Logic Solvers para sistema de proteção de sobre pressão

Como determinar o nível de integridade de segurança (SIL) em diferentes arquiteturas de
redundância e votação

Os processos em plantas industriais precisam operar com segurança – todos os dias. Processos potencialmente perigosos que, em caso de acidente, podem afetar pessoas, meio ambiente e os próprios ativos, precisam ter seu risco reduzido a níveis minimamente aceitáveis.

A redução do risco é obtida através da implantação de vários métodos (ou camadas) independentes de proteção. Todas essas camadas devem estar disponíveis durante todo o tempo em que a planta estiver operando.

Uma dessas camadas consiste no sistema de desligamento de emergência (ESD – Emergency Shutdown), que também deve operar ininterruptamente em segundo plano, pronto para desarmar uma eventual situação crítica.

Uma parcela significativa da redução de risco cabe às funções instrumentadas de segurança (SIF – Safety Instrumented Function). A integridade do Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) para executar essas funções (conhecida como Segurança Funcional) é, portanto, crítica e os requisitos para alcançar a segurança funcional e determinar o nível de integridade estão definidos na norma IEC 61511-1, adotada, atualmente, como o padrão mundial na indústria de processo.

Os requisitos de integridade do SIS têm implicações em todos os elementos que compõem o sistema, como sensores, interfaces, controladores ou Logic Solvers, atuadores e válvulas. Um dos principais instrumentos nesse loop é o Logic Solver (tomador de decisão), que aciona o elemento final a fim de levar o processo para o estado seguro quando necessário.

O objetivo deste artigo é explorar algumas das possibilidades disponíveis em matéria de Logic Solver para um projeto de um sistema de proteção contra sobre pressão e mostrar exemplos de arquitetura de sistema (redundância e votação) e os cálculos associados para determinar o nível de integridade de segurança (SIL).

No apêndice você encontrará um procedimento geral passo-a-passo de como definir e avaliar um SIS. Uma verdadeira aula.

Overpressure Protection System

Um sistema de proteção de pressão de alta integridade (HIPPSHigh Integrity Pressure Protection System) é uma maneira eficaz de criar uma barreira entre os segmentos de alta pressão e baixa pressão de uma instalação sem a necessidade de liberar fluido para o meio ambiente.

Um exemplo de HIPPS pode ser encontrado em uma plataforma de poço offshore, onde a fonte pode ocasionalmente apresentar um surto de pressão prejudicial à tubulação. O HIPPS é projetado para desligar a fonte antes que a pressão de projeto da instalação a jusante seja excedida, evitando a ruptura de uma linha ou vaso. O sistema compreende transmissores de pressão, um solucionador lógico e válvulas shut-off de ação rápida.

Um HIPPS é um tipo específico de SIS que geralmente usa elementos redundantes para alcançar o SIL especificado para a aplicação.

A escolha de um Logic Sover

Quando se fala de Logic Solver, a primeira coisa que vem à mente é um CLP de segurança. Mas, em muitos casos, um dispositivo lógico discreto para cada loop, como o Monitor de Alarme modelo STA, é uma opção mais sensata, pois evita as complicações e os custos de uma solução programável.

Além da economia óbvia no custo de uma arquitetura mais simples, talvez os maiores ganhos com essa abordagem não estejam tão evidentes. Esta abordagem mais simples e direta evita o custo de desenvolvimento da programação de aplicativos (mais os custos associados, como manutenção de software, atualizações, gerenciamento de configuração e backups) e a necessidade de competência especializada na operação e manutenção da plataforma programável. A instalação, validação e comissionamento de sistemas programáveis ​​complexos também exigem competência e procedimentos específicos, o que pode tornar o sistema de gerenciamento de segurança funcional (FSM) mais oneroso em termos de operação e manutenção.

Clique aqui para fazer o download do artigo completo em PDF

Posts Relacionados

Deixe um Comentário