Czujniki temperatury i przetworniki ciśnienia SIL (Safety Integrity Level) – jak wybrać odpowiednie urządzenia?

Wymagania SIL dla czujników i przetworników do pomiaru ciśnienia i temperatury

W kontekście Safety Integrity Level (SIL), czujniki temperatury i przetworniki ciśnienia muszą spełniać specyficzne wymagania:

1. Niezawodność i wytrzymałość: Muszą być odporne na trudne warunki przemysłowe i zachowywać stabilność pracy.
2. Dokładność: Konieczna jest wysoka dokładność i powtarzalność pomiarów.
3. Redundancja: W zależności od poziomu SIL, może być wymagana redundancja, czyli zastosowanie wielokrotnych czujników dla zapewnienia ciągłości działania w razie awarii jednego lub kilku z nich.
4. Samodiagnoza: Urządzenia powinny mieć zdolność do samodzielnego diagnozowania problemów i alarmowania o usterek.

Zapewnienie zgodności z normami SIL

1. Wybór odpowiednich urządzeń: Należy dokładnie dobrać czujniki i przetworniki, które spełniają wymagane poziomy SIL. To obejmuje analizę specyfikacji technicznych oraz certyfikatów bezpieczeństwa.
2. Certyfikacja i testowanie: Regularne testowanie i certyfikacja urządzeń przez akredytowane organy są niezbędne do utrzymania zgodności z normami SIL. Testy te obejmują zarówno ocenę wydajności, jak i odporności na różne warunki eksploatacyjne.
3. Integracja systemowa: Urządzenia muszą być prawidłowo zintegrowane z całym systemem bezpieczeństwa. Oznacza to zapewnienie kompatybilności z innymi komponentami i systemami sterowania.
4. Szkolenia i procedury operacyjne: Ważne jest, aby personel obsługujący i konserwujący te urządzenia był odpowiednio przeszkolony i świadomy procedur związanych z SIL. Obejmuje to zarówno codzienną eksploatację, jak i reagowanie na sytuacje awaryjne.

Zapewnienie zgodności z normami SIL dla czujników temperatury i przetworników ciśnienia jest kluczowym elementem zapewnienia bezpieczeństwa w przemyśle. Wymaga to ścisłej współpracy między producentami urządzeń, inżynierami systemów bezpieczeństwa i operatorami przemysłowymi.

Czujniki, przetworniki i ograniczniki temperatury używane w systemach SIL

W dynamicznym świecie przemysłu, gdzie precyzja i niezawodność są niezbędne dla bezpieczeństwa, czujniki, przetworniki i ograniczniki temperatury używane w systemach Safety Integrity Level (SIL) muszą spełniać rygorystyczne wymagania. Aby zaspokoić standardy SIL, te urządzenia muszą odznaczać się wyjątkową dokładnością pomiaru, zapewniając tym samym precyzję krytyczną dla procesów przemysłowych. Stabilność tych urządzeń, szczególnie w długoterminowej perspektywie, jest równie ważna, aby zapewnić niezawodne działanie nawet w najtrudniejszych warunkach.

Wysokie standardy SIL wymagają również od tych urządzeń zaawansowanych funkcji samodiagnostycznych, umożliwiających szybkie wykrywanie i reagowanie na wszelkie nieprawidłowości. Czujniki, przetworniki i ograniczniki temperatury muszą być wykonane z materiałów odpornych na ekstremalne warunki środowiskowe, jakie często panują w przemyśle, oraz muszą być kompatybilne z innymi systemami bezpieczeństwa i sterowania. Dodatkowo, w zależności od specyfiki aplikacji, mogą być wymagane certyfikaty takie jak ATEX/IECEx dla stref zagrożonych wybuchem.

Kluczowym produktem w tej dziedzinie jest ogranicznik i monitor temperatury bezpieczeństwa safetyM, część marki JUMO Safety Performance, która zapewnia zaawansowane rozwiązania bezpieczeństwa funkcjonalnego. JUMO safetyM STB/STW jest certyfikowany do poziomów SIL 2/3, zapewniający wysoką niezawodność w wymagających aplikacjach. Rezystancyjne czujniki temperatury Pt100 i termopary z certyfikacją SIL mogą być bezpośrednio podłączone do tego urządzenia, co ułatwia implementację systemów bezpieczeństwa bez konieczności stosowania dodatkowych przetworników.

W zakresie przetworników temperatury, JUMO oferuje zaawansowane urządzenia takie jak dTRANS T06 Ex i dTRANS T07, które są przystosowane do pracy w środowiskach zagrożonych wybuchem i posiadają dopuszczenie SIL. Te przetworniki, dzięki uniwersalnym wejściom pomiarowym, są wszechstronne i mogą być stosowane w różnych warunkach przemysłowych, oferując niezawodność i precyzję wymaganą w krytycznych procesach produkcyjnych.

