Relatório Final PVIC - Metodologias para Aplicação do Estudo SIL rev3

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU

Centro de Pesquisa

Programa Voluntário de Iniciação Científica

André Duarte Abou Jaoude

Metodologias para Aplicação do Estudo de Nível de Integridade e Segurança

São Paulo, 2015

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU

Centro de Pesquisa

Programa Voluntário de Iniciação Científica

André Duarte Abou Jaoude

Metodologias para Aplicação do Estudo de Nível de Integridade e Segurança

 Relatório final de pesquisa apresentado ao Programa Voluntário de Iniciação Cientifica do Centro de Pesquisa da Universidade São Judas Tadeu.

                                                                                   Orientador: Prof. Angelo Eduardo Battistini Marques

São Paulo, 2015

RESUMO

A norma IEC 61508 (International Electrotechnical Comission) que se refere a segurança funcional de sistemas elétricos, eletrônicos e eletrônicos programáveis relacionados. Com o objetivo de padronizar o uso desta ferramenta e visando que ela pode ser requerida em diversos tipos de processos industrializados, esta pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de metodologias padronizadas para aplicação e controle das recomendações expressas no estudo de SIL (Safety Integrity Level), também como a padronização da realização dos testes periódicos das malhas de segurança (teste de prova) de forma condizente com as normas que as regem e com as peculiaridades de cada sistema. Os resultados esperados são a compreensão dos cenários de aplicação do estudo de SIL assim como a identificação parâmetros dos níveis de SIL requisitados pelo processo, comparação do equipamento de segurança instalado com o equipamento de segurança ideal para o processo, medidas seguras para corrigir ou adaptar o sistema se necessário e também a análise da metodologia de testes periódicos de funcionalidade.

ABSTRACT

The IEC 61508 (International Electrotechnical Comission) standard as regards the functional safety of electrical, electronic and related programmable electronic systems. In order to standardize the use of this tool and in order that it can be applied in various types of industrial processes, this research aims to develop standardized methodologies for implementation and control of recommendations made in the study of SIL (Safety Integrity Level) as well as the standardization of achieving the periodic testing of safety loops (proof test) in compliance with the rules governing them and the peculiarities of each system. The expected results are understanding the SIL study of application scenarios and the identification SIL levels of the parameters required by the process, comparing the safety equipment installed with the right safety equipment for process safety measures to correct or adapt the system is also needed and the analysis of the functionality of periodic testing methodology.

LISTA DE SIGLAS

SIL – Safety Integrity Levels (Nível de Integridade e Segurança)

IEC – International Electrotechnical Comission (Comissão Internacional de Eletrotécnica)

PFD – Probability of Failure on Demand (Probabilidade de Falha no Comando)

RRF – Risk Reduction Factor (Fator de Redução de Risco)

SIS – Safety Instrumented System (Sistema Instrumentado de Segurança)

VDE – Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (Associação de Engenharia Elétrica, Eletrônica e Tecnologias de Informação)

PLC – Programmable Logic Controller (Controlador Lógico Programável)

SDCD – Sistema Digital de Controle Distribuído (Distributed Control System)

LOPA – Layers of Protection Analysis (Análise da Proteção por Camadas)

IPL – Independent Protection Layer (Camada de Proteção Independente)

APP – Análise Preliminar de Perigos

HAZOP – Hazards and Operability Study (Estudo de Perigos Operacionais)

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO7
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA7

1. SIL NÍVEL 09
2. SIL NÍVEL 19
3. SIL NÍVEL 29
4. SIL NÍVEL 310
5. SIL NÍVEL 410
6. LOPA10

1. OBJETIVO GERAL13
2. OBJETIVO ESPECÍFICO14
3. MÉTODO14

1. PROCEDIMENTOS14
2. DOCUMENTAÇÃO15

1. RESULTADO E DISCUSSÃO15

1. HIPPS19
2. HIPPS INTEGRALMENTE MECÂNICO19
3. HIPPS TOTALMENTE ELETRÔNICO21
4. NÍVEL SIL E TESTES PERIÓDICOS23

1. PESQUISA EM CAMPO15

1. ATENDIMENTO A NORMAS DE MANUTENÇÃO19
2. GESTÃO E CONTROLE DOS TESTES PERIÓDICOS19
3. GERENCIAMENTO DE SEGURANÇA DE PROCESSO19

1. CONSIDERAÇÕES FINAIS15
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS25

1. INTRODUÇÃO

A Segurança de Processo é um dos ramos mais relevantes da Engenharia, a partir da qual é possível conhecer e evitar possíveis riscos e perdas (SILVA, 2012). A determinação do nível de integridade de segurança (SIL) é uma ferramenta de análise do risco de processos críticos para a determinação da disponibilidade requerida do SIS (Sistema Instrumentado de Segurança), normatizado pela IEC-61508. Os SIS são utilizados para monitorar a condição de valores e parâmetros de uma determinada operação e quando houver condições de riscos devem gerar alarmes e colocar a operação em uma condição segura garantindo a parada de emergência dentro dos limites considerados seguros sempre que a operação ultrapassar estes limites (CASSIOLATO, 2012). O objetivo principal é se evitar acidentes dentro e fora das fábricas, como incêndios, explosões, danos aos equipamentos, proteção da produção e da propriedade e mais do que isto, evitar colocar em risco vidas, danificar a saúde pessoal ou causar impactos catastróficos para a comunidade. Deve-se ter de forma clara que nenhum sistema é totalmente imune a falhas e sempre deve proporcionar mesmo em caso de falha, uma condição segura (SILVA, 2012). O estudo foca nas metodologias de aplicação da norma, o trabalho se conduz através revisão bibliográfica a comparação entre metodologias existes. Os resultados da pesquisa são a compreensão dos cenários de aplicação do estudo de SIL, assim como a identificação dos níveis de SIL requisitados pelo processo, comparação do equipamento de segurança instalado com o equipamento de segurança ideal para o processo, medidas seguras para corrigir ou adaptar o sistema se necessário e também a análise da metodologia de testes periódicos de funcionalidade.