O que é Segurança Funcional?
A segurança funcional é uma das partes mais importantes da automação industrial. Trata-se de identificar os perigos de segurança e mitigar os riscos para garantir a segurança numa instalação. Inclui a análise de riscos, a implementação da segurança e o design de sistemas que desligam automaticamente processos perigosos, se necessário. Isto ajuda a reduzir os riscos para o pessoal, equipamentos e ambiente ao mínimo, assegurando operações suaves e seguras na instalação.
Na prática, a segurança funcional implica uma abordagem sistemática à segurança, começando com uma análise de riscos. Uma vez identificados os perigos, o passo seguinte é avaliar a sua gravidade e, finalmente, determinar as medidas de segurança necessárias. Estas medidas incluem a criação de sistemas capazes de detetar e resolver problemas de segurança antes que conduzam a acidentes.
Sistema Instrumentado de Segurança (SIS)
Um Sistema Instrumentado de Segurança é um componente importante na automação industrial para garantir a segurança nas operações. Proporciona uma camada adicional de proteção aos sistemas de controlo em ambientes considerados de alto risco. Num sistema de controlo normal onde existem dois sensores, a introdução de um terceiro sensor como controlador principal pode sobrepor-se aos dois primeiros caso detete uma situação de falha.
O SIS envolve geralmente a implementação de PLCs específicos para segurança, sensores e atuadores para proteger processos. Estes sistemas desligam automaticamente um processo caso seja detetada qualquer condição insegura para prevenir acidentes e manter a segurança operacional.
Nível de Integridade de Segurança (SIL)
O Nível de Integridade de Segurança, ou SIL, é uma medida importante para indicar a fiabilidade e robustez dos sistemas de segurança num ambiente industrial. Os níveis SIL variam de 1 a 5, com números crescentes a indicar maiores níveis de segurança que precisam ser implementados. O SIL-1 define as necessidades básicas de segurança; o SIL-5 representa o nível mais elevado de segurança, geralmente aplicado em poucas indústrias críticas relacionadas com petróleo e gás, onde o fator de catástrofe é elevado em caso de falha.
Tem um impacto direto no design dos sistemas de segurança em termos de redundância; quanto maior o SIL, mais circuitos e instrumentos de reserva são necessários, juntamente com uma melhor qualidade dos componentes para minimizar qualquer risco de segurança.
Avaliação de Riscos na Segurança Funcional
A avaliação de riscos é o processo de análise dos riscos potenciais envolvidos nas operações da instalação e a determinação das condições de falha que podem surgir. Envolve a quantificação da probabilidade dessas falhas e a compreensão das suas possíveis consequências. Uma vez identificados, as medidas de segurança necessárias podem ser desenhadas e implementadas para mitigar esses riscos.
O propósito essencial da avaliação de riscos é considerar o equilíbrio entre o risco e as medidas de segurança envolvidas no seu controlo. Riscos potenciais mais elevados significam que os padrões de segurança devem ser mais rigorosos, com maior utilização de sistemas à prova de falhas, por exemplo.
IEC 61508: Norma Internacional de Segurança
A IEC 61508 é a norma internacional estabelecida para a segurança funcional na automação industrial. Fornece um quadro que ajuda a desenhar sistemas que operam em ambientes perigosos de forma segura, abordando operações relacionadas com a segurança, detetando perigos e eliminando-os antes que causem danos. Esta norma fornece diretrizes abrangentes para engenheiros projetarem sistemas à prova de falhas que cumpram os requisitos da indústria.
Ao seguir a IEC 61508, os engenheiros de automação podem garantir que os seus sistemas de segurança estão em conformidade com os padrões globais, reduzindo o risco e aumentando a segurança nas operações industriais.
Funções de Segurança na Automação Industrial
As funções de segurança são partes integrantes de um sistema de segurança e incluem processos como o uso de acionamentos de segurança, I/Os remotos de segurança e redes de segurança. Estas funções podem ser personalizadas para satisfazer necessidades específicas, dependendo da natureza da operação.
Algumas das funções de segurança mais populares incluem STO - Safe Torque Off, SS1 - Safe Stop -1 e SOS - Safe Operating Stop, que permitem o controlo seguro de maquinaria; enquanto dispositivos de segurança especializados envolvendo tapetes de segurança, interruptores e dispositivos de comutação de energia complementam o movimento para garantir que a resposta correta em situações perigosas seja devidamente tratada.
Estrutura do Circuito de Segurança
Uma estrutura de circuito de segurança bem desenhada é indispensável para garantir redundância e fiabilidade nos sistemas de automação industrial. Ao contrário dos circuitos padrão, os circuitos de segurança podem ter dois sensores ligados em paralelo para uma única entrada de PLC ou uma configuração distribuída de sensores em múltiplas entradas de PLC.
Arquiteturas como "1oo2", onde um único sensor é capaz de disparar um desligamento de segurança, introduzem redundância. O conceito por trás disto é que, mesmo que um sensor falhado não consiga detetar uma ocorrência perigosa, o sistema ainda deve desligar o processo de forma segura devido à presença do seu equivalente redundante.
Cobertura Diagnóstica e Segurança
A cobertura diagnóstica é o processo de monitorização e análise dos sinais do sistema para encontrar falhas ou defeitos antes que se tornem críticos. Uma boa cobertura diagnóstica significa desenhar sistemas que fornecem diagnósticos precisos e acionáveis através de ecrãs SCADA, condições de alarme ou estados específicos do controlador.
Uma boa cobertura diagnóstica assegura que os operadores reconhecem prontamente quaisquer problemas e dão uma resposta eficaz para prevenir incidentes. Ao limitar sinais supérfluos e focar recursos nos relevantes, melhora a segurança geral do sistema.
