Instruments Fisher FIELDVUE Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité

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1 Instruments Fisher FIELDVUE Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité

2 2 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité

3 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité 3 Systèmes instrumentés de sécurité Pour une sécurité accrue de vos équipements et installations L es Systèmes instrumentés de Sécurité ont pour objectif de réduire le risque posé par les procédés dangereux. La protection contre les perturbations ou les défaillances des procédés qui contiennent des fluides toxiques ou hautement inflammables, susceptibles de menacer la sécurité du personnel, provoquer des problèmes environnementaux ou d endommager l équipement d exploitation, repose généralement sur des systèmes instrumentés de sécurité. Un système instrumenté de sécurité est généralement composé de capteurs qui surveillent le procédé, d automates de sécurité qui comparent l état du procédé à des limites prédéterminées et d éléments de réglage finaux qui arrêtent ou purgent le procédé si les conditions atteignent un point de déclenchement. La vanne de sécurité fonctionnera-t-elle? Tous les composants d un système instrumenté de sécurité doivent fonctionner sur demande pour que le système fonctionne comme prévu. L intégrité du fonctionnement d un système instrumenté de sécurité dépend bien souvent de ses éléments de réglage finaux. Ces vannes restent généralement dans une position donnée jusqu à ce qu elles soient sollicitées. En fait, il est possible qu elles ne soient jamais sollicitées depuis leur position de fonctionnement et peuvent à terme se coincer et être incapable de fonctionner. Un système instrumenté de sécurité peut s avérer incapable de placer le procédé en mode de sécurité en cas de défaillance d une vanne de sécurité. Détermination de l état de fonctionnement d une vanne de sécurité. Le procédé doit être arrêté ou utiliser une vanne de by-pass pour permettre un test de course complète des éléments de réglage finaux. Ces deux démarches sont exigeantes en maind œuvre et onéreuses. Un test de course partielle requiert un dispositif manuel ou une autre méthode pour limiter le déplacement de la vanne de sécurité. Si à l issue d un test le dispositif n est pas retiré, la plage de déplacement de la vanne peut être limitée, rendant le système instrumenté de sécurité inefficace en cas de besoin. Les vannes de sécurité doivent être mises «hors ligne» lors d un test de course, ce qui les rend indisponibles en cas de besoin. La sécurité du personnel devient problématique car la plupart des tests requièrent une implication directe du système instrumenté de sécurité sur le site. La procédure de test est exigeante en main-d œuvre et donc onéreuse. Les méthodes traditionnelles de vérification de l état de fonctionnement d une vanne peuvent créer des problèmes. Le test de course périodique des éléments de réglage finaux indique si la vanne fonctionnera lors de la sollicitation. Toutefois, les méthodes traditionnelles de test posent plusieurs problèmes :

