IEC Basic Engineering -től a Leszerelésig

Átírás

1 IEC Basic Engineering -től a Leszerelésig Dr. Baradits György TÜV id: TP TÜV Functional Safety Expert Safety Instrumented System BP Rotterdaam SIL4S SIL4S Presentation Presentation BGS 2011.Q Q2. Veszprém All rights reserved 0118/05 TÜV FS Engineer 1 March, All rights reserved TÜV FS Expert

2 SIL S SIL for SIL for Safety March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 2 2

3 1984: MIL-ASTD882B: Freedom from those conditions that cause: Death Injury Occupational illness Damage to or loss Equipment Property Hazárd March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 3

4 Biztonsági rendszer March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 4

5 HAZÁRD Rizikó - Védelem Technológiai Védelmi rendszer Rizikó csökkentés HAZÁRD Technológiai Védelmi rendszer E/E/PES IEC IEC March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 5

6 Tolerálható Rizikó Részleges Egyéb Biztonsági Technológiák-hoz kapcsolódó Rizikó Csökkentés Részleges a E/E/PES Biztonsági Rendszerhez Kapcsolódó Rizikó Csökkentés Részleges, Külső Rizikó Csökkentő Technológiák-hoz kapcsoló-dó Rizikó Csökkentés Hazárd következmény EUC& BPCS Process Rizikó Hazárd Gyakoriság Szükséges Rizikó Csökkentés Rövidítés: EUC: Equipment Under Control BPCS: Basic Process Control System Tolerálható Rizikó March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 6

7 Biztonsági Szabványok története DIN V Védelmi rendszerek alapvető biztonsági értékelése DIN V Biztonsági funkciókra használt mérő és vezérlő rendszerek biztonsági követelményei IEC Általános biztonsági szabvány IEC Biztonság a Folyamat Iparban DIN V VDE 0801 Basics for microprocessor in safety applications EN 31 Plant safety with measuring and control protective equipment March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 7

8 IEC IEC IEC IEC IEC IEC IEC Biztonsági Szabványok áttekintése Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety-Related Systems - Part 1: General Requirements Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 2: General Requirements for Electrical/ Electronic/ Programmable Electronic Safety-Related Systems, First Edition Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 3: Software Requirements Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 4:Definitions and Abbreviations Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 5: Example of Methods for Determination of the Safety Integrity Levels Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 6: Guidelines on the Application of IEC and IEC Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety Related Systems - Part 7: Overview of Techniques and Measures March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 8

9 IEC IEC IEC IEC IEC Ed.1.0 IEC Ed.1.0 IEC Ed.1.0 IEC Biztonsági Szabványok áttekintése Analysis Technique for System Reliability- Procedure for Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) Fault Tree Analysis (FTA) Analysis Technique for Dependability Reliability Block Diagram Methods (First Edition) (CENELEC EN 61078:1993) Programmable Controller Part 3: Programming Language CENELEC EN :1993) Functional Safety Instrumented System for the Process Industry Part 1: General Framework, Definitions, System Hardware and Software Requirements Functional Safety Instrumented System for the Process Industry Part 2: Guidelines in the Application of Part 1 Functional Safety Instrumented System for the Process Industry Part 3: Guidance for the Determination of the Safety Integrity Levels, Informative Electromagnetic Compatibility (EMC) Part 4-3: Testing and Measurement Technique, Radiated, radio Frequency and Electromagnetic Field Immunity March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 9

10 Biztonsági Szabványok áttekintése ISA Instrumentation, System and Automation Society ISA 5.2 ISA ISA Binary Logic Diagrams for Process Operations Formerly ANSI/ISA S (R1992) R(1992) Application of Safety Instrumented System in the Process Industry Előzőleg ANSI/ISA-S Kritikus szabályzó körök ISO International Organization of Standardization ISO 9003 ISO 9001 Quality Management and Quality Assurance Standards Part 3: Guideline for Application of ISO 9001:1994 to the Development, Supply, Installation and Maintenance of Computer Sottware Quality Management System Requirements Third Edition also Superseded ISO 9002:1994 and ISO 9003:1994 MIL Military Handbooks MIL- HDBK-217F Reliability Assessment of Electronic Components March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 10

