Sicherheitshandbuch SH Drosselplatte

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1 Drosselplatte mit Zuluft- oder Abluftdrossel zum Einstellen der Stellzeiten von pneumatischen Antrieben in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC Sicherheitshandbuch SH Ausgabe Juli 2014

2 Hinweise und ihre Bedeutung GEFAHR! Gefährliche Situationen, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen WARNUNG! Situationen, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen können ACHTUNG! Sachschäden und Fehlfunktionen Hinweis: Informative Erläuterungen Tipp: Praktische Empfehlungen 2 SH

3 Zu diesem Sicherheitshandbuch Das vorliegende Sicherheitshandbuch SH enthält Informationen, die für den Einsatz der Drosselplatte in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC relevant sind. Es richtet sich an Personen, die das Gerät einbauen, anschließen, warten und in Betrieb nehmen. ACHTUNG! Das Sicherheitshandbuch ersetzt nicht die dem Magnetventil Typ 3967 beiliegende Einbau- und Bedienungsanleitung EB Die in der Einbau- und Bedienungsanleitung enthaltenen Informationen zum Anbau, zum elektrischen und pneumatischen Anschluss, zur Inbetriebnahme und zur Bedienung sind unbedingt zu beachten, insbesondere auch die aufgeführten Warn- und Sicherheitshinweise. Mitgeltende Dokumentation Ausführliche Beschreibungen zur Inbetriebnahme, Funktion und Bedienung des Magnetventils Typ 3967 finden Sie in den nachfolgend aufgelisteten Dokumenten. Die aufgeführten Dokumente liegen unter zum Download bereit (mit * gekennzeichnete Dokumente liegen dem Gerät in gedruckter Form bei). Magnetventil Typ 3967 u T 3967: Typenblatt u EB *: Einbau- und Bedienungsanleitung Hinweis: Ergänzend zu diesem Sicherheitshandbuch sind die Einbau- und Bedienungsanleitungen des pneumatischen Antriebs, des Ventils und sonstiger Peripheriegeräte des Stellventils zu beachten. Die Drosselplatte darf nur mit Komponenten der SAMSON GROUP kombiniert werden. SH

4 Inhalt 1 Anwendungsbereich...5 Allgemeines...5 Verwendung in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC Ausführungen und Bestellangaben...5 Anbau an Schwenk- und Hubantriebe Technische Daten Funktionen...7 Drosselfunktion...7 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs...7 Zuluft- und Abluftdrosselung eines Hubantriebs...8 Sicherheitstechnische Funktion Montage Notwendige Bedingungen...10 Auswahl...10 Mechanische und pneumatische Installation...10 Betrieb Wiederkehrende Prüfungen...11 Diagnosemöglichkeit...11 Funktionsprüfung des Sicherheitskreises...11 Sicherheitsprüfung der Funktion Sicheres Entlüften...11 Sichtprüfung zur Vermeidung systematischer Fehler Reparatur Anhang...13 Herstellererklärung HE SH

5 Anwendungsbereich 1 Anwendungsbereich Allgemeines Die Drosselplatte wird vorzugsweise mit einem Magnetventil Typ 3967 zum Einstellen der Stellzeiten von pneumatischen Antrieben eingesetzt. Sie ist geeignet zum Anbau an Schwenk- und Hubantriebe mit Federrückstellung. Ihre Sicherheitsfunktion ist das sichere Entlüften im Anforderungsfall. Verwendung in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/IEC Die Drosselplatte ist mit einer Herstellererklärung für die Verwendung in sicherheitsgerichteten Kreisen gemäß IEC 61508/61511 bescheinigt (vgl. Seite 13). Ausführungen und Bestellangaben Die Drosselplatte ist mit einer Zuluft- oder Abluftdrossel ausgerüstet und in unterschiedlichen Werkstoffen lieferbar (vgl. Tabelle). Die Sachnummer und der Geräteindex sind auf dem Typenschild angegeben. Ausführungen und Bestellangaben Drosselplatte Bestell-Nr. mit Zuluftdrossel, aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, SIL mit Zuluftdrossel, aus Edelstahl , SIL mit Abluftdrossel, aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, SIL mit Abluftdrossel, aus Edelstahl , SIL Anbau an Schwenk- und Hubantriebe Die Drosselplatte kann an Schwenkantriebe mit NAMUR-Lochbild gemäß VDI/VDE 3845, eine Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC oder einen Verbindungsblock für Hubantriebe SAMSON Typ 3277 montiert werden (vgl. Tabelle). Zubehör für den Anbau an Hubantriebe Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC Bestell-Nr. aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, Anschluss G ¼ aus AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, Anschluss ¼ NPT aus Edelstahl , Anschluss G ¼ aus Edelstahl , Anschluss ¼ NPT Verbindungsblock für Hubantriebe SAMSON Typ 3277 Bestell-Nr. Anschluss G ¼ Anschluss ¼ NPT SH

