Klienci często zadają nam pytanie: Czy mój produkt może pełnić funkcje bezpieczeństwa? Jakie w tym przypadku obowiązują normy lub dyrektywy? Najważniejszymi dyrektywami i normami dotyczącymi bezpieczeństwa są SIL (Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa) oraz PL (Poziom zapewnienia bezpieczeństwa).
Wspomniane dyrektywy zostały opracowane na podstawie norm IEC 61508/IEC 61511 i DIN EN ISO 13849-1. Opisują one warunki, w jakich systemy muszą być w stanie działać (bezusterkowo). Ważnym wskaźnikiem funkcji bezpieczeństwa jest prawdopodobieństwo zawodności systemu. Prawdopodobieństwo wystąpienia usterki (skrót PF) jest prawdopodobieństwem wystąpienia nieprawidłowego działania lub usterki systemu.
Częstość występowania usterek “λ” jest zmienną oznaczająca niezawodność produktu. Wskazuje jak wiele przyrządów średnio wykazuje usterki w określonym czasie, jej jednostką są „usterki w czasie”. W przypadku stałego wskaźnika awaryjności, jego odwrotność odpowiada średniemu czasowi do wystąpienia usterki (MTTF). W przypadku produktu nadającego się do naprawy odpowiada średniemu czasowi bezawaryjnej pracy (MTBF).
Jednostka wskaźnika awaryjności to usterka w czasie (FIT) – oznacza liczbę usterek w ciągu 109 godzin pracy. Przykład: Jeżeli system pracuje ze stałą średnią częstością usterek równą 100 godzin obliczony wskaźnik awaryjności wynosi: λ = 1/100h = 1*10-2 h. Jednakże wskaźnika awaryjności nie można uzyskać na podstawie jednego przyrządu lub systemu. Wskaźnik należy oszacować na podstawie obserwacji dużej liczby identycznych przyrządów/systemów.
Wskaźnik awaryjności zależy także od środowiska oraz wpływów środowiskowych w miejscu działania systemu (drgania, zmiany temperatury, wilgotność, bezpośrednie działanie światła słonecznego itp.). Dużą liczbę takich czynników przetestowano podczas opracowywania przetworników krytycznych dla bezpieczeństwa w naszych laboratoriach, np. podczas testów starzenia.
Przyglądając się pojedynczemu przyrządowi lub systemowi widzimy awaryjność wzrastającą ze starzeniem np. w wyniku zużycia mechanicznego, rozkładu chemicznego użytych materiałów, uszkodzenia izolacji w elektrowniach lub wpływu promieniowania UV („choroby związane ze starzeniem”). Wzrost awaryjności może być także wynikiem nieregularnej konserwacji.
SIL – Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa
Iskrobezpieczny przetwornik ciśnienia IS-20 spełnia wymagania poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa SIL 2.Poziom ten oznacza średni czas do wystąpienia usterki ≥ 1 x 10-3 do < 1 x 10-2 h zgodnie z poniższą tabelą (według IEC/EN 61508).
PL – Poziom zapewnienia bezpieczeństwa
Poziom zapewnienia bezpieczeństwa przetwornika ciśnienia S-20 odpowiada stopniowi “PL b”. Poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL) wskazuje średnie prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznego błędu na godzinę. Wartość ta jest zgodna z danymi z poniższej tabeli (na podstawie EN/IEC 62061):