고위험 장비, 인화성 화학물질 취급공정, 고압가스 공정, 독성물질 취급공정은 모두 위험하거나 치명적인 사고로 쉽게 이어질 수 있습니다. 특히 원자력, 발전, 정유, 가스 및 화학 부문은 매우 위험하며 우리의 자산과 근로자의 안전을 보장하는 것이 중요합니다. 따라서 현장에서 잠재적 인 위험을 식별하고 예방하는 것이 중요한 것입니다.
"성공적인 엔지니어링은 설비와 장치가 어떻게 고장 나거나 실패하는지 이해하는 것입니다." -Henry Petroski-
수 많은 공장이 SIS (Safety Instrumented System)에 의존하여 이러한 잠재적인 오류를 해결하고 위험 발생을 방지합니다. 위험은 사람 또는 사람에게 유해하거나 건강에 악영향을 미칠 수있는 잠재적 원인입니다.
| 용어 AIChE American Institute of Chemical Engineering, 120 Wall St., Fl 23, New York, NY 10005-4020 CCPS Center for Chemical Process Safety, associated with AIChE. ESD emergency shutdown fiC the frequency of the consequence, yr-1 or hr-1 IEF initiating event frequency, yr-1 or hr-1 IPL independent protection layer LOPA layer of protection analysis PFD average probability of failure to perform upon demand (used in low demand mode) PFH average probability of dangerous failures per hour(used in a high demand mode) RRF risk reduction factor; RRF is the reciprocal of PFD SIF safety instrumented function SIL safety instrument level SIS safety instrumented system |
| 안전시스템과 SIS |
안전시스템 정의
안전시스템이란 공정이 통제를 벗어났을 때 미리 정해진 안전상태로 가도록 하는 독립적인 시스템이다.
A safety system is an independent system that leads to a predetermined safe state in case that the process runs out of control
1 PROCESS RISK (공정 위험도)
2 SIS (Safety Instrumented System)
SIS (Safety Instrumented System)
운전조건을 벗어난 상태가 발생했을 때 공정을 안전하게 정지시킬 목적으로 운영되는 독립적인 시스템
✅ SIS 구조의 예
SIS는 Sensor(s), Logic Solver(s), Final Element(s), 세 가지 요소의 조합으로 구성되며 일반적으로 Instrument Loop로 알려진 Safety Instrumented Functions(SIF)을 하나 또는 그 이상을 수행하는데 사용된다.
| Sensor(s) | 프로세스 컨디션을 측정하기 위한 장치 (예, transmitters, transducers, process switches, position switches) |
| Loic Solver(s) | 하나 이상의 Logic 기능을 수행하는 장치 (예, electrical systems, electronic systems, programmable electronic systems, pneumatic systems, hydraulic systems) |
| Final Element(s) | 안전한 상태로 만들기 위해 필요한 물리적 작동을 하는 장치 (예, valves, switch gear, motors including their auxiliary elements) |
✅ Safety Instrumented System(SIS) 구조 - 제어안전시스템
2 SIL (Safety Integrity Level)
SIL (Safety Integrity Level)
일정기간 내에 SIS가 요구되어진 SIF를 만족스럽게 수행할 확률의 등급
| 요구운전방식 (IEC 61508-1) |
||
| SIL 안전무결성등급 |
PFD 평균 목표평균 고장확률 (Probability of failure on demand, PFD) |
RRF 평균 목표 리스크 감소 (Target risk reduction) |
| SIL-4 | 10^-5 이상 ∼ 10^-4 미만 | 10^4 초과 ∼ 10^5 이하 |
| SIL-3 | 10^-4 이상 ∼ 10^-3 미만 | 10^3 초과 ∼ 10^4 이하 |
| SIL-2 | 10^-3 이상 ∼ 10^-2 미만 | 10^2 초과 ∼ 10^3 이하 |
| SIL-1 | 10^-2 이상 ∼ 10^-1 미만 | 10 초과 ∼ 10^2 이하 |
주: 요구운전방식(Demand mode of operation)에서 안전시스템을 구축하기 위한 운전의 요구횟수는 1년에 1회 이하이고 성능검사(proof-test)의 요구횟수는 1년에 2회 이하이어야 한다.