6 Technische Daten 2 Technische Daten Technische Daten Bauart Drosselfunktion Sicherheitsfunktion SIL 1) Drossel-Rückschlagventil Zuluft oder Abluft Werkstoff Platte: AlMgSiPb, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019, oder Edelstahl Dichtungen: Nitrilbutadienkautschuk, Silikonkautschuk Außen liegende Teile: Edelstahl , Federstahl, verzinkt K VS2 ) 0, ,28, einstellbar Arbeitsmedium Instrumentenluft, frei von aggressiven Bestandteilen, oder neutrale Gase Druckluftqualität gemäß ISO Partikelgröße und -dichte: Klasse 4, Ölgehalt: Klasse 3, Drucktaupunkt: Klasse 3 oder mindestens 10 K unter der niedrigsten zu erwartenden Umgebungstemperatur beliebig max. 10 bar Einbaulage Arbeitsdruck Pneumatischer Anschluss NAMUR-Lochbild ¼" gemäß VDI/VDE 3845 Umgebungstemperatur C Gewicht 0,190 kg 1) Sicherheitsintegritätsstufe SIL gemäß IEC (vgl. Herstellererklärung HE-1296, Seite 13) 2) Der Luftdurchfluss bei p 1 = 2,4 bar und p 2 = 1,0 wird nach folgender Formel berechnet: Q = K VS x 36,22 in m ³ /h. 6 SH

7 Funktionen 3 Funktionen Drosselfunktion Die Drosselplatte besteht aus einer manuell einstellbaren Zuluft- oder Abluftdrossel und einem parallel geschalteten Rückschlagventil. Entsprechend der Drosselausführung wird die Zuluft oder die Abluft des Antriebs gedrosselt (vgl. Bilder 1 bis 4, Seiten 7 und 8). Zuluft- und Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs 1 Pneumatischer Stellungsregler 2 Druckluftversorgung 3 Magnetventil 4 Drosselplatte mit Zuluftdrossel 5 Schwenkantrieb 1 Pneumatischer Stellungsregler 2 Druckluftversorgung 3 Magnetventil 4 Drosselplatte mit Abluftdrossel 5 Schwenkantrieb Bild 1: Zuluftdrosselung eines Schwenkantriebs Bild 2: Abluftdrosselung eines Schwenkantriebs SH

8 Funktionen Zuluft- und Abluftdrosselung eines Hubantriebs Pneumatischer Stellungsregler 2 Druckluftversorgung 3 Magnetventil 4 Drosselplatte mit Abluftdrossel 5 Hubantrieb 6 Adapterplatte 1 Pneumatischer Stellungsregler 2 Druckluftversorgung 3 Magnetventil 4 Drosselplatte mit Zuluftdrossel 5 Hubantrieb 6 Adapterplatte Bild 3: Zuluftdrosselung eines Hubantriebs Bild 4: Abluftdrosselung eines Hubantriebs Sicherheitstechnische Funktion Die Drosselplatte ist so konzipiert, dass das sichere Entlüften des Antriebs in allen Anwendungsfällen gewährleistet ist. (Einer Verblockung der Zuluft im Antrieb wird konstruktiv entgegengewirkt.) Bei Drosselplatten mit Zuluftdrossel garantiert das parallel geschaltete Rückschlagventil die sichere Entlüftung. Bei Drosselplatten mit Abluftdrossel garantiert die Drosselspindel einen minimalen Luftdurchfluss und wirkt so einer Verblockung entgegen. Das gilt auch bei vollständig eingedrehter Drosselspindel. 8 SH

9 Montage 4 Montage Die Drosselplatte kann an Schwenkantriebe mit NAMUR-Lochbild gemäß VDI/VDE 3845, eine Adapterplatte für Hubantriebe mit NAMUR-Rippe gemäß IEC oder einen Verbindungsblock für Hubantriebe SAMSON Typ 3277 montiert werden. Die Drosselplatte wird mit zwei Schlitzschrauben (1) und jeweils zwei untergelegten Sicherungsscheiben (2) befestigt. Die Schlitzschrauben (1) werden mit jeweils einem O-Ring (5) vor dem Herausfallen gesichert. Bei der Montage ist auf die korrekte Lage der O-Ringe (4) und (6) an der Anbaufläche zu achten (vgl. Bild 5) Ersatzteile Pos. Stück Benennung Bestell-Nr. 1 2 Schlitzschraube M Sicherungsscheibe Mutter M O-Ring 6 x O-Ring 4 x 1, O-Ring 16 x Bild 5: Montage der Drosselplatte SH