4 4 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité Test de course partielle automatique : La solution numérique FIELDVUE Le Fisher FIELDVUE d Emerson, le meilleur contrôleur numérique de vanne du secteur, offre d importants nouveaux avantages en matière de test de performances des vannes d arrêt de sécurité. Les instruments FIELDVUE d Emerson à microprocesseur permettent la surveillance et le test automatiques des performances. En tant que composant de l ensemble de vanne de sécurité, l instrument FIELDVUE permet de procéder à des tests de course partielle alors que la vanne est en fonctionnement. Surtout, le personnel peut rester à l abri dans une salle de contrôle ou dans un local de maintenance pour lancer la séquence de test. Il peut communiquer avec l instrument FIELDVUE au moyen d une interface de communication ou d un ordinateur, sans devoir se rendre sur le site. Il peut lancer le test localement grâce à un tableau local de commande LCP100 (illustré ci-dessous). Les indicateurs visuels et les commandes manuelles facilitent l évaluation et les changements d état de la vanne par le personnel. Les données de diagnostic : un élément déterminant pour l amélioration des performances des systèmes instrumentés de sécurité. Grâce aux instruments FIELDVUE, la maintenance des vannes ne se fait plus au hasard. La décision d effectuer la maintenance d une vanne de sécurité relève trop souvent du domaine de la conjecture. La démarche traditionnelle envers la maintenance des vannes de système instrumenté de sécurité repose sur un test de course complète ou partielle indiquant si la vanne fonctionnera sur demande. Peu d information supplémentaire ou aucune n est obtenue quant à l état mécanique général de la vanne. L instrument FIELDVUE vérifie automatiquement l état de l élément de réglage final lors de chaque test de course partielle. Il évalue l alimentation pneumatique et la pression de l actionneur ainsi que la position de la vanne pour déterminer si les composants de cette dernière, y compris les électrovannes, sont en état de marche. Lorsque l instrument FIELDVUE reçoit une demmande de test de l'automate de sécurité, il détermine l heure et la date du test de course partielle et du test des électrovannes. Cette information est automatiquement enregistrée dans le dispositif ou un ordinateur, ce qui facilite les travaux de conformité réglementaire. Les données collectées permettent une interprétation et une analyse diagnostiques au moyen du logiciel AMS ValveLink. Par exemple, un test de signature de vanne généré par un instrument FIELDVUE fourni des informations quant à la friction de la garniture d étanchéité de la vanne, l étanchéité du passage d air, le grippage de la vanne, l intégrité de l axe, le facteur de rappel du ressort de l actionneur et le réglage sur banc. La comparaison des données actuelles aux valeurs d un test antérieur peut permettre d identifier une défaillance potentielle de la vanne bien avant qu elle ne cesse de fonctionner. Grâce à cette connaissance, le personnel de maintenance peut programmer des actions de réparations plutôt que réagir à une défaillance inattendue d un vanne. Si une vanne se bloque, l instrument FIELDVUE génère une alerte Event Messenger via son logiciel AMS ValveLink. Les alertes critiques peuvent être envoyées au personnel via courriel, bipeur ou téléphone. Le LCP100, en conjonction avec l instrument de système instrumenté de sécurité DVC6000, déclenche des tests de course partielle et réinitialise la vanne et le déclenchement après une urgence.

5 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité 5 Un niveau de sécurité supérieur à moindre coût Les instruments FIELDVUE offrent des avantages générateurs d économies à la conception, à la mise en œuvre et au fonctionnement des systèmes instrumentés de sécurité. Considérez les gains de temps et les économies offerts par le test de course partielle : Frais moindres - À la différence des tests de course complète, le test de course partielle ne requiert pas de vanne de by-pass de la vanne de sécurité. Ceci élimine le coût d une tuyauterie supplémentaire et de vannes de dérivation de dimension. Le test automatique élimine les panneaux pneumatiques onéreux, généralement requis par les procédures de test manuel. En outre, le diagnostic de maintenance contribue à éviter les réparations de vanne superflues et onéreuses. Exigences de main-d œuvre réduites - L exécution des tests de vanne depuis la salle de contrôle élimine le test manuel, donc coûteux en main-d œuvre, des vannes de sécurité. Par exemple, le test manuel implique souvent l installation puis le retrait de dispositifs de verrouillage mécanique des vannes. Les va-et-vient sur le site de l usine ne sont plus nécessaires à l exécution du test de performance du système instrumenté de sécurité, améliorant ainsi la sécurité du personnel. Augmentation de la disponibilité du système - La méthode simple et sûre de test de course partielle permet une évaluation plus fréquente de la capacité de déplacement d une vanne. Ces tests peuvent être effectués au moment le plus opportun pour les opérateurs. La nécessité d arrêter complètement le procédé pour un test de course complète est minimisée, ce qui augmente la disponibilité du système. Pour éviter des déclenchements injustifiés, les relais pneumatiques FIELDVUE permettent aux instruments d améliorer la disponibilité des boucles lors d une perte du signal de l instrument.

