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시리즈 92/93공압 액추에이터

안전 안내서

목차

1.0 서론 .........................................................................................................................11.1 용어 및 약어 ....................................................................................................................11.2 두문자어..........................................................................................................................11.3 제품 지원.........................................................................................................................21.4 관련 자료.........................................................................................................................21.5 참조 기준.........................................................................................................................2

2.0 장치 설명 .................................................................................................................23.0 제조업체 제품을 사용하여 SIF 설계 ........................................................................2

3.1 안전 기능.........................................................................................................................23.2 환경 제한.........................................................................................................................23.3 응용 제한........................................................................................................................23.4 설계 검증.........................................................................................................................23.5 SIL 능력 ..........................................................................................................................3

3.5.1 체계적 건전성 ...........................................................................................................33.5.2 무작위 건전성 ...........................................................................................................33.5.3 안전 변수 ..................................................................................................................3

3.6 S92/93 공압 액추에이터의 SIS 논리 해석기에 대한 연결 ..............................................33.7 일반 요건.........................................................................................................................3

4.0 설치 및 가동.............................................................................................................44.1 설치 .................................................................................................................................44.2 물리적 위치 및 배치 ........................................................................................................44.3 공압 연결.........................................................................................................................4

5.0 작동 및 유지관리 .....................................................................................................55.1 자동 시험 없이 입증 시험 ...............................................................................................55.2 부분적 자동 작동 스트로크 시험을 실시하는 입증 시험 ..................................................55.3 수리 및 교체 ....................................................................................................................55.4 유효 수명.........................................................................................................................55.5 제조업체 통지 .................................................................................................................55.6 제품 등록.........................................................................................................................5

시운전 점검표 ...................................................................................................................................... 6

1본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

시리즈 92/93 공압 액추에이터 안전 안내서

1.0 서론본 안전 안내서는 시리즈 92 및 93 공압 액추에이터를 사용하는 안전 계장 기능(SIF)을 설계, 설치, 검증 및 유지관리하는데 필요한 정보를 제공합니다. 본 안내서는 IEC 61508 또는 IEC 61511 기능 안전 표준을 충족하는데 필요한 요건을 서술합니다.

1.1 용어 및 약어안전 - 용납할 수 없는 피해 위험 없음.

기능적 안전 - 시스템의 제어하에 있는 장비 / 기계 / 공장 / 기구의 안전 상태를 정의된 대로 이루거나 유지하는데 필요한 조치를 수행하는 시스템의 능력.

기본 안전 -장비는 감전이나 다른 위험 요소에 의한 인체 상해 위험과 그로 인한 화재 및 폭발로부터 보호하도록 설계되고 제조되어야 합니다. 보호는 모든 정상 작동 조건 하에서 그리고 단일 고장 상태 하에서 효과적이어야 합니다.

안전 평가 - 안전 관련 시스템에 의해 이루어진 안전에 대한 증거에 근거한 판단에 이르게 하는 조사.

고장시 안전 상태 - 액추에이터에 대한 정상적 에어 전달이 어디서 중단되며 스프링이 확장되는지 기술합니다(S93).

참고: S92에서 정상 급기 압력이 쇠퇴할 경우 액추에이터를 고장시 안전 위치로 이동하기 위해 보조 급기가 활성화됩니다.

고장시 안전 - 밸브가 프로세스로부터 요구 없이 지정된 고장시 안전 상태로 가게 하는 고장.

고장시 위험 - 프로세스의 요구에 응답하지 않는 고장 (즉, 지정된 고장시 안전 상태로 갈 수 없음).

고장시 위험 미발견 - 위험하며 자동 스트로크 시험에 의해 진단되지 않는 고장.

고장시 위험 발견 - 위험하지만 자동 스트로크 시험에 의해 발견되는 고장.

고장 경보 미발견 - 거짓 트립을 초래하지 않거나 안전 기능을 막지 않지만 자동 진단 상실을 초래하고 다른 진단에 의해 발견되지 않는 고장.

고장 경보 발견 - 거짓 트립을 초래하지 않거나

안전 기능을 막지 않지만 자동 진단 상실이나 거짓 진단 표시를 초래하는고장.

고장 무영향 - 안전 기능의 일부이지만 안전 기능에 영향이 없는 부분품의 고장.

