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    玻璃鋼冷卻塔功能安全標準和注意事項

    您對“玻璃鋼冷卻塔功能安全”一詞的理解程度如何?您能描述為什么存在專門針對玻璃鋼冷卻塔功能安全的國際標準,這些標準的哪些部分適用于工程或管理活動以及需要采取哪些措施來確保合規性?
     
    眼前的問題是安全調節器容易犯規的危險。盡管遵守玻璃鋼冷卻塔功能安全標準不是法律要求,但監管機構廣泛認為它們代表了“最佳實踐”。在我國,安全法規通常不是規定性的,而是要求加工廠的操作人員采用最佳實踐來管理其操作的安全性。
     
    因此,越來越需要證據證明實踐確實已在我國的流程設施中采用。證明對玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的工程和管理方面的合規性可以提供明確的,書面的和可審核的證據。
     
    但是,企業尋求符合玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的動機更為積極,這是出于某種原因而代表的最佳實踐。符合標準的公司將從全面,“聯合”和先進的安全管理方法中受益。
     
    這樣做的原因是,這些標準不僅僅包含狹窄的工程指導。同樣重要的是必須執行的管理實踐,以確保初始和持續的合規性。
     
    在這方面,玻璃鋼冷卻塔功能安全標準與質量標準有很多共同點,它們要求合規的公司指定并采用系統的,可審核的管理方法。換句話說,合規性要求實施“管理系統”,以規范安全儀表系統的整個生命周期。
     
    在進行與安全儀表系統的規格,設計,安裝和驗證有關的工程任務的同時,必須進行管理活動,以確保例如供應商的充足性,人員的能力和所執行任務的記錄。達到并保持對玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的合規性不僅有助于企業確保其運營的安全性,而且可以確保他們有效地管理其運營。
     
    玻璃鋼冷卻塔功能安全

    管理化學加工行業中的風險
    IEC 61508:2010玻璃鋼冷卻塔功能安全標準將安全定義為“無不可接受的風險”。該定義意味著要符合標準,既需要了解當前的風險水平,也需要確定這些風險是否可以接受。
     
    在化學過程工業中,工廠所有者需要系統地評估其過程操作的風險,并為這些風險的可接受性定義標準。
     
    工程風險定義為危險事件發生頻率和與事件相關的后果的乘積。因此,可以通過減少危險事件發生的頻率或將發生的任何后果減少到最低程度來降低風險水平。
     
    當然,精心設計的加工廠旨在通過采用良好工程實踐(GEP)來最大程度地降低風險。設計人員可以合并多個獨立的保護層,以減少危險事件的發生頻率或后果。
     
    此類保護層的示例包括泄壓閥(結合適當的排放氣體處理方法),工廠的過程控制系統或可減少泄漏蔓延的物理屏障(例如障壁)。
     
    這些傳統的風險控制措施在今天和以往一樣有效。玻璃鋼冷卻塔功能安全標準認可了此類降低風險的措施,并允許加工廠業主因相關的風險降低而獲得贊譽。
     
    已經開發了諸如保護層分析(LOPA)之類的正式技術,可以對現有保護層進行系統評估,并量化它們帶來的風險降低。下面顯示了LOPA中通??紤]的保護層。
     
    保護層被認為是LOPA的玻璃鋼冷卻塔功能安全性
    圖1:在LOPA中考慮的保護層
    在考慮了現有保護層之后,可以通過實施安全儀表系統來進一步降低風險。 IEC 61508:2010和相關的玻璃鋼冷卻塔功能安全標準經過專門設計,以確保此類系統(和組件設備)在其整個生命周期內均得到正確的工程設計和管理。符合標準可確保在實踐中切實實現針對安全儀表系統所要求的降低風險的水平。
     
    玻璃鋼冷卻塔功能安全和安全儀表系統
    行業從業人員將傳感器,邏輯控制器和最終元件(可能是致動閥或電動機啟動器)的組合稱為安全儀表系統,儀表安全系統,安全完整性等級(SIL)回路,自動保護系統或與安全相關的系統。在本文的其余部分,我們將繼續使用術語“安全儀表系統”或“ SIS”。
     