6 6 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité Démonstration des performances Les installations de Saudi Aramco utilisent des instruments FIELDVUE pour améliorer les performances des systèmes instrumentés de sécurité. Les activité de production et de traitement des usines à gaz et des raffineries de Saudi Aramco utilisent des instruments FIELDVUE sur les vannes d isolation de sécurité critiques. En ligne depuis le début 2000, les instruments FIELDVUE ont dépassé les attentes des opérateurs en permettant le test de course partielle systématique des vannes de sécurité sans conséquence sur les taux de production. Le test de course partielle aide le personnel d exploitation à déterminer si les vannes d arrêt des systèmes de sécurité sont capables de fonctionner en cas de besoin. Patrick Flanders, ingénieur des appareils de contrôle et de mesure à Saudi Aramco, attribue aux instruments FIELDVUE la capacité des système instrumentés de sécurité d atteindre un nouveau niveau de sécurité. «Avant l évolution du concept de système instrumenté de sécurité FIELDVUE, il était difficile de tester fonctionnellement ces vannes et très difficile de documenter tout résultat de test significatif,» déclare M. Flanders. «À présent, grâce à la conception FIELDVUE, il est non seulement possible de contrôler les vannes mais vous pouvez aussi le faire de façon plus sûre, plus économique et avec une plus grande efficacité.» Commentant la facilité avec laquelle la technologie FIELDVUE peut être appliquée à des applications de sécurité, M. Flanders déclare, «C est un produit vraiment fondé sur les exigences et instructions du client pour un test de course de vanne limité. Ce qui constituait dans le passé un processus manuel est maintenant semi automatique. Avec l instrument FIELDVUE dans la boucle de système instrumenté de sécurité, la course des vannes est contrôlée selon des limites prédéfinies et les données des tests sont collectées lors des tests de course partielle en ligne et des tests de course complète. Le dispositif automatise le processus du test, en simplifiant grandement les procédures de test et en réduisant le temps exigé de nos opérateurs.» Le contrôleur numérique de vanne FIELDVUE DVC6000 dans une solution de système instrumenté de sécurité montée sur un actionneur quart-de-tour.

7 Comment améliorer la fiabilité des systèmes instrumentés de sécurité 7 Certification TÜV Le test réussi d un produit par une tierce autorité entraîne un examen rigoureux des composants des systèmes instrumentés de sécurité. Les instruments du système instrumenté de sécurité FIELDVUE DCV6000 ont été certifiés par TÜV Product Services (Allemagne) conformes à la norme CEI61508 pour une utilisation dans des systèmes instrumentés de sécurité jusqu à un niveau d intégrité de sécurité (SIL) 3. En évaluant la conformité des dispositifs aux normes CEI et ISA, le processus de certification TÜV détermine si un produit est adapté à une utilisation dans une application de sécurité spécifique. La certification TÜV est délivrée avec un rapport expliquant la méthode de test du produit et les critères d application qui doivent être réunis pour que le produit conserve sa certification. Grâce à ce rapport, les analystes et les concepteurs de systèmes ont une meilleure compréhension de la façon dont un produit contribue à l obtention du niveau de réduction de risque requis. Pour obtenir une copie du rapport d approbation des instruments FIELDVUE délivré par le TÜV, contactez un bureau commercial Emerson Process Management local. Explication de l acronyme SIL. Les normes et directives actuelles applicables à la conception des systèmes instrumentés de sécurité sont axés sur la performance. Les normes ne rendent pas obligatoires le recours à des technologies, un niveau de redondance ou des intervalles de tests spécifiques. Elles identifient plutôt des «niveaux d intégrité de sécurité». La norme CEI61511 a été élaborée comme une mise en œuvre sectorielle de la norme internationale CEI61508 : «Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité.» La norme CEI61511 définit quatre niveaux d intégrité de sécurité pour la conception de systèmes instrumentés de sécurité. Les dispositifs qui constituent un modèle de système instrumenté de sécurité spécifique, des unités d entrée en passant par l automate de sécurité jusqu à l élément de réglage final, déterminent un SIL. Le SIL reflète l intégrité du dispositif, l architecture du système, le domaine de test et de diagnostic du dispositif et les défaillances de mode ordinaires inhérentes au système instrumenté de sécurité. Dans le cadre de la norme CEI61511, SIL 1 représente la probabilité la plus levée de défaillance d un système sur demande tel qu illustré dans le tableau suivant. Notez que la norme CEI61511 suggère que les applications exigeant une fonction SIL 4 sont rares dans l industrie. Niveau Probabilité de Facteur de d intégrité défaillance sur réduction de risque de sécurité demande par an SIL à < à SIL à < à SIL à < à 100 SIL à < à 10 Du capteur à l élément de réglage final : L approche de la sécurité de PlantWeb d Emerson. Emerson est la seule société à avoir adopté une conception «intelligente» des systèmes instrumentés de sécurité en diagnostiquant en permanence les capteurs, les automates de sécurité et les éléments de réglage finaux en tant qu entités pour surveiller la capacité d un système à fonctionner sur demande. Le système instrumenté de sécurité DeltaV d Emerson, des capteurs des divisions Rosemount et Micro Motion et des éléments de réglage finaux des divisions Fisher et VAD adaptés à une utilisation dans des applications SIL 1 à 3 constituent les éléments clé de cette conception. Un logiciel de configuration intégré et facile à utiliser et des communications numériques intégrées pour des applications de sécurité de toute taille complètent cette conception. La conception d Emerson offre des améliorations en matière de : réduction du risque ; réduction des investissements en capital nécessaires au projet ; réduction des frais de maintenance ; facilité de conformité réglementaire. En matière d applications de sécurité telles que l arrêt d urgence, la gestion des brûleurs et les réseaux d incendie et de gaz, le personnel de sécurité qualifié et les sociétés internationales de services d Emerson disposent de la connaissance nécessaire pour effectuer des analyses et des évaluations de risque. Emerson prend également en charge la conception, la mise en œuvre et la mise en service de systèmes instrumentés de sécurité. Dans le cadre des solutions de systèmes instrumentés de sécurité PlantWeb, Emerson fournit un SIS intégré, fiable et facile à utiliser à un coût de cycle de vie inférieur.