✅ IEC 61508 - Safety Life Cycle
| SIS의 적용 |
1 SIS의 적용 - 신뢰도 평가
• CMMS (Computerized Maintenance Management System)
• SRS (Safety Requirement Spec.)
• PM (Preventive maintenance)
• PdM (Predictive Maintnance)
• BM (Breakdown Maintenance)
2 SIL Classification
✅ Target(Required) SIL 결정
다음의 4가지를 복합 적용하여 Target SIL을 결정하게 됩니다.
• ALARP(As Low As Reasonably Practicable) : '위험이 합리적으로 실행 가능한 최대한 낮게 해야 한다'는 것이다. 안전에 중요하고 안전이 수반되는 시스템들의 규제 및 관리에 사용되는 용어
• Risk Graph (FTA)
• Risk Matrix (HAZOP/LOPA)
• LOPA(Layer of Protection Analysis) : 원하지 않는 사고의 빈도나 강도를 감소시키는 독립방호계층의 효과성을 평가하는 방법 및 절차를 말한다.
| Risk Graphs | LOPA |
| • 정성적 (Qualitative) • 빈도에 대한 값이 주어지지 않는다. • 판단에 근거해서 결과가 도출 된다. • 초기 설계를 위해 일반적으로 사용되고, 보수적이다. |
• 반정량적 (Semi-Quantitative) • 발생확률에 대해 값이 주어진다. • 연대적인 고장율을 참고한 값이 사용된다. • 운전 중인 플랜트에 보다 적합한 방법이고 덜 보수적이다. • 가장 중요한 것은 위험수용기준을 충족시키기 위해 사용된 다는 것이다. |
✅ Risk Graph / FTA
FTA에 의한 방법에 의한 위험도는 C (위험의 결과), F(위험에 노출되는 빈도), P(위험을 피할 가능성), W(위험이 발생할 가능성)의 Factor로 계산되어 집니다.
※ FTA(Fault Tree Analysis)
화학 플랜트, 핵 발전소, 대기 우주산업 및 전자공업에서 화재·폭발·누출 등 어떤 특정한 예상사고에 대하여 그 사고의 원인이 되는 장치/ 기기의 결함이나 설계자/ 조업자의 오류를 연역적 ·순차적·도식적·확률적으로 검토 분석하여 이의 정성적·정량적 안전성을 평가 진단하는 방법이다.
✅ HAZOP & LOPA
SIL 값을 계산하기 위해 HAZOP 기법고 더불어 LOPA를 연결하여 SIL값을 계산하게 됩니다.
HAZOP
HAZOP(Hazard and Operability Study) 이란? 공장 설비 프로세스에 존재하는 해저드(hazards) 및 운용 상의 문제점(operability problems)을 찾아내는 정성적 분석 기법입니다. HAZOP 분석은 시스템의 원래 의도한 설계와 차이가 있는 변이(deviations)를 일련의 가이드워드(guidewords)를 활용하여 체계적으로 식별해 냅니다.
* Hazard: 인적, 경제적, 환경적 피해를 초래할 수 있는 바람직하지 않는 이벤트
HAZOP 분석은 공정 전문가를 참여시켜 고장 사건 또는 이상과 결과의 심각성을 확인하지만, 이 프로세스는 일반적으로 사건 빈도(event frequency)와 완화 빈도(mitigated frequency)에 대한 정성적 정보만 제공합니다. 이것은 이는 안전 개선 대책 수립의 결정에는 도움을 주지만, SIL 결정에 필요한 상세한 정보를 제공하지 않습니다. LOPA는 빈도와 보호 계층의 완화 효과를 분석하기 위한 수단이며, 공정에서 발생할 수 있는 고장과 그 결과의 심각성을 식별하는 프로세스를 제공하지 않습니다. ISA-84.00.01-2004(IEC 61511 Mod)의 권고에 따라 안전계통(SIS)의 안전 무결성 수준 결정에 필요한 정보를 제공하기 위해 두 활동을 쉽게 연계할 수 있는 방법을 보여줍니다.
