- Turva-automaatio
Prosessilaitosten ja prosessien riskejä voidaan vähentää monin tavoin - ensisijaisesti hyvällä prosessi- ja laitossuunnittelulla. Yhtenä risknivähennyskeinona toimii turva-automaatiojärjestelmä, joka on prosessin tai laitteen normaalista käyttöautomaatiosta erillinen järjestelmä. Turva-automaatio pysäyttää prosessin ja laitteen tai ohjaa sen vakavassa häiriö- tai vaaratilanteessa turvalliseen tilaan. Turva-automaatio toimii mikäli käyttäautomaatiojärjestelmä tai muu varautuminen pettää. Turva-automaatiojärjestelmä vaikuttaa merkittävästi prosessin tai laitteen turvallisuuteen. Sen virheellisestä toiminnasta tai toimimattomuudesta saattaa olla seurauksena vakavia henkilö- ,ympäristö- tai omaisuuvahinkoja.
Turva-automaatio on tärkeä turvautumismenetelmä prosessiteollisuuden toiminnallisen turvallisuuden varmentamisessa. Toiminnallisella turvallisuudella tarkoitetaan sitä osaa kokonaisturvallisuudesta, joka riippuu järjestelmien ja laitteiden oikeasta ja oikea-aikaisesta toiminnasta. Toiminnallinen turvallisuus on riittävää silloin, kun prosessi sekä siihen liittyvät järjestelmät on määritetty oikein, ne toimivat luotettavasti ja ennakoidusti - siten, kuin niiden on tarkoitettukni toimivan - eivätkä en aiheuta vahinkoa tai vaaraa. Turva-automaatiojärjestelmän on oltava toimintansa ja rakenteensa puolesta kyseiseen käyttötarkoitukseen ja olosuhteisiin sopiva. - Prosessien riskit ja riskien vähennys
Prosessilaitosten tai vaaralliseten laitteiden suunnittelun yleinen periaate on, että riskit arvioidaan ja varautuminen tehdään riskin edellyttämällä tasolla. Mitä vaarallisempi on prosessi, sitä enemmän luotettavuutta on vaadittava riskinvähennykseltä ja järjestelmien riittävyyden osoittamiselta. Toiminnallisen turvallisuuden lähtökohtana on ohjattavan kohteen riskin arvinointi ja vaatimusten määrittely, joiden perusteella määritellään varautumiselle tarvittava turvallisuuden eheyden taso. Järjestelmän suunnittelu ja toteutus tähtäävät tämän vaaditun turvallisuuden eheyden tason saavuttamiseen.
Turva-automaatio on aina vain osa prosessin kokonaisriskien vähentämistä. Tapauskohtaisesti on aina tarkasteltava ja määriteltävä, kuinka paljon riskinvähennystä turva-automaatiolta edellytetään.
Kuvassa on esitelty riskinvähennyksen yleiset periaatteet.
Prosessin riski tarkoittaa riskiä, joka voi aiheutua joko itse prosessista tai sen vuorovaikutuksesta ohjausjärjestelmänsä kansas, mukaan lukien operaattorien toimet. Siedettävä riski on määritelty riskinä, joka hyväksytään tietyssä yhteydessä yhteiskunnan senhetkisten arvojen mukaan. Se saattaa vaihdella eri toimialoilla, maissa ja yrityksissä. Jäännösriskin tulee olla pienempi kuin siedättävä riski. Tähän päästään erilaisilla riskinvähennyskeinoilla.
