يتحمل المستخدمون النهائيون الذين يشغلون الآلات الدوارة (الحيوية) التزامًا قانونيًا بتنفيذ نظام أمان آلي (SIS) مناسب وقابل للتحقق. يُعد مستوى سلامة النظم ( SIL، IEC 61508)، وهو إحدى أبرز طرق الحد من المخاطر، وسيلة تتيح للمسؤولين إثبات أن كل ما يمكن فعله قد تم اتخاذه لتقليل المخاطر إلى أدنى حد ممكن. كما تم تضمين مستوى سلامة النظم (SIL) في الطبعةالخامسة من معيار API670 باعتباره الطريقة المفضلة للامتثال لمعايير السلامة المتعلقة بأنظمة حماية الآلات. ونظرًا لأن مستوى سلامة النظم (SIL) قد أثبت أنه طريقة قيّمة لتلبية متطلبات السلامة القانونية، فقد أصبح سوق أنظمة حماية التوربينات من السرعة الزائدة مدفوعًا إلى حد كبير بمستوى سلامة النظم (SIL).
يطالب المزيد والمزيد من المستخدمين النهائيين بأنظمة أمان معتمدة وفقًا لمعيار SIL، وهذا هو السبب في قيام مصنعي المعدات الأصلية (OEM) بدمج معيار SIL في تصميم أنظمتهم. ومع ذلك، هناك تمييز مهم يجب إجراؤه في شهادة SIL؛ حيث يتم الاعتماد من خلال إثبات الفعالية في الاستخدام من جهة، والاعتماد من خلال التصميم من جهة أخرى.
معتمد من خلال الاستخدام الفعلي
تعني شهادة SIL عن طريق «الاختبار العملي» أن نظام السلامة (SIS) لم يُصمم وفقًا لمتطلبات SIL كما هو محدد في المعيار IEC 61508، بل استند إلى متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF)، ومتوسط الوقت حتى حدوث العطل (MTTF)، وأنماط الأعطال (المكتشفة مقابل غير المكتشفة). يُقبل مصطلح «ثبتت فعاليته في الاستخدام» استنادًا إلى الإحصاءات وليس إلى سلامة التكامل المحددة في التوجيهات ذات الصلة. متطلبات شهادة «ثبتت فعاليته في الاستخدام» صارمة للغاية، وتتطلب أن يكون لدى المستخدم*:
- نظام رسمي لجمع بيانات الموثوقية يميز بين الأعطال الآمنة والخطيرة.
- طريقة لتقييم البيانات المسجلة لتحديد مدى سلامة نظام معلومات السلامة وملاءمته للتطبيق.
- دليل على أن الطلب قابل للمقارنة بشكل واضح.
- أدلة تاريخية مسجلة لساعات العمل.
- دليل على أنظمة الإدارة والجودة والتكوين التصنيعية الخاصة بالشركة المصنعة.
- سجلات مراجعة البرامج الثابتة للجهاز.
- إثبات تحديث سجلات بيانات الموثوقية ومراجعتها بانتظام.
*المصدر: IEC 61508 وIEC 61511
وغالبًا ما يُطبق هذا على الأنظمة المستخدمة بالفعل والتي تفشل في الحصول على شهادة SIL (IEC 61508). واستنادًا إلى استخدامها الموثوق به على مدى عقد من الزمن، مع حدوث أعطال قليلة، فإن هذه الأنظمة حاصلة على شهادة SIL من خلال «الإثبات في الاستخدام». ومن المهم ملاحظة أن «الإثبات في الاستخدام» لا يسري إلا على التطبيق المحدد الذي كان النظام يعمل عليه، وبالتالي لا يمكن نقله ببساطة إلى تطبيقات مماثلة.
ملاحظة: يُعد نهج «المثبت فعاليته في الاستخدام» نهجًا أكثر صحة بالنسبة للمستخدم النهائي مقارنةً بمصنّع المعدات الأصلية (OEM). نظرًا لأن المستخدمين النهائيين يعرفون جميع تفاصيل الجهاز والتطبيق والظروف البيئية.
معتمد حسب التصميم
تعني شهادة SIL حسب التصميم أن النظام مصمم وفقًا لمتطلبات IEC 61508 لمجموعة محددة من التطبيقات. وتكون فترات proof-test للأنظمة المعتمدة حسب التصميم أطول بكثير من تلك المعتمدة بعد إثبات فعاليتها في الاستخدام. ومع ذلك، كلما زادت تعقيد النظام، زادت الحاجة إلى اختباره بانتظام. ويرجع ذلك إلى أن زيادة الوظائف تؤدي إلى زيادة نقاط الضعف المحتملة في النظام.
يُفضل دائمًا الحصول على شهادة التصميم، بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية (OEM)، على شهادة «المثبتة في الاستخدام» نظرًا لقابلية تطبيقها الأوسع وفترات الاختبار الأطول. ومع ذلك، لن تتمكن العديد من المنتجات أبدًا من الحصول على مثل هذه الشهادة بسبب تصميمها. من حيث مستوى السلامة (SIL)، فإن الخيار الوحيد هو إما استخدام منتج غير معتمد أو السعي للحصول على شهادة «المثبتة في الاستخدام».
SpeedSys: حماية من السرعة الزائدة معتمدة حسب التصميم
قامت Istec بتطوير SpeedSys: نظام حماية من السرعة الزائدة معتمد حسب التصميم. لقد تخلصنا من جميع الوظائف الإضافية ورجعنا إلى جوهر الحماية من السرعة الزائدة كما هو محدد في معيار API 670. يتميز نظام SpeedSys بفترة اختبار قصيرة تبلغ 10 سنوات، وقابلية التوسع للحصول على تصنيف SIL أعلى من خلال هياكل التصويت، وبنية قائمة على أجهزة الإرسال بدلاً من البنى المعقدة القائمة على الحوامل. يوفر نظام SpeedSys نفس مستوى الحماية الذي يوفره أي نظام قائم على الحوامل، ولكنه أكثر سهولة من الناحية المالية لكل من المعدات الدوارة الصغيرة والكبيرة.