    IEC 61508:2010標準將玻璃鋼冷卻塔功能安全定義為“與過程及其過程控制系統相關的整體安全的一部分,該過程取決于安全儀表系統和其他風險減少措施的正確運行”。重點放在“安全儀表系統的正確運行”上,一旦其他降低風險措施獲得認可。 (請參見圖2)。
     
    圖2:SIS和其他保護層
    圖2:SIS和其他保護層
    ``為了實現玻璃鋼冷卻塔功能安全,安全儀表系統必須按設計工作,并且成功的可能性很高。換句話說,玻璃鋼冷卻塔功能安全性意味著一旦考慮了所有現有的保護層,實際上就可以實現SIS所需的額外降低風險的因素。
     
    因此,玻璃鋼冷卻塔功能安全是指定,設計,安裝和維護SIS的主要目標。為了達到可接受的玻璃鋼冷卻塔功能安全水平,SIS的工程和管理都必須在其整個生命周期內均符合標準。
     
    同樣重要的是要強調的是,僅當聲稱的SIS風險降低等于或大于10的情況下,才需要符合IEC 61508:2010和相關標準。大幅降低了安全儀表系統的風險。
     
    每個數量級的降低稱為“安全完整性等級:”或“ SIL”。隨著SIL水平的提高,玻璃鋼冷卻塔功能安全標準要求越來越嚴格的工程和管理流程。
     
    安全儀表系統不是過程控制系統
    安全儀表系統不同于過程控制系統。它們旨在提供“最終保護層”,以防止在發生危險事件時對人或環境造成傷害。
     
    安全儀表系統與過程控制系統的不同之處在于,它需要以不頻繁的間隔以高且可預測的成功概率進行操作。相反,過程控制系統被設計為連續運行,以將過程變量保持在預定義的范圍內。
     
    安全儀表系統位于過程工廠及其相關過程控制系統的“頂部” –僅在需要響應危險事件以防止事故發生時才起作用。對安全儀表系統的需求是斷斷續續的,因此需要對其進行維護并定期進行測試。
     
    這是標準要求的關鍵特征。安全儀表系統必須在需要時按預期方式工作-成功的可能性很高。玻璃鋼冷卻塔功能安全標準提供了一個框架,用于量化和證明SIS在需要時可以按預期工作的概率。
     
    如前所述,過程控制系統還可以提供保護層以防止傷害。但是,它們不得用作SIS,要求降低的風險系數不得超過10。
     
    安全生命周期
    玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的關鍵特征是安全儀表系統的安全生命周期的概念。 (請參見圖3)。
     
    玻璃鋼冷卻塔功能安全生命周期
    圖3:安全生命周期(IEC 61511:2003)
    安全生命周期的概念來自對導致事故的SIS故障的大量研究。 HSE *的一項權威研究表明,SIS規范不完善是此類系統發生故障的44%的根本原因。另外有21%是由于調試后的更改所致。
     
    *失控:控制系統為什么出故障以及如何防止故障;我國謝菲爾德市健康與安全主管,1995年。
     
    因此,安全生命周期的概念解決了與安全儀表系統有關的工程和管理問題。 SIS安全生命周期的管理至關重要,以確保不僅在需要的地方設計和安裝安全儀表系統,而且還確保它們在從規范到退役的整個安全生命周期中達到所需的玻璃鋼冷卻塔功能安全級別。
     
    管理活動和玻璃鋼冷卻塔功能安全
    大多數管理人員將了解并熟悉玻璃鋼冷卻塔功能安全的工程方面。諸如“ HAZOP”,“投產計劃”甚至“ FMEDA”和“ LOPA”之類的術語是現代加工廠設計和運營語言的組成部分。但是,有多少管理人員熟悉實現玻璃鋼冷卻塔功能安全所必需的管理活動?
     
