MANUEL DE SÉCURITÉ Barrière Linéaire IR pour Détection de Gaz

MANUEL DE SÉCURITÉ Barrière Linéaire IR pour Détection de Gaz
MANUEL DE SÉCURITÉ
Barrière Linéaire IR pour Détection
de Gaz Hydrocarbure
FlexSight™ Modèle LS2000
BARRIÈRE LINÉAIRE IR MODÈLE LS2000
CERTIFIÉ EN SÉCURITÉ
Ce manuel traite des exigences et des recommandations
spécifiques applicables pour l’installation, le
fonctionnement et la maintenance de toutes les versions
de la FlexSight™ Certifiées en Sécurité (Certifiées
SIL). Pour une information complète concernant les
performances, l’installation (y compris l’alignement), le
fonctionnement, la maintenance et les spécifications
du Modèle LS2000, se référer au manuel d’instructions
95-6714.
1.1© Detector Electronics Corporation 2015
DÉCLARATION SUR LA POLITIQUE QUALITÉ
Toutes les mesures de contrôle d’assurance qualité
nécessaires pour la gestion de la sécurité telle que
spécifiée dans la Norme CEI 61508 Ed 2 ont été mises
en place. Le système de gestion de la qualité chez DetTronics est basé sur les exigences des Normes EN ISO
9001 et ANSI/ASQC Q9001 par le biais de l’application
du programme ACE (Achieving Competitive Excellence)
en place dans les compagnies du Groupe UTC (United
Technologies). En outre, le Système de Gestion de la
Qualité est conforme aux exigences de la Directive
Européenne ATEX suivant la Norme EN 13980, à celles
d’IEC (International Electrotechnical Commission)
suivant la Norme OD005/V2 et à celles des tests
supervisés suivant la Norme ISO 17025.
Rev. 4/1595-6727
MESSAGES DE SÉCURITÉ
CONCEPTION
Les procédures et instructions développées dans ce
chapitre peuvent requérir des précautions spéciales
pour assurer la sécurité du personnel effectuant
les opérations. Les informations soulevant ces
problèmes potentiels de sécurité sont indiquées
par le titre “Avertissement”. Toujours bien lire et bien
comprendre les messages de sécurité précédés par
cet avertissement.
La Barrière Linéaire IR Modèle LS2000 est un
détecteur infrarouge de gaz hydrocarbure qui est
classé comme appareil intelligent de Type B suivant la
Norme CEI61508. Il délivre une sortie isolée 4-20 mA
sur 4 fils qui est proportionnelle aux concentrations de
vapeur d’hydrocarbure de 0 à 5 LIE-mètres. La LS2000
contient des circuits d’autodiagnostics complets et est
programmée pour renvoyer la sortie courant vers un
état spécifique en cas de détection interne d’une panne
(voir le Manuel de la LS2000 pour plus de détails sur
le niveau de courant en cas de dérangement). Il existe
des sorties optionnelles sur relais pour l’Alarme et le
Dérangement en complément de la sortie analogique.
Celles-ci peuvent être programmées sur le terrain par
l’utilisateur. La Certification de Sécurité pour la Barrière
Linéaire Modèle LS2000 inclut la version standard
avec sortie analogique seule et la version avec les
deux types de sortie, analogique et sur relais. La sortie
relais et la sortie analogique ne sont pas utilisées en
combinaison dans la fonction de sécurité.
AVERTISSEMENT
Le Détecteur de Gaz LS2000 est conçu pour une
utilisation dans des environnements dangereux
qui peuvent inclure des niveaux explosifs de gaz
et vapeurs inflammables. Ce produit doit être
installé, utilisé et maintenu de manière appropriée.
Une installation ou utilisation impropre pourrait
résulter en une explosion ou un feu provoquant
la mort ou des blessures graves aux opérateurs.
• Ne pas retirer le couvercle du compartiment
de câblage en environnement hostile lorsque
l’appareil est sous tension et que les circuits
sont à nu.
La Certification de Sécurité de la LS2000 inclut :
• La sortie 4-20 mA
• Le détecteur doit être installé correctement et
le couvercle du compartiment électrique doit
être entièrement engagé pour se conformer
aux exigences ADF.
• Les sorties Relais Dérangement, Alarme Basse et
Alarme Haute.
Le protocole de communication HART est non interférant
et peut être utilisé pour les diagnostics dans la boucle
de sécurité SIL 2 en mode de fonctionnement Sécurité.
Les diagnostics sont définis comme des informations
en lecture seule. Une communication HART locale
avec le Détecteur de Gaz IR LS2000 est acceptable.
