Inom branscher som olja och gas, kemikalier, läkemedel och kraftproduktion är säkerhet inte bara en ruta att bocka av – det är en viktig del av en hållbar och tillförlitlig verksamhet. Varje dag arbetar företag för att minska risker, skydda sin personal, skydda miljön och upprätthålla allmänhetens förtroende.
Kärnan i många av dessa ansträngningar är funktionell säkerhet, och ett centralt verktyg inom funktionell säkerhet är SIS (Safety Instrumented System). SIS övervakar kritiska processförhållanden och vidtar vid behov automatiskt skyddsåtgärder för att försätta processen i ett säkert tillstånd. För att definiera den tillförlitlighet som krävs för varje säkerhetsfunktion använder organisationer ramverket för SIL (Safety Integrity Level).
Men även det mest avancerade säkerhetssystemet kommer att sluta fungera om det inte underhålls på rätt sätt. Utan regelbunden kalibrering och verifieringsprovning kan ett SIS försämras, vilket gör verksamheten sårbar för faror. Det här blogginlägget förklarar SIS, SIL, funktionell säkerhet, kalibreringsmetoder, globala standarder och hur företag kan stärka sina säkerhetsprogram.
För dig som vill fördjupa dig kan du även ladda ner en mer detaljerad vitbok om detta ämne. Vi har även inkluderat en länk till en webbinariuminspelning som vi gjorde med ISA.
Ladda ner en mer detaljerad vitbok om detta ämne >
Titta på inspelningen av webbinariet: För dem som är intresserade av att fördjupa sina kunskaper rekommenderar vi att titta på det inspelade webbinariet som hålls av Beamex och ISA (International Society of Automation) tillsammans med Paul Gruhn, expert på funktionell säkerhet. Den här sessionen ger värdefulla pedagogiska insikter om SIS grunder, standarder och verkliga utmaningar. Se inspelningen av webbinariet (ENG) >
Table of contents
- Introduktion
- Vad är ett säkerhetsinstrumenterat system (SIS)?
- Funktionell säkerhet och SIS
- Vad är SIL och hur relaterar det till SIS?
- Branscher där SIS och SIL används
- Översikt över relaterade standarder
- Kalibrering och provning av SIS-komponenter
- Krav på kalibreringsfrekvens
- Regulatorisk tillsyn och revision
- Bästa praxis och Beamex lösningar
- Sammanfattning
Introduktion
I högriskbranscher som olja och gas, kemikalier och kraftproduktion handlar säkerhet inte bara om att bocka av reglerande kontrollrutor – det är avgörande för att verksamheten ska fungera tillförlitligt och skydda människor och miljö.
Ett av de viktigaste ramverken bakom industrisäkerhet är funktionell säkerhet, och kärnan i detta är det säkerhetsinstrumenterade systemet (SIS). SIS är utformat för att upptäcka farliga förhållanden och automatiskt vidta åtgärder. För att säkerställa att dessa system fungerar som avsett tilldelas varje säkerhetsfunktion en säkerhetsintegritetsnivå (SIL).
Men även den bästa tekniken kommer att fallera utan korrekt underhåll och kalibrering. I den här bloggen utforskar vi vad SIS och SIL verkligen betyder – och varför kalibrering spelar en avgörande roll för att hålla dessa system säkra, regelefterlevande och revisionsklara.
Vad är ett säkerhetsinstrumenterat system (SIS)?
Ett säkerhetsinstrumenterat system (SIS) är ett oberoende system som är utformat för att övervaka och automatiskt styra farliga processförhållanden. Det består av:
- Sensorer som mäter kritiska processvariabler som tryck, temperatur, flöde eller gaskoncentrationer,
- Logiska lösare (vanligtvis säkerhetsklassade PLC:er) som utvärderar sensorsignaler och avgör om skyddsåtgärder krävs,
- Slutliga styrelement som avstängningsventiler eller ställdon som utför säkerhetsreaktionen.