공정 위험 분석 (PHA)는 공정과 관련된 모든 잠재적 인 위험의 체계적인 평가입니다. 화재, 폭발, 독성, 유해 또는 인화성 물질 방출 등의 모든 잠재적 원인과 결과를 분석해야합니다.
• 장비 고장
• 계측 오류 또는 교정 문제
• 유틸리티 손실 (전력, 냉각수, 기기 공기 등)
• 인적 오류 또는 행동
• 태풍이나 지진과 같은 외부 요인
• 기타
• 각 공정 위험의 빈도와 심각도를 모두 분석해야합니다.
• 얼마나 자주 일어날 수 있습니까? 수동 주입 작업이있을 때마다 탱크 유출이 발생할 수 있습니다 (1년에 여러 번).
• 결과는 얼마나 심각합니까? 국부적 손상, 화재, 폭발, 독성 가스 방출, 사망
LOPA
LOPA(Layer of Protection Analysis) 란? 원하지 않는 사고의 빈도나 강도를 감소시키는 독립방호계층의 효과성을 평가하는 방법 및 절차를 말한다.
• Layer 8: Community emergency response
• Layer 7: Plant emergency response; and not shown
• Layer 6: Physical protection (dikes)
• Layer 5: Physical protection (relief devices)
• Layer 4: Automatic action (SIS or ESD)
• Layer 3: Critical alarms, operator supervision, and manual intervention
• Layer 2: Basic controls, process alarms, and operator supervision
• Layer 1: Process Design (inherently safer designs)
• fi C = IEFi × PFDi1 × PFDi2 × …× PFDij
• fi C = Frequency of the consequence occurring for scenario i., Typical units are per year (Low Demand) or per hour (High Demand).
• IEFi = Frequency of the IE for scenario i., Typical units are per year
• PFDij = Probability of Failure on Demand of Independent Protection Layer j for scenario i.
• Risk Reduction Factor (RRF)
• Intermediate Event Likelihood (IEL)
• Target Mitigated Event Likelihood (TMEL)
| PHA와 LOPA의 차이점 |
| PHA와 LOPA는 반드시 관련이있는 것은 아니지만 일부 조직은 두 기술을 동시에 구현하기 위해 매우 표준화 된 방법을 가지고 있습니다. PHA는 공정 위험 연구에 대한 일반적인 용어입니다. 이 용어는 HAZOP, What-if 및 체크리스트를 포함한 다양한 방법을 다룹니다. 이러한 연구는 본질적으로 "구조화 된 브레인 스토밍"기법으로, HAZOP 가이드 워드 또는 체크리스트 질문과 같은 일부 유형의 정신적 프롬프트가 토론을 위해 팀에 제시되어 잠재적으로 프로세스 사고를 일으킬 수있는 시나리오를 제시 할 수 있도록 도와줍니다. 그런 다음 사용 가능한 보호 장치의 양이 위험 수준에 적합한 지 결정하기 위해 이러한 각 시나리오를 일반적으로 정 성적으로 분석합니다. 반면 LOPA는 알려진 시나리오에 대한보다 상세한 분석 수준입니다. PHA가 현재 알려지지 않은 위험을 "식별"하는 데 주로 사용되는 경우 LOPA (및 결함 트리 분석 및 이벤트 트리 분석과 같은 기타 도구)를 사용하여 알려진 위험 시나리오를보다 세부적으로 이해합니다. LOPA는 PHA보다 더 엄격하게 위험 및 관련 안전 장치를 반 정량적으로 평가할 수있는 "크기 순서"수준의 분석이지만 전체 정량적 위험 분석 만큼은 아닙니다. 이 수준의 분석은 더 높은 수준의 위험 상황과 SIL과 같은 위험 성과 지표의 설정에 대한 좋은 후속 조치입니다. LOPA는 여러 가지 방법으로 구현할 수있는 일반 도구입니다. "HAZOP / LOPA"는 허용 가능한 수준의 위험이 달성되었는지 확인하는 것이 목표 인 LOPA의 한 형태입니다. 사용 가능한 모든 보호 장치를 고려합니다. "LOPA / SIL"은 안전 계장 기능을 위해 SIL 목표를 선택하도록 특별히 설계된 SIL의 변형입니다. |
※ Risk Matrix (HAZOP/LOPA)
※ HAZOP & LOPA 상관관계
| SIL 안전무결성등급 |
1 안전무결성등급의 기준 및 적용
• 위험과 운전분석(Hazard and operability, HAZOP) 등 정성적 위험성평가에서 확인된 모든 사고 시나리오에 대해 제어안전기능의 필요여부를 판단하고, 각 제어안전기능에 대하여 규명된 안전무결성등급의 값을 부여하여야 하므로 안전무결성등급 검토는 원칙적으로 위험과 운전분석(HAZOP) 등 정성적 위험성평가 후에 수행하는 것이 바람직하다.