10 Notwendige Bedingungen 5 Notwendige Bedingungen WARNUNG! Fehlfunktion aufgrund falscher Auswahl, Installations- und Betriebsbedingungen! Stellventile nur dann in sicherheitsgerichteten Kreisen einsetzen, wenn die anlagenabhängigen notwendigen Bedingungen erfüllt werden. Gleiches gilt für die angebaute Drosselplatte. Auswahl ÎÎ Die geforderten Stellzeiten des Stellventils werden eingehalten. Die zu realisierenden Stellzeiten ergeben sich aus den verfahrenstechnischen Anforderungen! ÎÎ Die Laufzeiten AUF und ZU können mit einer Zuluft- oder Abluftdrossel manuell eingestellt werden! Mechanische und pneumatische Installation ÎÎ Die Drosselplatte ist ordnungsgemäß angebaut (vgl. Kapitel 4 Montage, Seite 9)! ÎÎ Die pneumatische Hilfsenergie erfüllt die Anforderungen für Instrumentenluft (vgl. Tabelle)! Partikelgröße und -anzahl Ölgehalt Drucktaupunkt Klasse 4 Klasse 3 Klasse 3 5 µm und 1000/m³ 1 mg/m³ 20 C oder mindestens 10 K unter der niedrigsten zu erwartenden Umgebungstemperatur ÎÎ Das Vorschalten eines Druckminderers/Filters wird empfohlen! ÎÎ Der zulässige Arbeitsdruck von maximal 10 bar wird eingehalten! ACHTUNG! Ausfall der Sicherheitsfunktion durch verschmutze Druckluft (z. B. durch Schmutzpartikel aus der Federkammer des Antriebs)! Siebe in die Gewindeanschlüsse des Magnetventils und des Antriebs einbauen! Betrieb ÎÎ Die Drosselspindel an der Drosselplatte ist mit einer Mutter (3) gesichert (vgl. Kapitel 4 Montage, Seite 9)! 10 SH

11 Wiederkehrende Prüfungen 6 Wiederkehrende Prüfungen Das Intervall von wiederkehrenden Prüfungen und der Umfang dieser Prüfungen liegen in der Verantwortung des Betreibers. Vom Betreiber ist ein Prüfplan zu erstellen, in dem die wiederkehrenden Prüfungen und Prüfintervalle festgelegt sind. Die Anforderungen der wiederkehrenden Prüfungen sollten in Form einer Checkliste zusammengefasst werden. WARNUNG! Gefahr bringender Ausfall durch Fehlfunktion im Sicherheitsfall (Ventil fährt nicht in die Sicherheitsstellung)! Nur Geräte in sicherheitsgerichteten Kreisen einsetzen, die die wiederkehrenden Prüfungen bestanden haben! Diagnosemöglichkeit Überprüfen der einwandfreien Funktion durch Vorschalten eines Stellungsreglers mit integrierter Diagnose EXPERTplus (z. B. Typ ). Funktionsprüfung des Sicherheitskreises Die Sicherheitsfunktion des gesamten Sicherheitskreises ist regelmäßig zu überprüfen. Die Prüfungsintervalle werden u. a. bei der Berechnung jedes einzelnen Sicherheitskreises einer Anlage (PFD avg ) bestimmt. Sicherheitsprüfung der Funktion Sicheres Entlüften Die Sicherheitsprüfung ist in regelmäßigen Zeitabständen entsprechend des vom Betreiber aufgestellten Prüfplans durchzuführen. Der Ablauf der Sicherheitsprüfung ist wie folgt: 1. Ventil deutlich aus der Sicherheitsstellung verfahren (z. B. Sollwert 50 % bei Regelventilen, Betriebsstellung bei Auf/Zu-Ventilen). 2. Elektrischen Eingang an den Klemmen + und stromlos schalten (0-mA-Signal). 3. Auswirkungen prüfen: Verfährt das Ventil in der geforderten Zeit in die Sicherheitsstellung? SH

12 Reparatur Sichtprüfung zur Vermeidung systematischer Fehler Zur Vermeidung systematischer Fehler sind regelmäßig durchzuführende visuelle Prüfungen der Drosselplatte erforderlich. Prüfhäufigkeit und Umfang liegen in der Verantwortung des Betreibers. Es sind insbesondere anwendungsspezifische Einflüsse zu berücksichtigen: Korrosion (Zerstörung vornehmlich metallischer Werkstoffe infolge chemisch-physikalischer Vorgänge) Alterung (Schäden infolge von Licht- und Wärmeeinwirkung an organischen Materialien, z. B. an Kunststoffen und Elastomeren) Chemikalienangriff (durch Chemikalien ausgelöste Quell-, Extraktions- und Zersetzungsvorgänge an organischen Materialien, z. B. an Kunststoffen und Elastomeren) ACHTUNG! Fehlfunktion durch unzulässige Bauteile! Verschlissene Bauteile nur durch Originalbauteile ersetzen (vgl. Bild 5, Seite 9)! 7 Reparatur Bis auf den Austausch der in Bild 5, Seite 9, gelisteten Ersatzteile dürfen an der Drosselplatte keine eigenständigen Reparaturen durchgeführt werden. 12 SH

