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1 Management der funktionalen Sicherheit nach EN (VDE 0116) / IEC (VDE803) in Kraftwerksanwendungen Tagung zur IEC (VDE 0803) Dezember 2009 RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 1

2 Agenda > Einordnung der EN in die europäische Rechts- und Normentopographie und Vision > Welche Problem sind zu lösen? > Weiteres Vorgehen und ein Hinweis RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 2

3 Einordnung der EN in die europäische Rechts- und Normentopographie und Vision RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 3

4 Zusammenhang Beschaffenheitsrichtlinien im Anlagenbau zur IEC Druckgeräterichtlinie RL 97/23/EG Maschinenrichtlinie RL 2006/42/EG Seveso-II-Richtlinie RL 96/82/EG ISO Sicherheitsbericht nach Art. 9 VGB M 125* Harmonisiert zu: RL 97/23/EG RL 2006/95/EG! (VDE 0116) (VDE ) (VDE 0803) SIL ISO PL (VDE 0810) VDI/VDE 2180 RL 2006/42/EG * Derzeit in der Erstellung Management der funktionalen Sicherheit RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 4

5 Verbindung harmonisierter Normen nach Druckgeräterichtlinie zur IEC Rohrleitungen Druckbehälter Wasserrohrkessel Großwasserraumkessel 6,8, Sicherheitseinrichtungen für unbefeuerte Druckgeräte 676 Automatische Brenner mit Gebläse für gasförmige Brennstoffe 267 Ölbrenner mit Gebläse = harmonisiert zur Niederspannungsrichtlinie = harmonisiert zur Maschinenrichtlinie = harmonisiert zur Druckgeräterichtlinie * Derzeit in der Erstellung (VDE 0116) Elektrische Ausrüstung von Feuerungsanlagen IEC VGB M 125* und DIN EN entsprechen TRD RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 5

6 Sicherheitssysteme in der Druckgeräterichtlinie Schutzvorrichtungen Punkt Anhang I DGRL Ausrüstungsteil mit Sicherheitsfunktion Artikel 1 DGRL Überwachungseinrichtung Punkt b) Anhang I DGRL Einrichtungen zur unmittelbaren Druckbegrenzung Sicherheitsventile Berscheiben Gesteuerte Sicherheitseinrichtung Sonstige Begrenzungseinrichtungen Druckschalter Temperaturschalter Fluidniveauschalter Mess- und regeltechnische Schutzeinrichtung RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 6

7 Auszug aus Anhang I der DGRL für Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion > Sie müssen unter Berücksichtigung etwaiger Wartungs- und Prüfanforderungen für die Vorrichtungen so ausgelegt und gebaut sein, daß sie zuverlässig und für die vorgesehenen Betriebsbedingungen geeignet sind; > sie dürfen keine anderen Aufgaben erfüllen, es sei denn, ihre sicherheitsrelevanten Funktionen können dadurch nicht beeinträchtigt werden; > sie müssen den geeigneten Auslegungsgrundsätzen im Hinblick auf einen angemessenen und zuverlässigen Schutz entsprechen. Zu diesen Grundsätzen gehören insbesondere fehlsicheres Verhalten (fail safe), Redundanz, Verschiedenartigkeit und Selbstüberwachung. RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 7

8 Zwischenstand > Die hat Verbindung zu den wesentlichen harmonisierten Normen im Bereich der Druckgeräterichtlinie und bietet sich geradezu die bisher fehlende harmonisierte Norm für meß- und regeltechnische Schutzeinrichtungen (SRMCR) nach Druckgerätrichtlinie zu bilden. > Es ist eine Lösung für einen stärker Architektur bezogenen Ansatz zu entwickeln. Daher ist die Route 2H für diesen Anwendungsbereich nicht zielführend und abzulehnen. > Damit wäre die Technologie der IEC endgültig vollständig in den Anlagenbau in Europa mit Fachgrundnormen in Bezug auf die maßgeblichen Beschaffenheitsrichtlinien eingeführt. RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 8