Till skillnad från BPCS (Basic Process Control System), som hanterar rutindrift, är SIS konstruerat för att hantera extrema förhållanden.
Om till exempel trycket i en kemisk reaktor stiger över säkra gränser kan SIS automatiskt stänga avstängningsventiler och stänga av matningarna för att förhindra sprickor eller explosioner.
SIS oberoende och tillförlitlighet är avgörande eftersom det ofta är den sista försvarslinjen när andra system fallerar.
Bilden här nedan är en skärmdump från ett nyligen genomfört webbinarium som vi anordnade i samarbete med ISA (International Society of Automation) och med Paul Gruhn, expert på funktionell säkerhet. Den illustrerar hur SIS är ett fristående system, separat från det grundläggande processkontrollsystemet (BPCS). Se inspelningen av webbinariet (ENG) >.
På ett användargruppsmöte i Australien nyligen presenterade Jason Lang, elingenjör från Stanwell Corporation, hur de använder Beamex-lösningen för sina SIS-kalibreringar. I presentationen inkluderade han bilden här nedan för att förklara SIS strukturen:
Funktionell säkerhet och SIS
Funktionell säkerhet tillser att automatiska system upptäcker och reagerar på osäkra förhållanden, vilket minskar riskerna till acceptabla nivåer. Det handlar om att se till att skyddssystem – som SIS – fungerar korrekt och tillförlitligt när de behövs.
Ett viktigt ramverk inom funktionell säkerhet är säkerhetslivscykeln, som omfattar:
- identifiering av faror och bedöma risker,
- definiering av säkerhetskrav,
- utformning och konstruktion av systemet,
- installation och driftsättning,
- drift, underhåll och modifiering av systemet över tid.
Viktigt är att den funktionella säkerheten inte slutar vid driftsättningen. Utan regelbunden kalibrering, verifieringsprovning och underhåll kan även de bäst utformade systemen försämras, vilket gör anläggningen sårbar för dolda risker.
Vad är SIL och hur relaterar det till SIS?
SIL (Safety Integrity Level) är ett prestandamått som tilldelas en säkerhetsinstrumenterad funktion (SIF) - en specifik skyddsslinga inom SIS. SIL hjälper till att definiera hur tillförlitligt den funktionen måste fungera för att uppnå önskad riskminskning.
Det finns fyra SIL-nivåer:
- SIL 1 → låg riskminskning,
- SIL 2 → betydande riskreducering,
- SIL 3 → hög riskreducering,
- SIL 4 → extremt hög riskreducering (sällsynt utanför kärnkrafts- eller flygindustrin).
SIL-bestämning är en del av riskbedömningarna, som HAZOP (Hazard and Operability Study) eller LOPA (Layer of Protection Analysis). Den tilldelade SIL-nivån vägleder konstruktionsbeslut, val av utrustning, systemarkitektur, redundans och testintervall.
Till exempel kan en SIL 2-slinga som skyddar en rörledning mot en övertryckshändelse kräva årlig provning, medan en SIL 3-nödavstängningsslinga på en högtrycksreaktor kan kräva halvårstester och redundanta sensorer.
Branscher där SIS och SIL används
SIS- och SIL-system är kritiska i branscher där utrustningsfel kan få katastrofala konsekvenser:
- Olja och gas Används på offshoreplattformar, rörledningar, raffinaderier och LNG-terminaler för att förhindra bränder, explosioner och giftiga utsläpp.
- Kemi och petrokemi: Skyddar reaktorer, destillationsenheter och lagringstankar mot övertryck, rusningsreaktioner och läckage.
- Läkemedel och bioteknik: Säkerställer säkerheten i lösningsmedelsförvaring, steriliseringsprocesser och bioreaktorer.
- Kraftgenerering: Skyddar turbiner, pannor och vätgassystem mot överhastighet, övertryck och bränder.
- Gruvdrift och metaller: Används i system för malmbearbetning, smältning och gashantering.
