Concetti di base sulla sicurezza funzionale

Se cerchi risposte sintetiche ma accurate alle domande fondamentali sulla sicurezza funzionale dei componenti, sistemi e impianti industriali, sei nel posto giusto. Scopri il significato di SIL e tanto altro di utile per le operazioni quotidiane, approfondito e verificato dai nostri assessor, specialisti certificati FS Engineer (TÜV Rheinland).

1. Cos’è la sicurezza funzionale?

La sicurezza funzionale è la capacità di un sistema industriale di attivare le funzioni di protezione in caso di guasto o di situazioni pericolose per gli operatori o per l’ambiente. La functional safety è, quindi, ciò che garantisce che un dispositivo (ad esempio, un sensore, un attuatore, o una valvola di emergenza) svolga la propria funzione senza errori (ad esempio, arresto della macchina in presenza di operatori nelle immediate vicinanze).
La sicurezza funzionale è al centro del contenuto della norma IEC 61508, la quale definisce quattro livelli di SIL (Safety Integrity Level), ossia SIL 1, SIL 2, SIL 3 e SIL 4. Leggi l’approfondimento.

2. Qual è la differenza tra sicurezza funzionale e sicurezza intrinseca?

La sicurezza funzionale è il ramo dell’ingegneria che si occupa dei sistemi di sicurezza che utilizzano tecnologie elettriche, elettroniche ed elettroniche programmabili (E/E/PE) come misura di protezione dai rischi durante l’utilizzo di una macchina.
La sicurezza intrinseca, invece, è una tecnica di progettazione propria degli ambienti caratterizzati dal rischio di esplosione, al fine di limitare evitare l’innesco di gas o polveri infiammabili monitorando energia e temperatura dei circuiti elettrici.

3. Cosa significa SIL e come si calcola

Il Safety Integrity Level (SIL) è la quantificazione dell’affidabilità (o grado di affidabilità, che varia da 1 a 4) raggiunta da un qualunque oggetto che svolge una funzione legata alla sicurezza. Maggiore sarà l’affidabilità maggiore sarà la capacità di assolvere funzioni critiche per la sicurezza o per la disponibilità di macchine o impianti.

 

Esistono tre requisiti che un sistema di sicurezza deve soddisfare:

• Systematic Capability, ossia il grado di affidabilità in termini di design prodotto, sia hardware che software (se applicabile)
• Architecture Constraints, ossia vincoli all’architettura dell’oggetto che ne influenzano il livello di sicurezza
• PFDavg o PFH, ossia la probabilità di guasti casuali pericolosi, siano essi su domanda o su base oraria

 
Il sistema di sicurezza può soddisfare ciascun requisito con un livello SIL diverso (con SIL da 1 a 4); il grado SIL totale corrisponde al più basso fra questi livelli.
Il livello SIL di un sistema deve essere calcolato per ciascuno dei tre requisiti e si determina tramite un’analisi del rischio, che valuta la gravità del pericolo, la frequenza, la probabilità del guasto, e le misure di protezione già presenti.

4. Come si differenziano SIL 1, SIL 2, SIL 3 e SIL 4

I livelli SIL si differenziano per alcuni parametri; di particolare attenzione la probabilità di guasto su richiesta (PFDavg):

Tabella dei valori SIL di riferimento

5. Quali sono i requisiti minimi per un SIL 2 o un SIL 3

I livelli SIL 2 e SIL 3 sono i livelli maggiormente diffusi nel mondo industriale.
Per ottenere un SIL 2 o un SIL 3, una funzione di sicurezza deve rispettare i requisiti minimi definiti dagli standard IEC 61508, indicati nella Tabella dei valori SIL di riferimento qui sopra.
Inoltre, la normativa impone al costruttore di dotarsi di documentazione completa (SRS, calcoli, proof test), verifica indipendente del dispositivo, corretta gestione del ciclo di vita della sicurezza. Scopri di più.