Une résistance appropriée doit être mise en place sur
la boucle du signal analogique comme décrit dans le
manuel d’instructions pour permettre la communication
HART locale.
• Avant de connecter un communicateur HART
de terrain sur la Barrière Linéaire IR LS2000
en atmosphère potentiellement explosive,
s’assurer que le communicateur est agréé
pour une utilisation en zone classée.
1.1
2
95-6727
PLAGE D’ENTRÉE VALIDE
INSTALLATION
Une annonce de défaut sur la LS2000 est fournie par
la boucle de courant de sortie 4-20 mA en signalant
des valeurs en mA spécifiques. L’appareil récepteur
doit être programmé pour indiquer une condition de
dérangement lorsque le courant passe sous 3,6 mA ou
dépasse 21 mA.
NOTE
Pour une information complète concernant les
performances, l’installation, le fonctionnement,
la maintenance et les spécifications du Modèle
LS2000, se référer au manuel 95-6714.
Aucune exigence spéciale ou additionnelle n’existe
pour l’installation de ce type de détecteur par rapport à
celle du modèle LS2000 standard.
NOTE
Le signal de sortie analogique de la LS2000 et
les sorties relais ne sont pas configurés en mode
Sécurité lors du préchauffage, de l’alignement,
de la calibration ou des tests de la boucle de
sortie. Des moyens alternatifs devront être utilisés
sur site pour assurer la sécurité de la zone durant
ces activités.
Les spécifications concernant les conditions
environnementales de fonctionnement pour le
Détecteur LS2000 sont applicables telles que publiées
dans la section des spécifications générales incluse
dans le manuel d’instructions du Modèle LS2000.
Le système d’alimentation de la LS2000 devra être
conçu et mis en place de façon à ce que la tension
terminale ne chute pas sous 18 Vcc lorsqu’elle est
mesurée à n’importe quel endroit de la ligne. La limite
maximale de courant doit être inférieure à 2 A. Le
système externe fournissant la puissance à la LS2000
doit être équipé d’une protection de surtension pour
assurer que la tension ne dépasse pas 30 Vcc.
TEMPS DE RÉPONSE DU DIAGNOSTIC
Le Détecteur de Gaz Infrarouge LS2000 effectuera
toutes les fonctions critiques de diagnostic en 1 heure
pour le pire cas de temps de détection.
CERTIFICATION
La version Certifiée en Sécurité de la LS2000 est
certifiée par exida® suivant la Norme CEI 61508 Ed. 2
pour une utilisation en entrée unique dans les Systèmes
Instrumentés de Sécurité SIL 2 à faible probabilité de
sollicitation.
IDENTIFICATION DES PRODUITS DE SÉCURITÉ
CERTIFIÉS
La Certification en Sécurité pour tous les modèles
LS2000 conformes aux normes de sécurité SIL 2 est
clairement identifiée sur l’étiquette du produit.
1.1
3
95-6727
Scénarios Communs de Mauvaise Utilisation
Exigences pour la Configuration des Relais
• Ne pas installer la LS2000 sur des structures instables
ou sujettes à des vibrations ; une hauteur maximale de
3 mètres est recommandée en cas d’utilisation sur un
poteau vertical.
Les sorties relais Alarme Basse, Alarme Haute et
Dérangement de la LS2000 peuvent être utilisés comme
partie intégrante du système Certifié en Sécurité.
L’utilisateur final doit assurer une limitation des transitoires
et du courant sur les contacts de sortie des relais. La sortie
maximale du contact de relais doit être limitée à 5 A sous
30 Vcc. La charge doit être de type résistif. L’utilisateur
doit protéger l’appareil contre les transitoires en utilisant
des méthodes de protection standard telles qu’une mise
à la masse correcte des câbles blindés et une séparation
des fils de charge du relais par rapport aux autres
lignes transportant un courant élevé avec commutation
rapide (par exemple les lignes d’alimentation de moteurs
puissants).
• Ne pas installer la LS2000 plus bas que la hauteur
typique d’activité humaine sauf si cela est absolument
nécessaire de façon à éviter des dérangements de
faisceau bloqué.
• Ne pas installer le récepteur de la LS2000 à un endroit
ou des transmetteurs multiples sont dans la même
ligne de visée - Ceci est un souci fréquent pour les
installations sur pipeline.
NOTE
Les scénarios communs de mauvaise utilisation
ci-dessus entraineront la LS2000 à annoncer un
dérangement si la condition est suffisamment
sévère pour compromettre la fonction de sécurité.