3. Yleiset turvallisuusvaatimukset proessilaitosten turva-automaatiojärjestelmille
3.1 Turva-automaatiojärjestelmän säädösvaatimuksia
Painelaite- ja kemikaaliturvallisuussäädösten peruslähtökohtana on, että prosessilaitoksista tai niihin liittyvistä laitteista ja järjestelmistä ei saa aiheutua henkilö-, ympäristö- tai omaisuusvahinkoja odotettavissa olevan elinkaaren aikana. Säädöksissä esitetään olennaisia vaatimuksia turvallisuuteen liittyvien laitteiden ja järjestelmien toiminnalliselle turvallisuudelle. Säädöksissä esitetään vaatimuksia mm. turva-automaatiojärjestelmien tilaajalle/toiminnanharjoittajalle (omistaja/haltija), valmistajalle/toimittajalle sekä tarkastuslaitokselle ja viranomaiselle. Vaatimukset koskevat sekä uusia että käytössä olevia laitteita ja niihin tehtäviä muutoksia
Toiminnanharjoittajan on osoitettava laitosta käyttöönotettaessa sekä määräajoin, että järjestelmä on varustettu riittävillä käyttöturvallisuuteen vaikuttavilla laitteilla ja järjestelmillä, jotka toimivat asianmukaisesti. Viranomaiset ja tarkastuslaitokset tarkastelevat toteutettujen järjestelmien asianmukaisuutta laitoksiin tekemissään valvonta- ja määräaikaistarkastuksissa.
Kemikaalisäädösten mukaan toiminnanharjoittajan on osoitettava, että kemikaalien käsittely on turvallista, ja onnettomuuksiin varautuminen sekä valitut turvajärjestelmät ovat riskeihin suhteutettuna riittäviä. Kemikaalisäädöksissä ei vaadita tietyn standardin tai ohjeen käyttöä, joten turva-automaatiota koskevat valinnat ja vaatimustenmukaisuuden osoittaminen jäävät toiminnanharjoittajan tehtäväksi. Painelaitesäädösten mukaisilla menettelyillä voidaan osoittaa myös kemikaalilainsäädännön piiriin kuuluvan turvaautomaatiojärjestelmän vaatimustenmukaisuus, kunhan otetaan huomioon prosessista ja kemikaaleista aiheutuvat riskit.
Painelaitesäädöksissä turva-automaatio liittyy ennen kaikkea laitekokonaisuuksien arviointeihin ja määräaikaistarkastuksiin. Säädöksissä kuvataan menettelyt, joilla voidaan osoittaa varo- ja suojalaitteina käytettävien järjestelmien vaatimustenmukaisuus.
Järjestelmien toteutuksissa tulee ottaa huomioon myös muut kohdetta koskevat työ- ja tuoteturvallisuussäädökset, esim. kone-, pienjännite- ja EMC-direktiivien vaatimukset. Toteutuksen suunnitelmat ja menettelyjen asianmukaisuus tulee hyväksyttää tai esittää laitoksen lupakäsittelyjen ja tarkastusten yhteydessä. Yhteydenpito kaikkiin asianomaisiin tahoihin on aloitettava riittävän ajoissa, jotta toteutukseen voidaan vaikuttaa.
3.2 Turva-automaatiojärjestelmän standardeja ja ohjeita
Henkilöturvallisuuteen liittyvien sähköteknisten ohjausjärjestelmien turvallisuuden määrittelylle on laadittu yleis- eli kattostandardi IEC 61508. (Sähköisten/ elektronisten/ ohjelmoitavien elektronisten turvallisuuteen liittyvien järjestelmien toiminnallinen turvallisuus). Kattostandardi sisältää toiminnallisen turvallisuuden varmistamiseen liittyviä vaatimuksia ja sovelluksien yleisiä ohjeita järjestelmien kaikille elinkaaritoimille. CENELEC on vahvistanut sen eurooppalaiseksi standardiksi (EN 61508). Kattostandardissa esitettävät menettelyt ovat usein riittäviä myös direktiivien olennaisten turvallisuusvaatimusten täyttämisessä ja niitä voidaan pitää alalla vallitsevina hyvinä käytäntöinä.
Toimiala- tai järjestelmäkohtaisia sovellusstandardeja on olemassa mm. prosessiteollisuudelle (IEC 61511) ja koneen turvallisuuteen liittyville ohjausjärjestelmille (IEC 62061). Näiden kaikkien standardien lähtökohtana on elinkaariajattelu, laatujärjestelmän mukainen suunnitelmallinen toiminta ja turvallisuuteen liittyvien järjestelmien toiminnallisen turvallisuuden osoittaminen. Kohteen, kuten prosessin, riskien perusteella mää- ritetään toiminnalliseen turvallisuuteen liittyvä vaatimustaso, eli kuinka suurella varmuudella järjestelmän tulee toimia. Vaatimustasoon perustuen valitaan niin tekniset kuin ei-tekniset ratkaisut. Ei-tekniset ratkaisut liittyvät esimerkiksi laadunhallintaan, pätevyyksiin, suunnitteluun, asennukseen, käyttöön ja kunnossapitoon.