• 안전무결성등급 검토는 화학플랜트의 비상정지시스템(ESD System)과 같이 안전과 관련된 제어계통을 대상으로 수행한다.
2 안전무결성등급의 산정
• 제어안전시스템과 관련한 시나리오에서 요구수준 안전무결성등급(Required SIL)은 안전무결성등급 분석 작업표 상에 기입한 인적안전 안전무결성등급, 환경피해 안전무결성등급, 재산피해 안전무결성등급의 값들과 동일하거나 낮도록 산정하여야 한다.
• 각각의 안전무결성등급은 안전무결성등급(SIL) 산정에서의 인적안전 구분에 관한 지침(KOSHA GUIDE X-20-2010), 안전무결성등급(SIL) 산정에서의 사업장 환경피해 구분에 관한 지침(KOSHA GUIDE X-21-2010), 안전무결성등급(SIL) 산정에서의 사업장 재산피해 구분에 관한 지침(KOSHA GUIDE X-22-2010)을 통해 산정한다.
• 요구운전방식(Demand mode of operation)에서 제어안전기능의 목표평균 고장확률에 대한 안전무결성등급은 <표 1>을 참조한다. 일반적으로 정유플랜트, 석유화학 및 화학플랜트, 가스플랜트, 발전플랜트, 제철플랜트 등 에서의 제어계통 설계기준은 “안전무결성등급 3” 이상을 요구하며, 아울러 기기공급업자 (Vendor)로부터 제3자 인증(Certificate)을 요구하기도 한다.
• 안전무결성등급 3은 제어기기의 고장확률이 1천분의 1 미만이면서 1만분의 1 이상의 신뢰도를 말한다. 즉, 제어기기의 신뢰도가 99.999% 이상이면서 99.9999% 미만인 것을 의미한다.
• 바람직한 안전무결성등급 검토를 위하여는 각각의 제어계통에 대한 요구수준 안전무결성등급을 산정한 후에 이를 검증하는 과정을 수행하여야 한다.
• 요구운전방식에서 안전무결성등급에 따른 각각의 목표 리스크 감소는 <표 2>와 같다.
<표 1> 안전무결성등급: 고장확률(Probability of failure on demand, PFD) (IEC 61511-1 참조)
<표 2> 안전무결성등급: 목표 리스크 감소(Target risk reduction) (IEC 61511-1 참조)
| 요구운전방식 |
||
| SIL 안전무결성등급 |
PFD 평균 목표평균 고장확률 (Probability of failure on demand, PFD) |
RRF 평균 목표 리스크 감소 (Target risk reduction) |
| SIL-4 | 10^-5 이상 ∼ 10^-4 미만 | 10^4 초과 ∼ 10^5 이하 |
| SIL-3 | 10^-4 이상 ∼ 10^-3 미만 | 10^3 초과 ∼ 10^4 이하 |
| SIL-2 | 10^-3 이상 ∼ 10^-2 미만 | 10^2 초과 ∼ 10^3 이하 |
| SIL-1 | 10^-2 이상 ∼ 10^-1 미만 | 10 초과 ∼ 10^2 이하 |
주: 요구운전방식(Demand mode of operation)에서 안전시스템을 구축하기 위한 운전의 요구횟수는 1년에 1회 이하이고 성능검사(proof-test)의 요구횟수는 1년에 2회 이하이어야 한다.