Protection de la Configuration
A l’issue de l’installation et de la mise en service, il
est recommandé de protéger par mot de passe la
programmation et la fonction de mise en service en
utilisant un Communicateur de Terrain HART ou un
programme AMS pour éviter une modification accidentelle
ou délibérée des données de configuration du détecteur
durant le fonctionnement normal.
MISE EN SERVICE
Personnel Requis pour la Mise en Service
Le détecteur de gaz LS2000 Certifié en Sécurité peut être
mis en service par un opérateur ayant une connaissance
normale des instruments de détection de gaz et de
l’appareil de configuration utilisé. Se référer au chapitre
Mise en Service du manuel d’instructions de la LS2000.
OPÉRATION, MAINTENANCE, INSPECTION ET
TESTS D’ÉPREUVE
Toutes les recommandations normales concernant
l’installation, la mise en service et la calibration sur site telles
que documentées dans le chapitre MISE EN SERVICE du
manuel d’instructions de la LS2000 sont applicables au
détecteur de gaz LS2000 Certifié en Sécurité.
Configuration
Une communication numérique avec la Barrière Linéaire
Eclipse LS2000 est nécessaire pour superviser l’état
interne et pour modifier les programmations d’usine.
L’Annexe D du manuel d’instruction de la LS2000 indique
comment établir la communication HART et décrit la
structure du menu de communication lorsque l’on utilise
la LS2000 avec un Communicateur Portable HART.
Les détecteurs de gaz LS2000 Certifiés en Sécurité
requièrent des Tests d’Epreuve additionnels dans tous les
cas.
Le personnel effectuant les procédures de Test d’Epreuve
devra être compétent pour cette tâche. Tous les résultats
du test doivent être relevés et analysés. Toute action
corrective entreprise doit être documentée en cas d’erreur
relevée dans la fonctionnalité de sécurité. Les Tests
d’Epreuve doivent être effectués à une fréquence telle
que représentée dans le Tableau 1 :
NOTE
Avant la configuration de l’appareil (programmation
des seuils d’alarme, fonction maintenue/non
maintenue, etc.), toutes les sorties Alarme doivent
être inhibées. L’appareil n’est pas certifié en
sécurité durant les activités de modification de
configuration.
AVERTISSEMENT
Un manquement dans la réalisation des tests
et de l’inspection spécifiés peut diminuer ou
compromettre la classification SIL du produit ou
du système.
Tableau 1— Fréquence de Réalisation des Tests d’Epreuve
1.1
Nom du Test d’Epreuve de la LS2000
Mise en Service
Fréquence Annuelle
Réponse au Gaz
Oui
1
Réponse de la Sortie
Oui
1
4
95-6727
Calibration du Zéro
TEST DE RÉPONSE AU GAZ
Outil nécessaire : Aimant
AVERTISSEMENT
Tout équipement d’alarme externe qui pourrait se
déclencher automatiquement lors de ce test doit
être inhibé ou shunté auparavant !
Une calibration du Zéro devra être effectuée lorsque
nécessaire comme décrit dans le chapitre Calibration
du manuel d’instructions de la LS2000. Il est permis
d’entreprendre la calibration du Zéro en utilisant le
commutateur magnétique intégré à la LS2000 ou une
communication numérique via HART ou MODBUS,
ou bien la ligne de calibration à distance. Dans tous
les cas, il conviendra de laisse le détecteur de gaz
LS2000 chauffer pendant une heure au minimum avant
d’effectuer cette calibration.
Méthode du Film de Test Optique (Recommandée)
Outil nécessaire :
Film de Test pour LS2000
P/N : 012673-001
Le film-test offre un moyen de test du bon fonctionnement
de la Barrière Linéaire IR Modèle LS2000. Lorsque le
film-test est positionné dans le faisceau de la barrière
linéaire, la sortie du détecteur augments jusqu’à une
valeur spécifique.
NOTE
Les cent (100) dernières procédures de
Calibration sont enregistrées avec horodatage
dans la mémoire embarquée de la LS2000.
Le paquet de films-test de la LS2000 est constitué de
cinq cartes distinctes mais identiques. On peut utiliser
une carte unique ou bien en superposer plusieurs
pour simuler jusqu’à cinq concentrations différentes.
La lumière qui a traversé une carte correspond à la
valeur de LIE-m la plus faible pour un gaz donné, alors
que la lumière qui a traversé les 5 cartes à la suite
correspond à la valeur de LIE-m la plus élevée pour
un gaz donné. Le Tableau 2 représente la réponse des
trois programmations standard de type de gaz pour la
LS2000 pour chacune des valeurs cumulées de filmtest.
