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Projekt: Anlagensicherheit mit Mitteln der Prozessleittechnik nach den IEC-Normen
Das Projekt entstand in einer ersten Diplomarbeit von Herrn Dipl.-Ing. Fecke mit freundlicher Unterstützung der Herren Richter (Yokogawa) sowie Pross und Hafner (HIMA) im Institut für Automatisierungstechnik an der Fachhochschule Köln.
Die beteiligten im Projekt (von links nach rechts):
Dipl.-Ing. H. Pross; HIMA, H. Richter, Yokogawa; Dipl.-Ing. Ch. Fecke; Prof. Große; Prof. Bold
Herr Fecke erhielt den diesjährigen Förderpreis des VDI Köln aus den Händen des Vorsitzendern, Herrn Dipl.-Ing. Firsbach, wozu das Institut herzlich gratuliert:
Ziel dieses Projekts ist es, die wesentlichen Inhalte der Anlagensicherheit vorzustellen, die für einen PLT-Ingenieur bei der Planung und Errichtung von Schutzeinrichtungen einer Prozessanlage von grundlegender Bedeutung sind. Der Schwerpunkt liegt bei der Anwendung der DIN EN 61511 Teil 1-3 an einer Beispielanlage aus der Prozessindustrie. Weitere Relevanz haben die Störfallverordnung, die Verordnung über brennbare Flüssigkeiten, die Bundesimmissionsschutzverordnung, sowie das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) im Bezug auf Überfüllsicherungen und die wesentlichen Inhalte der Explosionsschutzrichtlinie ATEX 100a. Diese Kenntnisse sind für den PLT-Sicherheitsingenieur bei der Auswahl von geeigneten Komponenten für Schutzeinrichtungen von besonderer Bedeutung.
Zur Berechnung der Sicherheitsintegritätslevel (SIL) bzw. der Ausfallwahrscheinlichkeit der Schutzeinrichtungen wird das Tool „SILence“ verwendet. Die einzelnen Funktionen der Schutzeinrichtungen werden auf einer sicherheitsgerichteten Steuerung der Firma HIMA realisiert. Die zugehörige Programmierung wird mit dem Tool „ELOP“ vorgenommen. Die Werkzeuge und die Steuerung wurden dankenswerterweise von der Firma HIMA zur Verfügung gestellt.
Die Norm DIN EN 61511 Teil 1-3 findet erst seit Februar 2004 Anwendung in der Prozessindustrie in Deutschland. Viele Unternehmen haben bei der Umsetzung große Schwierigkeiten und bevorzugen noch immer die alte Betrachtungsweise nach der auslaufenden Norm DIN V 19250 (Grundlegende Sicherheitsbetrachtungen für MSR-Schutzeinrichtungen). Zurzeit gibt es zu dem Inhalt der Norm noch sehr wenig Literatur auf den Markt. Die qualitative Methode des Risikographen zur Bestimmung der Sicherheitsintegritätslevel von Schutzeinrichtungen wird allerdings schon häufiger angewendet, da sie bereits in der DIN V 19250 in ähnlicher Art und Weise (Anforderungsklassen) angewendet wurde. Die quantitative Methode (Fehlerbaumanalyse / Ereignisablaufanalyse) ist jedoch bei ihrer Anwendung sehr aufwändig und verlangt deshalb dem PLT-Sicherheitsingenieur viel Fachwissen ab. Daher wird sie sich vermutlich nur sehr schwer und langsam in der Prozessindustrie durchsetzen. Die Berechnung der Sicherheitsintegritätslevel von Schutzeinrichtungen ist in der Regel mit den Bestimmungsgleichungen der DIN EN 61508 Teil 1-7 durchzuführen. Als Sonderfall gibt es allerdings die diversitäre Redundanz bei der Anordnung von Sicherheitseinrichtungen, für den die gängigen Bestimmungsgleichungen der Norm DIN EN 61511 neu hergeleitet werden müssen. In dem Berechnungstool „SILence“ der Firma HIMA ist dieser Sonderfall bereits implementiert. In absehbarer Zukunft werden die Berechnungstools immer leistungsstärker und können somit immer mehr Problemstellungen lösen. Leider gibt es zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch zu wenig Hersteller, die ihre Komponenten nach SIL zertifizieren lassen und die Ausfalldaten der Komponenten für Berechnungstools zur Verfügung stellen.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt setzen noch zu wenige Unternehmen und Ingenieurbüros im Bereich der Anlagensicherheit die Sicherheitsnorm DIN EN 61511 um. Daher besteht für sie noch viel Nachholbedarf bei der Schulung ihrer Sicherheitsingenieure, damit es bei der Anwendung der Sicherheitsnorm bei der Erstellung von Produktionsanlagen bis zum August dieses Jahres keine Schwierigkeiten mehr gibt.