<별표 1> ISA-S84.01에 따른 안전무결성등급의 성능요구사항 (ISA-S84.01 참조)
주: ANSI/ ISA S84.01:
1) Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries
2) US National Standard
3) OSHA ‘recognised’ under 29 CFR (Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals, etc.) (1910.119)
Table 2 — Hardware safety integrity: architectural constraints on type A safety-related subsystems |
Table 3 — Hardware safety integrity: architectural constraints on type B safety-related subsystems |
| Type A : 고장유형이 쉽게 이해될 수 있는 간단한 장치들 (mechanical devices, simple electronic devices like zener barrier, isolator etc.) |
Type B : 간단하지 않은 모든 것들. Type A가 아닌 것들. |
출처 : www.insatech.com/article/Hvad%20er%20Functional%20Safety%20-%202
3 SIS (Safety Instrumented System)
SIS (Safety Instrumented System)가 무엇이며 위험을 방지하는 데 어떻게 도움이되는지 이해하려면 먼저 다양한 LOD (Lines of Defense) / LOP (Layers of Protection) 및 SIS (Safety Instrumented System)가 적합한 위치를 이해해야합니다. 이러한 LOD (Lines of Defense) / LOP (Layers of Protection)는 시작 이벤트 (예 : 냉각 실패)가 사고 (예 : 위험물 방출)로 발전하는 것을 방지하거나 결과를 완화하는 역할을하는 독립적인 계층 입니다.
첫 번째 계층은 BPCS (Basic Process Control System)입니다. 기본 공정 제어 시스템 (BPCS)은 압력, 레벨, 온도, 유량 등을 제어합니다. 그러나 문제는 공정 제어 시스템 (BPCS)이 실패 할 수 있다는 것입니다! 설계자와 엔지니어는 가능한 모든 위험을 예측하고 모든 위험을 방지하기 위해 제어 시스템을 설계 할 수 없습니다. 그렇다면 우리는 경보 시스템, 릴리프 밸브, 플레어 시스템 등이 필요하지 않을 것입니다. 그러나 그렇지 않기 때문에 공정 시설에는 여러 계층의 보호가 필요합니다.
BPCS가 실패하면 운영자 개입 후 다음 보호 계층은 BPCS와 독립적 인 SIS (Safety Instrumented System)입니다. 안전 장치 시스템 (SIS)는 아무것도 제어하지 않습니다 . BPCS와 동일한 많은 변수를 모니터링하지만 변수가 정상 범위를 벗어난 경우 에만 조치를 취합니다 . 이는 일반적으로 프로세스 제어 시스템 (BPCS)이 실패했음을 의미합니다.
각 SIS는 하나 이상의 SIF (Safety Instrumented Function)를 수행 합니다.
SIS는 다음과 같은 다양한 구성 요소로 구성된 시스템입니다.
- 신호 입력 용 센서
- 입력 신호 인터페이스 및 처리
- 전력 및 통신 기능이있는 로직 솔버
- 출력 신호 처리, 인터페이스 및 전원
- 최종 제어 기능을위한 액추에이터 (밸브, 스위칭 장치)
SIF (System Instrument Funtion)
SIF (Safety Instrumented Function)는 센서 (예 : 유량계)와 위험 조건을 감지하는 Logic Solver (예 : 안전 PLC), 그리고 안전한 상태를 달성하기 위해 조작되는 최종 제어 요소 (예 : 밸브) 의 세 가지 요소로 구성 됩니다.
SIF (Safety Instrumented Function)에서 요구되는 위험 감소는 SIL (Safety Integrity Level )이 특징 입니다. 이는 SIF (안전 계장 기능)가 필요할 때 작동하지 않을 확률과 관련이 있습니다.
SIL (Safety Integrity Level)
SIL (Safety Integrity Level)은 주어진 프로세스 내에서 SIS에 의해 구현 된 SIF에 의해 제공되는 위험 감소 정도를 나타냅니다. 즉, SIL은 PFD (Probability of Failure on Demand) 측면에서 SIF의 성능을 측정 한 것입니다. SIF를 설계 할 때 필요한 안전 수준을 달성하려면 적절한 SIL이 중요합니다.
