Wybór przełączników poziomu punktowego z certyfikatem Ex i SIL2 dla silosów na proszek na obszarach zagrożonych wybuchem

Dylemat wyboru: podwójne ograniczenia ochrony przed wybuchem i bezpieczeństwa funkcjonalnego

W zastosowaniach chemicznych, farmaceutycznych, przetwórstwa żywności i górnictwa monitorowanie poziomu w silosach proszkowych często stanowi trudny problem wyboru: the device must simultaneously satisfy explosion protection certification for hazardous areas and functional safety integration into Safety Instrumented Systems (SIS) for overfill prevention or dry-run protection.

Zastrzeżenia przeciwwybuchowe: nie podpalają atmosfery; certyfikacja SIL: działa niezawodnie, gdy jest to wymagane.Złożoność selekcji znacznie wzrasta.

Przykładowo ryzyko wybuchu pyłu IEC 60079 klasyfikuje obszary niebezpieczne na strefy (strefa 20/21/22 dla pyłu, strefa 0/1/2 dla gazu).Ex d ognioodporneJednocześnie bezpieczeństwo funkcjonalne zgodnie z normą IEC 61508 wymaga, aby urządzenie wiarygodnie wykonywało działania bezpieczeństwa (np.wywołanie sygnału alarmowego lub wyłączenie zasilacza) na żądanie, gdzie poziom SIL bezpośrednio określa prawdopodobieństwo awarii urządzenia na żądanie (PFD).

Soliphant M FTM50 zapewnia ścieżkę do spełnienia obu ram certyfikacji.

Współistnienie certyfikacji Ex i SIL2: Warunki wykonalności technicznej i konfiguracji

Nie wszystkie wersje FTM50 z certyfikatem Ex obsługują bezpieczeństwo funkcjonalne SIL2.

Zgodnie z kartą danych bezpieczeństwa funkcjonalnego firmy Endress+Hauser, funkcja SIL2 dla FTM50 jest ważna tylko w następujących warunkach::

• Elektroniczny wkład: FEM58 (wydajność NAMUR według IEC 60947-5-6)

• Kod zamówienia: Specyficzne warianty (FTM50-xxxxx8xxxRx / xxxxx8xxxSx)

• Tryb bezpieczeństwa: MAX (zapobieganie przepełnianiu) lub MIN (chronienie przed suchem)

• Architektura: 1oo1D (jednoradny kanał z wewnętrzną diagnostyką i wyjściem awarii)

W konfiguracji SIL2 kluczowe wskaźniki niezawodności dla FTM50 obejmują::

• Prawdopodobieństwo niepowodzenia na żądanie (PFD_av): 2,09 × 10−4 (T1 = 1 rok)

• Bezpieczna frakcja awarii (SFF): 91%

• Średni czas między awariami (MTBF_tot): 184 lata

Oznacza to, że w trybie o niskim zapotrzebowaniu wymagającym corocznego badania bezpieczeństwa prawdopodobieństwo awarii funkcji bezpieczeństwa jest kontrolowane na bardzo niskim poziomie,spełniające wymagania ilościowe dla większości wniosków SIL2.

Odpowiedź i ograniczenia typów ochrony przeciwwybuchowej

FTM50 obsługuje wiele typów ochrony przeciwwybuchowej, ale różne typy mają różne granice procesu:

Ważne ograniczenie: Przy wyborze FEM58 (obowiązkowy dla SIL2) z ognioodporną obudową Ex de, górna granica temperatury otoczenia wynosi +60°C, zamiast standardowych +70°CW przypadku miejsc o wysokiej temperaturze otoczenia (np. latem na Bliskim Wschodzie lub w pobliżu źródeł ciepła) należy uwzględnić tę temperaturę w obliczeniach selekcji.

Ponadto niektóre wersje Ex obsługują tylko górną granicę temperatury procesu 150 °CW przypadku zastosowań wymagających zarówno średniej temperatury 280°C, jak i specjalnej ochrony Ex należy zwrócić się do odpowiednich instrukcji bezpieczeństwa (dokument XA) w celu weryfikacji.

Wartość funkcji diagnostycznych w konfiguracji SIL2

The FEM58 electronic insert includes a test button that simulates fork coverage to verify communication and signal integrity between the sensor and the isolating amplifier without changing actual levelJest to szczególnie cenne w przypadku okresowych badań dowodowych w pętlach bezpieczeństwa SIL2.

Z punktu widzenia bezpieczeństwa procesów ta funkcja samotestowania obniża koszty badań i poprawia wykonalność częstotliwości badań, co obniża łączną wartość PFD.

Zalecenia projektowe i lista kontrolna

Przy wyborze FTM50 w warunkach podwójnych ograniczeń Ex+SIL2 należy zweryfikować następujące elementy:

1. Klasyfikacja obszarów niebezpiecznych: Potwierdzenie strefy pyłowej (strefa 20/21/22) w stosunku do strefy gazowej (strefa 0/1/2), lub mieszanej klasyfikacji

2. Temperatura procesu vs. zgodność wersji Ex: Sprawdź, czy wersja o wysokiej temperaturze (280°C) jest kompatybilna z wybranym typem ochrony Ex

3. Temperatura otoczenia w porównaniu z typem obudowy: W przypadku FEM58 górna granica w wersji Ex de wynosi 60°C

4. Dokładność kodu zamówienia: Zdolność SIL2 jest specyficzna dla kodu; potwierdzenie za pośrednictwem konfiguracji produktu

5. Zbieranie i przestrzeganie podręcznika bezpieczeństwa (SD206F): Instalacja, uruchomienie i badania bezpieczeństwa muszą być zgodne z instrukcją bezpieczeństwa

Wniosek

Soliphant M FTM50 obejmuje zarówno ochronę Ex (wielo-strefowa ochrona gazu/pyłu), jak i bezpieczeństwo funkcjonalne SIL2 w jednym urządzeniu, zmniejszając liczbę interfejsów i złożoność systemu.precyzyjne dopasowanie parametrów procesu, typ ochrony Ex, wersja elektroniczna wkładu (FEM58),Kodeksowanie i kodeksowanie jest niezbędne w trakcie wyboru, aby osiągnąć podwójny cel: "ochronę przed zapłonem i wiarygodne działania bezpieczeństwa" w miejscu instalacji..