Le succès du Test d’Epreuve de Réponse au Gaz doit
être enregistré et documenté dans le registre du SIS
(Système Instrumenté de Sécurité).
Tableau 2—Réponse Type du Système* en LIE-M (% de la Pleine
Echelle) en Utilisant des Films-Test
Un bon fonctionnement peut être confirmé en inhibant
toutes les alarmes du système, puis en plaçant un filmtest optique dans le faisceau lumineux et en vérifiant le
niveau de sortie 4-20 mA ou bien l’activation des relais.
Les conditions d’alarme, si elles sont présentes, doivent
s’effacer lorsque le film-test est retiré du faisceau (en
mode non-maintenu, voir le manuel d’instructions de la
LS2000 pour plus de détails).
Film-Test
Méthane
Butane
Propane
1
0,6
(12%)
1,1
(22%)
1,3
(26%)
2
1,5
(29%)
2,3
(46%)
2,6
(52%)
3
2,5
(50%)
3,6
(72%)
3,9
(78%)
4
3,7
(74%)
4,9
(98%)
5,4
(108%)
5**
5,0
(100%)
6,0
(120%)
6,0
(120%)
* Précision = ±0,2 LIE-m ou ±15% LIE-m à partir de la réponse type
du système, suivant celle des deux qui est la plus grande.
Le film-test est typiquement utilisé pour vérifier la
calibration d’usine de la LS2000. Le film-test n’est
pas destiné à la maintenance de routine. Cependant,
il permet de démontrer de manière très directe la
réponse du détecteur aux hydrocarbures en même
temps que l’action de commande en résultant. Ceci est
particulièrement utile lorsque la demande en est faite
par les autorités réglementaires.
** Un appareil HART portatif est nécessaire pour lire les valeurs de
dépassement de plage.
Pour une information complète concernant l’utilisation
correcte du Film-Test ainsi que les tests effectués sur le
détecteur LS2000, se référer au manuel 95-6714.
1.1
5
95-6727
TEST DE RÉPONSE DE LA SORTIE
PLAN D’ACTION EN CAS DE DÉRANGEMENT/
PANNE
NOTE
On peut renoncer aux exigences pour le Test
d’Epreuve de Réponse de la Sortie pour la sortie
4-20 mA si un Test d’Epreuve de la Réponse
au Gaz a été effectué avec succès en utilisant
la sortie 4-20 mA durant la période de temps
requise. Les détails doivent être enregistrés dans
le registre du SIS.
Dans le cas où une Calibration n’a pas résulté en un
Test d’Epreuve de Réponse au Gaz acceptable, il faut
alors impérativement suivre les procédures standard
de Maintenance, Identification de Panne et Réparation
de l’Appareil listées dans le manuel d’instructions de la
LS2000. Tout échec lors du Test d’Epreuve de Réponse
au Gaz doit être enregistré et documenté dans le
registre du SIS (Système Instrumenté de Sécurité).
Modèle avec Sortie 4-20 mA
RÉPARATION DU PRODUIT
1.Inhiber la réponse à l’alarme sur l’appareil de
commande.
Les modules électroniques du transmetteur et du
récepteur de la LS2000 peuvent être échangés sur le
terrain comme expliqué dans la section Remplacement
du Module Électronique Transmetteur/Récepteur de
la LS2000 dans le manuel d’instruction de l’appareil.
Toute réparation d’autres composants internes doit être
réalisée à l’usine. Aucune modification de progiciel n’est
permise ou autorisée. Toutes les pannes détectées par
la fonction de diagnostics du transmetteur ou par le Test
d’Epreuve doivent faire l’objet d’un rapport transmis au
fabricant.
2.Utiliser un communicateur HART portable pour
effectuer une fonction Test de Boucle à 20 mA, ou
appliquer un Film de Test Optique dans le faisceau
du détecteur (se référer aux méthodes décrites
plus haut). Vérifier que la sortie est conforme sur
l’appareil de contrôle.
3.Retirer la cellule de test ou le film de test, si
nécessaire, et réactiver la réponse à l’alarme sur
l’appareil de commande.
Modèles avec Sortie Relais
SPÉCIFICATIONS DE FONCTIONNEMENT,
D’ENVIRONNEMENT ET DE PERFORMANCE
La procédure suivante doit être effectuée pour vérifier
que l’activation des relais Alarme et Dérangement est
conforme.