저 요구 모드 - 안전 관련 시스템에 대해 작동 요구의 빈도가 입증 시험 빈도의 두배 이하인 경우.

1.2 두문자어FMEDA - 고장 유형, 영향 및 진단 분석.

HFT - 하드웨어 고장 허용성.

MOC - 변동 관리. 정부 규제 당국에 응하여 업무 활동을 수행할 때 종종 행해지는 특정 절차입니다.

PFDavg - 평균 요구시 고장 확률.

SFF - 안전 고장 비율, 안전한 고장 또는 진단된 불안전 고장을 야기하는 장치의 전반적 고장율의 분수.

SIF - , 안전 계장 기능, 특정 위험 요소로 인한 위험을 줄이기 위한 한 세트의 장비 (안전 루프).

SIL - 안전무결도, E/E/PE 안전 관련 시스템에 할당될 안전 기능의 안전 무결성 요건을 규정하기 위한 각 수준 (네 수준 중 하나)이며 여기서 안전무결도 4는 가장 높은 안전무결도이며 안전무결도 1은 가장 낮은 수준입니다.

SIS - 안전 계장 시스템 – 하나 이상의 안전 계장 기능의 실행. SIS는 센서, 논리 해석기 및 최종 요소의 다양한 조합으로 구성됩니다.

2 본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

시리즈 92/93 공압 액추에이터 안전 안내서

1.3 제품 지원제품 지원은 하기처로부터 받을 수 있습니다:

Bray Controls Inc.13333 Westland Blvd. East Houston, TX, 77041, USA.

전화: +1 281 894 5454www.braycontrols.com

1.4 관련 자료하드웨어 문서:• 공압 액추에이터 및 액세서리 제품 브로슈어• 시리즈 92 및 93 공압 액추에이터 설치, 작

동 및 유지관리 안내서지침/참고자료:• 안전무결도 선택 – 방호 계층 분석을 포함

한 체계적 방법, ISBN 1-55617-777-1, ISA• 제어 시스템 안전 평가 및 신뢰도, 2판,

ISBN 1-55617-638-8, ISA• 안전 계장 시스템 검증, 실제적 확률 계산,

ISBN 1-55617-909-9, ISA

1.5 참조 기준기능 안전:• IEC 61508: 2000 전기/전자/프로그램 가능

전자 안전 관련 시스템의 기능적 안전 • ANSI/ISA 84.00.01-2004 (IEC 61511

Mod.) 기능 안전 – 장치 공업 부분을 위한 안전 계장 시스템

2.0 장치 설명Bray S92 및 S93 공압 액추에이터는 80 psi (5.5 바)의 급기 압력에서 150 파운드-인치에서 29,000(16.95 N m to 3276.56 N m) 파운드-인치까지 달하는 토크 출력으로 사용 가능합니다. S92/93는 ISO 5211 장착 요건을 충족하도록 설계되었으며 솔레노이드 작동 방향성 제어장치의 설치를 위해 NAMUR 인터페이스가 구비됩니다.

S92는 복동형(공기-공기) 액추에이터입니다. 고장시 안전 모드는 압축공기 저장기를 구비한 보조 공압 회로를 제공함으로서 구현될 수 있습니다.

S93은 단동형 스프링 리턴 액츄에이터입니다. 고장시 안전 모드는 일체형 압축 스프링 시스템에 의해 자동적으로 공급됩니다.

3.0 제조된 제품을 사용하여 SIF 설계

3.1 안전 기능동력 제거시, S92 및 S93 공압 액추에이터는 고장시 안전 위치로 이동합니다. 명시된 버전인 고장 시 - 닫힘 또는 고장 시 - 열림에 따라 S92 및 S93 공압 액추에이터는 밸브 디스크를 회전하여 밸브 몸체를 통하는 유로를 닫거나 밸브 몸체를 통하는 유로를 엽니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터는 IEC 61508에 의해 규정된 최종 요소 서브시스템의 일부로 사용키 위한 것이며 설계된 기능에 의해 이루어진 SIL 수준은 설계자가 확인해야 합니다.

3.2 환경 제한SIF 설계자는 제품이 예상되는 환경 한도 내에서 사용하도록 지정되었는지 점검해야 합니다. 환경 제한에 대해서는 S92 및 S93 공압 액추에이터 제품 브로슈어의 서비스 자료 및 자재 항을 참조하십시오.