11 Standard Application Specific Biztonsági Szabványok áttekintése Name, Content, Validation IEC 61511, Process Industry IEC 61513, Nuclear Industry IEC 62061, Machinery Industry Programmable Logic Controller IEC : Hardware Properties IEC : Software Properties Basic Safety Standard Independent from Application IEC 61508, SIL 1 4 Safety Lifecycle Quantitative Considerations DIN 3100 General Requirement, AK 1 8 DIN V VDE 081 Microprocessors in Safety Application DIN V Basic Safety Evaluation for Measurement&Control DIN V Requirements&Measures, Qualitative Consideration IEC withdrawn Application Oriented (example) VDE 0116 Electrical Equipment for Burner Application DIN EN 954 Safety for Machinery PrEN IEC PrEN ISO Existing book TÜV Book, Microcomputer in Safety Application, Safety Classis 1 5 level Year March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 11

12 Szabványok összehasonlítása Safety Classes SC Requirement Classes RC Safety Integrity Level SIL Microcomputer in the Safety Technology (TÜV) DIN DIN V VDE IEC PFD 1 (< ) 4 2 (< ) (< ) 7 4 (< ) 8 March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 12

13 Célok Általános szabvány Felhasználás függetlensége Hogyan érjük el a Funkcionális Biztonságot Biztonsági életciklus 16 fázisban Rizikó alapú állapotok SIL szerinti hiba előírások Alap a felhasználó specifikus szabványhoz IEC Szabvány alapok Jellemzők E/E/PES és egyéb Biztonsági rendszerek Ugyanazon a technikai nézőponton alapul Személyek megnevezése és felelőssége nélkül A koncepciótól a leszerelésig 4 biztonsággal kapcsolatos szint: SIL 1..4 SIL: Safety Integrity Level Általános követelményeket adó alap a következő fázisokhoz Ipari folyamatokra: IEC Nukleáris Ipar: IEC Gépipar: IEC March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 13

14 IEC Szabvány tartalma IEC Általános követelmények 1998 IEC E/E/PES HW követelmény rendszer 2000 IEC E/E/PES Software Követelmény rendszer 1998 IEC Definiciók 1998 IEC Alkalmazási útmutató az 1. részhez 1998 IEC Alkalmazási útmutató a 2. és 3. részhez 2000 IEC Folyamatok leírása 2000 Megjegyzés: Augusztusától: EN 61508, Part Augusztusától: bármilyen nemzeti, CENELEC vagy CEN szabvány ellentmondás visszavonandó (DIN V VDE 0801, DIN V 19250, DIN V 19251) March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 14

15 Biztonsági Szabványok összefüggése IPARI FOLYAMAT AUTOMATIZÁLÁS SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM SZABVÁNY Gyártók és Eszköz szállítók IEC (MSZ EN :2002) SIS tervezők, integrátorok, végfelhasználók IEC ANSI/ISA (MSZ EN :2005) March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 15

16 Kapcsolat a két szabvány között IPARI FOLYAMAT AUTOMATIZÁLÁS SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM SZABVÁNY HARDVER SZOFTVER Új Hardver fejlesztése Nem Biztonsági hardver használata Biztonsági Hardver használata Beépített Szoftver (Firmware) fejlesztése Alkalmazói Szoftver Fejlesztése (C++, IL) Alkalmazói Szoftver Fejlesztése (FB, LD,SFC) IEC IEC IEC IEC IEC IEC March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 16

17 IEC 61508: Célok és alapok Általánosan E/E/PES alkalmazások biztonsági feladatokra Alapok a többi iparági biztonsági szabványok számára Specifikusan Alkalmazástól függetlenül alkalmazható Figyelembe veszi az E/E/PES meghibásodását és hatását az Emberre Környezetre Businessre (eszközök, üzlet menet) March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 17

18 IEC 61508: Célok és alapok Figyelembe vesz egyéb technológiai és külső biztonsági technológiákat Rizikó bázison határozza meg a E/E/PES specifikációját Bevezeti az élet ciklus modellt Nem ad meg iparági specifikus biztonsági szinteket Meghatározza a E/E/PES általános követelményeit, ha nincs iparági szabvány Nem foglalkozik az emberi tényezőkkel March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 18

