МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION. METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

IEC 60079-29-3-2013

ВЗРЫВООПАСНЫЕ СРЕДЫ

Часть 29-3

Г азоанализаторы.

Руководство по функциональной безопасности стационарных газоаналитических систем

(prIEC 60079-29-3, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Смоленское производственное объединение «Аналитприбор» (ФГУП «СПО «Аналитлрибор») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык проекта международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2013 г. № 59-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Код страны по МК (ИСО 31G6) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыртызстандарт
Казахстан	КZ	Госстандарт Республики Казахстан
Молдова	МО	Молдоеа-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Украина	UA	Минэкономразвития Украины
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. № 1734-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60079-29-3-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 15 февраля 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен проекту первого издания международного стандарта IEC 60079-29-3 Explosive atmospheres — Part 29-3: Gas detectors — Guidance on functional safety of fixed gas detection systems (Взрывоопасные среды — Часть 29-3. Газоанализаторы — Руководство по функциональной безопасности стационарных газоаналитических систем).

Перевод с английского языка (ел).

Степень соответствия — идентичная (ЮТ).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ. 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ I ЕС 60079-29-3—2013

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................2

3    Термины и определения................................................3

4    Требования.........................................................4

4.1    Общие положения..................................................4

4.2    Интенсивность запросов..............................................5

5    Характерные особенности газового анализа....................................5

5.1    Цели..........................................................5

5.2    Особенности.....................................................5

5.2.1    Общие положения..............................................5

5.2.2    Размещение датчика............................................5

5.2.3    Фильтрующие элементы датчика (пассивные)............................5

5.2.4    Фильтрующие элементы датчика (активные).............................5

5.2.5    Принципы измерений............................................6

5.2.6    Отравление или неблагоприятная химическая реакция......................6

5.2.7    Ресурс датчиков ((млн"¹, ч) или (% ч)).................................6

5.2.8    Отрицательные показания газовых датчиков.............................6

5.2.9    Оценка опасности и риска.........................................6

5.2.10    Эффективность предупредительных действий и действий для смягчения последствий

опасного события.............................................7

5.2.11    Чувствительность к неопределяемым компонентам........................7

5.2.12    Специальные режимы..........................................7

5.2.13    Стандарты, устанавливающие требования к метрологическим характеристикам.....7

5.2.14    Обработка сигналов неисправности..................................7

5.2.15    Индикация превышения верхнего предела диапазона измерений...............7

5.2.16    Градуировка по поверочному компоненту..............................7

5.2.17    Максимальное и минимальное значения порогов аварийной сигнализации.........8

6    Управление функциональной безопасностью...................................8

6.1    Цели..........................................................8

6.2    Требования......................................................8

6.3    Компетентность...................................................9

7    Общие требования...................................................10

7.1    Цели.........................................................10

7.2    Требования.....................................................10

7.2.1    Введение...................................................10

7.2.2    Функции безопасности и функции, не связанные с безопасностью...............10

7.2.3    Функции безопасности с различными уровнями полноты безопасности...........10

7.2.4    Действия при возникновении опасного отказа............................10

7.2.5    Действия при возникновении безопасного отказа.........................11

7.2.6    Действия при возникновении специального режима........................11

III

ГОСТ IEC 60079-29-3-2013

7.2.7    Источник питания.............................................^

7.2.8    Газоанализатор..............................................*2

7.2.9    Блок управления газоанализатором (логический контроллер).................12

7.2.10    Оконечный элемент (исполнительный механизм)........................12

7.2.11    Устройства отображения информации...............................12

7.2.12    Выходные устройства коммутации.................................13

7.2.13    Протоколы устройств вывода данных................................13

7.2.14    Протоколы устройств ввода данных.................................13

7.2.15    Архитектура системы, величина безопасных отказов (SFF) и средней вероятности отказа

выполнения функции по запросу (PFD)...............................14

8    Особые требования, предъявляемые к газоаналитичесхим системам...................14

8.1    Цели...........................................................

8.2    Требования.......................................................

8.2.1    Введение.....................................................

8.2.2    Отбор газовой пробы.............................................

8.2.3    Газовый распределитель..........................................

8.2.4    Блок управления газовым распределителем..............................

8.2.5    Устройства пробоподготовки ........................................

8.2.6    Диффузионный отбор пробы........................................

8.2.7    Автоматическая градуировка........................................

8.2.8    Блок управления автоматической градуировкой............................

9    Универсальные логические контроллеры.......................................

9.1    Цели.........................................................19

9.2    Требования.......................................................

9.2.1    Метрологические характеристики........................................

9.2.2    Логическое программирование..........................................

10    Приемочные испытания у изготовителя.......................................

10.1    Цели..........................................................

