Os Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS) são cruciais na indústria moderna, especialmente em setores de alto risco, como as indústrias química, energética e petroquímica.O nível de integridade da segurança (SIL) é um indicador fundamental para medir a segurança e a fiabilidade do SIS..
Dado que a SIL 3 tornou-se um tema frequentemente discutido nos sistemas críticos para a segurança, é particularmente importante compreender a definição, os níveis e as aplicações da SIL,bem como o significado específico e os cenários aplicáveis da SIL 3Este artigo irá ajudá-lo a compreender plenamente a relação entre o SIS e o SIL, concentrando-se na importância do SIL 3, visando ajudá-lo a fazer escolhas adequadas em aplicações práticas.
Um Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) é um sistema concebido para implementar uma ou mais Funções Instrumentadas de Segurança (SIF).
Composto por instrumentos de medição, controladores lógicos, atuadores, elementos de controlo final e software de aplicação relacionado,A principal tarefa do SIS consiste em monitorizar as operações dos processos e tomar medidas oportunas para prevenir acidentes quando ocorrem perigos.
Uma função de segurança instrumentada (SIF) é uma função de segurança específica realizada por um SIS que é utilizada para monitorizar as condições de insegurança no processo e tomar as medidas de controlo correspondentes,como desligamento de emergência, corte de energia e activação dos dispositivos de alívio de pressão.
Nas definições acima, encontramos um certo grau de "definição circular".e um sistema equipado com instrumentos de segurança é utilizado para implementar funções equipadas com instrumentos de segurançaEsta definição circular aponta para a relação de interdependência entre o sistema e as suas funções.Esta forma de definição ajuda-nos a compreender a estreita ligação e o caminho de implementação entre o sistema e as suas funções.
O nível de integridade de segurança (SIL) é uma medida da capacidade de uma função instrumentada de segurança (SIF) reduzir riscos específicos.
Existem quatro níveis de SIL, que vão do SIL 1 ao SIL 4, sendo o SIL 4 o nível mais elevado, indicando a menor probabilidade de falha e a maior fiabilidade do sistema.Quanto mais elevados forem os requisitos de segurança do sistema,, permitindo-lhe operar em ambientes mais complexos e perigosos.
Os níveis de SIL estão tipicamente associados a PFDavg (Probabilidade média de falha perigosa sob demanda) e PFH (Frequência de falha perigosa por hora).Cada nível SIL tem requisitos normalizados correspondentes, do seguinte modo:
Estes níveis ajudam as equipas de projecto a avaliar os requisitos de fiabilidade e os níveis de segurança exigidos do sistema.
Diferença entre SlL, SlF& SlS
| Condições | SIL | SIF | SIS |
|---|---|---|---|
| Definição | O nível de integridade de segurança (SIL) é uma medida da fiabilidade de uma função de segurança para prevenir falhas e reduzir riscos. | Uma função instrumentada de segurança (SIF) é uma ação específica realizada por um sistema instrumentado de segurança (SIS) para manter um processo seguro. | Um Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) é um sistema com múltiplas funções de segurança (SIF) para monitorizar e controlar processos de segurança. |
| Níveis/Componentes | O SIL tem quatro níveis (SIL 1 a SIL 4), sendo o SIL 4 o nível de segurança mais elevado e o SIL 1 o mais baixo. | Um SIF usa sensores para detectar perigos, um solucionador lógico para tomar decisões e elementos finais como válvulas para garantir a segurança. | Um SIS inclui todo o hardware e software, como sensores e atuadores, necessários para desempenhar funções de segurança. |
| Propósito/Exemplo | Os níveis de SIL especificam o desempenho exigido a um FIS para reduzir o risco. | Exemplos de SIF incluem funções de desligamento de emergência, ativação da supressão de incêndio ou sistemas de alívio de pressão. | O SIS foi concebido para prevenir impactos perigosos através da instalação, exploração e manutenção. |
| Relação | Medida da fiabilidade e do desempenho exigidos de um FIS. | Função específica desempenhada pelo SIS para garantir a segurança. | O sistema completo que engloba múltiplos FIS. |
| Papel fundamental | Determinar o nível de segurança exigido. | Executar ações de segurança específicas para mitigar os perigos. | Implementar e gerir funções de segurança. |
De acordo com as normas IEC 61511 e VDI/VDE 2180-1, existem algumas funções de segurança de baixa integridade (LIF) que não exigem proteção de alta integridade.Estas funções têm um factor de redução de risco (RRF) inferior a 10 e normalmente não precisam de ser implementadas nos sistemas de segurança.
