WYMAGANIA PRAWNE (NORMALIZACYJNE) WZGLĘDEM STACJONARNYCH SYSTEMÓW GAZOMETRYCZNYCH

Transkrypt

1 WYMAGANIA PRAWNE (NORMALIZACYJNE) WZGLĘDEM STACJONARNYCH SYSTEMÓW GAZOMETRYCZNYCH Aleksander Pachole

2 Faza Stan Faza Faza Faza procesowa przedawaryjny rozwoju awarii Uwolnienia ochrony i przeciwdziałania - uszkodzenie Awaria? Wypadek?

3 zdarzenia niepożądane zdarzenia zagrażające

4 Cele wystąpienia: Zaprezentowanie stanu prawnego Popularyzacja GEP zawartych w istniejących normach Zapobieżenie sprzecznościom w specyfikacjach wymagań

5

6 Klasyfikacja urządzeń gazometrycznych 1. według ich przeznaczenia pomiary ze względów bezpieczeństwa pomiary technologiczne

7 Klasyfikacja urządzeń gazometrycznych 2. ze względu na rodzaj wykrywanych gazów czujniki gazów toksycznych ogólne przepisy BHP czujniki gazów palnych regulacje dyrektywy ATEX

8 Klasyfikacja urządzeń gazometrycznych 3. ze względu na budowę /sposób stosowania urządzeń osobiste wykrywają gaz w miejscu w którym przebywa człowiek (i tylko w tym miejscu) przenośne stacjonarne nieustannie monitorują stężenie gazu w nadzorowanym obiekcie

9 Klasyfikacja urządzeń gazometrycznych 4. ze względu na rodzaj sygnału wyjściowego: a) detekcja / wykrycie przekroczenia dopuszczalnego progu stężenia gazu, b) monitoring dostarczenie informacji pomiarowej o aktualnym stężeniu gazu

10 WYMAGANIA PRAWNE WZGLĘDEM SYSTEMÓW GAZOMETRYCZNYCH: a) wymagania względem inwestora / właściciela instalacji technologicznej, b) wymagania techniczne względem urządzeń oraz ich producentów

11 Wymagania formalne i prawne nakazujące stosowanie systemów gazometrycznych dotyczą wybranych obiektów, takich np. jak: Kotłownie gazowe o mocy powyżej 60kW Garaże podziemne Magazyny paliw chłodnie, oczyszczalnie ścieków etc... W większości obiektów, w tym tych o najwyższym poziomie zagrożenia gazowego, brak jest takich wymagań. Stosowanie urządzeń gazometrycznych wynika z zasad dobrej praktyki inżynierskiej

12 Wymagania prawne i techniczne względem Stacjonarnych Systemów Gazometrycznych: bezpieczeństwo własne urządzeń, metrologiczne, bezpieczeństwo funkcjonalne, wymagania/wytyczne dotyczące lokalizacji czujników

13 Wymagania względem bezpieczeństwa własnego Systemów Gazometrycznych: Przeciwwybuchowość dyrektywa ATEX-100 Kompatybilność elektromagnetyczna- dyrektywa EMC Bezpieczeństwo p.porażeniowe- dyrektywa niskonapięciowa LVD ( w ograniczonym zakresie) Powyższe wymagania wynikają wprost z faktu, iż detektory gazów są urządzeniami elektrycznymi/elektronicznymi, montowanymi w strefach zagrożonych wybuchem.

14 Sposoby ochrony stosowane w celu uzyskania zgodności z dyrektywą ATEX-100: Ognioszczelność d Budowa iskrobezpieczna i Budowa wzmocniona e

15 Podstawowe normy zharmonizowane pozwalające na wykazanie zgodności z dyrektywą ATEX-100 Tytuł normy symbol Zastępowana przez Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem -- Wymagania ogólne PN-EN PN-EN :2006 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem -- Osłona ognioszczelna "d" PN-EN Atmosfery wybuchowe Część 1: Urządzenia przeciwwybuchowe w osłonach ognioszczelnych "d" Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem -- Wykonanie iskrobezpieczne "i" PN-EN :2008 PN-EN PN-EN Atmosfery wybuchowe -- Część 11: Urządzenia przeciwwybuchowe iskrobezpieczne "i" PN-EN :2007 PN-EN :2004 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem -- Budowa wzmocniona "e" PN-EN Atmosfery wybuchowe -- Część 7: Urządzenia przeciwwybuchowe budowy wzmocnionej "e" PN-EN :2007

16 Wymagania metrologiczne względem Systemów detekcji gazów palnychzapewnienie odpowiedniej zdolności pomiarowej w czasie normalnej pracy systemu Dyrektywa ATEX-100 wprowadza pojęcie urządzeń bezpieczeństwa, chociaż ich nie definiuje.