Turvatoimintojen suunnittelussa ja toteuttamisessa sähköisellä, elektronisella ja ohjelmoitavalla tekniikalla suositellaan noudatettavan kattostandardin tai sovellusstandardien vaatimuksia. Standardien noudattaminen on vapaaehtoista – ne ovat kuitenkin yksi tapa osoittaa järjestelmien soveltuvuus tarkoitettuun tehtäväänsä. Tukes suosittelee edellä mainittujen standardien peruspe-TURVATEKNIIKAN KESKUS Turva-automaatio prosessiteollisuudessa ? riaatteiden käyttöä yhdessä sovelluskohtaisten teknisten ohjeiden kanssa (esim. KLTK-ohjeet ja muut toimialakohtaiset ohjeet). Valmistajat voivat valita myös muun menettelyn, joka täyttää sää- dösten vaatimukset.
3.3 Turva-automaatiojärjestelmän toteutusvaiheet
Laitteista tai järjestelmistä ei saa aiheutua vahinkoa tai vaaraa koko niiden suunnitellun elinkaaren aikana, ja siten turva-automaation toteuttamisessa keskeisimmät osa-alueet ovat toiminnallisen turvallisuuden järjestelmällinen hallinta sekä elinkaariajattelun noudattaminen. Jotta turvallisuutta käsiteltäisiin järjestelmällisesti, on standardissa IEC 61508 otettu käyttöön turvallisuuden elinkaari, jossa projekti on jaettu vaiheisiin määrittelystä järjestelmän poistoon saakka. Vaiheille on mää- ritelty laajuus eli puitteet, tavoitteet, vaatimukset sekä tulo- ja lähtötiedot.
Toiminnallisen turvallisuuden varmistamisessa on tavoitteena, että tekniset järjestelmät toimivat tarkoitetulla tavalla niin tavanomaisessa käytössä kuin myös poikkeustilanteissa. Kaikkien näiden toimintojen hallintaan tarvitaan kattava turvallisuuden hallintajärjestelmä, jossa määritetään yleiset organisatoriset ja teknilliset menetelmät turvallisuuden saavuttamiseksi ja sen ylläpitämiseksi. Turvallisuuden elinkaaren rinnalla kulkee myös arviointi, jossa muodostetaan riippumaton käsitys tavoitellun toiminnallisen turvallisuuden saavuttamisesta. Turva-automaatiojärjestelmän riittävyys tunnistettuihin riskeihin nähden on kyettävä osoittamaan ennen käyttöönottoa sekä määräajoin käytön aikana.
3.3.1 Vaatimusmäärittely
Vaatimusmäärittelyn tärkein tehtävä on varmistaa, että prosessin toimintaan liittyvät ja toimialaa koskevat vaatimukset (esim. noudatettavat säädökset ja standardit) sekä riskit on otettu riittävän hyvin huomioon. Turva-automaatiota koskevassa määrittelyssä on oltava turvatoimintojen toteuttamiseen ja luotettavuuteen liittyvät tiedot.
Lähtökohtana on laitteiden tai prosessin vaarojen tunnistus ja riskien arviointi sekä niiden perusteella tehty vaatimusmäärittely turvatoiminnoille, joilla riski voidaan pienentää hyväksyttävälle tasolle. Turva-automaation elinkaaren aikana esiintyvät, tarkoitettuun käyttöön ja ennakoitavissa olevaan väärinkäyttöön liittyvät vaarat ja riskit tunnistetaan ja analysoidaan. Riskien arvioimisen ja eheystason valinnan tekee asiantunteva ryhmä. Muista vastaavista kohteista saatavia kokemuksia kannattaa selvittää ja käyttää hyödyksi.