- Livsmedel, dryck och massa och papper: Vanligt i ammoniakkylsystem och pannor för kemisk återvinning.
Inom varje sektor är SIS ett avgörande skydd som skyddar liv, tillgångar och verksamhetskontinuitet.
Översikt över relaterade standarder
Det finns flera internationella och nationella standarder som styr SIS och SIL:
- IEC 61508: Allmän funktionssäkerhetsstandard för alla branscher.
- IEC 61511/ANSI/ISA 61511: Processindustrispecifik standard.
- API RP 556, API 670, API RP 754: Standarder för olje- och gasindustrin.
- NFPA 85, NFPA 86: Brandskydd och förbränningssystem.
- OSHA PSM (USA): Regel för hantering av processäkerhet.
- Seveso III-direktivet (EU), COMAH (UK): Viktiga föreskrifter för riskområden.
- Kina GB, Ryssland GOST: Nationella standarder som överensstämmer med IEC-ramverk.
Efterlevnad av dessa standarder är inte valfritt – det krävs av tillsynsmyndigheter och är avgörande för juridiskt, operativt och anseendeskydd.
Kalibrering och provning av SIS-komponenter
Kalibrering och provning säkerställer att SIS-komponenterna fungerar tillförlitligt när de behövs.
- Sensorer och transmittrar (tryck, temperatur, flöde, gasdetektorer) är systemets ögon. Med tiden kan miljöförhållanden, vibrationer eller kemisk exponering orsaka drift. Regelbunden kalibrering håller dem exakta och förhindrar farlig underprestanda eller störande utlösningar.
- Slutliga styrelement (ventiler, ställdon, reläer) är systemets muskler. De måste testas – ofta genom test av partiell slaglängd och full slaglängd – för att bekräfta att de aktiveras vid behov.
- Logiska lösare (säkerhets-PLC:er) kräver funktionsverifiering för att säkerställa att de bearbetar ingångar och utlösarutgångar korrekt.
Kalibrering i SIS-miljöer kan vara en utmaning på grund av krävande förhållanden, trånga utrymmen och riskområden. Egensäkra, multifunktionella kalibratorer och välutbildade tekniker är avgörande.
Utmaningar i fält
Det kan vara en utmaning att upprätthålla ett robust SIS-kalibreringsprogram. Fältförhållandena är ofta krävande, med exponering för extrema temperaturer, vibrationer och korrosiva miljöer. Åtkomst till apparater kan kräva inträde i slutna utrymmen eller arbete på hög höjd. Tekniker måste vara välutbildade, använda egensäker och exakt utrustning och följa standardiserade procedurer.
”Det är förvånande att se hur ofta anläggningar byggs utan att man tänker på personalen som behöver komma åt för att prova/kalibrera. Jag har till exempel sett en trycktestport som riktats mot en vägg utan utrymme för anslutning." Berättar Roy Tomalino, en av våra utbildningsexperter i USA.
Helhetstestning jämfört med deltestning
Provning av SIS-komponenter kan huvudsakligen göras på två sätt:
- Helhetstestning: Den här metoden verifierar hela den säkerhetsinstrumenterade funktionsslingan (SIF) på en gång – från sensoringång till logisk lösningsåtgärd till det slutliga styrelementets svar. Den ger en realistisk bild av hur systemet beter sig under faktiska förhållanden och hjälper till att identifiera integrationsproblem mellan komponenter.
- Deltestning: I detta tillvägagångssätt testas varje komponent i serviceinspektionsformuläret – som sensorer, sändare, logisk lösare och slutelement – individuellt. Även om schemaläggningen är mer flexibel kräver deltestning noggrann planering för att säkerställa att inga delar av slingan förbises.
Helst ska deltester överlappa eller komplettera andra komponentkontroller för att säkerställa fullständig täckning av slingan. Oavsett om testningen utförs helt eller i delar är målet detsamma: bekräfta att varje komponent fungerar som den ska och att säkerhetsfunktionen utförs korrekt vid behov.
