Proses Emniyetinde Fonksiyonel Güvenliğin Sayısal İfadesi – Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi (SIL)
Modern Endüstride Fonksiyonel Güvenlik İhtiyacı
Endüstriyel otomasyon sistemlerinin gelişmesiyle birlikte, proses güvenliği artık yalnızca fiziksel engellerle değil, dijital ve programlanabilir kontrol sistemleriyle sağlanmaktadır. Özellikle petrol, kimya, ilaç ve enerji gibi yüksek riskli sektörlerde; insan hatası, sistem arızası ya da süreç dışı sapmalara karşı otonom güvenlik fonksiyonları gereklilik haline gelmiştir.
Bu kapsamda, güvenlik sistemlerinin işlevselliğini ve güvenilirliğini ölçmek için SIL (Safety Integrity Level – Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) kavramı geliştirilmiştir.
SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi), bir Güvenlik Enstrümanlı Fonksiyonun (SIF), belirli bir risk düzeyini hangi başarı oranıyla azaltabileceğini kantitatif olarak belirlemeye yarar.
Standart Altyapısı – IEC 61508 ve IEC 61511
IEC 61508 – Temel Fonksiyonel Güvenlik Standardı
IEC 61508 – TS EN 61508-1 – (2010): elektrik/elektronik/programlanabilir elektronik sistemlerdeki güvenlikle ilgili fonksiyonlar için genel bir çerçeve sunar. Yedi bölümden oluşan bu standart, güvenlik yaşam döngüsünü (safety lifecycle) ve riskin kabul edilebilir seviyeye indirgenmesini hedefler.
Yaşam döngüsü yaklaşımlı bu yapı sayesinde; sistem tasarımından devreye almaya, işletmeden emekliliğe kadar tüm aşamalar için güvenlik kriterleri belirlenmiştir.
IEC 61511 – Proses Endüstrisi Özel Uygulama
IEC 61511 – TS EN 61511-1 – (2018), IEC 61508 – TS EN 61508-1 – (2010)‘ın proses sektörüne özgü uyarlamasıdır. Saha enstrümantasyonu, kontrol sistemleri ve işletme süreçleriyle doğrudan ilişkilidir. Rafineri, petrokimya tesisleri, gaz işleme üniteleri gibi tesislerde güvenlik enstrümanlı sistemlerin (SIS) tasarımı ve uygulamasında referans alınır.
Temel Kavramlar ve Tanımlar
Güvenlik Enstrümanlı Fonksiyon (SIF)
Belirli bir proses tehlikesine karşı, sistemin güvenli duruma geçirilmesi veya güvenli durumda tutulması için devreye giren otomatik güvenlik fonksiyonudur.
SIF, tipik olarak şu üçlü yapıyla kurulur:
- Algılama Katmanı (Sensörler)
- Karar Katmanı (Mantık birimi – PLC/DCS/SIS)
- Eylem Katmanı (Aktüatör – vana, motor kesici vs.)
Güvenlik Enstrümanlı Sistem (SIS)
Bir veya daha fazla SIF’ten oluşan, bağımsız çalışacak şekilde tasarlanmış otomasyon sistemidir. Temel kontrol sisteminden (BPCS) ayrıştırılarak tasarlanır.
Güvenlik Bütünlüğü (Safety Integrity)
Belirli koşullar altında ve belirli süre içinde, bir SIF’in doğru zamanda doğru tepkiyi verme olasılığıdır.
SIL Nedir?
SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi), bir güvenlik fonksiyonunun, arıza durumunda sistemi güvenli moda geçirme olasılığını kantitatif olarak ölçen seviyedir.
Her bir seviyeye karşılık gelen arıza olasılıkları (PFDavg) aşağıdaki tabloda sunulmuştur:
| SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) Seviyesi | Talep Modu için PFDavg | Sürekli Mod için Arıza Frekansı (PFH) |
|---|---|---|
| SIL 1 | ≥10⁻² – <10⁻¹ | ≥10⁻⁶ – <10⁻⁵ arızalar/saat |
| SIL 2 | ≥10⁻³ – <10⁻² | ≥10⁻⁷ – <10⁻⁶ |
| SIL 3 | ≥10⁻⁴ – <10⁻³ | ≥10⁻⁸ – <10⁻⁷ |
| SIL 4 | ≥10⁻⁵ – <10⁻⁴ | ≥10⁻⁹ – <10⁻⁸ |
Not: SIL 4 genellikle nükleer tesisler gibi ultra kritik sistemlerde kullanılır. Endüstride en yaygın uygulamalar SIL 1–SIL 3 arasıdır.