Turvallisuusratkaisuissa tulee noudattaa seuraavia periaatteita:
(1) vaarojen poistaminen ja pienentäminen
(2) suojaustoimenpiteet niiden vaarojen osalta, joita ei voida poistaa ja
(3) tiedottaminen käyttäjälle jäljelle jäävistä vaaroista.
Turva-automaatiojärjestelmän ja siihen liittyvien laitteiden ja laitteistojen hankinnassa, arvioinnissa ja vaatimustenmukaisuuden osoittamisessa käytettävät periaatteet, käytännöt ja menettelyt määritellään turvajärjestelmien toteuttamiseen liittyvään turvallisuussuunnitelmaan. Todentamiseen sovellettavat menettelyt (esim. painelaitemoduulit) ja osapuolet tulee määritellä.
Valvontaviranomaiselle (kemikaalit) tehdään lupahakemus tai ilmoitus, ja/tai ollaan muuten yhteydessä riittävän aikaisessa vaiheessa valvontaviranomaiseen tai tarkastuslaitokseen. Arvioidaan määrittelyn riittävyys ja todetaan, onko edellytykset projektin toteuttamiselle ja voidaanko suunnittelua jatkaa.
3.3.2 Suunnittelu
Turva-automaatio on suunniteltava ottaen huomioon määrittelyvaiheen vaatimukset. Suunnittelussa on otettava huomioon vaadittu riskien vähennysvaatimus, ja kaikki muut sellaiset tärkeät tekijät, joiden ansiosta on mahdollista varmistaa laitoksen turvallisuus koko käyttöiän ajan. Toiminnallisen turvallisuuden saavuttamiseen liittyvät menettelytavat ja strategiat määritetään turvallisuussuunnitelmassa.
Turva-automaatiolta edellytetään, että sen tulee pysäyttää prosessi tai saattaa se muuten turvalliseen tilaan vakavan häiriön sattuessa, eikä se saa aiheuttaa turvallisuuden kannalta tarpeettomia pysäytyksiä. Turva-automaation on oltava siten suunniteltu ja valmistettu, että se on luotettava, soveltuu suunniteltuihin käyttö- olosuhteisiin, ja laitteen huoltoa sekä koestusta koskevat vaatimukset on otettu huomioon.
Turvalaitteiden on oltava muista toiminnoista riippumattomia, paitsi jos muut toiminnot eivät vaaranna turvalaitteiden toimintaa. Turvalaitteiden osalta tulee noudattaa laatujärjestelmien mukaisia toimintaperiaatteita sekä asianmukaisia suunnitteluperiaatteita, jotta sopiva ja luotettava suojaus saavutetaan. Näihin periaatteisiin kuuluvat erityisesti turvallinen vikaantuminen, varmennus, erilaisuus ja itsediagnostiikka.
Arvioidaan, vastaako suunnittelu määritysvaiheessa asetettuja vaatimuksia ja todetaan edellytykset projektin toteutuksen jatkamiselle.
3.3.3 Toteutus
Toteutusvaiheessa toteutetaan suunnitteluvaiheessa hyväksytyt suunnitelmat asianmukaisesti, tarkoituksenmukaisia tekniikoita ja menetelmiä käyttäen.
Tavoitteena on toteuttaa turvallisuusvaatimusten määrittelyn mukaiset järjestelmät.
Valmiiseen laitteeseen, laitekokonaisuuteen tai laitokseen liitetty, asianmukaisesti arvioitu turvajärjestelmä ja siihen liittyvät kenttälaitteet merkitään, ja laaditaan tarvittavat asiakirjat sekä käyttöohjeet.
Arvioidaan, vastaako toteutus määrittely- ja suunnitteluvaiheessa asetettuja vaatimuksia (laitekokonaisuuden kelpoistus) ja todetaan edellytykset käyttöönottoon.
3.3.4 Käyttö
Käyttövaiheessa huolehditaan siitä, että järjestelmät toimivat edelleen suunnitellulla tavalla ja muutokset tehdään turvallisesti.