Krav på kalibreringsfrekvens
Det finns ingen fast ”årlig” kalibreringsregel för SIS-apparater. Intervallen ställs in baserat på:
- SIL-nivå,
- felfrekvensdata,
- tillverkarens rekommendationer,
- apparatens historiska prestanda,
- riskutvärderingar.
Exempelintervall:
- SIL 1 → varje 2–3 år,
- SIL 2 → varje 1–2 år,
- SIL 3 → varje 6-12:e månad.
Ibland kan företag anpassa intervallen baserat på resultatdata och riskanalys, men dessa beslut måste vara väldokumenterade. Revisorer förväntar sig i allt högre grad att företag försvarar sina kalibreringsprogram med bevis, inte antaganden.
Regulatorisk tillsyn och revision
SIS kalibreringsprotokoll granskas regelbundet av:
- Tillsynsmyndigheter (t.ex. HSE i Storbritannien, OSHA i USA, ADNOC i UAE, SAWS i Kina),
- Försäkringsbolag som en del av riskbedömningar,
- Tredjepartscertifierare som TÜV, Exida eller Lloyd's Register,
- Interna revisionsteam på globala företag.
Revisorer granskar vanligtvis kalibreringsscheman, resultat som hittats/lämnats, testprotokoll och hantering av förändringsprocesser. Starka, spårbara kalibreringsprogram är avgörande för att klara dessa revisioner och upprätthålla efterlevnad.
Bästa praxis och Beamex lösningar
Effektiva SIS-kalibreringsprogram omfattar:
- Med hjälp av mycket exakta, egensäkra kalibratorer som Beamex MC6-Ex, som kan hantera flera signaltyper i en apparat.
- Automatisera kalibreringshantering med programvara Beamex CMX eller LOGiCAL för att förbättra effektiviteten, minska manuella fel och säkerställa en fullständig verifieringskedja.
- Analysera kalibreringsdata för att upptäcka driftmönster, optimera intervall och förbättra prestanda. Ta en titt på Beamex CMX Analytics Dashboard.
- Integrera kalibrerings- och underhållssystem (t.ex. SAP, Maximo) för bättre samordning. Ta en titt på Beamex business Bridge.
- Investera i teknikerutbildning för att bygga upp intern expertis och säkerställa att procedurer följs korrekt.
Beamex levererar ett omfattande ekosystem av verktyg och tjänster som hjälper företag att uppfylla de omfattande kraven på SIS-kalibrering.
Sammanfattning
SIS och SIL är centrala för moderna industrisäkerhetsprogram. Även om utformning och teknik är avgörande så är det den kontinuerliga kalibreringen, provningen och underhållet som håller dessa system tillförlitliga under hela deras livscykel.
Ett robust kalibreringsprogram hjälper företag att upprätthålla efterlevnad, minska risker, förbättra prestanda och skydda sitt rykte.
Ladda ner vår vitbok
Ladda ned en detaljerad vitbok som utforskar SIS, SIL, kalibreringsstrategier, globala standarder, regelverk och bästa praxis – allt utformat för att hjälpa dig att stärka dina säkerhetsprogram.
Ladda ner den detaljerade kostnadsfria vitboken här >
Titta på inspelningen av webbinariet:
För dem som är intresserade av att fördjupa sina kunskaper rekommenderar vi att titta på det inspelade webbinariet som hålls av Beamex och ISA (International Society of Automation) tillsammans med Paul Gruhn, expert på funktionell säkerhet. Den här sessionen ger värdefulla pedagogiska insikter om SIS grunder, standarder och verkliga utmaningar.
Se inspelningen av webbinariet här (ENG) >
Kontakta oss för hjälp
Om du behöver hjälp med att hantera kalibrering och dokumentation av dina säkerhetsinstrumenterade system är du välkommen att kontakta våra experter >
Diskussion