10.2    Требования.....................................................

10.2.1    Планирование...............................................

10.2.2    Выполнение..............................................20

11    Монтаж и ввод в эксплуатацию...........................................20

11.1    Цели........................................................20

11.2    Требования....................................................20

11.2.1    Планирование.............................................20

11.2.2    Выполнение...............................................20

12    Подтверждение соответствия...........................................21

12.1    Цели........................................................21

12.2    Требования...................................................21

12.2.1    Планирование.............................................21

12.2.2    Выполнение..............................................21

ГОСТ IEC 60079-29-3-2013

13    Эксплуатация и техническое обслуживание...................................22

13.1    Цели........................................................22

13.2    Требования...................................................22

13.2.1    Планирование.............................................22

13.2.2    Выполнение..............................................22

14    Модификация системы................................................23

14.1    Цели........................................................23

14.2    Требования....................................................23

14.2.1    Планирование.............................................23

14.2.2    Выполнение...............................................23

15    Вывод системы из эксплуатации..........................................23

15.1    Цели........................................................23

15.2    Требования...................................................24

15.2.1    Планирование.............................................24

15.2.2    Выполнение...............................................24

16    Документация.....................................................24

16.1    Цели........................................................24

16.2    Требования...................................................24

Приложение А (справочное) Типичные применения...............................26

А.1 Типичные применения газоанализаторов с диффузионным способом отбора пробы........26

А. 1.1    Применение 1.................................................26

А. 1.2    Применение 2.................................................27

А. 1.3    Применение 3.................................................27

А. 1.4    Применение 4.................................................27

А.2 Типичные применения газоанализаторов с принудительным способом отбора пробы.......28

А.2.1 Одноканальный отбор пробы.......................................28

А.2.2 Многоканальный отбор проб........................................28

Приложение В (справочное) Соответствие разделов стандартов по функциональной безопасности. 29 Приложение С (справочное) Преобразование общих требований функциональной безопасности при

применении их к стационарным газоаналитическим системам...............30

С.1 Преобразование требований...................................30

С. 1.1 Общие положения......................................30

С. 1.2 Уровень полноты безопасности SIL1..........................30

С. 1.3 Уровень полноты безопасности SIL2..........................30

С. 1.4 Уровень полноты безопасности SIL3..........................31

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным

международным (региональным) стандартам.........................32

Библиография........................................................34

V

Введение

Стационарные газоаналитические системы используются на протяжении многих лет для выполнения функций безопасности. Как любая измерительная система, стационарная газоаналитическая система, как правило, включает в себя одно- или многоканальные газоанализаторы (входные устройства), блок управления и одно- или многоканальные оконечные (выходные) устройства. В состав стационарной газоаналитической системы может быть дополнительно включено периферийное оборудование, например, устройства отбора пробы или устройства подготовки пробы. Если стационарная газоаналитическая система, включая соответствующее периферийное оборудование, эффективно используется для выполнения функций безопасности, важно, чтобы вся система соответствовала определенным минимальным требованиям и заданным характеристикам.

Важно понимать, что количество точек измерений и их надлежащее расположение, их избыточность, проведение регулярного технического обслуживания (особенно проверка чувствительности или градуировка) и другие особенности газового анализа (такие как конструкция устройств отбора пробы) оказывают намного большее влияние на полноту безопасности системы в целом, чем уровень полноты безопасности (SIL) любого функционального блока. Приведенное положение, тем не менее, не исключает требований к полноте безопасности для функции безопасности каждого функционального блока.

В настоящем стандарте рассматриваются минимальные требования и характеристики стационарных газоаналитических систем, являющихся электрическими/электронными/программируемыми электронными системами (E/E/PES), предназначенными для использования, как в целях снижения риска, так и в качестве дополнительной системы защиты.

Настоящий стандарт не применяется к переносным газоанализаторам или к стационарным газо-аналитическим системам, для которых не установлена цель снижения риска, тем не менее, он может быть полезен, так как основан на практическом опыте работы с такими приборами и системами.

Понятие «газоаналитическая система» в рамках настоящего стандарта является основополагающим и применяется как к автономным стационарным газоанализаторам, оснащенным встроенными цепями сигнализации и переключения внешних исполнительных устройств, так и к сложным функционально законченным стационарным газоаналитическим системам (см. приложение А).

В настоящем стандарте учтена возможная сложность цепочки поставок, с которой могут столкнуться изготовитель газоаналитического оборудования, продавец или системный интегратор и которая включает следующие примеры, но не ограничивается ими:

-    применение функционально законченных газоанализаторов, которые интегрируются в общую систему безопасности изготовителем газоаналитического оборудования, продавцом или системным интегратором:

-    разработка и применение стационарных газоаналитических подсистем, включая необходимое периферийное оборудование, которое интегрируется в общую систему безопасности изготовителем газоаналитического оборудования. продавцом или системным интегратором:

-    разработка и применение стационарной газоаналитической системы, включающей периферийное оборудование, которая сама является функционально законченной системой безопасности.