3.3 응용 제한S92 및 S93 공압 액추에이터의 구조 소재는 Bray S92 및 S93 공압 액추에이터 제품 브로슈어에 명시되어 있습니다. 설계자가 현장 조건과 급기 조건을 감안하여 자재 적합성을 점검하는 것이 중요합니다. S92 및 S93 공압 액추에이터가 응용 한도 외에서 사용되거나 호환성이 없는 자재와 함께 사용된 경우, 제시된 신뢰도 자료는 무효화됩니다.

3.4 설계 검증자세한 고장 유형, 영향 및 진단 분석(FMEDA) 보고서는 Bray Controls에서 제공합니다. 동 보고서는 예상 수명뿐만 아니라 모든 고장율과 고장 유형을 상술합니다.

전체 안전 계장 기능(SIF) 설계에 의해 이루 어진 안전무결도(SIL)는 아키텍처, 입증 시험 간격, 입증 시험 효과, 일체의 자동 진단, 평균 수리 시간 및 SIF 포함된 모든 제품의 특정 고 장율을 고려하여 PFDavg의 계산을 통해 설계자에 의해 확인되어야 합니다. 각 서 브시스템은 최저 하드웨어 고장 허용도 (HFT) 요건을 준 수하는지 확인해야 합니다.

3본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

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S92 및 S93 공압 액추에이터를 중복 구성으로 사용하는 경우, 최소한 10%의 공통 요인 비율이 안전 무결성 계산에 포함되어야 합니다. FMEDA에 나열된 고장율 자료는 S92 및 S93 공압 액추에이터의 유효 수명 기간 동안만 유효합니다. 고장율은 이 기간 후 언젠가 증가할 것입니다. 수명 기간 이후의 임무 수행 시간에 대한 FMEDA 보고서에 나열된 자료에 근거한 신뢰도 계산은 너무 낙관적인 결과를 나오게 할 수 있습니다 - 즉 계산된 안전무결도가 이루어지지 않을 것입니다. 3.5 SIL 능력3.5.1 체계적 건전성본 제품은 안전무결도(SIL) 3의 제조업체 설계 공정 요건을 충족하였습니다. 이것은 제조업체에 의한 체계 상의 설계 오류에 대한 충분한 무결성을 이루기 위한 것입니다. 본 제품과 함께 설계된 안전 계장 기능(SIF)은 최종 사용자에 의한 "이전 사용" 정당화 또는 설계 내의 다양한 기술 중복성 없이는 명신된 수준보다 더 높은 SIL 수준에서 사용하지 말아야 합니다.

3.5.2 무작위 건전성S92 및 S93 공압 액추에이터는 A 형 장치이며 최종 요소 조립에서 사용할 수 있는 많은 부분품 중 하나입니다. 최종 요소 조립은 S92 및 S93 공압 액추에이터, 액추에이터, 솔레노이드, 고속 배출 밸브 등 여러 부분품으로 구성되며 SIL은 모든 부분품의 고장율을 사용하여 전제 어셈블리에 대해 확인되어야 합니다. 이 분석은 일체의 하드웨어 고장 허용율 및 아키텍처 제약을 확인해야 합니다.

3.5.3 안전 변수자세한 고장율 정보를 위해서는, S92 및 S93 공압 액추에이터를 위한 고장 유형, 영향 및 진단 분석 보고서를 참조하십시오.

3.6 S92/93 공압 액추에이터의 SIS 논리 해석기에 대한 연결S92 및 S93 공압 액추에이터는 S92 및 S93 공압 액추에이터 내에서 위험한 잠재적 고장을 진단하도록 설계된 자동 진단(예를 들면, 부분적 스트로크 시험)뿐만 아니라 활발하게 안전 기능을 수행하는 안전 관련 논리 해석기에 연결됩니다.

3.7 일반 요건시스템의 응답 시간은 공정 안전 시간보다 짧습니다. S92 및 S93 공압 액추에이터는 SIS의 최종 요소의 한 부분일 뿐입니다. SIF의 모든 요소들은 안전 응답 시간을 충족하도록 선택되어야 합니다. S92 및 S93 공압 액추에이터를 포함한 모든 SIS 구성요소들은 공정 가동 전에 작동해야 합니다.