17 Wykazanie zgodności z tymi wymaganiami dyrektywy ATEX-100 można uzyskać poprzez wykazanie zgodności z poniższymi normami zharmonizowanymi: Elektryczne przyrządy do wykrywania i pomiaru gazów palnych : rozszerzenie tytułu normy symbol -- Część 1: Wymagania ogólne i metody badań docelowo zastępowana przez PN-EN :2004 grupa I (Górnictwo) PN-EN grupa I (Górnictwo) PN-EN Część 4: Wymagania dla przyrządów grupy II wskazujących ułamek objętościowy do 100% dolnej granicy wybuchowości PN-EN :2004 EN : Część 5: Wymagania dla przyrządów grupy II wskazujących ułamek objętościowy do 100% gazu PN-EN :2004

18 EN (projekt) Atmosfery wybuchowe- część 29-1: Wymagania dotyczące sprzętu do wykrywania i pomiaru gazów palnych Projekt normy zawiera ogólne wymagania dotyczące: budowy, parametrów, metod testowania względem przenośnych oraz stałych przyrządów służących do wykrywania oraz pomiaru palnych gazów i par w powietrzu.

19 EN W treści normy uwzględniono fakt, iż: systemy gazometryczne są mocno konfigurowalne pod względem realizowanych funkcji oraz ilości/ rodzaju zastosowanych czujników, Konfiguracja Systemu jako całości również jest zmienna. Poszczególne elementy stacjonarnych systemów gazometrycznych mogą funkcjonować na rynku zarówno w formie indywidualnej jak i w postaci gotowych zestawów.

20 EN Treść normy stanowi próbę odpowiedzi na wyzwania teraźniejszości oraz: Specyfikuje wymagania niezależnie tak względem czujników jak i względem centralek, Uwzględnia fakt iż urządzenia te są w chwili obecnej najczęściej nadzorowane przez programy, opisuje wymagania względem transmisji cyfrowej

21 EN Najważniejsze regulacje - praktyczny punkt widzenia:

22 EN Wskaźniki optyczne Sygnalizacja stężenia gazu powyżej progu alarmowego: kolor czerwony Sygnalizacja awarii kolor żółty Sygnalizacja zasilania kolor zielony Sygnalizacja stanów specjalnych

23 EN Najważniejsze regulacje- praktyczny punkt widzenia c.d.: Samopodtrzymanie alarmów Samopodtrzymanie przynajmniej dla najwyższego progu alarmowego, tj. konieczność ręcznego skasowania Alarm powinien pozostawać aktywny tak długo, jak długo aktywne pozostają kryteria alarmu- pomimo ręcznego kasowania. Wyjątkiem jest alarm akustyczny, który może zostać zdezaktywowany mimo trwającego przekroczenia alarmowego stężenia Progi alarmowe Nie powinno być możliwe ustawianie progów alarmowych dla wartości powyżej 60% DGW, ale Dopuszczalna jest dodatkowa sygnalizacja oznaczająca np. przekroczenie zakresu pomiarowego

24 EN Najważniejsze regulacje- praktyczny punkt widzenia c.d.: Nastawy: zaprojektowane tak, by zniechęcać osoby postronne do nieuprawnionych ingerencji, ale jednocześnie umożliwiające wzorcowanie bez naruszania ochrony przeciwwybuchowej nastawa zera oraz wzmocnienia zaprojektowane tak, by zmiana jednego parametru nie naruszała drugiego

25 EN Najważniejsze regulacje- praktyczny punkt widzenia c.d.: Specyfikacja wymagań względem stabilności pomiarowej czujników, powodowanej przez zmiany: temperatury, ciśnienia, prędkości przepływu gazów, upływ czasu lub sposób montażu czujnika Określenie wymagań względem czynników środowiskowych takich jak: wysokie stężenie gazu, wilgotność, wibracje, zmiany napięcia zasilania, zakłócenia elektromagnetyczne

26 Przyrządy gazometryczne sterowane za pomocą oprogramowania: dozwolone jest budowanie urządzeń kontrolowanych programowo, ale ryzyko pochodzące od oprogramowania powinno zostać wzięte pod uwagę, użytkownik powinien mieć możliwość zweryfikowania wersji oprogramowania

27 EN Najważniejsze regulacje- praktyczny punkt widzenia c.d.: sygnalizatory i wskaźniki optyczne i akustyczne: możliwość przetestowania prawidłowości działania okresowo bądź na życzenie,

28 Uzupełnieniem części 1 normy PN-EN są części 2 i 3: PN-EN ( ) Atmosfery wybuchowe- część 29-2; Sprzęt do wykrywania i pomiaru gazów palnych- Przewodnik wyboru, instalacji, użytkowania i konserwacji EN Explosive atmospheres- Part 29-3: Gas detectors- Requirements on the functional safety of fixed gas detection systems