Les versions de la LS2000 Certifiées en Sécurité
sont entièrement conformes, et doivent être utilisées
en accord, avec les spécifications fonctionnelles,
environnementales (y compris les considérations sur
la CEM) et de performance fournies dans le manuel
d’instructions de la LS2000. Un temps moyen de
réparation (MTTR) de 24 heures doit être pris en compte
pour les calculs de disponibilité.
Relais Dérangement
1. Inhiber la réponse au dérangement sur l’appareil de
commande.
2. Bloquer complètement le faisceau de lumière avec
un objet solide tel qu’un morceau de carton jusqu‘à
ce qu’un dérangement soit généré. Vérifier que le
changement d’état est conforme sur l’appareil de
commande.
PIÈCES DÉTACHÉES
Se référer au chapitre Pièces Détachées du manuel
de la LS2000. La Certification de Sécurité est basée
sur un nombre suffisant de pièces détachées pour
atteindre un MTTR de 24 heures.
3. Réactiver la réponse au dérangement sur l’appareil
de commande.
Relais Alarme
1.Inhiber la réponse à l’alarme sur l’appareil de
commande.
2.Placer le film-test dans le faisceau lumineux et
vérifier l’activation appropriée du relais suivant le
nombre de cartes utilisées (voir Tableau 2).
3. Retirer le film-test pour faire repasser l’appareil vers
son état d’origine. Réactiver la réponse à l’alarme
sur l’appareil de commande.
1.1
6
95-6727
DONNÉES CONCERNANT LA CERTIFICATION ET
LE TAUX DE PANNE
Tous les modèles LS2000 Certifiés en Sécurité sont
certifiés conformes à :
CEI 61508 : 2010
Appareil de Type B
Capacité Systématique : Certifié SIL 2
HFT : 0
CERTIFICATIONS ADDITIONNELLES
FM, CSA.
Se référer au manuel d’instruction du Modèle LS2000
pour plus de détails.
Pour une information complète concernant les
performances, l’installation, le fonctionnement, la
maintenance et les spécifications du Modèle LS2000,
se référer au manuel 95-6714.
Mode de Faible Demande
TERMES ET DÉFINITIONS
Le PFDavg doit être calculé pour toute fonction
instrumentée de sécurité utilisant la LS2000. (Se référer
au rapport FMEDA pour les informations nécessaires,
incluant le taux de DU).
FMEDA
SFF (Fraction Sûre d’Echec)
pour 4-20 mA = 96,0%
SFF (Fraction Sûre d’Echec)
pour Relais =
90,9%
SA (Précision de Sécurité) :
±0.2 LFL-meters or ±10% of applied gas concentration, whichever is greater.
SRT (Temps de Réponse
de Sécurité) =
< 2 secondes avec 5,0 LIE-m appliqués.
PL (Durée de Vie du
Produit) :
= 10 ans, sur la base des données du fabricant.
Désalignement maximal =
±0,8 degrees.
Toutes les données de taux de panne pour la vérification
SIL sont dans le rapport FMEDA qui est disponible sur
simple demande.
Failure Mode Effects and Diagnostics Analysis (Analyse des Effets de Mode de Défaillance et des Diagnostics)
HART Highway Addressable Remote
Transducer
HFT
Hardware Fault Tolerance (Tolérance de Panne Matérielle)
LFL
Lower Flammable Limit (Limite Inférieure d’Inflammabilité)
LS2000 Line-of-Sight IR Gas Detector
PFD
Probability of Failure on Demand (Probability of Dangerous Failure) [Probabilité de Panne sur Demande (Probabilité de Panne Dangereuse)]
PFDavg
Average Probability of Failure on Demand (Probabilité Moyenne de Panne sur Demande)
SFF
Safe Failure Fraction (taux de Défaillance Non Dangereuse)
SIF
Safety Instrumented Function (Fonction Instrumentée de Sécurité)
SIL
Safety Integrity Level (Niveau d’Intégrité de Sécurité)
SIS
Safety Instrumented System (Système Instrumenté de Sécurité)
Det-Tronics France
Tél. : +33 (0)1 40 96 70 90
Fax : +33 (0)1 40 91 51 96
­Corporate Office
6901 West 110th Street | Minneapolis, MN 55438 USA
Operator: 952.941.5665 or 800.468.3244
Customer Service: 952.946.6491 or 800.765.3473
www.det-tronics.com | Email: det-tronics@det-tronics.com
Spécifications sujettes à modification sans préavis.
Toutes les marques commerciales sont la propriété de leurs propriétaires respectifs.
© Copyright Detector Electronics Corporation 2015. Tous droits réservés.
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