Funktionale Sicherheit: mechanische Schalter SIL-zertifiziert

Mechanische Druck- und Temperaturschalter übernehmen in sicherheitsrelevanten Anwendungen sensible Aufgaben, z. B. die Überwachung von Grenzwerten. Ihre funktionale Sicherheit muss entsprechend gewährleistet sein. Das ist immer dann der Fall, wenn die Geräte die Anforderungen des korrespondierenden Safety Integrity Level (SIL) gemäß der Norm IEC 61508 erfüllen. WIKA-Schaltern wurde die SIL-Zulassung aufgrund ihrer nachweislichen Betriebsbewährtheit ausgestellt.

Beispiele für WIKA-Schalter, deren funktionale Sicherheit SIL-zertifiziert ist: ein Kompakt-Temperaturschalter mit druckfester Kapselung Ex d (Typ TCA; links), ein Druckschalter mit Rohrfeder (Typ BA/BAX; rechts oben) und ein Miniatur-Druckschalter (Typ PXS; rechts unten).

In der Prozessindustrie genießt Sicherheit oberste Priorität. Gefahren für Mensch, Umwelt und Anlage, die von kritischen Verfahren ausgehen können, müssen daher auf ein vertretbares Minimum reduziert werden. Die IEC 61508 liefert die dafür notwendigen Maßgaben. Diese sind festgeschrieben in unterschiedlichen Safety Integrity Levels, SIL 1 bis 4.

Die Norm nimmt die verantwortlichen Prozessentwickler sowie die Hersteller der notwendigen Komponenten gleichermaßen in die Pflicht. Sie definiert für jedes Gerät Grenzwerte für die Ausfallwahrscheinlichkeit einer sicherheitsrelevanten Funktion. Sie gibt zugleich Kriterien vor, um die Möglichkeit systematischer Fehler zu beherrschen und zu vermeiden.

Wird in Fachkreisen das Thema „Funktionale Sicherheit“ im Zusammenhang mit einer SIL-Zulassung erörtert, geht es meist um elektrische Systeme. In sicherheitsrelevanten Anwendungen sind aber auch zahlreiche mechanische Komponenten integriert. Darunter fallen Messgeräte, die fremdenergiefrei und daher auch bei Stromausfall zuverlässig arbeiten. Eine SIL-Zulassung bedeutet auch bei ihnen eine eindeutige Aussage zur Funktionssicherheit. Im Fall mechanischer Teile geht es in erster Linie um die Auswirkungen von Alterung und Verschleiß.

Einzeln verbaut: SIL 2, redundant kombiniert: SIL 3

Das SIL-Zertifikat für die Druck- und Temperaturschalter von WIKA wurde im Jahr 2019 von dem global anerkannten Prüfunternehmen exida ausgestellt. Nach dessen Bewertung erfüllen die Geräte, einzeln verbaut, die Anforderungen von SIL 2, in redundanter Kombination sogar die der Stufe SIL 3.

Zwei Wege zur Bewertung

Das Zertifikat für die WIKA-Schalter enthält neben der eigentlichen Klassifizierung noch den Zusatz „Route 2H“. Im Prinzip gibt es zwei Wege, um zu einer SIL-Bewertung zu gelangen: „Route 1H“ sagt aus, dass die betreffenden Geräte oder Komponenten entsprechend den jeweiligen SIL-Vorgaben entwickelt und hergestellt worden sind. „Route 2H“ hingegen bestätigt, dass die Bewertung wie bei den WIKA-Schaltern zusätzlich aufgrund ihrer Betriebsbewährtheit erfolgte. Die bescheinigte Fehlerrate errechnet sich aus Daten, die während des Einsatzes in einer Applikation im Feld gesammelt und an exida übermittelt werden. Die SIL-Bewertung der funktionalen Sicherheit erfolgt somit auf einer realistischen Grundlage: Für jede Komponente eines Geräts müssen mindestens 100 Millionen Betriebsstunden nachgewiesen sein.

Erfahrungswerte in einer Datenbank

Die SIL-Bewertung gemäß Route 2H bezieht sich auf die Erfahrungswerte aus dem Feldeinsatz, der in einer exida-Datenbank hinterlegt ist. Dabei werden spezifische Einsatzbedingungen, wie Temperaturen, Vibrationen etc., berücksichtigt.

Hinweis
Detailinformationen zu den Schaltern mit SIL-Zertifikat – Druckschalter der Serien M, B, A, D, PC und PX sowie Temperaturschalter der Serie T – sind auf der WIKA-Webseite zu finden. Dort ist auch die Zulassungsurkunde als PDF-Datei hinterlegt. Für weitergehende Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.



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