29 Wymagania metrologiczne względem Systemów detekcji gazów toksycznych Norma PN-EN Powietrze na stanowiskach pracy- Elektryczne przyrządy stosowane do bezpośredniego wykrywania i bezpośredniego pomiaru stężenia toksycznych gazów i par

30 Norma PN-EN wyszczególnienie symbol -- Część 1: Wymagania ogólne i metody badań PN-EN : Część 2: Wymagania dotyczące aparatury służącej do pomiaru stężeń sięgających wartości dopuszczalnych PN-EN : Część 3: Wymagania dla przyrządów stosowanych do pomiarów stężeń znacznie powyżej wartości dopuszczalnych PN-EN : Część 4: Przewodnik do wyboru, instalacji, stosowania i konserwacji PN-EN :2005

31 Zgodność ze standardami metrologicznymi służy zapewnieniu, iż zdolność pomiarowa omawianych przyrządów jest odpowiednia w czasie normalnej pracy Systemu, Powstają natomiast pytania: Jak niezawodne jest urządzenie? Jak zachowa się urządzenie w przypadku wystąpienia uszkodzenia? Jaka jest zdolność urządzenia do tolerancji defektów, tzn. jak odporne jest ono na uszkodzenia? Jakie techniki unikania uszkodzeń systematycznych systemu zostały zastosowane?

32 ...jednym słowem jaki jest poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego omawianego systemu

33 PN-EN 50271:2005 Elektryczne przyrządy do wykrywania i pomiaru gazów (...) wykorzystujących oprogramowanie i/lub techniki cyfrowe Komponenty Systemu Gazometrycznego powinny być zgodne z IEC SIL-1 bądź SIL-2. Projekt normy EN zawiera treść tej normy z wyłączeniem powyższego punktu,

34 PN-EN 50402:2007 Elektryczne przyrządy do wykrywania i pomiaru gazów (...) wymagania dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego stacjonarnych systemów detekcji gazów Systemy detekcji gazu mogą znacznie różnić się: strukturą, stopniem złożoności i parametrami eksploatacyjnymi. Aby umożliwić ich walidację, omawiana norma zaleca podział Systemów Detekcji Gazu na moduły funkcjonalne, co ma zapewnić, by systemy mające różne konfiguracje były budowane a następnie oceniane wg. znanych i czytelnych kryteriów.

35

36

37

38

39 PN-EN 50402:2007 SYSTEM GAZOMETRYCZNY

40 Norma PN-EN 50402:2007 uzupełnia wymagania wyspecyfikowane w normach PN-EN , PN-EN oraz PN-EN Zgodność z wyżej wymienionymi standardami zapewnia, iż zdolność pomiarowa przyrządów jest odpowiednia w czasie normalnej pracy systemu jest ukierunkowana na zmniejszanie uszkodzeń sprzętu do poziomu odpowiedniego do zamierzonego zastosowania, poprzez sformułowanie kryteriów względem niezawodności, tolerancji defektu oraz technik unikania uszkodzeń systematycznych. prowadzi do zcharakteryzowania Stacjonarnych Systemów Gazometrycznych za pomocą wskaźnika SIL- capability (SIL-C) analogicznie do poziomów SIL opisanych w normie PN-EN Pozwala to na zintegrowanie Systemu Detekcji Gazów z Całościowym systemem bezpieczeństwa

41 PN-EN 50402:2007 Jest normą produktową bazującą na IEC (część 9- realizacja ), ale zawiera także dodatkowe wymagania pochodzące z EN ISO

42 PN-EN 50402:2007 Charakteryzuje poszczególne moduły za pomocą: wskaźników uszkodzeń przypadkowych bądź systematycznych, tolerancji defektów Znajomość tych wskaźników pozwala określić charakterystyki bezpieczeństwa funkcjonalnego całego systemu detekcji oraz jego zastosowanie jako części całkowitego systemu bezpieczeństwa, zgodnie z PN-EN oraz EN ISO

43 PN-EN 50402:2007 Niespełnienie funkcji bezpieczeństwa może nastąpić również wtedy gdy takie systemy nie zostaną zainstalowane lub nie będą konserwowane we właściwy sposób. Norma ta nie zawiera wymagań ani zaleceń względem lokalizacji czujników. Nie określa też, który poziom SIL-capability jest odpowiedni dla danej aplikacji.

