Çağrı Şensoy, AUMA İş Geliştirme Müdürü

SIL sınıflandırılması için öncelikle tehlikeli ortamların belirlenip risk analizleriniz yapılması gerekmektedir.

Son zamanlarda insana ve çevreye zararın en aza indirgenerek tasarlanmaya çalışıldığı projeler ile sık sık karşılaşmaktayız. Bu doğrultuda projelendirme aşamasında sistem güvenliğine ve acil durum senaryolarına önemin arttığını görebiliyoruz. Geçmiş yıllarda yaşanan talihsiz kazalar ve olaylar neticesinde günümüze kadar gelen bilgi birikimi ile tesis güvenliğini maksimum seviyeye çıkarılması planlanmaktadır. Bu plan doğrultusunda projelerde yer alacak ekipmanların tesis güvenliği açısından uygun malzemeler olması ve güvenlik için uygun kriterlerde seçilmesi gerekmektedir. Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi ise bu doğrultuda büyük önem arz etmektedir. Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi ile risk teşkil edebilecek operasyonel ortamların risk seviyesinin en aza indirilmesi planlanmaktadır. Herhangi bir kaza ya da istenmeyen bir durumda emniyet fonksiyonlarının güvenilirliği önceden belirlenmiş olup olası bir durumda çevreye ve insana verilebilecek zararın önüne geçilmesi hedeflenmiştir.

Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi tehlike olasılığına göre 4 sınıfa ayrılmaktadır. İstenmeyen olay durumunda ekipmanların tehlikeli bir şekilde arızalanma olasılığı değerlendirilip seçimin bu doğrultuda yapılması gerekmektedir. Her seviye için aşılmaması gereken arıza olasılıkları tanımlanarak SIL1’den SIL4’e kadar sınıflandırma yapılmaktadır. SIL1 en düşük güvenlik bütünlüğü seviyesine, SIL4 ise en yüksek güvenlik bütünlüğü seviyesine sahip sınıflandırmadır. 

SIL sınıflandırması nasıl yapılır?

Süreçlerden veya sistemlerden kaynaklanan potansiyel tehlikeler ne kadar yüksek olursa güvenlik fonksiyonlarının güvenilirliği ile ilgili gerekliliklerin de o kadar fazla olması gerekmektedir. SIL sınıflandırılması için öncelikle tehlikeli ortamların belirlenip risk analizleriniz yapılması gerekmektedir. Risk analizinin ise her bir bölge için ayrı ayrı yapılıp değerlendirilmesi gerekmektedir. Buna istinaden sınıflandırma adımları;

1. Risk analizi

– Potansiyel olarak tehlikeli işlemlerin belirlenmesi 

1. Gerekli önlemlerin tanımı

– Bir risk grafiği kullanarak gerekli SIL sınıflandırması ve gerekli risk azalmasının belirlenmesi

– Güvenlik fonksiyonunun belirlenmesi

1. Güvenlik fonksiyonlarının uygulanmasına uygun cihazları seçimi
2. SIL gereksinime uyulmasının gözden geçirilmesi 

– Bir güvenlik fonksiyonunun istenen SIL sınıflandırmasına ulaşıp ulaşmadığı, kullanılan cihazların güvenlik parametreleri temelinde kontrol edilmesi gerekmektedir.

SIL kapsamı her zaman, güvenlik ekipmanlarını ve güvenlik fonksiyonları tüm bileşenleri için geçerli olup kullanılacak ekipmanlar ve cihazların SIL belgelerinin olması gerekmektedir. Güvenlik ekipmanlı bir sistemin tüm bileşenlerinin *PFDavg değerleri toplanıp, gerekli SIL sınıflandırmasının izin verilen değeri ile karşılaştırılmasının yapılması gerekmektedir. Sistem bileşenleri:

1. Sensor
2. Safety PLC
3. Aktüatör
4. Vana
5. Son aşamada sistem güvenliği için tüm bileşenler göz önüne alınarak risk değerlendirmesi ve arıza olasılık hesapları doğru yapıldığında gerekli SIL sınıfları seçilip uygun güvenlik seviyesi sağlanabilmektedir.