    玻璃鋼冷卻塔功能安全管理活動是符合標準的絕對要求。必須在SIS安全生命周期的所有階段以及整個SIS供應鏈中全面應用它們。他們涉及與SIS實施相關的每個人,每個公司和每個活動。
     
    ``玻璃鋼冷卻塔功能安全管理活動在該標準的幾個規定部分之一中進行了描述:IEC61508:2010第1部分第6節。盡管只有三頁,但這部分似乎引起了極大的困擾。
     
    為了確保玻璃鋼冷卻塔功能安全而需要進行的管理活動的示例包括:
     
    宣布實現玻璃鋼冷卻塔功能安全的全面政策和策略;
    清楚地將責任分配給負責人;
    保證和管理負責人的能力;
    適當的通訊管理;
    適當的供應商管理;
    適當的跟進和解決建議;
    危險事故報告和分析;和
    適當地管理文件。
     
    提防``隱藏''的安全儀表系統
    遵守玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的最終責任在于最終用戶,即擁有并依賴安全儀表系統的實體。最終用戶不僅必須確保按照安全功能標準操作安全儀表系統,而且必須在運行之前正確指定,設計和安裝它們。
     
    這就要求有一個整體的觀點,不僅要考慮此類系統的安全生命周期,而且要對創建此類系統所涉及的供應鏈進行嚴格的管理。 (請參見圖5)。
     
    安全生命周期功能
    圖4:合規性需要同時考慮安全生命周期和供應鏈
    安全儀表系統可以直接進入過程工廠,而最終用戶甚至不會意識到這一點。最終用戶應注意與包裝設備(如研磨機,離心機,惰化系統,鍋爐,燃燒器,真空泵或制氮機)配套的安全儀表系統。
     
    其中有多少配備了液位變送器,溫度變送器或氧氣分析儀? SIS可以防止什么?如果在需要時SIS失敗,后果將是什么?
     
    安全儀表系統也可能作為ATEX兼容設備包的一部分出現在未宣布的站點上。 ATEX設備供應商可以使用溫度變送器來確保例如泵殼或軸承的表面溫度不超過特定ATEX認證要求的規定閾值溫度。
     
    設備供應商有責任確保其設備適用于指定的ATEX區域分類,但最終用戶應負責確保任何安全儀表系統都符合目的,實際上具有所需的性能特征并得到維護和管理正確-如果最終用戶不這樣做,則是最終用戶應承擔責任。
     
    尋找正確的解決方案
    玻璃鋼冷卻塔功能安全標準將保留下來,為了證明過程工廠安全中的“最佳實踐”,對標準的遵守證明將繼續至關重要。
     
    最終用戶了解這一點,但是經常缺乏確保其操作合規所需的知識和資源。不遵守規定不僅會招致對安全監管者的犯規風險,而且還代表失去了實施最先進的安全管理方法的機會。
     
    遵守玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的要求因相關的安全生命周期階段以及公司在供應鏈中所處的位置而異。精心設計的玻璃鋼冷卻塔功能安全管理系統會根據這些原則指定合規性要求。
     
    BPE與我們的合作伙伴SISLYNX合作,可以提供系統化,全面的玻璃鋼冷卻塔功能安全管理系統,以經濟高效地符合玻璃鋼冷卻塔功能安全標準。使用此系統,我們可以:
     
    提供獨立的“健康檢查”,以幫助最終用戶證明已經安裝的任何安全儀表系統都符合玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的工程和管理要求,或者確定可能存在的不足之處并提出糾正措施;
    提供獨立的質量檢查,以確保按照標準要求正確指定,設計和安裝新的安全集成系統;
    提供持續的合規管理,包括維護和證明測試,記錄保存,文檔控制和審查;和
    提供全面且可審核的證據,證明已建立符合標準要求的管理流程。
    許多公司已采取措施來遵守玻璃鋼冷卻塔功能安全標準,但是,常常是由于對所需(或不需要)的要求的缺乏理解而使這些努力受挫。管理人員應問自己是否確定是否需要遵守法規。
     
    如果需要合規性,那么實際上是否可以實現合規性?如何證明這一點?依靠對玻璃鋼冷卻塔功能安全標準的不完全理解不再是可接受的選擇。
     

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