9 Welche Probleme sind zu lösen? RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 9

10 Teile der Schutzeinrichtung Prozess Signal geber Schutzeinrichtung Logik PF D1 + PF D2 + PF D3 = PF D Aktor Prozess Brenner Flammenwächter Logik Gasförmiger Brennstoff Luftversorgung Ausrüstungsteil mit Sicherheitsfunktion M RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 10

11 Problem Aktoren > Es gibt kein eindeutig genormtes Verfahren um pfd-wert für mechanische, hydraulische oder pneumatische Aktoren mit kleinen Populationen zu bilden. Generische Werte führen selten zu eindeutigen Ergebnissen. RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 11

12 Lösungsansatz für Aktoren Proven in use > Durch qualitätsgesicherte Ermittlung von Ausfalldaten können Ausfallwerte gebildet werden. Erprobung in der Baumusterprüfung > Im Rahmen der Baumusterprüfung werden Belastungstests zur Ermittlung von maximal zulässigen Schaltspielen durchgeführt. Qualitätsgesicherte Konstruktion und Fertigung > Im Rahmen der Konstruktion werden alle Fehler, die die funktionale Sicherheit beeinflussen könnnen, Maßnahmen zur Beseitigung zugeordnet (Anwendung Bild 10). Die innere Architektur des Aktors wird bewertet. RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 12

13 Zulässige Bereiche der Verfahren High Demand Low Demand Erprobung in der Baumusterprüfung Qualifiziertes Proven in Use Qualitätsgesicherte Konstruktion und Fertigung RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 13

14 Weiteres Vorgehen und ein Hinweis RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 14

15 Weiteres Vorgehen > Eindeutigere Definition der Begriffe Aktor und Sicherheitsgerät in Teil 1 der EN > Favorisierung eines Architektur bezogenen Ansatzes. > Baumusterprüfverfahren in EN Teil 2 für die Aktoren entsprechend des vorher beschriebenen Ansatzes > Harmonisierung der Norm zur Druckgeräterichtlinie, um die Regelungslücke für SRMCR zu füllen. > Erstellung eines konkretisierenden Regelwerks innerhalb des VGB-Regelwerks für Kraftwerke > Beibehaltung der Architekturvorgaben in den verfahrenstechnischen Normen der EN und > Beibehaltung der Risikoanalyse in der EN 50156, damit ein harmonisiertes Alternativregelwerk zur NFPA 80 und 85 für ASME-Anlagen in Europa gegeben ist. RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 15

16 Zusammenhang Beschaffenheitsrichtlinien im Anlagenbau zur IEC Druckgeräterichtlinie RL 97/23/EG Maschinenrichtlinie RL 2006/42/EG Seveso-II-Richtlinie RL 96/82/EG ISO Sicherheitsbericht nach Art. 9 VGB M 125* Harmonisiert zu: RL 97/23/EG RL 2006/95/EG! (VDE 0116) (VDE ) (VDE 0803) SIL ISO PL (VDE 0810) VDI/VDE 2180 RL 2006/42/EG * Derzeit in der Erstellung Management der funktionalen Sicherheit RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 16

17 Maschinenrichtlinie und Schutzmaßnahmen Schutzmaßnahme Stellteile Nichttrennende Schutzeinrichtungen Bewegliche trennende Schutzeinrichtungen mit Verriegelung Feststehende trennende Schutzeinrichtungen Verriegelungseinrichtung Steuerungen und Befehlseinrichtungen Signalgeber / Stellteile Logiksystem =? Logikeinheit? gemäß Anhang IV Punkt 21 MRL Sicherheitseinrichtung =? Logikeinheit? Leistungsschalt elemente RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 17

18 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit und lassen Sie uns gemeinsam: RWE Power Bernhard Hoffmann / TÜV Rheinland Heinz Gall SEITE 18