안전 기기 시스템 (SIS) 은 현대 산업에서 특히 화학, 전력 및 석유화학 산업과 같은 고위험 부문에서 매우 중요합니다.안전성 완전성 수준 (SIL) 은 SIS의 안전성과 신뢰성을 측정하는 핵심 지표입니다..
SIL 3는 안전에 중요한 시스템에서 자주 논의되는 주제가 되었기 때문에 SIL의 정의, 수준 및 응용을 이해하는 것이 특히 중요합니다.SIL 3의 구체적인 의미와 적용 가능한 시나리오이 기사에서는 SIL 3의 중요성에 초점을 맞추어 SIS와 SIL 사이의 관계를 완전히 이해하도록 도와 실질적인 응용에서 적절한 선택을 할 수 있도록 도와줍니다.
안전기계 시스템 (SIS) 은 하나 이상의 안전기계 기능을 (SIF) 구현하도록 설계된 시스템이다.
측정 기기, 논리 컨트롤러, 액추에이터, 최종 제어 요소 및 관련 응용 소프트웨어로 구성됩니다.SIS의 주요 임무는 프로세스 작업을 모니터링하고 위험 발생 시 사고를 예방하기 위한 적절한 조치를 취하는 것입니다..
안전 기기 기능 (SIF) 은 SIS에서 수행하는 특정 안전 기능입니다. 안전하지 않은 상태를 모니터링하고 그에 따른 통제 조치를 취하는 데 사용됩니다.비상 종료와 같이, 전력 차단, 압력 완화 장치의 활성화.
위의 정의에서 우리는 어떤 정도의 "순환적 정의"를 발견합니다. 안전 기기 기능은 안전 기기 시스템으로 구현됩니다.그리고 안전 기구화된 시스템이 안전 기구화된 기능을 구현하는 데 사용됩니다.이 순환 정의는 시스템과 그 기능 사이의 상호 의존 관계를 지적합니다.이러한 정의 방식은 시스템과 그 기능 사이의 긴밀한 연결과 구현 경로를 이해하는 데 도움이됩니다..
안전 무결성 수준 (SIL) 은 안전 장비 기능 (SIF) 이 특정 위험을 줄일 수 있는 능력을 측정하는 것입니다.
SIL 1에서 SIL 4까지 네 가지 SIL 레벨이 있습니다. SIL 4가 가장 높은 수준으로 가장 낮은 실패 확률과 가장 높은 시스템 신뢰성을 나타냅니다. SIL 수준이 높을수록시스템에 대한 안전 요구 사항이 높을수록, 더 복잡하고 위험한 환경에서 작동 할 수 있습니다.
SIL 수준은 일반적으로 PFDavg (필요에 따라 위험한 장애의 평균 확률) 및 PFH (시간당 위험한 장애의 빈도) 와 관련이 있습니다.각 SIL 레벨에는 그에 상응하는 표준 요구 사항이 있습니다.다음 각 호의
이 레벨은 설계팀이 시스템의 신뢰성 요구 사항과 요구된 안전 수준을 평가하는 데 도움이 됩니다.
SlL, SlF& SlS의 차이
| 조건 | SIL | SIF | SIS |
|---|---|---|---|
| 정의 | 안전 무결성 수준 (SIL) 은 안전 기능이 장애를 예방하고 위험을 줄이는 데 얼마나 신뢰할 수 있는지 측정하는 것입니다. | 안전기계기능 (SIF) 은 안전기계 시스템 (SIS) 이 프로세스를 안전하게 유지하기 위해 수행하는 특정 동작이다. | 안전 기구 시스템 (SIS) 은 여러 안전 기능 (SIF) 을 갖춘 시스템으로 안전에 대한 프로세스를 모니터링하고 제어합니다. |
| 레벨/부품 | SIL는 네 단계 (SIL 1에서 SIL 4) 로 구성되어 있으며, SIL 4는 최고 안전 수준이고 SIL 1은 최저 수준입니다. | SIF는 위험을 감지하는 센서, 결정을 내리는 논리 해상기, 그리고 안전성 확보를 위한 밸브와 같은 최종 요소를 사용합니다. | SIS는 안전 기능을 수행하는 데 필요한 센서와 액추에이터와 같은 모든 하드웨어와 소프트웨어를 포함합니다. |
| 목적/예제 | SIL 레벨은 SIF가 위험을 줄이기 위해 필요한 성능을 지정합니다. | SIF의 예로는 비상 종료 기능, 화재 진압 활성화 또는 압력 완화 시스템이 포함됩니다. | SIS는 설치, 운영 및 유지보수를 통해 위험한 영향을 방지하도록 설계되었습니다. |
| 관계 | SIF의 요구된 신뢰성 및 성능의 측정 | 안전성 확보를 위해 SIS가 수행하는 특정 기능 | 여러 SIF를 포함하는 완전한 시스템 |
| 핵심 역할 | 필요한 안전 수준을 결정합니다. | 위험을 줄이기 위해 특정 안전 조치를 수행합니다. | 안전 기능을 구현하고 관리합니다. |
IEC 61511 및 VDI/VDE 2180-1 표준에 따르면 높은 무결성 보호가 필요하지 않은 낮은 무결성 안전 기능 (LIF) 이 있습니다.이러한 기능은 위험 감소 요인 (RRF) 이 10보다 작고 일반적으로 안전 시스템에 구현 할 필요가 없습니다..