19 Szabvány részek közti összefüggések 1. rész Teljes körű biztonsági követelmény rendszer specifikálása rész E/E/PES biztonsági követelményeinek az allokálása 7.6 E/E/PES HW E/E/PES SW 2. rész 2. rész 1. rész Teljes körű szerelés, üzembe helyezés és validálás rész O&M MOC és leszerelés rész Rizikó bázisú közelítése SIR kifejlesztéséhez 7. rész Technikák és eljárások áttekintése 6. rész Vezérelvek a 2. és 3. részhez Technikai követelmények Egyéb követelmények Definíciók és jelölések 4. rész Dokumentáció 5. Záradék és Annex 5 1. rész Funkcionális Biztonság Management 1. rész Funkcionális Biztonság Értékelés 1. rész March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 19

20 MSZ EN :2005 MSZ EN :2005 IEC Szabvány tartalma Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 1: Általános követelmények Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 2: Hardware Követelmények MSZ EN :2005 MSZ EN :2005 MSZ EN :2005 MSZ EN :2005 MSZ EN :2005 Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 3: Software Követelmények Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 4:Definíciók és Jelölések Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 5: Módszertani példák a SIL meghatározására Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 6: Irányelvek az IEC és IEC alkalmazására Elektromos/Elektronikus/Programozható Elektronikus Biztonsági Rendszerek - Part 7: Áttekintés a technikákról és az eljárásokról March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 20

21 IEC Bevezetés Nincs általános, merev szabály csak szempontok, mint A Hazárd természete A következmények és Rizikó csökkentés Safety Integrity Level: SIL Megvalósítási technológia A rendszer mérete Részvevő Team tagok száma Fizikai eloszlás A Tervezés újdonsága Az Process Industry szabványt ezen kereteken belül kell kifejleszteni: IEC rész March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 21

22 Dokumentálás A szabvány specifikálja Az összes információt, ami az E/E/PES és SW SLC teljesítéséhez szükséges Az összes információt, mely a verifikáláshoz és a funkcionális biztonság értékeléséhez szükséges Általános követelmények A SLC minden fázisára vonatkozzon Kövesse az iparági, vállalati szabványt Biztosítsa a feladat végrehajtását az SLC minden fázisában Tartalmazzon revíziós listát, revízió számmal Legyen strukturált Legyen indexelten kereshető Feleljen meg a szabvány előírásainak March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 22

23 MFS: Management of Functional Safety Management of Functional Safety Funkcionális biztonság menedzselés Biztonsági célok elérése A megkívánt funkcionális biztonsági fenntartása Az MFS célja a kitűzött biztonsági célok eléréséhez Specifikálja a szükséges Menedzsment és technikai tevékenységeket Specifikálja a szükséges személyek, osztályok és szervezeteke felelősségét March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 23

24 MFS: Management of Functional Safety MFS követelmények Érvényességi kör Egyének és szervezetek, akik felelősek az SLC bármelyik fázisáért Figyelembe veendő követelmények Stratégia és politika a célok eléréséhez Biztonsági kultúra Biztonságért felelő személyek és szervezetek Információ áramlás és dokumentálás Funkcionális biztonság értékelése Eljárások HAZOP stb. Részvevők kompetenciája (karbantartók, üzemeltetők) Balesetek elemzése és megelőző intézkedések O&M értékelési módszerek Periodikus Safety Audit MOC előírás rendszere Hozzáférési biztonsági rendszer Training és vészhelyzet kezelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 24

25 MFS: Management of Functional Safety MFS követelmények Realizálás Követelmények realizálása és monitorozása Időszakos felülvizsgálat, egyeztetés és megegyezés Erről a felelősöket informálni kell Beszállítók Felelősek az általuk szállított termékért és szolgáltatásért az SLC egy vagy több fázisára vonatkozóan Felelősek az E/E/PES vagy SW SLC-ért Kötelesek a Vevő specifikációja szerint szállítani Rendelkezniük kell megfelelő Minőség Biztosítási Rendszerrel March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 25