사용자는 S92 및 S93 공압 액추에이터의 명판이 올바로 표시되어 있는지 확인함으로써 S92 및 S93 공압 액추에이터가 안전 응용에 사용하기에 적합한지 확인해야 합니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터에 대해 정비 및 시험을 실시하는 직원은 해당 자격을 갖추어야 합니다.

입증 시험의 결과를 기록하고 정기적으로 검토해야 합니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터의 유용 수명은 S92 및 S93 공압 액추에이터의 고장 유형, 영향 및 진단 분석 보고서에 서술되어 있습니다.

4 본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

시리즈 92/93 공압 액추에이터 안전 안내서

4.0 설치 및 가동

4.1 설치S92 및 S93 공압 액추에이터는 설치 안내서에 서술된 표준 방식에 따라 설치되어야 합니다. 환경 조건이 정격값을 초과하지 않는지 확인하기 위해 환경을 점검해야 합니다.S92 및 S93 공압 액추에이터는 물리적 검사를 위해 접근할 수 있어야 합니다.

4.2 물리적 위치 및 배치S92 및 S93 공압 액추에이터는 공압 연결을 위한 충분한 공간을 갖춘 상태에서 접근할 수 있어야 하며 수동 입증 시험을 허용해야 합니다.

기류 제한 및 막힐 가능성을 최소화하기 위해 밸브에 대한 공압 배관은 가능한 한 짧게 직선으로 유지해야 합니다. 길거나 꼬인 공압 튜브는 밸브 폐쇄 시간을 연장시킬 수도 있습니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터는 진동이 적은 환경에 설치되어야 합니다. 과다한 진동이 예상될 수 있는 경우, 공압 커넥터의 무결성이 보장되도록 또는 적절한 감쇠 장치를 사용하여 진동이 감소되도록 각별히 주의를 기울여야 합니다.

4.3 공압 연결S92 및 S93 공압 액추에이터에 대한 흡입구 및 배출구 공압 연결을 위해 권장하는 관은 최소한 1/4" (8 mm) 의 금속 또는 PVC 배관입니다. S92 및 S93 공압 액추에이터와 솔레노이드 밸브와 같은 제어 장치 간의 배관 길이는 가능한 한 짧게 하고 꼬이지 않도록 해야 합니다. 제어 장치의 직접 NAMUR 장착을 권장합니다.

50 마이크론 또는 더 좋은 필터로 여과한 건조 에어를 권장하지만 필수적은 아닙니다.

공정 기압은 설치 안내서에 명시된 요건을 충족해야 합니다.

공정 에어 용량은 요구되는 시간 내에 S92 및 S93 공압 액추에이터를 움직이기에 충분해야 합니다.

5본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

시리즈 92/93 공압 액추에이터 안전 안내서

5.0 작동 및 유지관리

5.1 자동 시험 없이 입증 시험입증 시험의 목적은 시스템의 자동 진단에 의해 감지되지 않는 S92 및 S93 공압 액추에이터 내의 고장을 감지하는 것입니다. 주된 관심사항은 안전 계장 기능이 의도한 기능을 수행하는 것을 막는 감지되지 않은 고장입니다.

입증 시험의 빈도 또는 입증 시험 간격은 S92 및 S93 공압 액추에이터가 적용되는 안전 계장 기능을 위한 신뢰도 계산에서 결정되어야 합니

다. 안전 계장 기능의 요구되는 안전 무결성을 유지하기 위해서는 입증 시험은 계산에서 명시된 것만큼 또는 더 자주 실시되어야 합니다.

다음 입증 시험을 권장합니다. 입증 시험의 결과를 기록하고 감지된 그리고 기능 안전을 약화시키는 일체의 고장은 Bray Controls에 통보해야 합니다. 권장하는 입증 시험은 S92 및 S93 공압 액추에이터의 전 행정으로 구성됩니다.