Käyttöönotettaessa ja määräajoin on varmistettava, että häiriötilanteissa laitoksen turvallisessa tilassa pitävät laitteet ja laitteistot toimivat suunnitellulla tavalla. Tä- män tulee yleensä tapahtua laitteen/järjestelmän valmistajan laatimien ohjeiden mukaisesti.
Kaikille turva-automaatioon kuuluville laitteille on määriteltävä määräaikaistarkastus- tai testausväli ja menettelyt, joilla järjestelmään luotettavuus kyetään ylläpitämään. Tarkastuksen ja mahdollisten korjausten tekemiseen on nimettävä vastuuhenkilöt. Etukäteen on syytä selvittää myös tarkastuksen tekijä (oma henkilökunta/tarkastuslaitos) ja häneltä mahdollisesti vaadittava pätevyys.
Mikäli turva-automaatiota muutetaan, käydään läpi uudelleen kaikki ne elinkaaren vaiheet, joihin muutos vaikuttaa. Uusimiseen rinnastettavista, kemikaaleihin liittyvistä muutoksista tulee tehdä ilmoitus valvontaviranomaiselle (Tukes tai pelastuslaitos). Painelaitteiden varolaitteita muutettaessa on oltava yhteydessä tarkastuslaitokseen ja hyväksytettävä muutos muutostarkastuksella.
Arvioidaan, vastaako käyttö ja ylläpito määritysvaiheessa asetettuja vaatimuksia ja todetaan järjestelmän käyttöön, ylläpitoon ja muutoksiin liittyen varautumisen riittävyys.
4. Dokumentointi
Turvallisuuteen liittyvällä dokumentoinnilla varmistetaan riittävät tiedot kaikissa elinkaaren vaiheissa, jotta järjestelmä on toteutettavissa ja hallittavissa. Dokumentointi on edellytys sille, että järjestelmien ja riskin vähennyksen riittävyys voidaan todentaa ja arvioida. Turvallisuuteen liittyvä dokumentaatio muodostetaan omaksi selkeäksi kokonaisuudeksi. Dokumentoitavia asioita ovat suunnitelmat, määrittelyt ja kuvaukset sekä raportit (esim. kokonaisuuden turvallisuussuunnitelma ja toiminnallisen turvallisuuden arviointi).
Tarvittavia dokumentteja:
• tulokset vaara- ja riskianalyyseistä sekä niihin liittyvät lähtötiedot tai oletukset
• turvallisuussuunnitelma (jolla osoitetaan tavoitteisiin pääseminen)
• tiedot turvatoimintojen toteuttamiseen liittyvistä laitteista ja vaatimuksista
• suunnitteluun, käyttöönottoon, testaamiseen sekä kelpuutukseen liittyvät asiat
• menettelyt ja organisaatiot, jotka liittyvät turvatoimintojen toteuttamiseen, käyttöön ja ylläpitoon
• muutosmenettelyyn liittyvät vaatimukset ja toteutukset
• määräaikaiskoestus /-testaus (suunnitelma, ohje ja raportit).
5. Eri osapuolet turva-automaatiojärjestelmän toteuttamisessa
5.1 Toiminnanharjoittaja
Vastuu turva-automaatiojärjestelmän kannalta oleellisten kemikaali- ja prosessitietojen sekä vaatimusmäärittelyn antamisesta on toiminnanharjoittajalla (omistaja/haltija/tilaaja). Toiminnanharjoittajalla tulee olla määriteltynä järjestelmälliseen hallintaan liittyen menettelyt sekä uutta turva-automaatiojärjestelmää, että vanhoihin järjestelmiin tehtäviä muutoksia ja ylläpitoa varten. Vaarojen tunnistaminen ja riskien arviointi ovat oleellinen osa menettelyjä, joiden perusteella järjestelmät suunnitellaan ja kunnossapito toteutetaan.
Toiminnanharjoittaja on ensisijaisesti vastuussa myös järjestelmän käytönaikaisesta kunnossapidosta. Kun halutaan uusia tai muuttaa olemassa olevia järjestelmiä, toiminnanharjoittaja hankkii usein määrittelyn, suunnittelun ja itse järjestelmän toteutuksen ulkopuoliselta. Tällöin toiminnanharjoittajan tehtävänä on huolehtia siitä, että toteutukselle esitetään riittävät vaatimukset. Käytössä olevien järjestelmien tai niihin tehtävien muutosten ja kunnossapidon riittävyys sekä asianmukaisuus tulee pystyä osoittamaan.