이러한 안전 기능들은 복잡한 SIS 보호 계층을 필요로 하지 않지만, 여전히 몇 가지 기본적인 안전 책임을 지고 있습니다.SIL-1은 일반적으로 저위험 시나리오로 간주됩니다.이러한 시나리오에서, 트리핑 및 종료와 같은 기능은 높은 무결성 안전 시스템의 지원없이 기존 제어 시스템을 통해 완료 될 수 있습니다.
이러한 낮은 무결성 안전 기능의 설계와 적용은 합리적입니다. 특히 높은 무결성 시스템에서 직면 할 수있는 잠재적 인 "장량" 문제를 고려하십시오.통제 시스템을 통해 이러한 기능을 충분히 안정적으로 수행하면 위험 수용 기준을 충족시킬 수있을뿐만 아니라 과도한 투자를 피할 수 있습니다..
IEC 표준은 SIL-a와 SIL-0을 정의하고, VDI/VDE는 SIL-0과 SIL-1#에 대한 대안을 제공합니다. 두 가지의 용어에 차이가 있지만,그들은 기본적으로 낮은 무결성 안전 기능입니다.낮은 위험 감소 요인 (< 10) 을 요구하며 안전 시스템에 구현 할 필요가 없습니다.
SIL 3는 IEC 61508 표준에서 정의된 안전 무결성 수준 중 하나입니다. 1,000 - 10의 위험 감소 요인을 요구합니다.요구에 따른 고장 및 시간당 10-8-10-7의 고장 확률SIL 3는 일반적으로 석유화학, 화학 가공 및 발전소와 같은 고위험 환경에서 사용됩니다.SIL 3의 중요성은 특정 위험과 관련된 위험을 수용 가능한 수준으로 효과적으로 줄일 수있는 능력에 있습니다..
SIL 3 장비는 특히 낮은 위험 환경에서 불필요해 보일 수 있지만, SIL 3 장비의 사용은 특정 경우에 상당한 안전 향상을 가져올 수 있습니다. 예를 들어,T-proof 테스트 간격을 연장할 수 있습니다 (테스트 검증 시간)따라서 숨겨진 장애를 탐지하는 효율성을 향상시킵니다.
SIL 3는 개별 장비에 대한 것이 아니라 장비가 수행하는 기능에 대한 등급으로 고위험 환경에서 충분한 안전 보장을 제공할 수 있도록 보장됩니다.장비 선택, SIL 3는 더 높은 신뢰성 요구 사항과 불필요한 설계를 의미하며 장비는 일반적으로 더 비싸다. 그러나 이것은 중요한 응용 프로그램에 필요한 투자입니다.
SIL 3의 시행 및 유지에는 추가 투자가 필요합니다. SIL 3는 초기 장비 조달 비용 외에도 운영 팀이 특정 기술을 갖추어야합니다.이는 교육 및 인력 관리에 대한 추가 비용을 의미합니다.또한 SIL 3 장비는 일반적으로 설계 및 테스트 요구 사항이 더 높으므로 기존 장비보다 비용이 더 높습니다.
그러나 SIL 3의 비용은 잠재적 위험과 잠재적 손실에 비해 가치가 있습니다. 특히 고위험 환경에서,SIL 3의 실행에 옮기지 않는 비용은 실행에 옮기는 비용보다 훨씬 커질 수 있습니다.SIL 3는 시스템 안전성을 향상시킬뿐만 아니라 사고의 가능성을 줄여 생산 과정에서 인력, 장비 및 환경의 안전을 보장 할 수 있습니다.
SIL 등급은 기술적 문제뿐만 아니라 포괄적인 위험 관리 과정입니다. HAZOP (위험 및 운용성 연구) 및 LOPA (보호층 분석) 와 같은 방법을 사용하여이 과정에서 발생할 수 있는 위험은 체계적으로 분석될 수 있습니다.SIL 레벨의 선택은 위험의 종류, 발생 확률, 사고의 결과 및 필요한 위험 감소 수준을 고려해야합니다..
SIS를 설계할 때 안전에 중요한 요소와 안전에 중요한 요소가 아닌 요소를 구분하는 것이 중요합니다.안전에 중요한 구성 요소는 안전에 필수적인 측정 변수와 동작을 의미합니다., 예를 들어 온도와 압력 센서 및 비상 종료 시스템.시스템 안전에 직접적인 영향을 미치지 않고 프로세스 안전에 직접적인 영향을 미치지 않는 것입니다..
GB/T 21109.1-2022와 같은 표준은 SIS 설계의 틀과 요구 사항을 상세히 설명합니다.기업들이 SIL 수준과 기능적 요구사항을 충족하도록 SIS를 구현할 때 과학적이고 체계적인 설계 사양을 준수하도록 돕는 것.
SIL 레벨, 특히 SIL 3은 고위험 환경에서 적용되면 시스템 안전성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. SIL 3의 구현 비용은 상대적으로 높지만,안전사고 예방에 매우 중요합니다., 위험을 줄이고 특정 시나리오에서 생산 안전성을 보장합니다.
SIL 3를 채택할지 여부를 결정할 때 기업은 위험 평가, 비용-이익 분석 및 장기적인 안전 보장에 대해 포괄적으로 고려해야합니다.산업기술의 발달로, SIL의 적용은 더 많은 분야에서 촉진 될 것이며 새로운 기술과 방법은 안전 기구 시스템의 효과와 신뢰성을 더욱 향상시킬 것입니다.