표 1: 권장하는 입증 시험단계 조치

1 안전 기능을 우회하고 거짓 트립을 피하기 위해 적절한 조치를 취합니다. 2 전 행정을 실시하여 이것이 이루어지는 것을 확인하기 위해 신호를 최종 요소 구성으로 보냅니

다.3 S92 및 S93 공압 액추에이터룰 육안 검사하여 손상이나 오염이 있는지 확인합니다.4 귀사의 SIF 검사 데이터베이스에 모든 고장을 기록합니다.5 정상 작동을 복원합니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터를 위한 본 입증 시험 유효범위는 Bray Controls에서 제공하는 FMEDA 보고서에 나열되어 있습니다.

S92 및 S93 공압 액추에이터에 대한 입증 시험을 실시하는 사람은 우회 절차, 밸브 유지관리 및 회사의 변경 관리 절차를 비롯한 SIS 운영 교육을 받아야 합니다.

5.2 부분적 자동 작동 스트로크 시험을 실시하는 입증 시험S92 및 S93 공압 액추에이터에 대한 주기적 전 행전을 실시하고 밸브 이동 시간을 측정하는 자동 부분 밸브 행정 시험 체계는 대부분의 잠재적으로위험한 고장 모드들을 감지할 것입니다. 물리적 검사를(표1의 2단계) 공장 조건에 따라 결정된 간격으로 정기적으로 실시하도록 권장합니다. 권장하는 최대 검사 간격은 오년입니다. 5.3 수리 및 교체S92 및 S93 공압 액추에이터 설치, 작동 및 유지관리 안내서 내의 수리 절차를 따라야 합니다.

5.4 유효 수명S92 및 S93 공압 액추에이터의 유용 수명은 10 내지 15년입니다.

수명은 액추에이터 크기에 따라 다양하며 소형 장치의 경우 1,000,000 사이클에서 대형 장치의 경우 200,000의 범위입니다.

S93 단동 액추에이터 내 스프링 시스템의 수명은 100,000 사이클입니다.

5.5 제조업체 통지감지된 그리고 기능 안전을 약화시키는 일체의 고장은 Bray Controls에 통보해야 합니다. Bray Controls 고객 서비스에 연락하십시오.

5.6 제품 등록: 제품이 안전 응용에서 사용되며 제품에 관한 통지를 받기를 원하는 경우, 제품을 Bray Controls 고객 서비스에 등록하십시오.

6 본 자료 내의 모든 정보는 독점 기밀 정보이며 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 명시적 서면 동의 없이는 복사하거나 복제할 수 없습니다.본 자료 내의 기술 데이터는 일반적인 참고 정보입니다. 제품 적합성은 전적으로 고객의 자세한 지식과 응용 경험에 바탕을 두어야 합니다.

시리즈 92/93 공압 액추에이터 안전 안내서

시운전 점검표다음 점검표를 IEC 61508에 부합하는 안전 중요 SIF에서 S92 및 S93 공압 액추에이터를 이용하기 위한 지침으로 사용할 수 있습니다.

활동 결과확인됨

까지 날짜설계

안전무결도 목표 및 PFDavg의 결정정확한 작동 모드 선택(고장 시 닫힘, 고장 시 열림)설계 결정 기록 공압 호환성 및 적합성 확인S92 및 S93 공압 액추에이터 시험을 위한 SIS 논리 해석기 요건의 정의 및 기록공압 연결의 선로 결정부분 행정 시험을 위한 SIS 논리 해석기 요건의 정의 및 기록설계 공식 검토 및 적합성 공식 평가

실행적합한 물리적 위치공압 연결이 적합하고 해당 법규를 따름SIS 논리 해석기 활성화 시험 실행입증 시험을 위한 유지관리 지침 발표확인 및 시험 계획 발표실행 공식 검토 및 적합성 공식 평가

확인 및 시험전기 연결 확인 및 시험공압 연결 확인 및 시험SIS 논리 해석기 활성화 시험 확인안전 루프 기능 확인안전 루프 타이밍 측정우회 기능 시험(수동 기능 우회)확인 및 시험 결과 공식 검토 및 적합성 공식 평가

유지관리튜브 막힘 / 부분적 막힘 시험안전 루프 기능 시험

BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 사업부13333 Westland East Blvd. Houston, Texas 77041+ 1 281/894-5454 팩스 + 1 281/894-9499 www.bray.comBray®는 BRAY INTERNATIONAL, Inc.의 등록상표입니다. © 2010 Bray International. All rights reserved. SM-1004_S92-93_2010-06

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