8 Cette marque identifie un composant central de l architecteur numérique PlantWeb d Emerson. Fisher Controls International LLC 2007 Tous droits réservés. Fisher, FIELDVUE, ValveLink et PlantWeb sont des marques qui appartiennent à l une des sociétés de la division commerciale d Emerson Process Management, LLP d Emerson Electric Co. Emerson Process Management, Emerson et le logo Emerson sont des marques de commerce et des marques de service d Emerson Electric Co. Toutes les autres marques sont la propriété de leurs propriétaires respectifs. Le contenu de cette publication est présenté à titre information uniquement et, bien que tous les efforts aient été faits pour en assurer l exactitude, il ne doit pas être interprété comme une garantie, expresse ou tacite, concernant les produits ou services décrits par les présentes ou leur utilisation ou capacité. Toutes les ventes sont régies par nos conditions, disponibles sur demande. La société se réserve le droit de modifier ou d améliorer la conception ou les spécifications de ces produits à tout moment et sans préavis. Ni Emerson, ni Emerson Process Management, ni Fisher, ni aucune de ses entités affiliées n assume quelque responsabilité que ce soit quant au choix, à l utilisation ou à la maintenance d un quelconque produit. La responsabilité pour la sélection, l utilisation ou l entretien corrects de tout produit incombe à l acquéreur et à l utilisateur final. AMÉRIQUE DU NORD Emerson Process Management Marshalltown, Iowa Etats-Unis Tél. : 1 (641) Fax : 1 (641) AMERIQUE LATINE Emerson Process Management Sorocaba, Sao Paulo Brésil Tel. : +(55)(15) Fax : +(55)(15) EUROPE Emerson Process Management Cernay France Tél. : +(33) (0) Fax : +(33) (0) MOYEN ORIENT ET AFRIQUE Emerson FZE Dubaï, Emirats arabes unis Tel. : Fax : ASIE PACIFIQUE Emerson Process Management Singapour Singapour Tel. : +(65) Fax : +(65) D350866X0FR / D350866X4FR / MQ53-CD119 / Printed in U.S.A. / 4M AQ, 1M A4 / 08-07