26 Teljes körű Biztonsági Életciklus oka (SLC) 20,6 % Módosítások az üzembe helyezés után 14,7 % Működtetés és karbantartása O&M 44,1 % Specifikáció 5,9 % Szerelés és üzembe helyezés 14,7 % Tervezés és realizálás 34 eset tanulmány alapján készült, független szakértők által March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 26

27 IEC 61508: Teljes élet ciklus (SLC) #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés Leszerelés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 27

28 IEC 61508: Teljes élet ciklus (SLC) Bevezetés A SIL elérésnek és fenntartásának jelen szabvány elfogadta a Teljes körű Biztonsági Életciklus mint technikai keretet Magában foglalja az összes rizikó csökkentési módot E/E/PES Más technológiájú biztonsági rendszert Külső rizikó csökkentő technikákat Az E/E/PES HW követelményeit az IEC rész írja le (9. fázis) Az E/E/PES SW követelményeit az IEC rész írja le (9. fázis) Az ábra nem tartalmazza a Verifikálás, FSM és FSA tevékenységeket, de ezek minden fázisra értelmezendők A 10. és 11. fázis nem tartozik az IEC hatálya alá March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 28

29 IEC 61508: Teljes élet ciklus (SLC) Célok Az E/E/PES meg kívánt biztonsági szintjének eléréséhez szükséges szisztematikus módon elvégzendő tevékenységek strukturált bemutatása Az E/E/PES meg kívánt biztonsági szintjéhez kapcsolódó kulcs információk dokumentálása a teljes életciklusra vonatkozóan March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 29

30 IEC 61508: #1 Koncepció #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 30

31 IEC 61508: #1 Koncepció Célok Ki kell fejleszteni az EUC és a környezetének olyan szintű megértését, hogy a többi életciklussal kapcsolatos tevékenységek megfelelően elvégezhetők legyenek. March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 31

32 IEC 61508: #2 Feladat meghatározás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 32

33 IEC 61508: #3 HAZARD & Rizikó analízis Célok Meg kell határozni az EUC és az EUC szabályzó rendszer (BPCS) határait Meg kell határozni a HAZÁRD és Rizikó analízis feladatait Process Hazárd Környezeti Hazárd Business Hazárd March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 33

34 IEC 61508: #3 HAZARD & Rizikó analízis #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 34

35 IEC 61508: #3 HAZARD & Rizikó analízis Célok A HAZÁRD analízis szempontjából az EUC és BPCS egy rendszerként kezelendő Az EUC és BPCS Hazárdjainak és veszélyes eseményeinek - az összes előre látható körülmény, hiba és helytelen működtetés miatti- elemzése Fenti Hazárdokhoz vezető esemény sorok elemzése Fenti Hazárdokhoz tartozó Rizikó szint elemzése March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 35

36 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 36

37 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények Hatáskör E/E/PES eszközök Célok Egyéb biztonsági technológiák Külső rizikó csökkentő eszközök Megkívánt funkcionális biztonság elérése céljából A teljes körű biztonsági specifikációk kifejlesztése az alábbi biztonsági funkciók és a SIL vonatkozásában E/E/PES-re Egyéb biztonsági technológiákra Külső rizikó csökkentő technikákra March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 37

38 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények? ESD? DCS? ESD? DCS? ESD? Ahol a BPCS meghibásodása demand E/E/PES-re vagy Más technológiai biztonsággal kapcsolatos rétegre és/vagy Külső rizikó csökkentő rétegre & a BPCS nem lát el védelmi funkciót az alábbi követelmények alkalmazandók: A BPCS veszélyes meghibásodási arány meghatározható A hasonló BPCS aktuális működési tapasztalatából Elismert eljárással elvégzett megbízhatósági elemzésből Általános eszközök ipari megbízhatósági adatbázisából March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 38

39 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények? ESD? DCS? ESD? DCS? ESD? A BPCS-re igényelt veszélyes meghibáso-dási arány nem lehet alacsonyabb mint 10E-5/óra (SIL1) Minden előrelátható BPCS hibát meg kell határozni és figyelembe venni a, teljes körű biztonsági specifikációnál A BPCS-nek szeparáltnak és függetlennek kell lenni az alábbiaktól SIS Egyéb biztonsági technológiák Külső rizikó csökkentései eljárások és eszközök March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 39

