Примечание - Эффективность контрольной проверки зависит от того, насколько близко к "исходному" состоянию восстанавливается система. Для того, чтобы контрольная проверка была абсолютно эффективна, она должна обнаруживать 100% опасных отказов. Хотя на практике достигнуть 100% обнаружения опасных отказов не просто, если только это не Е/Е/РЕ-система, связанная с безопасностью, имеющая низкую сложность, однако такая цель должна стоять. По крайней мере, все выполняемые функции безопасности должны проверяться в соответствии со спецификацией требований к безопасности Е/Е/РЕ-систем. При использовании отдельных каналов эти проверки выполняются для каждого канала отдельно.
3.10 безопасный отказ (safe failure): Отказ, который не переводит систему, связанную с безопасностью, в опасное состояние или в состояние отказа при выполнении функции.
Примечание - Пример безопасного отказа - отказ в цепях фильтров, обеспечивающих электромагнитную совместимость оборудования. Такой отказ не оказывает влияния на нормальную работу оборудования, но может явиться причиной случайной выдачи ложной аварийной сигнализации при воздействии и на оборудование электромагнитных помех.
3.11 безопасное состояние (safe state): Состояние управляемого оборудования (EUC), в котором достигается безопасность.
Примечание - При переходе от потенциально опасного состояния к конечному, безопасному состоянию EUC может пройти через несколько промежуточных безопасных состояний. Для некоторых ситуаций безопасное состояние существует только до тех пор, пока EUC остается под непрерывным управлением. Такое непрерывное управление может продолжаться в течение короткого или неопределенного периода времени.
3.12 пробоотборная линия (sample line): Специально предназначенная труба или трубка, которая соединяет точку отбора пробы с газоанализатором в одно- или многоточечных системах пробоотбора.
3.13 точка отбора пробы (sample point): Вход пробоотборной линии, через который проба отбирается на газоанализатор.
Примечание - Технические средства точки отбора пробы включают, как правило, фильтр тонкой очистки или иное устройство аналогичного назначения.
3.14 специальный режим (special state): Все режимы работы газоаналитического оборудования, кроме режима измерений, например, режим прогрева, режим градуировки, состояние неисправности.
4 Требования
4.1 Общие положения
Для достижения целей, поставленных в разделах 5-13, необходимо обеспечить соответствие приведенным требованиям по указанным критериям.
4.2 Интенсивность запросов
Стационарная газоаналитическая система в соответствии с конкретным применением может эксплуатироваться несколько раз в год, поэтому в настоящем стандарте принято, что в спецификации требований к безопасности указана интенсивность запросов, соответствующая режиму работы системы "по запросу" (с низкой частотой запросов), например, "от 1 до 10 запросов в год".
5 Характерные особенности газового анализа
5.1 Цели
Цель данного раздела - определить характерные особенности, свойственные стационарным газоаналитическим системам и сравнить их с другими датчиками, измерительными управляющими системами и исполнительными механизмами.
5.2 Особенности
5.2.1 Общие положения
Стационарные газоаналитические системы во многом отличаются от обычных измерительных систем. На этапе разработки и проектирования любой стационарной газоаналитической системы необходимо понять ее особенности и (или) особые требования к ней, связанные с газовым анализом. В последующих пунктах такие особенности подробно описаны.
Примечание - Для учета требований к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода следует применять IEC 60079-29-2, в котором приведены сведения, дополняющие раздел 8 настоящего стандарта.
5.2.2 Размещение датчика
Газоаналитические системы зависимы от устройств транспортирования, предназначенных для доставки пробы от места утечки газа (пара) к датчику. Это отличает такие системы от отдельных приборов, обеспечивающих безопасность технологического процесса, таких как датчики давления и температуры, которые имеют непосредственный контакт с этим процессом.
Выбор мест расположения точек отбора пробы в настоящем стандарте не рассматривается. Тем не менее расположение таких точек может оказывать влияние на работу любой стационарной газоаналитической системы независимо от того, связана она с безопасностью или нет.