Przetworniki ciśnienia z certyfikatem SIL

W przemyśle, gdzie dokładność i bezpieczeństwo są nierozerwalnie powiązane, przetworniki ciśnienia w systemach Safety Integrity Level (SIL) są niezbędne do monitorowania i ochrony krytycznych procesów. Aby spełnić wymogi standardów SIL, przetworniki ciśnienia, podobnie jak czujniki temperatury, muszą wykazywać się nadzwyczajną dokładnością, stabilnością działania oraz niezawodnością. Istotne cechy przetworników ciśnienia w kontekście SIL obejmują ich zdolność do utrzymywania wysokiej dokładności pomiarów na długie okresy (nieliniowość poniżej 0,1%) oraz trwałą stabilność. Dodatkowo, przetworniki ciśnienia w systemach SIL muszą wykazywać się odpornością na szereg czynników zewnętrznych, takich jak zakłócenia elektromagnetyczne, wibracje, ekstremalne temperatury oraz inne trudne warunki środowiskowe, które są typowe dla środowiska przemysłowego. Muszą także być zgodne z odpowiednimi normami i regulacjami międzynarodowymi, w tym z normą IEC 61508, co zapewnia ich niezawodność i zgodność z wymaganiami bezpieczeństwa. Wysokie standardy SIL wymagają również od przetworników zaawansowanych funkcji samodiagnostycznych i alarmowych, co pozwala na szybkie wykrywanie i reagowanie na anomalie w ciśnieniu, minimalizując ryzyko awarii i zwiększając bezpieczeństwo procesu.

Przykładem urządzeń, które spełniają te wymagania, są przetworniki ciśnienia z serii dTRANS p20 Ex d. Są one dostosowane do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, łączącym precyzję i bezpieczeństwo dzięki certyfikatom ATEX oraz SIL. Z kolei SIRAS P21 DP i SIRAS P21 AR oferują wysoką liniowość i stabilność, co jest istotne w aplikacjach wymagających precyzyjnego pomiaru różnicy ciśnień. Te przetworniki są przykładem zaawansowanych rozwiązań, które poprzez swoją dokładność i niezawodność, podnoszą standardy bezpieczeństwa procesowego w każdym przemyśle.

Kryteria wyboru odpowiednich czujników temperatury i przetworników ciśnienia dla różnych poziomów SIL

Wybór odpowiednich czujników temperatury i przetworników ciśnienia do zastosowań w systemach SIL (Safety Integrity Level) wymaga zrozumienia i oceny kilku kluczowych czynników. Oto kryteria, które należy uwzględnić:

1. Poziom SIL:

• SIL1: Dla mniej krytycznych aplikacji, gdzie wymagana jest podstawowa kontrola bezpieczeństwa, urządzenia powinny oferować podstawową niezawodność i funkcje samodiagnozy.
• SIL2: Dla systemów o średnim ryzyku, zalecane są czujniki i przetworniki z wyższym stopniem niezawodności i zaawansowanymi funkcjami samodiagnozy.
• SIL3: W przypadku aplikacji o wysokim ryzyku, wymagane są urządzenia o bardzo wysokiej niezawodności, z redundancją i zaawansowanymi funkcjami bezpieczeństwa, które mogą kontynuować działanie nawet w przypadku awarii pojedynczego komponentu.
• SIL4: Jest to najwyższy poziom i rzadko spotykany w typowych aplikacjach przemysłowych, ale w przypadku jego wymagania, czujniki i przetworniki muszą spełniać najbardziej rygorystyczne standardy, takie jak zaawansowana redundancja systemowa, skrajnie niska prawdopodobieństwo awarii, rygorystyczne procedury testowania i walidacji, skomplikowane funkcje samokontroli i diagnostyki, odporność na ekstremalne warunki środowiskowe oraz zgodność z międzynarodowymi normami bezpieczeństwa jak IEC 61508.

2. Dokładność i stabilność:

• Wysoka dokładność i stabilność są kluczowe, aby zapewnić, że systemy mogą niezawodnie reagować na zmiany w procesach. Należy wybrać urządzenia o najniższej możliwej nieliniowości i najlepszej długookresowej stabilności.

3. Zakres pomiarowy:

• Urządzenia powinny być zdolne do pracy w pełnym zakresie temperatur i ciśnień występujących w aplikacji. Powinny również być odporne na ekstremalne warunki środowiskowe.

4. Zgodność z normami:

• Czujniki i przetworniki muszą być zgodne z odpowiednimi normami i regulacjami, takimi jak IEC 61508 dla SIL, a także lokalnymi i międzynarodowymi standardami dotyczącymi bezpieczeństwa.

5. Materiały i budowa:

• Urządzenia powinny być wykonane z materiałów odpornych na korozję i zanieczyszczenia występujące w środowisku pracy, aby zapewnić długoterminową niezawodność.

6. Funkcje i możliwości diagnostyczne:

• Zaawansowane funkcje, takie jak samodiagnostyka i zdolność do komunikacji z systemami zarządzania procesami, mogą znacznie poprawić bezpieczeństwo i efektywność.

7. Certyfikaty i dopuszczenia:

• W przypadku aplikacji w środowiskach zagrożonych wybuchem, takich jak przemysł naftowy i gazowy, ważne są certyfikaty ATEX/IECEx.

Produkty JUMO, jak seria dTRANS czy Safety Performance, odzwierciedlają te wymagania, zapewniając niezawodność w różnorodnych aplikacjach przemysłowych.