SIL Seviyesi Nasıl Belirlenir?
Kalitatif Yöntemler
- Risk Grafikleri: Olasılık, maruziyet, kaçınılabilirlik ve sonuç şiddeti parametrelerine göre derecelendirme yapılır.
- Risk Matrisi: R = Olasılık x Şiddet
Risk skoru yüksek olan senaryolarda daha yüksek SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) seviyeleri gerekir.
Kantitatif Yöntemler
- LOPA (Layer of Protection Analysis):
Bağımsız koruma katmanlarının (IPL) analiziyle riski azaltma potansiyeli hesaplanır. Eğer mevcut IPL’ler riski kabul edilebilir seviyeye indiremezse, ilave SIF gerekliliği doğar.
Donanım ve Sistematik Güvenlik
SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi), yalnızca fiziksel arızalara değil, tasarım ve insan kaynaklı hatalara karşı da sistemin dayanıklılığını temsil eder. Bu bağlamda iki bileşene ayrılır:
Donanımsal Güvenlik Bütünlüğü
Rastgele arızalarla ilişkilidir.
Genellikle şu metriklerle ifade edilir:
- PFDavg (Average Probability of Failure on Demand)
- MTTF (Mean Time To Failure)
- SFF (Safe Failure Fraction)
Sistematik Güvenlik Bütünlüğü
Tasarım, yazılım geliştirme, bakım, prosedür gibi insan faktörleriyle ortaya çıkan sistematik hatalara karşı alınan önlemlerin yeterliliğini ifade eder. Bu, süreç yönetimi ve kalite güvence sistemlerinin başarısına bağlıdır.
SIL Uygulamalarının İş Güvenliği Boyutu
İş güvenliği uzmanları için SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) analizleri, sadece otomasyonun değil, tüm tehlike senaryolarının risk azaltma stratejilerinin bel kemiğidir.
Özellikle Seveso kapsamındaki kuruluşlar için:
- Patlamadan korunma dökümanları
- Kritik proses ekipmanlarının tehlike senaryoları
- Acil durdurma sistemleri (ESD)
- Yangın/gaz algılama entegrasyonları
gibi başlıklar SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) kavramı çerçevesinde ele alınmalıdır.
IEC 61508 – TS EN 61508-1 – (2010) – TS EN 61511-1 – (2018) – Terminoloji Farklılıkları
| Kavram | IEC 61508 TS EN 61508-1 – (2010) | IEC 61511 TS EN 61511-1 – (2018) |
|---|---|---|
| Temel kullanıcı | Sistem geliştirici | Tesis işletmecisi |
| Kapsam | Genel E/E/PE sistemleri | Proses sektörüne özel |
| Yaşam döngüsü | Tasarım odaklı | İşletme ve bakım odaklı |
| SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) tahsisi | Performans kriteri | Risk bazlı değerlendirme |
“Durması Gereken Yerde Duran Sistem” Güvencesi
SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) analizi, bir kontrol sisteminin yalnızca işlevsel değil, hayati derecede güvenilir olduğunu belgeleyen kritik bir güvenlik göstergesidir.
İş güvenliği uzmanlarının, yüksek riskli tesislerde görev alırken, proses güvenliği ekipleriyle ortak çalışarak:
- SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) tahsis süreçlerini anlaması,
- Güvenlik enstrümantasyonunun bağımsızlığını sorgulaması,
- Sistematik hata kaynaklarına karşı FMEA/FMECA gibi analizlere katılması
hem İş Güveniği performansı hem de yasal uygunluk açısından önemlidir.
Unutmayın: SIL (Güvenlik Bütünlüğü Seviyesi) bir sayı değil, bir taahhüttür.
O da sistemin, gereken anda hayati bir kararı güvenle almasıdır.
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Doğal Yaşayın
Doğal Beslenin
Aklınıza Mukayet Olun
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Sayın okuyucu,
Aşağıdaki linkten yazımızda yer alan konu hakkında sorularınızı ve görüşlerinizi, merak ettiğiniz ve yazılarımıza konu olmasını istediğiniz hususları iletebilirsiniz.
Bilginin paylaştıkça çoğalacağı düşüncesi ve sizlere daha iyi hizmet verme azmi ile her gün daha da iyiye ilerlemede bizlere yorumlarınız ve katkılarınız ile yardımcı olursanız çok seviniriz. https://g.page/r/CTHRtqI0z0gjEAE/review
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Dr Mustafa KEBAT
Tetkik OSGB İş Sağlığı ve Eğitim Koordinatörü