A proteção contra explosão e o SIL abordam dois níveis completamente diferentes de questões de segurança: a proteção contra explosão trata de garantir que “o dispositivo não pode se tornar uma fonte de ignição”, enquanto o SIL trata de saber se “a função de segurança pode operar de forma confiável”. Um instrumento pode ter certificação de proteção contra explosão, mas não ter nenhuma classificação SIL, ou pode ter capacidade SIL, mas não exigir certificação de proteção contra explosão – cada um deles responde a questões de risco totalmente diferentes.
I. Que problema a certificação de proteção contra explosão resolve?
A definição principal da certificação de proteção contra explosão é confirmar que quando o equipamento elétrico é usado em uma atmosfera explosiva, ele não inflamará o gás combustível ou poeira circundante devido a faíscas, arcos ou altas temperaturas geradas pelo próprio equipamento. Seu ponto de partida lógico é “a presença de uma mistura inflamável e explosiva” e seu ponto final é “o equipamento é projetado de forma que não possa se tornar uma fonte de ignição”.
Os requisitos de proteção contra explosão devem ser determinados com base na aplicação pretendida e nas condições de instalação. Primeiro, a classificação da área perigosa deve ser esclarecida: se é Zona 0, Zona 1 ou Zona 2, e se é um ambiente de gás ou de poeira; segundo, o grupo de gás e a classe de temperatura do gás alvo devem ser confirmados. Diferentes tipos de proteção contra explosão - como segurança intrínseca (Ex ia), invólucro à prova de chamas (Ex d) e segurança aumentada (Ex e) - são adequados para diferentes áreas e condições de operação. Ao selecionar, não se pode simplesmente observar “se existe proteção contra explosão”, mas deve-se observar “que tipo de proteção contra explosão é adequado para esta área”.
O que mais precisa de atenção além da certificação de proteção contra explosão? Não se pode apenas verificar “se existe um certificado de proteção contra explosão”, mas também é necessário verificar se o certificado abrange o modelo do produto alvo, as condições operacionais alvo, a classificação da área perigosa e o grupo de gás/poeira. Um certificado de proteção contra explosão normalmente está vinculado a um modelo de produto específico e a uma faixa de temperatura e parâmetros elétricos específicos. Se as condições operacionais reais estiverem fora do escopo da certificação, o produto não poderá ser utilizado de acordo com essa certificação. Além disso, a certificação de proteção contra explosão preocupa-se com a "não ignição" - não garante a precisão da medição, nem garante alarmes oportunos em caso de sobrepressão - isso é assunto para outro sistema.
II. O que é acesso ao mercado internacional?
O acesso ao mercado internacional, simplesmente, significa que para um produto entrar no mercado de um determinado país ou região, deve cumprir os requisitos obrigatórios dos regulamentos e normas locais. Os produtos à prova de explosão são particularmente proeminentes neste aspecto, porque a supervisão de segurança em locais perigosos é obrigatória em países de todo o mundo.
As práticas típicas de diferentes países podem ser resumidas em três tipos. O tipo de conversão direta refere-se a certos países ou regiões que aceitam relatórios de testes ou certificados emitidos pelos organismos de certificação da outra parte através de acordos de reconhecimento mútuo, sem a necessidade de testes repetidos. O tipo de certificação de auditoria refere-se ao país importador que exige uma revisão e certificação independente por um organismo de certificação reconhecido por esse país; mesmo que o país exportador já possua certificação, o processo local ainda deve ser seguido. O tipo de requisitos adicionais baseia-se na aceitação de padrões internacionais comuns, ao mesmo tempo que se sobrepõe aos requisitos diferenciais especiais do país, como níveis de tensão específicos, linguagem de etiqueta ou estilos de marcação. O objetivo do sistema IECEx é precisamente promover o reconhecimento mútuo internacional de “um padrão, um certificado, uma marca”, reduzindo o fardo da certificação repetida. Mas a realidade é que, por consideração à supervisão de segurança, os países ainda mantêm um grande número de requisitos localizados.
III. Definição e Classificação de SIL
SIL=Nível de integridade de segurança, que vem do sistema padrão de segurança funcional (IEC 61508 e seu padrão de aplicação da indústria de processos IEC 61511). SIL define o grau de confiança que um sistema instrumentado de segurança executará com sucesso uma função de segurança quando uma ação for necessária.
