Sicherheitsinstrumentiertes System (SIS): Eine Software für den gesamten Lebenszyklus

Dieser Artikel befasst sich mit dem Lebenszyklus von sicherheitsinstrumentierten Systemen (SIS). Sehen Sie sich genauer an, wie Sie einige der Herausforderungen bewältigen können, die während des Prozesses auftreten. Zunächst stellen wir den Lebenszyklus eines sicherheitsinstrumentierten Systems (SIS) und seine drei Phasen vor. Der Safety Instrumented System (SIS)-Lebenszyklus erfordert, dass verschiedene Disziplinen und technische Prozesse wie HAZOP, LOPA, SIF-Entwurf und SIF-Nachweisprüfung mit den Daten der anderen interagieren. Wir untersuchen die potenziellen Probleme, die damit einhergehen, und wie sie gelöst werden können.

Ein sicherheitsinstrumentiertes System (SIS) ist ein kritisches System, das aus mindestens einer automatischen sicherheitsinstrumentierten Funktion (SIF) besteht. Der Lebenszyklus eines sicherheitsinstrumentierten Systems (SIS) umfasst alle Phasen des Lebenszyklus eines Systems. In Übereinstimmung mit der IEC 61511 besteht er im Allgemeinen aus drei Schritten, die im Folgenden dargestellt werden. Wie bei einem Plan-Do-Check-Act-Zyklus müssen die unten aufgeführten Phasen immer wieder neu durchlaufen werden.

Die oben skizzierten Phasen erfordern jeweils eine Reihe von Aktivitäten. So umfasst die Analysephase in der Regel Studien wie HAZOP, LOPA und SIF-Design. In der Umsetzungsphase wird der SIS-Entwurf im Hinblick auf den Grad der Risikominderung analysiert, für den er konzipiert wurde.

Der HAZOP-Prozess ermöglicht es Unternehmen, alle Gefahren in ihren Entwürfen zu erfassen, die zu nachteiligen Folgen für Menschen, Unternehmenswerte oder die Umwelt führen können, und diese Gefahren nach der Schwere der Folgen einzustufen.

Sobald die Gefährdungen in einem Entwurf identifiziert und in ihrem Schweregrad eingestuft wurden, kann der LOPA-Prozess beginnen. Der LOPA-Prozess analysiert, ob diese Gefährdungen im Entwurf ausreichend gemindert werden (z. B. durch Alarm- oder SIF-Barrieren) oder ob es so genannte Risikolücken gibt, bei denen das mit einer bestimmten Gefährdung verbundene Risiko als untragbar angesehen wird. Im Falle inakzeptabler Gefahren müssen weitere Maßnahmen ergriffen werden, um den Entwurf für den Betrieb sicher zu machen. Im Rahmen des LOPA-Prozesses werden auch alle SIFs des Entwurfs ihrem Sicherheitsintegritätslevel (SIL) zugeordnet.

Sobald einem SIF im Rahmen des LOPA-Prozesses ein Sicherheitsintegritätslevel (SIL) zugewiesen wurde, kann der SIF-Analyseprozess beginnen, um sicherzustellen, dass der SIF-Entwurf den ihm zugewiesenen Grad der Risikominderung (wie durch SIL oder RRF angegeben) erreichen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass der Entwurf für den Betrieb sicher ist. Ein SIF-Entwurf besteht in der Regel aus drei Elementen: Sensoren (z. B. einem Durchflussmesser), einem Logiklöser (z. B. einer Sicherheits-SPS) und einem letzten Element (z. B. einem Auslöseventil).

HAZOP-, LOPA- und SIF-Analysen sind allesamt Prozesse, die eine Menge an Dokumentation erzeugen und eine umfangreiche Datenspur hinterlassen, die oft durch die Hände verschiedener Disziplinen und technischer Prozesse geht. Diese Prozesse sind, wie oben dargelegt, miteinander verknüpft. Eine Änderung in einem dieser drei Prozesse hat auch Auswirkungen auf die beiden anderen. Wenn zum Beispiel ein Ursachen-/Folgenpaar zu einem HAZOP hinzugefügt wird, ändert sich die LOPA für dieses Ursachen-/Folgenpaar und in der Folge kann sich die SIL-Einstufung aller SIFs ändern, die zuvor auf dieser LOPA eingestuft waren.

Bei jedem Projekt, von der Konzeption bis zur Stilllegung, fallen verschiedene Arten von Dokumenten an, und es besteht eine Interaktion mit verschiedenen Disziplinen. Betrachtet man den Lebenszyklus des Sicherheitsinstrumentensystems (SIS), kann man an HAZOP-Studienberichte, LOPA-Studienberichte, SIF-Konstruktionsprüfungsberichte, SIF-Testverfahren usw. denken.

Da die Prozesse und Ergebnisse des SIS-Lebenszyklus auf diese Weise miteinander verknüpft sind, führt dies zu einer großen Komplexität bei der Verwaltung von Dokumentenrevisionen für jedes Projekt oder jeden Produktionsstandort. Wie bereits erwähnt, ist der gesamte SIS-Lebenszyklus eine Schleife, was bedeutet, dass frühere Studiendokumente veraltet sind, sobald Ergänzungen oder Änderungen am ursprünglichen Entwurf vorgenommen werden. Projekte und Produktionsunternehmen sind dynamische Orte, an denen Konstruktionsänderungen üblich sind und dazu führen, dass sich die Dokumentation stapelt. Dies führt dazu, dass das Revisionsmanagement zu einem Kopfzerbrechen wird. Darüber hinaus haben die verschiedenen Disziplinen, die an diesen veränderten Prozessen beteiligt sind, unter Umständen nicht nur Schwierigkeiten, auf die Informationen zuzugreifen, die sie für ihre Arbeit benötigen, sondern auch sicherzustellen, dass sie die aktuellste Dokumentation einsehen.