(*PFDavg-Wert: Average Probability of Dangerous Failure on Demand – Tehlikeli Arızanın Ortalama Olasılığı)

Alman elektrikli aktüatör üreticisi AUMA tarafından üretilen potansiyel olarak tehlikeli ortamlarda kullanılmak üzere “exproof değişken hızlı aktüatörleri” tesislerde kullanılmaya başlanıldı. On/off çalışacak vanalar için SAVEx aktüatörler ve oransal çalışacak vanalar için SARVEx aktüatöler, dahili frekans konvertörlü ACVEx aktüatör kontrol ünitesi ile birlikte proses kontrolünde motor hızının tam kontrolünü sağlamaktadır.

Petrol ve gaz uygulamalarında değişken hız seçenekleri, zorlu vana kontrol görevleri için önemli avantajlar sağlamaktadır. Her vana pozisyonu değişikliği için optimum çalışma hızı seçilebilmektedir. Yüksek konumlandırma hassasiyeti ve optimize edilmiş ayar noktası kontrolü ile, örneğin gaz boru hatlarındaki basınç kontrol vanalarının etkinliğini önemli ölçüde artırmaktadır. Çok yollu vanalarda, değişken hızlı aktüatörler bağlantı portları arasında hızlı ve doğru geçişi sağlamaktadır.

Değişken hızlı aktüatör ile vana son konumlarına yakın pozisyonlarda çalışma hızı azaltılarak, vananın klape, mil gibi hareketli elemanlarına gelen ani duruştan kaynaklı dinamik yükler en aza indirilmektedir. Boru hattındaki koç darbesi nedeniyle oluşabilecek basınç dalgalanmaları ve kavitasyon etkileri, hız seçenekleri kullanılarak engellenebilmektedir.

Vana ayar noktasına yaklaştıkça kademeli olarak değiştirilebilir hız seçenekleri ile konumlandırma hassasiyetinde önemli bir artış sağlanmaktadır.

Aktüatör hızı; ek kontrol değişkenlerinden veya algoritmalardan tam olarak yaralanmak için harici bir sinyalle de kontrol edilebilmektedir. Ayrıca paralel çalışması gereken iki aktüatör arasındaki hız senkronizasyonu da yapılabilmektedir.

AUMA Exproof SAVEx ve SARVEx aktüatörleri dişli kutusu olmaksızın 10 – 1000 Nm aralığında altı farklı tork değeri seçeneği sunmakta; hız aralığı olarak da 6-60 rpm; 12-120 rpm; 24-240 rpm hız seçenekleri seçilebilmektedir.

AUMA, şirketin GS.3 yarı dönüşlü dişli kutularına monte edilebilen vana son konumlarının sinyalizasyonu için yeni bir sensör sistemi sunmaktadır. Yeni çözüm, tesis operatörlerinin manuel olarak işletilen vanaların pozisyonunu izlemelerine ve böylece tesislerdeki tüm vanalardan önemli vana konum bilgilerini toplamalarını sağlamaktadır. Yeni sensör sistemi, akıllı saha cihazlarından veri toplarken ve işlerken proses otomasyonunda artan sayıda Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) uygulamasının çekirdeğini oluştururken vanalar için veri eklemektedir.

Sensör sistemi ayrıca, aktüatörün fonksiyonelliğine ek olarak vana son konum geri bildirimi, elektrikli vana aktüatörleri ile birlikte de kullanılabilmektedir. AUMA’nın yeni sensör sisteminde, 90° kısmi dönüşlü vanalar için son konumun uzaktan izlenmesini sağlayan endüktif sensör elemanları kullanılmaktadır. Mekanik sınırlama anahtarlarının aksine, AUMA’nın elektronik sensör sistemi aşınmaya maruz kalmamaktadır. Yüksek anahtarlama doğruluğunu sağlamlıkla birleştirmektedir.

Entegre sensör sistemi ile GS.3 dişli kutuları sipariş edilebilmektedir. Modüler tasarımı sayesinde, sensör sistemi sahadaki mevcut GS.3 dişli kutularına da kolayca uyarlanabilmektedir. Sensör sisteminin iki versiyonu mevcut olup, düşük maliyetli temel versiyon ve gelişmiş IP69K koruması sunan alüminyum gövdeli tam sızdırmaz premium versiyonu bulunmaktadır. Premium versiyon özellikle dış mekânda kurulum için uygundur. Her iki versiyon da potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda kullanım için ATEX onayına sahiptir.