Примечание — Требовании IEC 61508 (части 1—3)применимынриразраб01ке(аэоананизаторов. контроллеров и устройств вывода (оконечных элементов). Руководство по разработке периферийного оборудования приведено в настоящем стандарте.

Перед использованием настоящего стандарта важно понять и классифицировать цель применения стационарной газоаналитической системы. Существуют три основные цели применения:

-    в качестве системы предотвращения опасного события — как функционально законченная система или отдельная подсистема с четко определенными функцией безопасности и полнотой безопасности:

-    в качестве системы, предназначенной для смягчения последствий опасного события. — как функционально законченная или отдельная система с четко определенными функцией безопасности и полнотой безопасности:

-    в качестве дополнительной системы защиты — охватывает те стационарные газоаналитические системы или отдельные подсистемы, которые работают параллельно (выполняя второстепенные функции) с основной системой обеспечения безопасности. При этом запрос на стационарную газоаналитическую систему или отдельную подсистему выдается только тогда, когда происходит сбой в основной системе обеспечения безопасности или на другом уровне защиты.

VI

ГОСТ IEC 60079-29-3-2013

Примечание — Дополнительная газоаналитическая система защиты ни при каких условиях не должна учитываться в декларации устойчивости аппаратных средств к отказам (HFT) общей системы обеспечения безопасности.

Стационарная газоаналитическая система может эксплуатироваться несколько разе год. в зависимости от конкретного применения, поэтому в настоящем стандарте принято, что частота обращений к системе соответствует режиму работы с низкой частотой запросов. В спецификации требований к безопасности может быть указано, например «от 1 до 10 запросов в год».

Рассмотрение сложных стационарных газоаналитических систем, к которым предъявляются специальные требования, может облегчить разделение системы на функциональные блоки. Функциональные блоки могут быть различной сложности; функциональный блок может быть как простым газоанализатором, так и набором связанных между собой устройств, образующих периферийное оборудование. Каждый функциональный блок следует оценивать независимо в соответствии с настоящим стандартом и (или) серией стандартов IEC 61508 на начальном этапе проектирования для того, чтобы показатели безопасности изначально были заложены в его конструкцию.

Примечание — Основные элементы подсистемы (системы), такие как газоанализатор, логический контроллер и т. п., следует проектировать с учетом положений IEC 61508 (части 1—3).

Следующим этапом является составление из таких функциональных блоков в соответствии с настоящим стандартом функционально законченной стационарной газоаналитической системы. Проводить повторную оценку при использовании функциональных блоков в различных конфигурациях не требуется, достаточно оценить только конкретную их комбинацию.

Настоящий стандарт разработан на основе модели жизненного цикла систем безопасности, подробно описанной в IEC 61508. В настоящем стандарте приведена дополнительная и вспомогательная информация, связанная с отдельными стадиями жизненного цикла систем безопасности, а также приведены те требования к управлению функциональной безопасностью, которые должны соблюдать все лица или компании, вовлеченные в цепочку поставок стационарной газоаналитической системы.

Примечание — Управление функциональной безопасностью применяется ко всем стадиям жизненного цикла систем безопасности независимо от того, что поставляется — изделие, подсистема, услуги по снабжению или услуги по обслуживанию системы.

VII

В настоящем стандарте при рассмотрении уровней полноты безопасности не принимаются во внимание расположение газовых датчиков и вопросы доставки анализируемой газовой (парогазовой) смеси к точке измерений (эти две темы рассмотрены в IEC 60079-29-2).

В таблице приведено соответствие между разделами настоящего стандарта и типичными задачами.

