Mitä on prosessiautomaatio? Aalto prosessiautomaatioluento
Vtt Turvallisuus prosessien suunnittelussa ja käyttöönotossa
Tukes Turva-automaatio prosessiteollisuudessa
...
Hätäpysäytys
Hätäpysäytystoiminnon vaatimukset määritellään standardeissa SFS-EN ISO 13850 ja IEC 60947-5-5. Hätäpysäytystoiminto ei ole varsinainen turvatoiminto vaan turvallisuutta lisäävä toimenpide, koska se vaatii ihmisen reagointia toimiakseen. Standardin määritelmän mukaan hätäpysäytystoiminnon tarkoituksena on torjua uhkaavia tai pienentää olemassa olevia henkilöihin kohdistuvia vaaratekijöitä ja koneisiin tai käynnissä olevaan työprosessiin kohdistuvaa vahinkoa ja käynnistyä yhdellä ihmisen suorittamalla toimenpiteellä, kun normaali pysäytystoiminto on riittämätön tähän tarkoitukseen.
Hätäpysäytyslaitteen vaatimuksia
Konedirektiivissä vaaditaan, että koneessa on oltava hätäpysäytyslaitteet, joiden avulla vaara voidaan torjua. Toisaalta hätäpysäytystä ei tarvita koneissa, joissa hätäpysäytyslaite ei vähentäisi riskiä, jos esimerkiksi sen käyttö ei lyhentäisi koneen vaarallisten osien pysähtymisaikaa. Hätäpysäytyslaitteen pitää olla selvästi näkyvissä ja saatavilla jotta prosessi saadaan tarvittaessa nopeasti pysäytettyä aiheuttamatta enempää riskejä. Hätäpysäytyslaitteen on oltava toimintakunnosa aina koneen tai laitteen käydessä. Hätäpysäytystoiminnon on oltava muita suojausteknisiä toimenpiteitä täydentävä toiminto eikä niiden korvaaja. Hätäpysäytyspainikkeen on oltava sienimäinen, väriltään punainen ja keltaisella pohjalla. Hätäpysäytyspainike voidaan vapauttaa avaimella, kiertämällä tai vetämällä. Hätäpysäytystoiminto voidaan saada aikaan myös hätäpysäytysköydellä. Hätäpysäytyslaitteet sijoitellaan yleensä käyttö- ja ohjauspaikoille, vaaravyöhykkeille johtavien kulkuaukkojen ja porttien lähelle sekä vaaravyöhykkeelle ja muiden vaarakohtien läheisyyteen. Laajoissa kokonaisuuksissa voidaan kokonaisuus jakaa hätäpysäytysvyöhykkeisiin. Vyöhykkeisiin jakamisessa on huomioitava koneen fyysinen sijoittelu perustuen koneen näkyvissä oleviin alueisiin, mahdollisuus tunnistaa vaaratilanteet (esim. näkyvyys, äänet, hajut), tuotantoprosessiin liittyvät turvallisuusvaikutukset ja ennakoitavissa oleva vaaratekijöille altistuminen. Vyöhykkeet on suunniteltava siten, että että on helppo havaita mitkä hätäpysäytyslaitteet ja vyöhykkeet vastaavat toisiaan.
Toiminnallisia vaatimuksia
Hätäpysäytykseen saa käyttää vain pysäytysluokkia 0 tai 1. Pysäytysluokassa 0 energian syöttö toimilaitteelle katkaistaan välittömästi. Pysäytysluokassa 1 pysäytettävä laitteisto ajetaan ensin turvalliseen tilaan jonka jälkeen energiansyöttö katkaistaan. Vain käytettäessä pysäytysluokkaa 1 on mahdollista käyttää ohjelmoitavaa logiikkaa hätäpysäytystoiminnon aikaansaamisessa. Hätäpysäytystoiminnon on oltava mekaanisesti pakkotoimisilla osilla toteutettu. Esim. turvareleessä kahdennetut pakkotoimiset kärjet avautuvat, jos hätäpysäytyspiiri katkeaa. Hätäpysäytyslaitteen on oltava lukittuva eli toiminto palautuu, kun hätäpysäytyspiiri on saatettu ehjäksi ja toiminta on kuitattu. Pelkkä hätäpysäytyspiirin eheäksi tuleminen ei saa johtaa siihen että energia kytketään toimilaitteille. Hätäpysäytyslaite on suunniteltava mahdollisuuksien mukaan turvalliseen suuntaan vikaantuvaksi eli esimerkiksi hätäpysäytysköyden katkeamisen tulee johtaa hätäpysäytystoimintoon.
Esimerkki hätäpysäytystoiminnosta
Yllä olevassa kuvassa on kuvattu tyypillinen hätäpysäytystoiminto hätäpysäytysreleen avulla. Kahdennettu hätäpysäytyspiiri on kytketty painikkeen S1 avulla liittimiin S11-S12 ja S21-S22. Hätäpysäytyssignaali saadaan, kun kumpi tahansa tai molemmat piireistä S11-S12 tai S21-S22 katkeavat. Tällöin pakko-ohjatut ja kahdennetut kärjet 13-14 ja 23-24 avautuvat, mikä johtaa kontaktorien K3 ja K4 päästämiseen. Kontaktorien päästäminen johtaa energiansyötön katkeamiseen moottorille M. Jotta kontaktorit K3 ja K4 saadaan uudelleen vetämään pitää hätäpysäytyspiiri saada uudelleen eheäksi sekä kuitata rele painikkeesta S2. Myös kontaktorien K3 ja K4 avautuvien apukärkien pitää olla sulkeutuneina kuittaushetkellä.
Luotettavuus
Koska hätäpysäytystoiminto ei ole varsinainen turvatoiminto ei sille aseteta turvatoiminnon luotettavuusvaatimuksia. Vikatarkastelut tehdään esimerkiksi vika- ja vaikutusanalyysin avulla. Hätäpysäytyskomponenttien on oltava niitä koskevien standardien mukaisia. Esimerkiksi loppukäyttäjä saatti vaatia hätäpysäytystoiminnolta tietyn turvallisuuden eheystason, esim. SIL 3/ pl e.
Lähteet:
- http://www.sesko.fi/files/99/osio_7.pdf
- https://www.phoenixcontact.com/assets/images_pr/product_drawings/large/70643_1000_en_04.jpg