Toimittajien valinnoissa on kiinnitettävä huomiota laadun hallintaan sekä kykyyn tehdä turvallisuuteen liittyviä toteutuksia. Sopimukseen on siten syytä kirjata mm. vaatimustenmukaisuuden osoittamiseen liittyvät asiat, esimerkiksi miten ja kuka tekee eri vaiheiden arviointeja. Toimittajilta on vaadittava todettuihin riskeihin ja valittuun turvallisuuden eheystasoon nähden riittävät osoitukset järjestelmän luotettavuudesta ja turvatoimintojen vikasietoisuudesta.
Kemikaalisäädökset edellyttävät uudelle laitokselle tai toiminnassa olevien laitosten turva-automaation uusimiselle Tukesin lupa- tai ilmoitusmenettelyä. Turva-automaatiosta on selvitettävä hakemuksessa mm. sen toteutusperiaatteet (esim. käytettävät standardit tai ohjeet) sekä menettelyt (projektin hallinta, arvioinnit jne), joilla toiminnanharjoittaja varmistaa, että toteutus tullaan tekemään esitettyjen periaatteiden mukaisesti ja laitoksen toimintaan liittyvät riskit huomioon ottaen.
Toiminnanharjoittajan on oltava yhteydessä riittävän aikaisessa vaiheessa lupaviranomaiseen tai vaatimustenmukaisuuden arvioinnin tekevään tahoon ja sovittava menettelyistä
5.2 Turva-automaation toimittaja ja valmistaja
Turvatekniikan toteuttaminen edellyttää ilman säädösvaatimuksiakin laadunvarmennukseen liittyvien periaatteiden noudattamista ja siten myös toteutukseen liittyviä auditointeja sekä soveltuvuuden osoittamista (esim. arviointi). Laadunvarmistuksen periaatteilla, joita ovat ennakkosuunnitelmat, kokonaisuuden elinkaaren kattavat laadunvarmistustoimet sekä kattava dokumentointi, osoitetaan kyky täyttää vaatimukset.
Painelaitteiden osalta vastuu on valmistajalla ”Sen, joka saattaa markkinoille painelaitteen (sekä siihen liittyvän varolaitteen tai turvajärjestelmän), on voitava osoittaa, että laite tai järjestelmä sekä sen suunnittelu ja valmistus täyttävät säädetyt vaatimukset”. Toiminnanharjoittajan tulee huolehtia oikean sekä riittävän vaatimusmäärittelyn toimittamisesta valmistajalle. Turva-automaatiojärjestelmän toimittajan on toimitettava sellainen laite tai järjestelmä, joka vastaa toiminnanharjoittajan esittämiä vaatimusmäärittelyjä ja täyttää säädösten vaatimukset.
Prosessilaitosten tai tuotantolinjojen laitekokonaisuudet kootaan usein yksittäisistä laitteista, mukaan lukien turva- ja varolaitteet. Mikäli painelaitteiden laitekokonaisuuteen kuuluu turva-automaatiojärjestelmä, luokitellaan myös se painelaitteeksi. Yksittäiset painelaitteiden valmistajat vastaavat toimittamistaan laitteista. Turva-automaatiolaitteiden ja järjestelmän asentamisesta (ja valmistamisesta) laitokseen vastaa järjestelmän toimittaja tai laitekokonaisuuden valmistaja. Laitekokonaisuuden valmistaja vastaa kokonaisuuden vaatimustenmukaisuudesta, ja valmistajan on varmistettava liitettävien painelaitteiden asianmukaisuus ja soveltuvuus laitekokonaisuuteen.Turva-automaatiotoimittajan tulee toteutuksen eri vaiheissa noudattaa edellisissä luvuissa esitettyjä vaatimuksia sekä alan hyviä käytäntöjä.
5.3 Viranomainen
Page History
Overview
Content Tools
Activity