Providing Safety
PL und SIL: informationen über maschinennormen

Maschinennormen PL & SIL

Sicherheitsprodukte müssen oft bestimmte Anforderungen erfüllen. Um das Sicherheitsniveau dieser Produkte zu prüfen, verwendet man z. B. Safety Integrity Level (SIL) oder Performance Level (PL). Aus der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) gehen diese beiden Normen hervor, unter anderem EN IEC 62061 und ISO 13849-1. Daraus haben sich PL und SIL entwickelt. Aber wann verwendet man welche Norm?

Performance Level

Safety Integrity Level

PL, auch Performance Level genannt, wird zur Klassifizierung von elektrischen, mechanischen, pneumatischen und hydraulischen Sicherheitslösungen verwendet. Es gibt fünf Stufen bei PL ‘a’ bis ‘e’. In Bezug auf die PFHD-Werte (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde) entsprechen die fünf PL-Stufen (a-e) bestimmten Bereichen. Sie geben die Wahrscheinlichkeit an, dass im Laufe einer Stunde ein gefährlicher Fehler auftritt. Produkte der Stufe PLe weisen beispielsweise die wenigsten Unfälle pro Stunde auf. Beachten Sie, dass dies eine Vereinfachung ist, denn zur Berechnung von PL ist mehr erforderlich. Zum Beispiel müssen Sie die Diagnoseabdeckung des Systems, die mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall der Komponente und die Organisation des Systems (Kategorie B, 1-4) berücksichtigen.

Der PFHD-Wert kann über diese Tabelle einfach ermittelt werden:

Schwere der Auswirkungen: S1 = Wiederherstellbar, leicht S2 = Irreparabel, schwer oder tödlich Häufigkeit und/oder Exposition gegenüber der Gefahr F1 = Selten bis weniger häufig und/oder kurze Expositionszeit F2 = Häufig bis ständig und/oder lange Expositionszeit Möglichkeit der Schadensvermeidung oder -minderung P1 = Unter bestimmten Bedingungen möglich P2 = Kaum möglich

Bestimmung des Sicherheitsintegritätslevels (SIL) für ProzessanwendungenSIL, Safety Intergrity Level, wird in elektrischen und elektronischen Systemen verwendet, wobei nicht nur die Häufigkeit von Unfällen, sondern auch die Schwere von Unfällen berücksichtigt wird. Zur Bestimmung des SIL-Levels kann man eine Risikomatrix (LOPA) verwenden.

  1. Das Szenario für den Verlust des Containments sollte festgelegt werden. Dieses stammt in der Regel aus der HAZOP-Studie*.
  2. Die Ursache (das Ausgangsereignis) und die Folgen eines Szenarios sollten klar sein. Diese stammen in der Regel ebenfalls aus der HAZOP-Studie.
  3. Es ist wichtig, die Häufigkeit des auslösenden Ereignisses zu bestimmen.
  4. Es ist notwendig, die akzeptable Häufigkeit des Auftretens (tolerierbares Risiko) festzulegen. Dies hängt oft davon ab, wie schwerwiegend das zu erwartende Ergebnis sein könnte. Eine Risikomatrix wird häufig verwendet, um das akzeptable Risiko festzuhalten.
  5. Es werden die bestehenden Schutzschichten (LOPs) untersucht. Manchmal wird auch der Begriff unabhängige Schutzschicht (IPL) verwendet. Die LOPs sollten ausreichend voneinander und von dem auslösenden Ereignis des Szenarios getrennt sein. Die LOPs sollten auch reagieren und gut funktionieren. Das Szenario sollte von jedem LOP unabhängig vermieden werden können.
  6. Bedingte Modifikatoren sind Variablen, die ausdrücken, wie wahrscheinlich das Eintreten eines bestimmten Ergebnisses ist. Bei der Analyse können Faktoren wie die Anwesenheit von Personen, das Risiko einer Zündung, das Risiko bestimmter Verletzungen, das Risiko eines katastrophalen Ausfalls usw. berücksichtigt werden.
  7. Die “Eintrittshäufigkeit” für das Szenario kann anhand spezifischer Daten bestimmt werden. Diese Häufigkeit sollte niedriger sein als die maximal zulässige Häufigkeit von Zwischenfällen. Anhand der Berechnung kann beurteilt werden, ob eine zusätzliche Risikominderung erforderlich ist und wie groß diese zusätzliche Risikominderung sein sollte.

Dies wird dazu führen, dass:

SIL 4

10-5≥ PofD** <10-4

SIL 3

10-4≥ PofD <10-3

SIL 2

10-3≥ PofD < 10-2

SIL 1

10-2≥ PofD < 10-1

Was ist also der Unterschied zwischen SIL und PL?

Der Ansatz für beide Normen ist unterschiedlich. Der Zweck von SIL und PL ist identisch. Die Hauptunterschiede bestehen darin, dass die Norm 13849-1 (PL) einen breiteren Rahmen bietet und pneumatische und hydraulische Systeme einschließt. Die Norm ISO 13849-1 (PL) konzentriert sich hauptsächlich auf den Maschinenbau, während die Norm IEC 62061 (SIL) eher auf elektrische und elektronische Systeme abzielt.

Beispiele für SIL- und PL-konforme Produkte.

Die tGard-Reihe von Fortress erfüllt PLd und SIL2. Dieses kompakte Zugangs- und Kontrollsystem vereint alle Schlüsselverriegelungen, elektrische Sicherheitsverriegelungen, Drucktasten und Wahlschalter in einer robusten Konfiguration. Die Sicherheitsschalter mGard, amGard Pro, amgard Network, amGard S40, Alfred Ex, Atom, Louis, Steute Ex und Proton erfüllen alle die Anforderungen von PLe und SIL3. Unsere Fluidsentry-Produkte für pneumatische und hydraulische Lösungen sind ebenfalls mit PLe gekennzeichnet.

 

*HAZOP-Studie = Hazard and Operability Study, Methode zur Identifizierung und Bewertung von Prozessabweichungen.

**PoFD = Probability of Failure on Demand (Ausfallwahrscheinlichkeit bei Bedarf).

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