「設計段階でのSIL認証」と「実運用での実証済み」の違い

(重要)回転機械を操作するエンドユーザーには、適切かつ検証可能な安全計装システム(SIS)を導入する法的義務があります。リスク低減手法の中でも特に注目される「安全度水準(SIL、IEC 61508)」により、責任者はリスクを最小限に抑えるためにあらゆる措置を講じたことを証明することができます。 SILは、機械保護システムに関する安全基準に準拠するための主要な手法として、API 670第5版にも組み込まれています。SILは法的安全要件を満たすための有効な手法であることが実証されているため、タービン過速度保護システムの市場は、現在では主にSIL主導のものとなっています。 

SIL認証済みの安全システムを求めるエンドユーザーが増加していることから、OEM各社はシステム設計にSILを取り入れています。しかし、SIL認証においては、実運用実績に基づく認証と設計に基づく認証という、重要な区別を明確にする必要があります。

実運用で実績のある認証を取得済み

「実運用実績に基づく」SIL認証とは、SISがIEC 61508で規定されたSIL要件に従って設計されたものではなく、平均故障間隔(MTBF)、平均故障到達時間(MTTF)、および故障モード(検出可能対検出不能)に基づいて設計されていることを意味します。 「実運用実績あり」は、関連する指令で定義された安全完全性ではなく、統計に基づいて認められるものです。「実運用実績あり」認証の要件は非常に厳しく、ユーザーには以下の条件が求められます*:

  • 安全な故障と危険な故障を区別する、信頼性データを収集するための正式なシステム。
  • 記録されたデータを評価し、SISの安全完全性および当該用途への適合性を判断する方法。
  • 当該アプリケーションが明確に比較可能であることを示す証拠。
  • 稼働時間の記録された歴史的証拠。
  • 製造業者の管理、品質、および構成製造システムに関する証拠。
  • デバイスのファームウェア改訂履歴。
  • 信頼性データ記録が定期的に更新・見直されていることの証明。

*出典:IEC 61508 および IEC 61511

これは、SIL認証(IEC 61508)に合格していない、すでに使用されているシステムに適用されることが多い。10年以上にわたる信頼性の高い運用実績と、故障がほとんどないことを根拠に、これらのシステムは「実運用実績に基づく認証(proven-in-use)」によってSIL認証を受ける。なお、「実運用実績に基づく認証」は、そのシステムが稼働してきた特定の用途に対してのみ有効であり、類似の用途に単純に転用することはできない点に留意することが重要である。

注:「実運用実績」というアプローチは、OEMよりもエンドユーザーにとってより有効なものです。エンドユーザーは、計測器、用途、および環境条件のあらゆる詳細を熟知しているからです。

設計段階から認証対応

「設計によるSIL認証」とは、システムが特定の適用範囲においてIEC 61508の要件に従って設計されていることを意味します。「設計による認証」を受けたシステムの proof-test 間隔は、「実運用実績による認証」を受けたシステムよりもはるかに長くなります。ただし、システムが複雑になればなるほど、より定期的なテストが必要となります。これは、機能が増えるほど、システム内の潜在的な弱点も増えるためです。

OEM向けにおいては、適用範囲が広く試験間隔も長いという理由から、「設計に基づく認証」は「実運用実績に基づく認証」よりも常に優先されます。しかし、多くの製品は設計上の理由から、このような認証を取得することができません。SILの観点からは、その場合、認証されていない製品を使用するか、実運用実績に基づく認証の取得を目指すかのいずれかしか選択肢はありません。

SpeedSys:設計段階での過速度保護認証

Istecは、「SpeedSys」を開発しました。これは、設計段階から認証を取得した過速度保護システムです。 当社は、余分な機能をすべて排除し、API 670規格で定義される過速度保護の本質に立ち返りました。SpeedSysは、最短10年という試験間隔、投票構造によるより高いSIL定格への拡張性、そして複雑なラック型アーキテクチャとは対照的なトランスミッタベースのアーキテクチャを特徴としています。SpeedSysは、あらゆるラック型システムと同等の保護レベルを提供しますが、小規模な回転機器から大規模な回転機器に至るまで、はるかに経済的な導入が可能です。

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