Quantos níveis o SIL possui? Existem quatro níveis no total, sendo o SIL 4 o mais alto e o SIL 1 o mais baixo. Quanto maior o nível, menor deve ser a probabilidade de falha da função de segurança. Para o modo de baixa demanda (ou seja, não mais do que uma ação por ano), SIL 1 corresponde a uma probabilidade média de falha de 10⁻² a 10⁻¹, SIL 2 é de 10⁻³ a 10⁻², SIL 3 é de 10⁻⁴ a 10⁻³ e SIL 4 é de 10⁻⁵ a 10⁻⁴. Os requisitos mais comuns na indústria de processos são SIL 2 e SIL 3, e o SIL 4 é geralmente associado a aplicações que exigem os mais altos níveis de integridade de segurança.
Quais aplicativos exigem SIL?
Quais aplicações exigem SIL não são essencialmente determinadas pelo tipo de instrumento, mas pelo resultado da avaliação de risco. Não é que “umtransmissor de pressãorequer SIL", mas sim que "uma determinada função de segurança é avaliada como exigindo SIL, e os instrumentos que participam dessa função devem ser adequados para o SIL exigido." O núcleo do julgamento é: uma vez que esta função de segurança falha, quão severas são as consequências, quão alta é a frequência de ocorrência, e pode ser prontamente evitada por outras camadas de proteção. Na indústria de processo, as aplicações SIL mais típicas estão concentradas em cenários como proteção contra sobrepressão, intertravamentos de alto/baixo nível, desligamento de emergência, gerenciamento de combustão e gás tóxico/combustível monitoramento Por exemplo, a falha na proteção contra sobrepressão do reator pode levar à ruptura do vaso ou até mesmo à explosão; a falha no intertravamento de alto nível do tanque de armazenamento pode causar transbordamento do tanque e incêndio; normalmente necessário.
Outra categoria de aplicações que exigem SIL é o monitoramento e intertravamento de gases tóxicos, sistemas de proteção de pressão de alta integridade, etc. Embora não envolvam necessariamente explosões diretas, as consequências da falha são igualmente graves. Deve-se enfatizar particularmente que o SIL é atribuído a toda a função instrumentada de segurança, e não a um único instrumento. Um transmissor pode “suportar aplicações SIL 2”, mas se todo o circuito realmente atinge o SIL 2 ainda depende do controlador lógico, das válvulas atuadoras, da arquitetura do circuito, da cobertura de diagnóstico e dos intervalos de teste. Por outro lado, nem todos os instrumentos em áreas perigosas exigem SIL: um instrumento à prova de explosãotransmissor de pressãousado apenas para exibição local ou controle de processo comum, não requer avaliação SIL se não participar de nenhuma função instrumentada de segurança; ele só precisa de certificação de proteção contra explosão. Portanto, "quais aplicações requerem SIL" em última análise, remete à avaliação de risco: após esta função falhar, as consequências são suficientemente graves para que um sistema instrumentado de segurança deva ser usado para reduzir o risco? Nesse caso, o SIL é necessário; se o sistema de controle convencional ou outras camadas de proteção forem suficientes, não é necessário.
4. Níveis SIL e probabilidade de falha perigosa
PFDavg: Probabilidade média de falha perigosa em modo de baixa demanda – quanto menor o valor, menor a probabilidade de falha e mais forte a capacidade de segurança.
PFH: Probabilidade de falha perigosa por hora - usado em modo de alta demanda/contínuo.
V. Relação entre proteção contra explosão e SIL
A relação entre proteção contra explosão e SIL pode ser resumida em uma frase: eles respondem a questões diferentes e não podem substituir um ao outro. A proteção contra explosão responde “o dispositivo irá inflamar o ambiente circundante”, enquanto o SIL responde “a função de segurança pode operar de forma confiável quando necessário”.
Um transmissor usado em uma área perigosa normalmente precisa atender a dois níveis de requisitos simultaneamente: deve ter um tipo de proteção contra explosão adequado para se adaptar à classificação de perigo da área de instalação; e se participar de uma função instrumentada de segurança, também precisará ter a capacidade SIL correspondente. No entanto, estas duas certificações são avaliadas de forma independente. A certificação de proteção contra explosão concentra-se no gabinete, na limitação de energia do circuito e na temperatura da superfície; A certificação SIL concentra-se na probabilidade de falhas perigosas, cobertura de diagnóstico, arquitetura de tolerância a falhas de hardware e gerenciamento do ciclo de vida de segurança.
Por outro lado, um mal-entendido comum é que “ter certificação SIL significa que a proteção contra explosão não é necessária” ou “ter um certificado de proteção contra explosão significa que pode ser usado em um circuito de segurança”. Ambas as ideias estão erradas. A certificação SIL não avalia o risco de ignição e a certificação de proteção contra explosão não avalia a confiabilidade das funções de segurança. Um instrumento verdadeiramente adequado para um circuito de segurança em uma área perigosa precisa possuir um certificado de proteção contra explosão válido e um relatório de avaliação SIL, e o escopo aplicável de ambos deve abranger as condições reais de operação.