44 PN-EN 50402: Docelowo ma zostać zastąpiona normą EN

45 Najważniejsze praktyczne regulacje dotyczące wymagań technicznych względem Systemów Detekcji Gazów:

46 Lokalizacja pomiarowa, punkt pomiarowy i grupa pomiarowa:

47 PN-EN 50402:2007 Dla SILC-2 moduł pobieranie gazu w trybie dyfuzyjnym - w odstępie czasu nieprzekraczającym jednego tygodnia należy skontrolować funkcję każdego pojedynczego komponentu, który jest niezbędny dla funkcji bezpieczeństwa Moduł sensor - przez spełnienie wymagań norm metrologicznych zasadniczo spełnia wymagania dla SILC-1 Transmisja cyfrowa: sprecyzowane są wymagania, ale fakt stosowania cyfrowej transmisji traktowany jest jako oczywistość Powinna istnieć wyraźna sygnalizacja, iż System jest w stanie awarii System znajduje się w stanie specjalnym Dostęp do nastaw powinien być limitowany/ np. przez autoryzację dostępu

48 PN-EN 50402:2007 System Gazometryczny może zapewnić realizację jednej lub więcej funkcji bezpieczeństwa, wprowadzonych z Całkowitego cyklu bezpieczeństwa, opracowanego na podstawie norm generycznych. Specyfikacja wymagań bezpieczeństwa funkcjonalnego, opracowana na podstawie tych norm powinna składać się z dwóch (a w zasadzie czterech) części.

49 PN-EN 50402:2007 I. Specyfikacja z całościowych wymagań bezpieczeństwa funkcji bezpieczeństwa parametrów funkcjonalnych obejmujących m.in.: c) Mierzone wielkości fizyczne e) Wymagany sygnał wyjściowy g) Funkcje logiczne aktywujące sygnał wyjściowy i) Kryteria czasowe reakcji systemu

50 PN-EN 50402:2007 II. Dekompozycja funkcji bezpieczeństwa : c) Opis czarnej skrzynki d) Dekompozycja funkcji na moduły e) Alokacja funkcji bezpieczeństwa pomiędzy poszczególne moduły

51 PN-EN 50402:2007 III. Specyfikacja wymagań względem nienaruszalności bezpieczeństwa modułu (i systemu), poprzez: c) Poziom SIL-C, opisujący odporność na defekty oraz zachowanie modułu po ich wystąpieniu, b) Wskaźnik przypadkowego wykrytego niebezpiecznego uszkodzenia sprzętu, c) Wskaźnik przypadkowego niewykrytego niebezpiecznego uszkodzenia sprzętu, d) Interwał testów diagnostycznych

52 PN-EN 50402:2007 IV. Sprawdzenie, czy wyspecyfikowany sprzęt będzie zdolny, w połączeniu z pozostałymi elementami systemu, do spełnienia Specyfikacji całościowych wymagań bezpieczeństwa.

53 PN-EN 50402:2007 Norma opisuje także zasady łączenia modułów tak, by ocenić SIL-C Systemu. Zakłada, że moduły mogą być łączone: Szeregowo w takim wypadku SIL-C odpowiada wartości najsłabszego ogniwa Równolegle- SIL-C odpowiada wartości mocniejszego ogniwa, lub też może zostać podwyższony jeśli spełnione są odpowiednie warunki

54 PN-EN 50402:2007 Wymienione są także informacje za dostarczenie których odpowiedzialny jest użytkownik Systemu Detekcji: Specyfikacja funkcji bezpieczeństwa, którą należy zrealizować, Wymagany poziom SIL-C tej funkcji, Wartość wskaźników uszkodzeń, Wymagane interfejsy do urządzeń niezbędnych do osiągnięcia funkcji bezpieczeństwa, Wymagane interfejsy do innych urządzeń i systemów, Spodziewane warunki pracy modułów, Pełne dane dotyczące spodziewanych gazów,

55 KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA Konieczność zapewnienia odpowiedniego poziomu wymagań względem kompatybilności elektromagnetycznej wynika wprost z treści dyrektywy. Zgodność można uzyskać przez spełnienie wymagań odpowiednich norm zharmonizowanych - głównie normy serii PN-EN 61000

56 KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA Oprócz standardowych wymagań zawartych w normach PN-EN 61000, zastosowanie ma norma sektorowa PN-EN 50270:2007 Kompatybilność elektromagnetyczna- Elektryczne przyrządy do wykrywania i pomiaru gazów palnych, gazów toksycznych lub tlenu.

57 Podsumowanie W artykule dokonano przeglądu najważniejszych wymagań prawnych i normalizacjnych (technicznych) względem stacjonarnych systemów gazometrycznych. Celem wystąpienia były popularyzacja wiedzy o aktualnym stanie prawnym w zakresie budowy urządzeń gazometrycznych oraz zwrócenie uwagi słuchaczy na najistotniejsze w opinii autora regulacje, ważne dla użytkownika i mogące mieć wpływ na sposób specyfikowania wymagań względem tych systemów.

58 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