玻璃鋼冷卻塔功能安全標準和注意事項,圓形玻璃鋼冷卻塔

您對“玻璃纖維冷卻塔的功能安全”一詞的理解程度如何？您能否描述一下為什么存在專門針對 FRP 冷卻塔功能安全的國際標準，這些標準的哪些部分適用于工程或管理活動，以及需要采取哪些措施來確保合規性？

眼前的問題是安全調節器容易結垢的危險。盡管符合 FRP 冷卻塔功能安全標準不是法律要求，但它們被監管機構廣泛認為代表了“最佳實踐”。在我們國家，安全法規通常不是規定性的，而是要求加工廠操作員采用最佳實踐來管理其操作的安全性。

因此，越來越需要證據證明我國的加工設施確實采用了這種做法。證明符合 FRP 冷卻塔功能安全標準的工程和法規方面提供了清晰、可記錄和可審計的證據。

但是，公司有更積極的動機尋求遵守 FRP 冷卻塔的功能安全標準，出于某種原因，這代表了最佳實踐。符合標準的公司將受益于全面、“聯合”和先進的安全管理方法。

這是因為這些標準不僅僅包含狹義的工程指南。同樣重要的是必須實施的管理實踐，以確保最初和持續的合規性。

在這方面，玻璃鋼冷卻塔功能安全標準與質量標準有很多共通之處，都要求合規企業明確并采用系統的、可審核的管理方法。換句話說，合規性要求實施一個“管理系統”來規范安全儀表系統的整個生命周期。

在執行與安全儀表系統的規范、設計、安裝和驗證相關的工程任務時，必須執行管理活動以確保供應商的充足性、人員的能力和質量執行的任務記錄。實現并保持對 FRP 冷卻塔功能安全標準的合規性，不僅有助于企業確保運營安全，還可以確保他們有效地管理運營。

管理化學加工行業的風險

IEC 61508:2010 FRP 冷卻塔能力安全標準將安全定義為“不存在不可接受的風險”。該定義意味著合規性既需要了解當前的風險水平，又需要確定這些風險是否可以接受。

在化學過程工業中，工廠所有者需要系統地評估其過程操作的風險并定義這些風險的可接受性標準。

工程風險被定義為危險事件的頻率和與事件相關的后果的產物。因此，可以通過降低危險事件的頻率或將任何事件的后果降至最低來降低風險水平。

當然，設計良好的加工廠旨在通過采用良好工程實踐 (GEP) 將風險降至最低。設計人員可以合并多個獨立的保護層，以減少危險事件的發生頻率或后果。

此類保護層的示例包括泄壓閥（結合適當的廢氣處理）、工廠的過程控制系統或減少泄漏擴散的物理屏障（例如屏障）。

這些傳統的風險控制措施在今天仍然有效。 FRP 冷卻塔功能安全標準承認此類風險降低措施，并允許加工廠所有者因相關風險降低而獲得信用。

已經開發出保護層分析 (LOPA) 等正式技術，以對現有保護層進行系統評估，并量化它們帶來的風險降低。 LOPA 中通常考慮的保護層如下所示。

LOPA中考慮的保護層是FRP冷卻塔的功能安全

圖1：LOPA中考慮的保護層

在考慮了現有的保護層之后，可以通過實施安全儀表系統進一步降低風險。 IEC 61508:2010 和相關的 FRP 冷卻塔功能安全標準專門設計用于確保此類系統（和組件設備）在其整個生命周期內得到適當的設計和管理。遵守標準可確保在實踐中實際達到安全儀表系統所需的風險降低水平。

玻璃纖維冷卻塔功能安全和安全儀表系統

行業從業者將傳感器、邏輯控制器和最終元件（可能是驅動閥或電動機啟動器）的組合稱為安全儀表系統、儀表安全系統、安全完整性等級 (SIL) 回路、自動保護系統或安全相關系統。在本文的其余部分，我們將繼續使用術語“安全儀表系統”或“SIS”。