40 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények? ESD? DCS? ESD? DCS? ESD? Ha az előző pontok nem elégülnek ki, akkor a BPCS-nek Biztonsági Rendszernek kell lennie Rendelkeznie kell egy SIL értékkel A vonatkozó SIL táblázatot kell figyelembe venni A továbbiakban a BPCS-re az IEC szabvány vonatkozik A SIL értékeket minden SIF-re meg kell adni és ebből áll össze a teljes körű biztonsági követelmény specifikáció A biztonsági függvényekre vonatkozó specifikációk (SIF) és a biztonsági integritás specifikációk (SIL) alkotják a teljes körű biztonsági követelmény rendszert Az információkat, az eredményeket és a specifikációkat dokumentálni kell March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 40

41 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények Safety Integrity Level (SIL) Low Demand Mode Működés PFD Continuous/High Demand Mode, Működés: PFH 4 >= < 10-4 >= < 10-8 h -1 3 >= < 10-3 >= < 10-7 h -1 2 >= < 10-2 >= < 10-6 h -1 1 >= < = < 10-7 h -1 PFD: Annak a valószínűsége, hogy a SIS nem működik, amikor működnie kéne Low Demand mode: Lásd PFD Continous/High demand mode: A működő képesség valószínűsége órára vonatkoztatva T i : Teszt Intervallum March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 41 41

42 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények Követelmények Finomító, Petrolkémia tipikusan Low Demand Mode Ha a Demand nem nagyobb mint 1 év, vagy a TI/2* akkor kell High/Continous mode-ot alkalmazni * Teszt intervallum (Proof Test) IEC 61508: SLC #4 March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 42

43 IEC 61508: #4 Teljes körű Biztonsági követelmények Megjegyzések a SIL táblázathoz A PFD csak egy szám Amit még figyelmbe kell venni: SFF: Safe Failure Fraction HFT: Hardware Failure Tolerance DCF: Diagnostic Coverage Factor March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 43

44 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 44

45 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Célok Figyelembe kell venni Egyéb technológiai biztonsági rendszereket Külső rizikó csökkentő technikákat A biztonsági függvények meghatározása (#4 szerint) Minden SIF-hez meg kell határozni a SIL értéket March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 45

46 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás SIL specifikálás Módszertana a) Szükséges Rizikó Csökkentés Egyéb Technológiai Biztonsági rendszerek E/E/PES Biztonsági rendszer #1 E/E/PES Biztonsági E/E/PES rendszer Biztonsági #1 rendszer #2 Külső Rizikó Csökkentő eszközök b) Szükséges Rizikó Csökkentés E/E/PES Biztonsági rendszer #1 E/E/PES Biztonsági rendszer #2 c) SIL E/E/PES Biztonsági rendszer #1 E/E/PES Biztonsági rendszer #2 Tervezési követelmények az egyedi E/E/PES Biztonsági rendszerhez, lásd IRC March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 46

47 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Safety Integrity Level (SIL) Low Demand Mode Működés PFD 4 >= < >= < >= < >= < 10-1 March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 47 47

48 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Safety Integrity Level (SIL) Continuous/High Demand Mode, Működés: PFH 4 >= < 10-8 h -1 3 >= < 10-7 h -1 2 >= < 10-6 h < 10-7 h -1 March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 48

49 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Megjegyzések a Működési módhoz A Low Demand Mode Amikor a Demand frekvenciája nem nagyobb mint egy Demand/év & Amikor a Demand frekvenciája nem nagyobb mint a proof test frekvencia kétszerese High Demand or Continuous Mode Amikor a Demand frekvenciája nagyobb mint egy Demand/év & Amikor a Demand frekvenciája nagyobb mint a proof test frekvencia kétszerese March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 49

50 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Megjegyzések a Működési módhoz A High Demand Mode-nál Más megfogalmazásban veszélyes meghibásodási arány Veszélyes hiba per óra Veszélyes hiba frekvenciája A High Demand vagy Continuous Mode-nál, ha folyamatos működése idő van előírva, javítás nélkül: SIL= megkívánt meghibásodási valószínűség a működési idő alatt/működési idő March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 50