13 Anhang 8 Anhang Herstellererklärung Manufacturer s Declaration Für folgende Produkte For the following products Drosselplatten gemäß SH Restrictor plates acc. to safety manual (SH ) Diese sind für die Verwendung in sicherheitsgerichteten Systemen nach IEC und IEC einsetzbar. Die Geräte sind geeignet für den Einsatz in sicherheitsgerichteten Anwendungen bis SIL 2 (einzelnes Gerät) und SIL 3 (redundante Verschaltung) gemäß IEC The restrictor plates can be used in safetyinstrumented systems according to IEC und IEC They are suitable for use in safety-instrumented systems up to SIL 2 (single device) and SIL 3 (redundant configuration) according to IEC Sicherheitstechnische Kenndaten: Lambda safe, undetected 1,2 E-7 1/hr Lambda safe, detected 0 1/hr Lambda dangerous, undetected 4,0 E-8 1/hr Lambda dangerous, detected 0 1/hr PFD (avg.) bei jährlicher Prüfung 1,8 E-4 1/hr HFT 0 Gerätetyp A Daraus ergeben sich: SFF (Safe failure fraction) 75 % MTBFgesamt 713 Jahre MTBFdangerous 2850 Jahre DC (Diagnostic Coverage) 0 Safety-related data: Lambda safe, undetected 1,2 E-7 1/hr Lambda safe, detected 0 1/hr Lambda dangerous, undetected 4,0 E-8 1/hr Lambda dangerous, detected 0 1/hr PFD (avg.) with annual test 1.8 E-4 1/hr HFT 0 Device type A This results in: SFF (safe failure fraction) 75 % MTBFtotal 713 years MTBFdangerous 2850 years DC (Diagnostic Coverage) 0 Bestimmungsgemäße Verwendung ist zu Intended use: beachten: Sicherheitshandbuch Safety manual Anforderung an Instrumentenluft-Qualität (siehe Sicherheitshandbuch) Quality requirements for instrument air (see safety manual) Sicherheitstechnische Annahmen: Die Drosselplatte ist Teil eines Aufbaues zum Entlüften eines pneumatischen Antriebes oder einer Vorrichtung. Es wird angenommen, dass der sichere Zustand durch Entlüften herbeigeführt wird. Safety-related assumptions: The restrictor plate is part of a construction used to vent a pneumatic actuator or other apparatus. It is assumed that the safe state is reached by venting the pneumatic actuator. Manufacturer's Declaration Changed on: V/HE-1296 DE-EN Changed by: SC/Bzr/V74/Tny SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT Weismüllerstraße Frankfurt am Main, Germany Phone: Fax: SH

14 Anhang Hinweis: Die ordnungsgemäße Funktion des Entlüftungsstrangs kann durch Betätigung der Entlüftungsfunktion (z.b. durch Betätigung des Magnetventils) überprüft werden. Dabei sollte die Laufzeit gemessen werden. Auch ein nur teilweises Verfahren des angeschlossenen Antriebes (Partial Stroke Test) und entsprechende Bewertung der Laufzeit kann zur Überprüfung der Funktion herangezogen werden. Note: The proper functioning of the venting line can be checked by activating the venting function (e.g. by activating the solenoid valve). The transit time must be measured during activation. A partial stroke test and corresponding assessment of the transit time can also be used to check the function. Voraussetzungen: Die Reparaturzeit ist klein gegenüber der mittleren Anforderungsrate. Durchschnittliche Beanspruchung in industrieller Umgebung durch Medien und Umgebungsbedingungen wird vorausgesetzt. Der Anwender ist für den bestimmungsgemäßen Gebrauch verantwortlich. Requirements: Short mean time to repair compared to the average rate of demand. Normal exposure to industrial environment and fluids is assumed. The user is responsible for ensuring that the device is used as intended. SAMSON AG SAMSON AG Stephan Michalik Zentralabteilungsleiter Qualitätsmanagement Head of Central Department Quality Management Karl-Bernd Schärtner Zentralabteilungsleiter Entwicklung Anbaugeräte für Stellventile /Mess- und Signalumformer Head of Central Department R&D, Valve Accessories, Transmitters and Transducers Manufacturer's Declaration Changed on: V/HE-1296 DE-EN Changed by: SC/Bzr/V74/Tny SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT Weismüllerstraße Frankfurt am Main, Germany Phone: Fax: SH

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16 SAMSOMATIC GMBH Ein Unternehmen der SAMSON GROUP Weismüllerstraße Frankfurt am Main Telefon: Telefax: Internet: SH

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