości graniczne wraz z prawdopodobieństwem wystąpienia usterki w konkretnym zastosowaniu istotnym z punktu widzenia bezpieczeństwa. Podano też kryteria kontroli i zapobiegania błędom systemowym. W sumie norma składa się z 7 części (od IEC 61508-1 do IEC 61508-7). Części IEC 61508-1 do IEC 61508-3 mają charakter normatywny i muszą być przestrzegane w celu zapewnienia zgodności z normą. Części od IEC 61508-4 do IEC 61508-7 stanowią wytyczne informacyjne, które zawierają sugestie dotyczące narzędzi i podejść, które mogą być wykorzystane do spełnienia wymagań klauzul normatywnych tam, gdzie jest to konieczne.
Przedstawienie relacji między różnymi częściami normy IEC 61508. Strzałki ilustrują proces i interakcje między normatywnymi i informacyjnymi częściami normy.
Jakie są różnice między normami IEC 61508, DIN EN 61508 i DIN 61508?
IEC 61508 to norma Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC), która jest uznawana na całym świecie i służy jako wytyczne dla rozwoju, testowania i certyfikacji urządzeń i systemów elektrycznych i elektronicznych. Norma DIN EN 61508 określa szczegółowe wymagania dla rynku niemieckiego, natomiast norma EN 61508 określa szczegółowe wymagania dla rynku europejskiego, w oparciu o normę IEC 61508. Normy te umożliwiają jednolite podejście do rozwoju, testowania i certyfikacji systemów elektrycznych i elektronicznych związanych z bezpieczeństwem.
Gdy temat „bezpieczeństwa funkcjonalnego” jest omawiany w grupach ekspertów w związku z zatwierdzeniem SIL, dotyczy to głównie systemów elektrycznych. Jednakże w aplikacjach związanych z bezpieczeństwem zintegrowanych jest również wiele komponentów mechanicznych. Należą do nich przyrządy pomiarowe niewymagające dodatkowego zasilania, które działają niezawodnie nawet w przypadku awarii zasilania. Zatwierdzenie SIL dla nich oznacza również jasne oświadczenie dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego. W przypadku części mechanicznych jest to przede wszystkim kwestia skutków starzenia i zużycia.
Instalowane indywidualnie: SIL 2, w układzie redundantnym: SIL 3
Certyfikat SIL dla przełączników ciśnieniowych i temperaturowych firmy WIKA został wydany w roku 2019 przez firmę Exida, uznaną na całym świecie firmę testującą. Zgodnie z przeprowadzoną oceną, wspomniane przyrządy, jeśli są montowane indywidualnie, spełniają wymagania dla poziomu SIL 2, lecz osiągają także poziom SIL 3 w układach redundantnych.
Dwie drogi do oceny
Oprócz klasyfikacji, certyfikaty przyznane przełącznikom firmy WIKA potwierdzają dodatkowo spełnienie wymagań dla „route 2H”. Zasadniczo, że certyfikat SIL można uzyskać na dwa sposoby: „Route 1H” oznacza, że dane przyrządy lub elementy zostały zaprojektowane i wyprodukowane zgodnie z wymaganiami danego poziomu SIL. Z kolei „Route 2H” oznacza, iż w procesie oceny wzięto pod uwagę także niezawodność funkcjonalną – tak właśnie było w przypadku przełączników firmy WIKA. Certyfikowany poziom błędu jest obliczany na podstawie danych zebranych podczas użytkowania w aplikacji w terenie i przesłanych do exida. Ocena SIL bezpieczeństwa funkcjonalnego jest zatem przeprowadzana na realistycznych podstawach: Dla każdego komponentu urządzenia musi zostać udowodnione co najmniej 100 milionów godzin pracy.
Wartości empiryczne w bazie danych
Ocena SIL zgodnie z route 2H odnosi się do wartości empirycznych z użytkowania w terenie, które są przechowywane w bazie danych exida. Uwzględniane są tam specyficzne warunki pracy, takie jak temperatura, wibracje itp.
Uwaga
Szczegółowe informacje na temat przełączników z certyfikatem SIL – przełączników ciśnieniowych serii M, B, A, D, PC i PX oraz przełączników temperatury serii T – można znaleźć na stronie internetowej firmy WIKA. Certyfikat zatwierdzenia jest również dostępny w formacie PDF. Jeżeli mają Państwo pytania, prosimy o zwrócenie się do Kontakt.
Infobox:
Czym jest system bezpieczeństwa zgodnie z normą IEC 61508?
Międzynarodowa seria norm IEC 61508 standaryzuje rozwój elektrycznych, elektronicznych i programowalnych systemów i produktów elektronicznych. Norma dotyczy urządzeń i systemów, które wykonują zautomatyzowane funkcje bezpieczeństwa. Na przykład niektóre czujniki i przełączniki WIKA z certyfikatem SIL. Norma IEC 61508 „Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/elektronicznych/programowalnych systemów elektronicznych związanych z bezpieczeństwem” składa się z siedmiu części i została po raz pierwszy opublikowana w 1998 roku.
Polecamy również nasz artykuł
Przełącznik ciśnienia SIL: Bezpieczeństwo w produkcji opon