IEC 61508:2010 標準將 FRP 冷卻塔功能安全定義為“與過程及其過程控制系統相關的整體安全的一部分，這取決于安全儀表系統的正確運行和其他風險降低措施”。一旦其他風險降低措施獲得批準，重點將放在“安全儀表系統的正確操作”上。 （見圖 2）。

圖2：SIS及其他保護層

圖2：SIS及其他保護層

``為了實現玻璃鋼冷卻塔的功能安全, 安全儀表系統 必須按設計工作，成功率很高。換言之，玻璃鋼冷卻塔的功能安全意味著一旦考慮了所有現有的保護層，實際上就可以實現SIS所要求的額外風險降低因子。

因此，FRP冷卻塔的功能安全是SIS規范、設計、安裝和維護的主要目標。為了使 FRP 冷卻塔達到可接受的功能安全水平，SIS 的工程和管理都必須在其整個生命周期內合規。

同樣重要的是要強調，僅當聲稱的 SIS 風險降低等于或大于 10 時，才需要遵守 IEC 61508:2010 和相關標準。顯著降低安全儀表系統風險。

每個數量級的降低稱為“安全完整性等級：”或“SIL”。隨著 SIL 等級的提高，FRP 冷卻塔功能安全標準要求越來越嚴格的工程和管理流程。

安全儀表系統不是過程控制系統

安全儀表系統不是過程控制系統。它們旨在提供“終極保護層”，以防止在發生危險事件時對人員或環境造成傷害。

安全儀表系統與過程控制系統的不同之處在于，它需要以不頻繁的間隔運行，并且成功的概率很高且可預測。相比之下，過程控制系統旨在連續運行以將過程變量保持在預定義的范圍內。

安全儀表系統位于過程工廠及其相關過程控制系統的“頂部”——只有在需要對危險事件做出響應以防止事故發生時才會發揮作用。對安全儀表系統的需求是間歇性的，因此需要定期維護和測試。

這是標準要求的關鍵特性。安全儀表系統必須在需要時按預期工作 - 成功的可能性很高。 FRP 冷卻塔功能安全標準提供了一個框架，用于量化和證明 SIS 在需要時按預期運行的可能性。

如前所述，過程控制系統還可以提供保護層以防止受傷。但是，它們不得用作 SIS，所需的風險降低系數不得超過 10。

安全生命周期

FRP 冷卻塔功能安全標準的一個關鍵特征是概念安全儀表系統的安全生命周期。 （見圖 3）。

FRP冷卻塔功能安全生命周期

圖3：安全生命周期（IEC 61511:2003）

安全生命周期的概念來源于眾多SIS 故障的研究。 HSE* 的一項權威研究表明，不良的 SIS 規范是此類系統中 44% 故障的根本原因。另有 21% 是由于調試后的更改。

*失控：為什么控制系統會失效以及如何預防；謝菲爾德市健康與安全總監，1995 年。

因此，安全生命周期的概念解決了與安全儀表系統相關的工程和管理問題。 SIS 安全生命周期的管理對于確保安全儀表系統不僅在需要時進行設計和安裝，而且確保它們在從規范到退役的整個安全生命周期中達到所需的功能安全水平至關重要。

管理活動和 FRP 冷卻塔功能安全

大多數管理人員都了解并熟悉 FRP 冷卻塔功能安全的工程方面。 “HAZOP”、“啟動計劃”甚至“FMEDA”和“LOPA”等術語都是現代加工廠設計和運營語言的一部分。然而，有多少管理者熟悉實現玻璃鋼冷卻塔功能安全所必需的管理活動呢？

玻璃鋼冷卻塔功能安全管理活動是符合標準的絕對要求。它們必須全面應用于 SIS 安全生命周期的所有階段和整個 SIS 供應鏈。他們涉及與 SIS 實施相關的每個人、每個公司和每項活動。