IEC 61508 은 최고 수준의 안전 성능을 제공하는 SIL 4와 함께 4가지 SIL 수준을 정의합니다. 예를 들어 SIL 1 은 최소 10 의 위험 감소 계수 (RRF) 에 해당하고 SIL 4는 최소 10,000의 위험 감소 계수 (RRF)에 해당합니다.
따라서 SIL 수준이 높을수록 관련 안전 수준이 높아지고 시스템이 작동하지 않을 확률이 낮아집니다.
일반적으로 SIL 수준이 높을수록 시스템이 더 복잡해지고 설치 및 유지 관리 비용이 높아집니다. 공정 플랜트에는 일반적으로 SIL1 및 SIL2 SIF 만 필요합니다. SIL3 및 SIL4 SIF는 매우 드물며 높은 수준의 복제가 필요하기 때문에 일반적으로 구현하기에 경제적으로 유익하지 않습니다. 대부분의 경우 프로세스의 기본 설계를 재고해야합니다. 여기서 SIL 레벨은 SIF에만 적용된다는 점을 언급하는 것도 중요합니다. 개별 제품 또는 구성 요소에는 SIL 등급이 없습니다 . 그러나 주어진 SIL 환경 내에서 사용하기에 적합하다고 표시 될 수 있습니다.
기능 안전 표준 : IEC 61508/61511
IEC 61508과 다른 표준에 대해 조금만 이야기 해 봅시다. 1998 년 IEC (International Electrotechnical Commission)는 전기 제어 시스템의 안전 성능을 정량화하고 수명주기 개념을 도입 한 최초의 국제 표준 인 IEC 61508을 발표했습니다. 이 표준의 주요 목표는 모든 전기 / 전자 / 프로그래밍 가능한 전자 안전 관련 시스템의 오류를 최소화하는 것입니다.
IEC 61511 표준은으로 개발 된 IEC 61508의 프로세스 부문의 구현 및 안전 계장 시스템 (SIS)의 사양, 디자인, 설치, 운영 및 유지 보수에 대한 요구 사항을 제공합니다. 미국에서는 ANSI / ISA-84.00.01 이 사용됩니다. 이는 기존 SIS 설치를 수용하기 위해 할아버지 조항이 추가 된 국제 표준 IEC 61511과 동일합니다.
이러한 표준은 전 세계 공정 공장의 SIF 관리에 대한 현재의 모범 사례를 나타냅니다. 이러한 표준을 채택하면 적절한 위험 관리가 보장됩니다. 따라서 SIL 평가 소프트웨어 / SIL 계산 소프트웨어도 이러한 표준과 일치해야합니다.
SIL (Safety Integrity Level) 계산
SIF의 SIL 수준을 결정하려면 SIF의 전체 PFD를 계산해야합니다. 이 SIL 계산은 기본적으로 각 SIF 구성 요소 (예 : 센서, 로직 솔버 및 제어 요소)에 대한 실패율 데이터를 결합하고 테스트 빈도, 중복성, 투표 배열 등을 설명합니다.
각 구성 요소의 실패율 데이터는 장비 제조업체에서 얻을 수 있습니다. 그러나 이것이 가능하더라도 계산은 매우 정교합니다. 따라서 좋은 SIL 평가 소프트웨어 / SIL 계산 소프트웨어를 사용하여 SIL을 결정하는 것이 좋습니다. 또한 사용자 역량과 경험이 필수적이며 많은 분야의 입력이 필요합니다.
하지만 SIL 계산이 더 큰 그림에 어떻게 들어 맞을까요? 이를 위해 안전 수명주기를 이해해야합니다 .
안전 수명주기
IEC 표준은 안전 수명 주기로 알려진 개념을 정의합니다. 이는 SIS가 필요한 위험을 이해하기 위해 모든 위험을 식별하고 분석 하는 주기적인 프로세스입니다. 안전 수명주기는 SIL 계산이 적합한 위치를 보여주기 위해 몇 단계로 요약 될 수 있습니다.
(1) 먼저 위험과 그 빈도를 확인하십시오.
(2) 이 빈도가 허용 가능한지 판별하십시오 (SIS 없음). 그렇다면 SIS가 필요하지 않습니다.
(3) 각 SIF의 목표 RRF를 계산하여 위험의 SIL 수준을 결정합니다.