Apesar de estas funções de segurança não exigirem camadas complexas de protecção do SIS, elas assumem ainda certas responsabilidades de segurança básicas.e SIL-1 são geralmente considerados cenários de baixo riscoNestes cenários, as funções como a activação e desligamento podem ser completadas através dos sistemas de controlo existentes sem o apoio de sistemas de segurança de alta integridade.
A concepção e aplicação destas funções de segurança de baixa integridade são razoáveis, especialmente tendo em conta o potencial problema de "supercarga" que os sistemas de alta integridade podem enfrentar.A realização destas funções com suficiente fiabilidade através de sistemas de controlo pode não só satisfazer os critérios de aceitação de riscos, mas também evitar investimentos excessivos.
O padrão IEC define SIL-a e SIL-0, enquanto o VDI/VDE fornece alternativas para SIL-0 e SIL-1#.São essencialmente funções de segurança de baixa integridade., exigindo um baixo factor de redução de risco (< 10) e não necessitando de ser implementado em sistemas de segurança.
SIL 3 é um dos níveis de integridade de segurança definidos na norma IEC 61508.000 para falhas sob demanda e uma probabilidade de falha de 10−8 - 10−7 por horaO SIL 3 é tipicamente aplicado em ambientes de alto risco, como petroquímica, processamento químico e usinas de energia.A importância da SIL 3 reside na sua capacidade de reduzir eficazmente os riscos associados a perigos específicos a um nível aceitável..
Embora os equipamentos SIL 3 possam parecer redundantes, especialmente em ambientes de baixo risco, a utilização de equipamentos SIL 3 pode trazer melhorias significativas de segurança em certos casos.Pode alargar o intervalo de ensaio à prova de T (tempo de verificação do ensaio), melhorando assim a eficácia da detecção de falhas ocultas.
O SIL 3 não é classificado para equipamentos individuais, mas para as funções desempenhadas pelo equipamento, garantindo que possa fornecer garantias de segurança suficientes em ambientes de alto risco.Para selecção de equipamentoO SIL 3 implica requisitos de fiabilidade mais elevados e um design redundante, e o equipamento é geralmente mais caro.
A implementação e a manutenção da SIL 3 exigem investimentos adicionais.o que implica custos adicionais de formação e gestão do pessoalAlém disso, o equipamento SIL 3 tem normalmente requisitos de projeto e ensaio mais elevados, pelo que o seu custo é mais elevado do que o dos equipamentos convencionais.
No entanto, o custo do SIL 3 vale a pena em comparação com os riscos e perdas potenciais.O custo da não implementação da SIL 3 pode exceder em muito o custo da implementaçãoO SIL 3 não só pode melhorar a segurança do sistema, mas também reduzir a probabilidade de acidentes, garantindo a segurança do pessoal, do equipamento e do ambiente durante o processo de produção.
A classificação do SIL não é apenas uma questão técnica, mas também um processo de gestão de riscos abrangente.Os riscos potenciais no processo podem ser sistematicamente analisadosA selecção do nível de SIL deve considerar o tipo de risco, a probabilidade de ocorrência, as consequências dos acidentes e os níveis de redução de risco necessários..
Ao conceber um SIS, é crucial distinguir entre componentes críticos para a segurança e componentes não críticos para a segurança.Os componentes críticos para a segurança referem-se às variáveis e ações de medição essenciais para a segurança, tais como sensores de temperatura e pressão e sistemas de desligamento de emergência.são aqueles que não afetam directamente a segurança do sistema e não têm impacto directo na segurança do processo.
As normas GB/T 21109.1-2022 detalham o quadro e os requisitos para a concepção do SIS,Auxiliar as empresas a respeitarem as especificações de projeto científicas e sistemáticas ao implementarem o SIS para garantir o cumprimento dos requisitos funcionais e do nível SIL.
Os níveis de SIL, especialmente SIL 3, podem melhorar eficazmente a segurança do sistema quando aplicados em ambientes de alto risco.É crucial para prevenir acidentes de segurança, reduzindo os riscos e assegurando a segurança da produção em cenários específicos.
Ao decidirem adoptar a SIL 3, as empresas deverão considerar de forma abrangente a avaliação dos riscos, a análise custo-benefício e as garantias de segurança a longo prazo.Com o desenvolvimento da tecnologia industrial, a aplicação da SIL será promovida em mais domínios e as novas tecnologias e métodos melhorarão ainda mais a eficácia e a fiabilidade dos sistemas de segurança instrumentada.
