نشر أنظمة السلامة الآلية (SIS) في الصناعة الكيميائية: أفضل الممارسات والرؤى

في الصناعة الكيميائية، حيث غالبًا ما تتضمن العمليات مواد قابلة للاشتعال أو سامة أو ذات ضغط مرتفع، فإن السلامة ليست مجرد متطلب تنظيمي - بل هي أساس العمليات المستدامة. من بين أهم طبقات الحماية هي نظام السلامة الآلي (SIS), المصمم للكشف عن الظروف الخطرة وإعادة العمليات إلى حالة آمنة قبل وقوع الحوادث.

تستكشف هذه المقالة ممارسات نشر SIS في المصانع الكيميائية, مع تسليط الضوء على مبادئ التصميم وخطوات التنفيذ وسيناريوهات التطبيق في العالم الحقيقي.

1. ما هو نظام السلامة الآلي (SIS)؟

نظام السلامة الآلي هو نظام تحكم مستقل يراقب متغيرات العملية وينفذ وظائف السلامة عند اكتشاف ظروف غير طبيعية. الغرض منه هو تقليل المخاطر إلى مستوى مقبول، كما هو محدد في معايير مثل:

• IEC 61511 (السلامة الوظيفية في صناعة العمليات)
• IEC 61508 (السلامة الوظيفية للأنظمة الكهربائية/الإلكترونية/القابلة للبرمجة)

تشمل المكونات الرئيسية:

• أجهزة الاستشعار: تكتشف ظروف العملية (مثل الضغط ودرجة الحرارة والتدفق).
• حلال المنطق: يقوم بتقييم الإشارات ويقرر الإجراءات الوقائية.
• العناصر النهائية: المشغلات مثل صمامات الإغلاق أو المرحلات التي تعيد العملية إلى حالة آمنة.

2. ممارسات النشر في الصناعة الكيميائية

أ) تقييم المخاطر وتحديد SIL

• إجراء تحليل مخاطر العملية (PHA) و تحليل طبقة الحماية (LOPA).
• حدد مستوى سلامة السلامة (SIL) المطلوب لكل وظيفة سلامة.
• تأكد من أن تصميم SIS يتماشى مع هدف الحد من المخاطر.

ب) هيكل النظام والتكرار

• استخدم أجهزة استشعار وحلول منطقية زائدة عن الحاجة لتجنب نقاط الفشل الفردية.
• تطبيق منطق التصويت 2oo3 (اثنان من ثلاثة) للقياسات الحرجة.
• افصل SIS عن نظام التحكم الأساسي في العمليات (BPCS) للحفاظ على الاستقلالية.

ج) الهندسة والتنفيذ

• اتبع نهج دورة حياة IEC 61511: المواصفات → التصميم → التنفيذ → التحقق من الصحة → التشغيل → إيقاف التشغيل.
• استخدم مكونات الأجهزة والبرامج المعتمدة.
• تطبيق مبادئ التصميم الآمن من الفشل (على سبيل المثال، الصمامات الافتراضية في وضع الإغلاق).

د) الاختبار والتحقق من الصحة

• إجراء اختبارات قبول المصنع (FAT) و اختبارات قبول الموقع (SAT).
• إجراء اختبار الإثبات على فترات محددة للتحقق من الموثوقية.
• توثيق جميع نتائج الاختبار للامتثال والتدقيق.

هـ) التشغيل والصيانة

• تدريب المشغلين وموظفي الصيانة على وظائف SIS.
• تنفيذ إجراءات إدارة التغيير (MoC) لأي تعديلات.
• مراقبة مقاييس الأداء باستمرار مثل احتمال الفشل عند الطلب (PFDavg).

3. سيناريوهات التطبيق في المصانع الكيميائية

• إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ (ESD): عزل وحدات المعالجة أثناء الظروف غير الطبيعية.
• الحماية من الضغط العالي: إغلاق الصمامات أو أنظمة التهوية عندما يتجاوز الضغط الحدود الآمنة.
• أنظمة إدارة الموقد (BMS): ضمان بدء التشغيل والتشغيل والإغلاق الآمن للأفران.
• منع إطلاق المواد السامة: الكشف عن التسربات وتفعيل أنظمة الاحتواء.
• الحماية من الإفراط في الملء: منع فيضانات الخزانات التي قد تؤدي إلى الانسكابات أو الانفجارات.

4. فوائد النشر الفعال لـ SIS

• السلامة المحسنة: تحمي العمال والأصول والبيئة.
• الامتثال التنظيمي: يفي بالمعايير العالمية واللوائح المحلية.
• الاستمرارية التشغيلية: يقلل من عمليات الإغلاق غير المخطط لها ووقت التوقف.
• السمعة والثقة: يوضح الالتزام بالسلامة والموثوقية.

الخلاصة

لا يعد نشر نظام السلامة الآلي في الصناعة الكيميائية مشروعًا لمرة واحدة، بل هو التزام بدورة الحياة. من تقييم المخاطر إلى إيقاف التشغيل، يجب تنفيذ كل خطوة بدقة وتوثيق وتحسين مستمر.

عندما يتم تصميمه وصيانته بشكل صحيح، يصبح SIS أكثر من مجرد أداة امتثال - إنه ضمان استراتيجي يمكّن المصانع الكيميائية من العمل بثقة في البيئات عالية المخاطر.