Der Lebenszyklus von sicherheitsinstrumentierten Systemen (SIS) ist den Komplikationen dynamischer technischer Prozesse in sich ständig verändernden Umgebungen ausgesetzt. Die optimale Lösung für diesen Kampf ist die Bereitstellung einer einzigen Quelle der Wahrheit für alle relevanten Disziplinen, die während des gesamten Lebenszyklus beteiligt sind.

Was bedeutet das? Es bedeutet, dass Sie Ihre Wahl der Software für die verschiedenen Prozesse im Lebenszyklus des Safety Instrumented System (SIS) (HAZOP, LOPA, SIF-Design/Analyse, Proof Test Scheduling) evaluieren und eine Software finden müssen, die es den beteiligten Disziplinen ermöglicht, besser zusammenzuarbeiten. Eine einzige Quelle der Wahrheit für Ihre Sicherheitsstudien zu haben, bringt viele Vorteile mit sich.

1. Reibungslose Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Disziplinen

Es wurde festgestellt, dass die verschiedenen beteiligten Disziplinen Zugang zu den Studien der jeweils anderen benötigen. Eine einzige Quelle der Wahrheit wird allen relevanten Disziplinen einen einzigen Ort bieten, an dem sie auf alle Unterlagen für ihre spezifischen Bedürfnisse zugreifen können.

2. Sicherstellen, dass die Dokumentation immer auf dem neuesten Stand ist

Mit einer einzigen Quelle der Wahrheit beseitigen Sie die Verwirrung zwischen verschiedenen Versionen der umfangreichen Dokumentation, die während der Studien erstellt wird. Unabhängig von Ihrer Rolle gewährleistet eine einzige Quelle der Wahrheit, dass Sie die aktuellsten Informationen einsehen können.

3. Bleiben Sie rechenschaftspflichtig und regelkonform mit ordnungsgemäßer Rückverfolgbarkeit und Prüfbarkeit

Eine einzige Quelle der Wahrheit für den gesamten Lebenszyklus Ihres sicherheitsinstrumentierten Systems (SIS) sorgt dafür, dass Sie rechenschaftspflichtig sind und die Vorschriften einhalten. Dies ist auf die Fähigkeit der Software zurückzuführen, den Prozess nachvollziehbar und überprüfbar zu halten.

4. Automatische Aktualisierung relevanter Prozesse bei der Überarbeitung von Studien

Eine Single-Source-Software wie IMS SIS kann zur Synchronisierung zwischen den verschiedenen Modulen (HAZOP, LOPA, SIF-Analyse, Terminplanung) verwendet werden, um sicherzustellen, dass sich eine Änderung in einem Modul auf das Ergebnis eines anderen Moduls auswirkt. Diese Art von Software hält Ihre Dokumentation automatisch auf dem neuesten Stand. Außerdem stellt sie sicher, dass die verschiedenen Disziplinen immer die richtigen Daten betrachten.

5. Niedrigere Kosten

Eine Single-Source-of-Truth-Lösung bedeutet, dass nur eine einzige Softwarelizenz benötigt wird. Dies senkt letztlich die Kosten im Vergleich zur Verwendung mehrerer Software-Suites zur Abdeckung der Anforderungen des gesamten Lebenszyklus eines sicherheitsinstrumentierten Systems (SIS).

6. Verringerung der Arbeitsbelastung und des Zeitaufwands

Der Informationsfluss zwischen den verschiedenen Modulen einer "Single Source of Truth"-Lösung reduziert die Entwicklungszeit und -kosten. Darüber hinaus erhöht die Zugänglichkeit zu allen SIS-Lebenszyklusinformationen für alle Disziplinen die technische Effizienz.

Bei einer einzigen Quelle der Wahrheit kann die Frage aufkommen, ob es Risiken birgt, wenn verschiedene Disziplinen interagieren und Zugang zu denselben Daten erhalten. Die Antwort ist, dass es kein Risiko gibt, wenn der Eigentümer der Datenbank eine angemessene Benutzerverwaltung durchsetzt. Unterschiedliche "Bearbeitungs-" und "Betrachter"-Rechte für die entsprechenden Module machen den großen Unterschied. Zum Beispiel kann ein SIF-Designer Bearbeitungsrechte für das SIF-Analysemodul einer bestimmten Einheit erhalten, während er nur für die HAZOP- und LOPA-Module Ansichtsrechte hat. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl einer Single-Source-Software für den Lebenszyklus Ihres SIS (Safety Instrumented System) ein Tool zu wählen, das eine angemessene Benutzerverwaltung ermöglicht.

IMS SIS bietet maximale Flexibilität für die Benutzer. Es bietet vollständig integrierte HAZOP-, LOPA- und SIF-Entwurfsprüfmodule. Das bedeutet, dass die Daten eines Moduls problemlos in das nachgeschaltete Modul einfließen. Daher profitiert jedes Projekt, das IMS SIS für seine Sicherheitsstudien verwendet, von einer wertvollen Zeitersparnis.