IEC 표준은 안전 수명 주기로 알려진 개념을 정의합니다. 안전 수명주기는 완화를 위해 SIS를 사용해야하는 위험을 이해하기 위해 모든 프로세스 위험을 식별하고 분석하는 반복 가능한 프레임 워크를 제공합니다. 설계 상, 이것은 End Point가있는 선형 프로세스가 아니라 순환 프로세스입니다. 공정 설계, 작동 조건 또는 장비의 변경 사항은 변경 사항이 제대로 구현되었는지 확인하기 위해 처음으로 돌아 가야합니다.
4 SIL 계산 단계
|
SIF의 최소 RRF를 결정합니다. 이것은 위험의 빈도 (SIS 제외)를 허용 가능한 빈도로 나눈 값입니다. 최소 RRF가 알려지면 SIF의 목표 SIL 레벨은 SIL 테이블에서 얻을 수 있습니다. SIF는 다른 목표 SIL 수준을 가질 수 있습니다. |
각 SIF가 목표 SIL 레벨에 해당하는 PFD를 갖도록 SIS를 설계하십시오.
|
SIF의 전체 PFD는 SIL 계산으로 결정 됩니다 . 그런 다음 SIF의 RRF를 필요한 최소 RRF와 비교할 수 있습니다 (RRF = 1 / PFD를 기억하십시오.). 필요한 최소 RRF보다 크면 SIF로 충분합니다. |
SIL 결정에는주의가 필요합니다. 따라서 SIL 평가 소프트웨어 / SIL 계산 소프트웨어를 선택할 때도 주의해야합니다. 이상적으로는 소프트웨어가 SIL 계산에만 집중할뿐만 아니라 전체 안전 수명주기 분석을 지원해야합니다.
Operation & Maintenance
• Sensor validation(센서 유효성)
• Partial stroke test(밸브 조절시험)
• Proof test(제어관련설비 정기 성능시험)
• Override(bypass)
- Start-up override(logic solver) : 제한된 시간 동안만 동작시킬 것 !
- Enable Key-switch를 그룹별로 둘 것.
- Override On 표시를 그룹별로 둘 것.
- 다수의 Override를 Reset시킬 General keyswitch를 둘 것.
SIL 계산 예시
☞ HAZOP, LOPA로 SIL 값 구하기 예시
| 결론 및 참고자료 |
1 화학공장의 위험성을 제어하기 위헤 국내법에서 요구하고 인는 PHA (공정위험성평가)와 더불어 LOPA와 SIL의 적용이 필요한 시기이다.
IEC 61511에서 공장에 SIS를 적용하기 위한 전체적인 절차를 상세하게 설명하고, 정의된 SIL 등급에 따라 요구되어지는 SIS의 구조를 명확히 설명함에 따라 사업주는 공장안전에 대해 보다 쉽게 접근할 수 있게 되었다. 따라서 안전관련 국제 규격인 IEC61511에 설명된 SIS와 SIL의 개념의 정확한 이해를 통해 사업주, Licensor, 설계회사 등은 화학공정의 신뢰도 향상에 노력 필요하겠다.
2 SIS에 대한 요약
• SIS를 적용하지 않고 PHA만 적용된 공정 플랜트에 대해 허용가능한 위험수준 이상인 공정에만 "SIL 등급"이됩니다.
• SIL 등급 위험은 SIS에 구현 된 SIF로 완화되어야합니다.
• 각 위험의 SIL 레벨은 각 SIF의 필수 목표 위험 감소 계수를 계산하여 결정됩니다.
• 공정 플랜트의 일부 위험은 다른 위험보다 높은 SIL 수준을 갖습니다.
• 허용 가능한 위험 수준을 달성하려면 각 SIF가 필요한 목표 SIL 수준에 해당하는 PFD를 갖도록 SIS를 설계해야합니다.
• SIL 등급 장치나 SIL 등급 제어 시스템 같은 것은 없습니다. 우리는 SIL 등급 송신기나 SIL 등급 제어 시스템을 구매하지 않습니다. 대신에 "SIL 환경에서 사용하기에 적합한" 오류율 값이 게시된 구성 요소를 구매합니다.
3 참고자료
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