SAR for Gamma Level Transmitter på Gjøa -Utfordringer ved etablering av SAR

Transkript

1 SAR for Gamma Level Transmitter på Gjøa -Utfordringer ved etablering av SAR Slide 1

2 Agenda: Utgangspunktet Hvordan virker en gammadetektor Beslutning om SAR Utfordringer Prosessen med å løse utfordringene Resultatet Slide 2

3 Utgangspunktet SIL2 for høynivå Ikke SIL FMG60 med horisontalt montert detektor har SIL2 for høynivå Ikke SIL FMG60 med vertikal montert detektor for analog måling har ikke SIL godkjennelse Slide 3

4 Statoil ønsket L PSD LAHH LALL Slide 4 at alarmhåndtering skulle foretas i PSD systemet basert på et analogt signal fra gammamåleren

5 Hvordan virker en gammamåler? 1: Gammastråling genererer lysglimt i scintillatoren 2: Fotomultiplikatoren omgjør lysglimtene til elektriske pulser og forsterker dem 3: En evalueringskrets omformer pulsraten til en måleverdi Slide 5

6 FMG60 i analog mode: SFF PFD λ DD DC λ SD λ DU FMEDA λ SU τ PST τ λ TOT FIT SRS CCF MTTR assessment Det ble besluttet å SIL2 beregne hele sløyfa/applikasjonen Initiator PSD Aktuator Slide 6

7 Utfordringene var blant annet disse: Oversikt over alle applikasjonene Oversikt over Statoils krav og definisjoner Innsikt i FMG60 s virkemåte i alle installasjoner Vi trengte feildata for FMG60 for analog måling Avdekke hva som var gjort for å unngå systematiske feil Beregne konsekvens i både PCS og PSD systemet ved tetthetsendringer Fastsette forutsetninger Få aksept for forutsetningene Vi måtte gjøre en FMEDA av applikasjonene Definere/beregne λ tallene, τ, τ PST, PFD, SFF, HFT, CCF Slide 7 Kontrollere worst case applikasjonene for oppfyllelse av kravene til SIL2 godkjenning

8 Utviklingsprosedyrer og feildata Møte med R&D for FMG60 og ansvarlige for assessment på fabrikken i Tyskland: Fikk innsikt i prosedyrene som lå til grunn for utviklingen av FMG60 Fikk tilgjengelige feiltall, FMEDA, Proven in use data Slide 8

9 Introduksjon av P og T måling for tetthetskompensasjon Mange parametere spiller inn ved beregning av konsekvens ved tetthetsendringer: Temperatur Trykk Stråledistanse Beregninger viste at prosessparametrene ofte var slik at tetthetskompensasjon var nødvendig P og T transmittere ble en del av SIL2 sløyfa Slide 9

10 Forutsetninger For at SIL2 skulle gjelde for applikasjonene måtte visse krav innfris, bl.a.: Partial Stroke test på involverte ventiler hver måned Etablering av tilfredsstillende rutiner for å forhindre uønskede shutdowns som følge av Proof Test på PST, TST og LST SIS må gjenkjenne et ma signal som i henhold til NE43 er <3,6mA eller >21mA ved feil på måler Kildebeholder må låses i åpen stilling vha en vingemutter Slide 10

11 FMEDA på applikasjonene Konsekvensanalyse av alle feil på målere og målefeil som følge av prosessforstyrrelser: Feil som gir for høy absorbsjon av strålene resulterer i for høy nivåmåling og er farlig for LALL funksjonen. Feil som gir for lav absorbsjon av strålene resulterer i for lav nivåmåling og er farlig for LAHH funksjonen. Alle feil må kunne detekteres F.eks: For høyt signal fra PST gir for lavt nivåsignal som er farlig for LAHH. Detekteres ved sammenligning av LT og LST Slide 11

12 SFF og DC Informasjonen fra R&D/assessment på fabrikken + forutsetninger / FMEDA på applikasjonene + DC vha sammenligning med LT: Viser at FMG60 har en SFF på 96% Slide 12

13 Vurdering av worst case applikasjon TT PT LT LT PSD Solenoide Valve Approximate SIL assessment Component λ DU τ DC τ PST PFD % A/B SFF TT 3.00E % % B 90 % PT 3.00E % % B 90 % LT*2 2.61E % % B 96 % PSD 1.00E % % B 95 % Solenoide 9.00E % % A 72 % Valve 2.00E % % A 63 % PFD for loop %

14 Resultat Eksempel på generell instrumentering av gammanivåmåling på Gjøa, med tetthetskompensering og sammenligning mellom PSD og PCS systemene T(PSD) T(PCS) P(PSD) P(PCS) L(PSC) L(PSD) PSD LAHH L(kompensert) LALL Sammen ligner Alarm ved stort avvik PCS L(kompensert) Regulering Slide 14