Funktionale Sicherheit
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Funktionale Sicherheit Funktionale Sicherheit in der Prozessinstrumentierung mit Einstufung SIL Fragen, Beispiele, Hintergründe

Safety Integrity Level 08 - 12 Low and High Demand Mode 11 Welche Geräte werden bei welchem SIL eingesetzt? 12 Zwei SIL 2-Geräte redundant - ist das automatisch SIL 3? 12 Ist ein möglichst hoher SIL vorteilhaft? 16 Ist eine IEC 61508/61511-gerechte Anlage vorteilhaft? 16 Was kann beurteilt werden? 16 Welche Bescheinigungen sind notwendig? 17

Vorwort Seit dem Inkrafttreten der IEC 61508 ist das Thema “Funktionale Sicherheit” in der Prozessindustrie sehr stark in den Vordergrund getreten. Oftmals wird nur der Ausdruck SIL verwendet. Was aber genau ist eigentlich SIL? In dieser Broschüre möchten wir einen ersten Überblick über das Thema geben - und das ganz mit dem Schwerpunkt der Instrumentierung für die Prozesstechnik. Wir möchten das grundlegende Verständnis darstellen und dabei nicht zu sehr die Normensprache benutzen. Für den Experten mögen daher manche Beschreibungen möglicherweise zu ungenau oder zu oberflächlich erscheinen...

Gefahren und Risiken Im täglichen Leben sind wir ständig den verschiedensten Gefahren ausgesetzt. Die Bandbreite dieser Gefahren reicht bis hin zu schweren Katastrophen, die schwere Schäden an Gesundheit und Umwelt zur Folge haben kön nen. Nicht immer haben wir die Möglichkeit, einer Gefahr und den damit verbundenen Risiken aus dem Wege zu ge hen. So lebt beispielsweise eine hohe Anzahl der Weltbevölkerung mit den Gefahren von Erdbeben oder Über schwemmungen. Schutzmaßnahmen gegen die Ereignisse gibt es nicht; Schutzmaßnahmen für die drohenden Folgen von solchen Ereignissen allerdings schon...

Welche Arten von Schutzmaß nahmen typischerweise existieren und in welcher Reihenfolge sie einzuordnen sind, ist aus dem rechts abge bildeten Ebenenmodel ersichtlich: Maßnahmen, um ein Risiko zu reduzieren, können teilweise sehr einfach - aber auch sehr komplex sein. Beispiele: Die gesamte Risikoreduzierung ergibt sich aus den Maß nahmen der einzelnen Schutzebenen und muss letz tendlich ein akzeptables Restrisiko ergeben. • Bauliche Maßnahmen (z. B. Betonmauern um Produk tionsanlagen bauen) • Gefahrenverteilung • Evakuierungspläne • Sicherheitsgerichtete Steuerungs- und Schutzeinrichtungen...

Funktionale Sicherheit Was bedeutet Funktionale Sicherheit? Systeme der Automatisierungstechnik übernehmen immer mehr sicherheitsrelevante Aufgaben. So werden heute Prozesse, von denen eine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgeht, von Sicherheitssystemen überwacht. Diese grei fen im Störfall in den Prozess ein und können das Risiko eines gefährlichen Zustandes reduzieren. Die Funktionale Sicherheit ist das korrekte Funktionieren dieser Einrichtungen. Bisher gab es nationale Standards für die Planung, den Bau und den Betrieb von sicherheitsbezogenen Systemen (SBS). So konnten sich...

Funktionale Sicherheit Sicherheitsbezogenes System (SBS) Für wen ist die IEC 61508 relevant? Anhand einer Gefährdungs- und Risikoanalyse können die Gefahren ermittelt werden, die von einer Anlagen und deren zugehörigen Steuerungssystemen ausgehen. Dadu rch wird analysiert, ob funktionale Sicherheit erforderlich ist, um einen angemessenen Schutz gegen mögliche Gefährdungen zu gewährleisten. Sollte das der Fall sein, müssen die zugehörigen Konzepte in angemessener Art und Weise in die Entwicklung dieser Anlage mit einfließen. Die IEC 61508 definiert angemessene Methoden, um funk tionale...

Safety Integrity Level Von Anlagen oder Anlagenteilen gehen unterschiedliche Risiken aus. Somit steigern sich mit zunehmendem Risiko auch die Anforderungen an die Fehlersicherheit des sicherheitsbezogenen Systems (SBS). Die Normen IEC 61508 und IEC 61511 definieren dabei vier unterschiedliche Sicherheitsstufen, welche die Maßnahmen zur Risikobeherrschung dieser Komponenten beschreiben. Diese vier Sicherheitsstufen sind die sogenannten Safety Integrity Level - SIL. Je höher der Zahlenwert des Safety Integrity Level (SIL) ist, desto größer ist die Risikoreduzierung. Der SIL ist somit das Maß...

Safety Integrity Level Ein kleines Beispiel... ...wie es zu einer Einstufung einer Sicherheitsintegritäts stufe (SIL) kommen kann: In einem Chemiebetrieb soll eine neue Produktionsanlage gebaut werden. Das zur Herstellung des chemischen Produktes angewandte Verfahren gibt den konstruktiven Aufbau der Anlage weitestgehend vor. Da grundsätzlich mit dem Betrieb einer solchen Anlage eine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgehen kann, müssen mögliche Risiken und Auswirkungen betrachtet und gegebenenfalls angemessene Schutzmaßnahmen in das Projekt einfließen. Exemplarisch soll hier als Anlagenteil...

Safety Integrity Level Da sich die Anwendungen in der Prozess- und Fertigungsindustrie wesentlich unterscheiden, werden auch unterschiedliche Anforderungen an das sicherheitsbezogene System (SBS) gestellt. Aus diesem Grund gibt es für jede dieser beiden Industriezweige ein unterschiedliches System, in dem die Anforderungsrate an das SBS festgelegt ist. Dabei unterscheidet man die Systeme anhand der Wahrscheinlichkeit bei Fehlern auf Anforderung des SBS (PFD, Probability of Failure on Demand). Low Demand Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate an das Sicherheitssystem. Das...

Safety Integrity Level Wen betrifft die SIL-Klassifizierung? Bei Anlagen, die sicherheitstechnische Auflagen erfüllen müssen, sind die Beteiligten aus unterschiedlichen Grün den betroffen: Welche Geräte werden bei welchem SIL eingesetzt? Um ein Level (SIL 1 - 4) erreichen zu können, muss das gesamte sicherheitsbezogene Syszem (SBS) die Forderun gen für die systematischen Fehler (insbesondere Software) und die zufälligen Fehler (Hardware) erfüllen. Somit muss • Anlagenbetreiber das Berechnungsergebnis des gesamten SBS dem geforder Stellen die Anforderung an die Lieferanten der sicherten SIL...