51 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Megjegyzések a Működési módhoz A SIL 4-hez tartozó értékek a komplex rendszerek esetében elérhető legalsó határ Független E/E/PES használatával elérhető jobb érték is, ha a megfelelő függetlenség bizonyítható A táblázatban előírt meghibásodási értékek cél értékek March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 51

52 IEC 61508: #5 SIF, SIF-SIL meghatározás Megjegyzések a Működési módhoz A SIL 4 csak az alábbi feltételekkel teljesíthető: A cél biztonsági integritás meghibásodási arányát megfelelő analitikai módszerekkel bizonyítani kell A felhasznált E/E/PES komponenseinek kiterjedt működtetési tapasztalattal kell rendelkeznie Mint például hasonló környezet hasonló komplex alkalmazásban való használat A felhasznált E/E/PES komponenseinek rendelkeznie kell kielégítő HW meghibásodási aránnyal, mely a hasonló alkalmazási környezetre, alkalmazásra és komplexitásra vonatkozik March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 52

53 IEC 61508: Teljes körű Tervezés: #6 Operation & Maintenance #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 53

54 IEC 61508: Teljes körű Tervezés: #6 Operation & Maintenance Célok Ki kell dolgozni egy tervet, mely biztosítja az E/E/PES teljes működtetési és karbantartás időtartamára a megkövetelt funkcionális biztonság fenntartását March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 54

55 IEC 61508: Teljes körű tervezés: #7 Validálás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 55

56 IEC 61508: Teljes körű tervezés: #7 Validálás Célok Tervet kell készíteni a Validálás elvégzésére March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 56

57 IEC 61508: Teljes körű tervezés: #8 Szerelés & Kivitelezés #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 57

58 IEC 61508: Teljes körű tervezés: #8 Szerelés & Kivitelezés Célok Tervet kell készíteni az ellenőrzött módon elvégzett E/E/PES szerelésre, mely biztosítja a megkívánt funkcionális biztonság elérését Tervet kell készíteni az ellenőrzött módon elvégzett E/E/PES üzembe helyezésre, mely biztosítja a megkívánt funkcionális biztonság elérését March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 58

59 IEC 61508/IEC 61511: #9 Realizálás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 59

60 IEC 61508/IEC 61511: #9 Realizálás Célok Az E/E/PES rendszer megvalósítása az E/E/PES-re vonatkozó követelményeknek megfelelően Biztonsági függvényekre vonatkozó specifikációk szerint A Biztonsági Integritásra vonatkozó specifikációk szerint March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 60

61 IEC 61508/IEC 61511: #10 Egyéb, TSRS #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 61

62 IEC 61508/IEC 61511: #10 IPL Egyéb, TSRS Célok Definició: TSRS: Technology Safety-Related System IPL: Independent Protection Layer Olyan technológiai biztonsági rendszerek létrehozása, melyek megfelelnek az ilyen rendszerekre vonatkozó biztonsági függvény és biztonsági integritási követelményeknek March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 62

63 IEC 61508/IEC 61511: #11 IPL Külső, ERRF #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 63

64 Definíció: IEC 61508/IEC 61511: #11 IPL Külső, ERRF Célok ERRF: External Risk-Reduction Facilities Olyan technológiai biztonsági rendszerek létrehozása, melyek megfelelnek az ilyen rendszerekre vonatkozó biztonsági függvény és biztonsági integritási követelményeknek March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 64

65 IEC 61508/IEC 61511: #12 Teljes körű I&C #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 65

66 IEC 61508/IEC 61511: #12 Teljes körű I&C Célok Az E/E/PES rendszer szerelése Az E/E/PES rendszer üzembehelyezése March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 66

67 IEC 61508/IEC 61511: #13 Teljes #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 67

68 IEC 61508/IEC 61511: #13 Teljes körű Validálás Célok A megvalósított E/E/PES rendszer megfelel a teljes körű biztonsági követelményeknek az alábbi vonatkozásokban A teljes körű biztonsági függvényekre vonatkozó követelmények A teljes körű biztonsági integritásra vonatkozó követelmények Az SLC #5-ben definiált követelmények March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 68

