Sécurité fonctionnelle
Des solutions modernes pour sécuriser les boucles de procédé, sans compromis
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- Sécurité fonctionnelle
Des solutions modernes pour sécuriser les boucles de procédé, sans compromis
La norme CEI 61508 définit la sécurité fonctionnelle en tant qu’absence de risque inacceptable de blessures ou de dégradation de l'état de santé de personnes, découlant directement ou indirectement d’un dommage aux biens ou à l’équipement.
Il s’agit d’une composante de la sécurité générale qui dépend du bon fonctionnement du système ou de l’équipement en réponse à ses entrées. On entend par « sécurité fonctionnelle » la détection d’une condition potentiellement dangereuse, entraînant l’activation d’un mécanisme de protection ou de correction de l’appareil pour empêcher la survenue d'événements dangereux ou atténuer les conséquences d’un événement dangereux.
Un système instrumenté de sécurité (SIS) est considéré comme un élément indépendant du système de contrôle de procédé de base dans la mesure où le SIS est dédié à la mise en sécurité du procédé en cas de situation critique.
Le SIS se compose de plusieurs fonctions instrumentées de sécurité (SIF). Chacune de ces fonctions est dotée d’un niveau SIL déterminé, qui est nécessaire pour assurer la sûreté
fonctionnelle. Chaque SIF constitue une boucle distincte ou interconnectée, composée de capteurs, d'un solveur logique et d’un élément de contrôle final.
Dans une usine de transformation, le risque zéro n'existe pas. L’une des premières tâches du concepteur de système SIS est donc de réaliser une analyse de la tolérance au risque pour déterminer le niveau de sécurité nécessaire. La norme CEI 61508 (Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables) est une norme générale qui couvre la sécurité fonctionnelle relative à une grande variété d’usines de transformation et d'usines manufacturières. Les normes CEI 61511 et ISA S84.01 (remplacée par ISA 84.00.01-2004) sont des normes spécifiques aux industries
de procédés. Ces trois normes utilisent un modèle de cycle de vie basé sur la performance et spécifient des niveaux précis de sécurité, des bonnes pratiques et des preuves quantifiables de conformité.
Ce composant sert à déterminer
l’action à prendre selon les informations recueillies. L'utilisation de solveurs logiques très fiables permet un fonctionnement, qui assure la sécurité en cas de défaillance. Il s'agit généralement d'un contrôleur qui lit les signaux des capteurs et exécute des actions préprogrammées pour éviter un danger en transmettant un signal de sortie à un ou plusieurs éléments de contrôle final.
Les solveurs logiques sont souvent des appareils programmables ou non programmables, mais peuvent aussi être dotés d'éléments mécaniques, sous la forme de commutateurs réglés pour déclencher la fonction de sécurité.
Les éléments de contrôle final mettent en œuvre l’action déterminée par le solveur logique. Cet élément de contrôle final est généralement une vanne tout-ou-rien automatisée, avec une fonction d'ouverture ou de fermeture par manque d’air. Il est possible d'ajouter une intelligence numérique pour améliorer la couverture des diagnostics et prendre en charge les essais de course partielle.
Il est impératif que chacun des trois éléments du système SIS fonctionnent comme prévu pour isoler en toute sécurité l’usine de transformation en cas d’urgence.
Des capteurs de terrain recueillent des informations pour
savoir s'il existe une situation d’urgence. La fonction de ces capteurs est de mesurer les paramètres du procédé (c.-à-d.
la température, la pression, le débit, la masse volumique, etc.) pour déterminer si l’équipement ou le procédé est dans un état sûr.
Les capteurs utilisés vont de simples détecteurs pneumatiques ou électriques aux transmetteurs intelligents avec diagnostics embarqués. Ces capteurs sont exclusivement assignés au service SIS et possèdent leurs propres prises de pression, distinctes de celles utilisées par les capteurs ordinaires d’informations sur le procédé.
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Mike Boudreaux explique comment le système DeltaV SIS peut être utilisé pour distribuer la logique sur des nœuds DeltaV SIS, entre des nœuds et même entre des domaines pour prendre en charge des systèmes instrumentés de sécurité de toute taille.
Savez-vous qu’au moins 50 % des défaillances signalées sur les infrastructures SIS sont imputables à l’élément final ? Dans cette vidéo, Carsten Theogersen prend le temps de rappeler aux acteurs du secteur industriel l’importance d'une installation adaptée pour les ensembles de vanne et l’élément final.
Vidéo montrant comment le transmetteur intelligent Rosemount 3051S, qui utilise un système instrumenté de sécurité (SIS) DeltaV, détecte une condition de fonctionnement dangereuse
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