`` FRP 冷卻塔功能安全管理活動在標準的幾個規定部分之一進行了描述：IEC61508:2010 第 1 部分，第 6 節。雖然只有三頁，但這部分似乎引起了很大的轟動處理苦惱。

確保 FRP 冷卻塔功能安全所需的管理活動示例包括：

宣布實現 FRP 冷卻塔功能安全的綜合政策和戰略；

明確責任人的責任分配；

確保和管理責任人的能力；

適當的溝通管理；

適當的供應商管理；

適當的跟進和解決建議；

危險事件報告和分析；

文檔的適當管理。

當心“隱藏的”安全儀表系統

遵守玻璃纖維冷卻塔功能安全標準的最終責任在于最終用戶，即擁有并依賴安全的實體儀表系統。最終用戶不僅必須確保安全儀表系統按照安全功能標準運行，而且必須在運行前正確指定、設計和安裝。

這需要一個整體視圖，不僅要考慮此類系統的安全生命周期，還要嚴格管理創建它們所涉及的供應鏈。 （見圖 5）。

安全生命周期能力

圖 4：合規性要求同時考慮安全生命周期和供應鏈

安全儀表系統可以直接進入加工廠，而最終用戶甚至不會意識到這一點。最終用戶應了解與包裝設備相關的安全儀表系統，例如研磨機、離心機、惰化系統、鍋爐、燃燒器、真空泵或氮氣發生器。

其中有多少配備了液位變送器、溫度變送器或氧氣分析儀？ SIS 可以防止什么？如果 SIS 在需要時出現故障，會有什么后果？

安全儀表系統也可能作為符合 ATEX 標準的設備包的一部分出現在未宣布的網站上。 ATEX 設備供應商可以使用溫度變送器來確保泵殼或軸承等的表面溫度不超過特定 ATEX 認證要求的指定閾值溫度。

設備供應商有責任確保他們的設備適用于指定的 ATEX 區域分類，但最終用戶有責任確保任何安全儀表系統適用于目的，實際上具有所需的要求性能特征并得到維護和管理 正確 - 如果最終用戶不這樣做，則由最終用戶負責。

尋找正確的解決方案

FRP 冷卻塔功能安全標準將保持不變，并且為了展示加工廠安全方面的“最佳實踐”，將繼續證明符合標準重要的。

最終用戶了解這一點，但往往缺乏確保其操作合規所需的知識和資源。不合規不僅會招致安全監管機構犯規的風險，而且還會錯失實施最先進安全管理方法的機會。

符合 FRP 冷卻塔功能安全標準的要求因相關安全生命周期階段和公司在供應鏈中的位置而異。一個設計良好的 FRP 冷卻塔功能安全管理系統基于這些原則規定了合規要求。

BPE 與我們的合作伙伴 SISLYNX 合作，可以提供系統全面的 FRP 冷卻塔功能安全管理系統，以經濟高效地符合 FRP 冷卻塔功能安全標準。使用此系統，我們可以：

提供獨立的“健康檢查”，以幫助最終用戶證明已安裝的任何安全儀表系統符合 FRP 冷卻塔功能安全標準的工程和法規要求，或確定

提供獨立的質量檢查，以確保根據標準要求正確指定、設計和安裝新的安全集成系統；

提供持續的合規管理，包括維護和驗證測試，記錄保存、文件控制和審查；

提供全面且可審核的證據，證明管理流程已到位以滿足標準的要求。

許多公司已采取措施遵守 FRP 冷卻塔功能安全標準，但這些努力往往因缺乏對要求（或不需要）的理解而受挫。管理者應該問問自己，他們是否確定合規是必需的。

如果要求合規，合規真的可以實現嗎？如何證明這一點？依靠對 FRP 冷卻塔功能安全標準的不完全理解不再是一個可接受的選擇。

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