69 IEC 61508/IEC 61511: #14 Teljes körű Operation & Maintenence #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 69

70 IEC 61508/IEC 61511: #14 Teljes körű Operation & Maintenence Célok A megvalósított E/E/PES rendszer működtetése, fenntartása és karbantartása a megkívánt funkcionális biztonság fenntartása céljából March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 70

71 IEC 61508/IEC 61511: #14 Teljes körű Felfedezett működtetési hibák korrekciós tevékenységei Fel nem fedezett hibák eltávolítási tevékenységei Normál működés Hiba/Hibás működés Működtetési anomália Működtetési Riport Működtetési Eljárás Működtetés anomáliakor Következő laphoz Karbantartási Igény Karbantartás Tervező rendszer Karbantartási Igény Munkavégzési Engedély Munkavégzési Engedély Diagnózis és javítás Újra Validálás Újra Validálás Működtetési korlátozások a karbantartás alatt Rutin teszt Hibás Diagnózis&Javítás Újra Validálás OK Karbantartási Riport Karbantartási Riport Munkavégzési Engedély visszavonása Vissza a normál Működtetéshez Következő laphoz Munkavégzési Engedély visszavonása Következő laphoz Operation & Maintenance aktivitás modell March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 71

72 IEC 61508/IEC 61511: #14 Teljes körű Operation & Maintenance Előző lapról Karbantartási Riport Működtetési Riport Hibák és igények elemzése Aktuális teljesítmény adatok Véletlen HW Hiba/igény Hiba és igény arány adatbázis Rizikó elemzés Teljesítmény adatai Rosszabb Meghibásodási arány Teljesítmény összehasonlítás Módosított Rizikó Analízis Rosszabb Várható Igény arány Nincs meg a Szükséges Rizikó csökkentés Igény a módosításra Operation & Maintenance menedzsment példa March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 72

73 IEC 61508/IEC 61511: #15 Teljes körű MOC & felújítás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 73

74 IEC 61508/IEC 61511: #15 Teljes körű MOC & felújítás Célok Definíció: MOC: Management Of Change A módosított, felújított E/E/PES rendszer megfelelősége a megkívánt funkcionális biztonság szempontjából mind a módosítás és felújítások alatt és után March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 74

75 IEC 61508/IEC 61511: #15 Teljes Változtatási igény kezdeményezés Alacsony biztonság Szisztematikus hiba Baleseti tapasztalat Változtatási igény Működtetési/termelési igény Új/módosított törvény EUC módosítás Biztonsági követelmény változás Változtatás rögzítés Aktualizálás Hatás tanulmány Hatás tanulmány riport HAZÁRD és Rizikó elemzés Vissza a megfelelő SLC-hez Aktualizálás Változás tervezés jóváhagyatása March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 75

76 IEC 61508/IEC 61511: #16 Leszerelés #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... Leszerelés #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 76

77 IEC 61508/IEC 61511: #16 Leszerelés Célok Biztosítani kell, hogy az E/E/PES funkcionális biztonsága az EUC leszerelése és ártalmatlanítása alatt és után megfelelő maradjon March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 77

78 IEC 61508/IEC 61511: Verifikálás #1 Koncepció #2 Feladat meghatározása #3 Hazárd & Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények #5 SIF, SIF-SIL meghatározás R&D PHA Tervezés Realizálás Nem E/E/PES, IPL Validálás, O&M, MOC Teljes körű tervezése a... #6 O& M #7 Validálás #8 Szerelés &Kivitelezés Leszerelés #9 E/E/PES realizálás #10 Egyéb #11 Külső #12 Szerelés & üzembehelyezés #13 Teljes körű validálás Vissza a megfelelő SLC-hez #14 Teljes körű O & M #15 Változtatás & MOC #16 Leszerelés March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 78

79 IEC 61508/IEC 61511: Biztonságos finomító March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 79

80 IEC 61508/IEC 61511: Biztonságos finomító Kérdések és válaszok March, All All rights rights reserved reserved 0118/05 TÜV TÜV FS FS Expert Engineer 80