Таблица 1 — Типичные виды работ и относящиеся к ним разделы

К какому персоналу или виду деятельности применяется Опре деле ния Соот вет ствие настоя щему стан дарту Характерные особенности газового анализа Управ ление функ- цио- наль- мой безо пас ностью Общие требо вания Особые требования к газо-амали-тичес-ким системам Униворса ль-ИЫС логи ческие конт ролле ры Приемочные испытания у изготовителя Монтаж и ввод в эксплуатацию Под тверж дение соот вет ствия систе мы Эксплуатация и техническое обслуживание Моди фика ция систе мы Вывод системы из эксплуатации Доку мента ция Раздел 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Консультант — О — О — — — — — — — — — — Подрядчик — О _ О _ _ — — — — — — — — Продавец — О — О — — — — — — — — _ Системный ин-тетратор — О — О — — — — — — — — Изготовитель — о — О Примечание — ных категориях. У каждой вышеперечисленной категории есть персонал в нескольких нижеперечислен- • Общее руководство п П П — П п п П П П Р Р П П Котютруирова- ние/ руководство О П О — О О О П П П Р О Р Р Системное проектирование/ руководство О п О О О О О Р Р П О Р Р Монтаж системы/ руководство р п р п р п п О Р п Р Р Р Ввод в эксплуатацию/ руководство р П р — р р п п О Р п Р Р Р Эксплуатация/ руководство р п р — р р п п р Р О О О Р Контролькачест-ва/руководство р п О О О п О р О п р п О Обучение персонала О п \ О — О О р п п п О п п р Техническое обслуживание п п р п р п р п О О О О ---------- О

Указана степень значимости глав для ознакомления: «О» — основной раздел. «Р» — рекомендуется. «П* — полезно. «—» — не применяется.

Примечания

1    С/1вдует руководствоваться приложением В в отношении жизненного цикла тазоаналитического оборудования.

2    Конечный пользователь, обслуживающая организация и сертифицирующий орган должны ознакомиться со всеми частями IEC 61508.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВЗРЫВООПАСНЫЕ СРЕДЫ Часть 29-3

Газоанализаторы. Руководство по функциональной безопасности стационарных газоаналитических систем

Explosive atmospheres. Part 29-3. Gas detectors. Guidance on functional safety of fixed gas detection systems

Дата введения — 2015—02—15

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит указания по разработке и вводу в действие стационарных газоаналитических систем (включая связанное газоаналитическое и периферийное оборудование), предназначенных для определения горючих газов (паров) и кислорода в применениях, связанных с безопасностью в соответствии с IEC 61508 и IEC 61511. Настоящий стандарт также применим к газоаналитическим системам. предназначенным для определения токсичных газов.

Примечание — В настоящем стандарте указание «следует» применяется к тем требованиям, выполнение которых безусловно необходимо для достижения желаемого результата.

В других частях настоящего стандарта и применимых региональных, национальных и международных стандартах установлены отдельные технические требования к газоанализаторам и их блокам управления (логическим контроллерам). В этих стандартах, известных как стандарты по метрологии, приведены требования к точности результатов измерений, техническим характеристикам газоаналитических систем, за исключением требований к полноте безопасности по отношению к выполняемой прибором или системой функции безопасности. Полнота безопасности рассматривается в настоящем стандарте.

Примечание — Законодательством может быть установлено требование к органам по сертификации по подтверждению соответствия характеристик 1азоаналитическото оборудовании для определения горючих газоо. паров, токсичных газов и (или) кислорода, используемых в применениях, затрагивающих жизненный цикл систем безопасности.

В настоящем стандарте рассмотрены вопросы, связанные с безопасностью стационарных газоаналитических систем (включая связанное газоаналитическое и (или) периферийное оборудование) на основе структуры и основных принципов, которые определены IEC 61508, и введены специальные требования, относящиеся к стационарным газоаналитическим системам.

Иэданио официальное

ГОСТ IEC 60079-29-3-2013

В настоящем стандарте не рассматривается уровень полноты безопасности SIL4. Не следует применять газоаналитические системы для снижения высокого риска.

Примечание — В результате анализа рисков для стационарной газоаналитической системы очень редко может быть выбран уровень полноты безопасности выше SIL 2.

Настоящий стандарт применяется для стационарных газоаналитических систем, которые могут состоять из следующих аппаратных функциональных блоков:

-    газовый датчик (измерительный преобразователь):

-    блок управления (логический контроллер):

-    устройство отбора пробы (одноканальное или с переключением каналов):

-    устройство подготовки пробы;

-    устройство автоматической градуировки по газовым смесям:

-    модуль вывода (если не является частью блока управления).

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

IEC 61508-1    Functional    safety    of    electrical/electronic/programmable    electronic    safety-related

systems — Part 1: General requirements (Функциональная безопасность систем электрических/электрон-ных/программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования)

IEC 61508-2    Functional    safety    of    electrical/electronic/programmable    electronic    safety-related

systems — Part 2: Requirements for electncal/electronic/programmable electronic safety-related systems (Функциональная безопасность систем электрических/электронных/программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 2. Требования к системам)

IEC 61508-3    Functional    safety    of    electrical/electromc/programmable    electronic    safety-related

systems — Part 3: Software requirements (Функциональная безопасность систем электрических/электрон-ных/программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 3. Требования к программному обеспечению)

IEC 61508-4    Functional    safety    of    electrical/electronic/programmable    electronic    safety-related

systems — Part 4: Definitions and abbreviations (Функциональная безопасность систем электричес-

2