Примечания
1 Указания по выбору мест размещения датчиков приведены в IEC 60079-29-2. В указанном стандарте предполагается, что определяемый газ или пар подведен к датчику.
2 Классификация взрывоопасных зон установлена в IEC 60079-10-1 [1].
3 Указания по оценке эффективности газоаналитических систем приведены в ISA-TR84.00.07 [2].
5.2.3 Фильтрующие элементы датчика (пассивные)
Газовые датчики могут быть снабжены пассивным фильтрующим элементом, защищающим газопроницаемую мембрану датчика от пыли, грязи или влаги, или могут иметь в своем составе пористый металлический диск - огнепреградитель, спеченный из металлического порошка, для выполнения требований взрывозащиты. Для всех видов пассивных фильтрующих элементов характерен опасный необнаруженный отказ (например, такой как закупорка), поэтому требуются плановые осмотры или контрольные проверки.
Функция безопасности, определенная для точки измерений по отношению к использованию таких пассивных фильтров, должна включать контроль времени установления показаний, при превышении приемлемого значения которого следует провести контрольную проверку.
5.2.4 Фильтрующие элементы датчика (активные)
Газовые датчики могут иметь в своем составе активный фильтрующий элемент для приведения к определенному состоянию (кондиционирования) анализируемой газовой или парогазовой смеси. Такие активные фильтры должны быть рекомендованы изготовителем и иметь определенный срок службы. Для всех фильтров данного типа характерны опасные необнаруженные отказы (такие как закупорка, насыщение, пассивация), поэтому необходимы плановые осмотры или контрольные проверки.
Газовые датчики могут иметь в своем составе каталитический фильтр. Такие фильтры не имеют определенного срока службы, тем не менее, они подвержены тем же воздействиям, что и пассивные фильтры. С такими фильтрами необходимо обращаться также как с пассивными фильтрами, дополнительно учитывая влияние окружающей среды на материал катализатора. Для всех фильтров данного типа характерен необнаруженный отказ, поэтому необходим плановый осмотр или контрольная проверка.
5.2.5 Принципы измерений
Принцип измерений любого датчика должен быть оценен с точки зрения пригодности его для конкретного применения. В зависимости от принципа измерений использование датчиков в конкретных условиях применения может привести к:
- отравлению - неспособности определять целевой компонент;
- пассивированию - потере чувствительности и неспособности определять целевой компонент;
- насыщению - выдаче недостоверных результатов измерений;
- старению - расходованию ресурса датчика и, следовательно, к потере чувствительности и неспособности определять целевой компонент;
- высыханию - изменению чувствительности датчика или точности измерений;
- увлажнению - изменению чувствительности датчика или точности измерений;
- эффекту засыпания - неспособности определять малые изменения содержания целевого компонента;
- оптической интерференции - неспособности определять целевой компонент или выдаче недостоверных показаний вследствие перекрытия полос поглощения целевого и иных присутствующих в анализируемой среде компонентов;
- перекрытию оптического пути - неспособности определять целевой компонент.
Некоторые из вышеперечисленных состояний датчиков можно определить с помощью диагностики, в этом случае отказ следует рассматривать как "опасный обнаруживаемый". Другие состояния датчиков нельзя определить с помощью диагностики, такие отказы следует рассматривать как "опасные необнаруживаемые" и, следовательно, требующие проведения плановых осмотров или контрольных проверок (градуировок) датчиков.
5.2.6 Отравление или неблагоприятная химическая реакция
Некоторые типы датчиков отказывают по общей причине; так, вещества, содержащиеся в атмосфере, могут пассивировать или отравлять определенные виды датчиков (например, каталитические), тогда как электрохимические датчики могут повреждаться в результате прохождения неблагоприятных химических реакций.
Датчикам, в которых применяются подобные технологии, свойственен опасный необнаруженный отказ (связанный с конкретным применением), пока при диагностике датчика не выявлена потеря чувствительности. Если отравление и (или) неблагоприятные химические реакции не могут быть исключены для конкретного применения, то требуется проведение плановых осмотров или контрольных проверок (градуировок) датчика.