Bir türbin, dakikada maksimum devir sayısına (rpm) ulaşacak şekilde tasarlanmıştır; bu durumda türbinin kanatları çok yüksek hızlara ulaşabilir. Bu sınır aşılmamalıdır, çünkü türbinin yapısına aşırı yük bindirir. Bu sınır aşıldığında buna aşırı hız denir; türbin dakikada çok fazla devir yapmaktadır. Bir türbinde aşırı hız, çok tehlikeli durumlara yol açabilir. Bu tür durumlar, çalışanlar, çevre ve fabrika için felaketle sonuçlanabilir. Bir (aşırı hız) izleme sistemi, türbin aşırı hıza girmeden önce onu durdurmalıdır.
İzleme sistemi, gerektiğinde yeterli tepki hızına sahip olduğundan emin olmak için periyodik olarak test edilmelidir. Bu, proses endüstrisindeki çeşitli standartlar tarafından zorunlu kılınmaktadır:
- IEC 62061 – İşlevsel Güvenlik
- IEC 61511 – Proses endüstrisindeki güvenlik sistemlerinin işlevsel güvenliği
- IEC 61508 – Elektrik/elektronik/programlanabilir güvenlik sistemlerinin işlevsel güvenliği
Bu, (felaket niteliğindeki) kazaları önler. Bu testlerin sıklığı uygulamaya bağlıdır ve genellikle sistem kılavuzunda üretici tarafından belirtilir. Ancak, bir risk asla tamamen ortadan kaldırılamaz. Risk azaltma, ALARP ilkesine göre, yani makul ölçüde uygulanabilir en düşük seviyede gerçekleştirilir; bu, riskin makul ölçüde ulaşılabilir en düşük seviyede olması gerektiği anlamına gelir.
Testlerin amacı, bir müdahale gerektiğinde izleme sisteminin arızalanma olasılığının mümkün olduğunca en aza indirilmesini sağlamaktır. Bu, “Talep Üzerine Arıza Olasılığı” (PFD) olarak adlandırılan değer, kabul edilebilir bir risk düzeyine indirilmelidir. Sisteminin güvenlik ve alarm işlevlerini önceden belirlenmiş bir sıklıkta test ederek, bir şirket en gelişmiş güvenlik düzeyini sağlamak için elinden gelen her şeyi yaptığını kanıtlayabilir. Bu, mümkün olduğunca çok sayıda risk azaltıcı güvenlik önlemi uygulamaya yönelik yasal gerekliliğe ve makine izlemeyle ilgili standartlara (IEC 61511, IEC 61508 ve IEC 62061) uyumu sağlar. Ayrıca, güvenli bir çalışma ortamı, olumlu bir kurum kültürüne katkıda bulunur.
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi (SIL)
Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi (SIL), İşlevsel Güvenliğin bir parçasıdır. SIL sertifikalı bir izleme sisteminde, her zaman kabul edilebilir maksimum risk faktörü dikkate alınır. Bu tolere edilebilir riskin ne kadar yüksek olacağı, SIL seviyesine bağlıdır; bu da uygulamaya bağlıdır. SIL seviyesi ne kadar yüksekse, tolere edilebilir risk o kadar düşük olur. Ancak, daha yüksek bir SIL seviyesi her zaman daha iyi değildir. Belirli bir SIL seviyesini korumak için, tüm döngünün işlevsellikleri test edilmelidir. Bu, çeşitli doğrulama testleri gerçekleştirilerek yapılabilir.
Aşırı Hız İzleme Sistemi Testleri
Aşırı hız izleme sisteminin test edilmesi çeşitli şekillerde gerçekleştirilebilir. Elektronik aşırı hız testi ve mekanik aşırı hız testi yapılabilir. Mekanik teste kıyasla elektronik testin tercih edilmesinin iki ana nedeni vardır:
- Mekanik testler yalnızca makine devre dışı durumdayken gerçekleştirilebilir ve bu da (gereksiz) yüksek maliyetlere yol açar. Elektronik testler ise kullanıcının makineleri çalışır durumdayken test etmesine olanak tanır.
- Mekanik testlerde, türbin fiilen aşırı hıza çıkarılmalıdır ve bu da güvenli olmayan bir durum yaratır. Aşırı hız izleme sistemi arızalanırsa, ciddi kazalara yol açabilir. Güney Afrika’daki Duvha elektrik santralinde yaşanan olayda da durum böyleydi; test sırasında türbin aşırı hıza çıkarıldı ve dört saniye sonra patladı (aşağıdaki resimlere bakınız).
Elektronik aşırı hız izleme, kullanıcının çalışma sırasında aşırı hızı simüle etmesine olanak tanıyarak türbinin (yapay) devre dışı kalmasının doğrulanmasını sağlar. Aşırı hız simülasyonunu mümkün kılan ekipmanlar mevcuttur; bu sayede aşırı hız izleme sistemleri test edilebilir.
IST 101 Frekans Jeneratörü
IST 101, Istec uzmanları tarafından makine izleme testleri için geliştirilmiş kompakt, 3 kanallı bir hız kalibratörüdür. Bu araç, saha servis mühendislerinden gelen geri bildirimlere dayanarak aşırı hız izleme sistemlerinin işlevselliğini doğrulamak üzere tasarlanmıştır. Çoğu frekans üretecinde aşırı hız, düşük hız ve ivme ile ilgili tüm işlevleri kontrol etmek için gerekli üç kanal bulunmaz, ancak IST 101 bunları destekler. Çeşitli test fonksiyonları (2oo3, 3oo3 vb.) sayesinde IST 101, örneğin bir aşırı hız durumunu simüle edebilir ve ardından izleme sisteminin nasıl tepki verdiğini test edebilir. Bu sayede, gerçek bir aşırı hız durumunun yaratılmasına gerek kalmaz ve tehlikeli durumlar önlenir. Ayrıca, izleme sistemi yapay olarak tepki verdiği ve türbini fiilen kapatmadığı için bu testler çalışma sırasında gerçekleştirilebilir. Bu, önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlar, kullanıcıya durum üzerinde daha fazla kontrol imkanı sunar ve tehlikeleri önler.
IST 101 Prob Adaptörü
IST 101 Prob Adaptörü, hız sensörlerini test etmek için tasarlanmıştır. Prob Adaptörü, IST 101 Frekans Jeneratörüne bağlanabilir. Hem analog hem de dijital hız sensörleri, IST 101 Prob Adaptörü ile test edilebilir. IST 101 Prob Adaptörü, 3 kanallı bir dijital kutup çarkı olarak çalışır. Frekans Jeneratörü ile birlikte adaptör, tüm döngünün (hız sensörleri dahil) test edilmesini sağlar. Bu, belirli bir SIL seviyesinin korunmasını garanti eden eksiksiz bir testin gerçekleştirilmesine olanak tanır. Ayrıca, mekanik testler sırasında ortaya çıkan birçok tehlikeli durumu da önler. Diğer yöntemlerle ilişkili risklere kıyasla nispeten küçük bir yatırımdır. Ayrıca, hem Frekans Jeneratörü hem de Prob Adaptörünün taşınabilirliği, kullanım kolaylığı sağlar. Pil sayesinde Frekans Jeneratörü, kullanım sırasında güç kaynağına bağımlı değildir. Araçlar enerji verimlidir ve bu da onları uzun süreli kullanıma uygun hale getirir.
