SIS / SIF / SIL — Segurança Funcional
Ciclo de vida completo IEC 61511: classificação e verificação de SIL, elaboração da SRS, cálculo de PFD e Functional Safety Assessment para sistemas instrumentados de segurança.
SIS, SIF e SIL: entendendo os conceitos
O sistema completo que executa uma ou mais funções de segurança. Inclui sensores, sistema de lógica (CLP/SLC) e elementos finais (válvulas, intertravamentos). A IEC 61511 exige que o SIS seja projetado, operado e mantido para atingir o SIL determinado para cada função.
Uma função específica realizada pelo SIS para atingir um estado seguro diante de uma demanda. Cada SIF tem seu próprio SIL requerido, calculado pelo LOPA ou Risk Graph. Uma SIF de pressão alta em um reator é um exemplo.
O nível de integridade requerido para uma SIF — de SIL 1 (menor exigência, PFDavg ≥ 10⁻² e < 10⁻¹) a SIL 4 (maior exigência, raramente requerido na indústria de processo). Determinado pelo LOPA ou Risk Graph com base no risco do processo.
| Nível | PFD (Demand Mode) | Fator de redução de risco | Aplicações típicas |
|---|---|---|---|
| SIL 1 | ≥ 10⁻² e < 10⁻¹ | 10 – 100× | Alta temperatura, nível alto em tanques, alarmes críticos com ação automática |
| SIL 2 | ≥ 10⁻³ e < 10⁻² | 100 – 1.000× | ESD em compressores, sistemas de inertização, proteção de reatores |
| SIL 3 | ≥ 10⁻⁴ e < 10⁻³ | 1.000 – 10.000× | HIPPS em dutos de alta pressão, ESD em refinarias, plantas com risco catastrófico |
Inclui sistemas ESD, HIPPS e intertravamentos de segurança.
- Processo com sistemas ESD, SIS ou intertravamentos de segurança existentes ou em projeto
- Recomendação de SIS gerada na análise HAZOP ou em análise de risco anterior
- Requisito regulatório: IEC 61511, ISA-84, NR-13, ANP ou licença ambiental
- Aquisição, comissionamento ou modificação de sistema instrumentado de segurança
- Auditoria de conformidade com o ciclo de vida da IEC 61511
- Necessidade de documentar a Safety Requirements Specification (SRS) do SIS
- Avaliação de safety integrity de SIS em plantas já em operação (revalidação)
As três fases da análise de SIL
A IEC 61511 define um ciclo de vida completo para o SIS. Os estudos de SIL cobrem três fases sequenciais e interdependentes.
Classificação de SIL — Determinação do SIL Requerido
Identifica quais funções de segurança (SIFs) são necessárias e qual SIL cada uma deve atingir, com base no risco do processo.
Verificação de SIL — Confirmação do Design
Verifica se o SIS projetado ou existente realmente atinge o SIL determinado na fase 1. Inclui três verificações independentes:
Validação de SIF — Prova de Funcionamento
Demonstra em campo que cada SIF funciona conforme especificado na SRS. Inclui testes de prova (proof tests), comissionamento e inspeção funcional dos loops sensor–lógica–elemento final.
Como conduzimos o estudo
Levantamento e revisão documental
Revisão de P&IDs, filosofia de operação, cause-and-effect charts, listas de instrumentos e documentação do SIS existente. Identificação das SIFs candidatas.
Classificação de SIL (LOPA ou Risk Graph)
Para cada SIF: frequência do evento iniciador, crédito por camadas de proteção independentes (IPL), demanda ao SIS e cálculo do SIL requerido. Registro em planilha de classificação.
Elaboração da Safety Requirements Specification (SRS)
Documentação formal dos requisitos funcionais e de integridade de cada SIF — setpoints, tempo de resposta, arquitetura mínima, proof test e modo de demanda.
Verificação de SIL (cálculo de PFD)
Cálculo da PFDavg por SIF usando dados de confiabilidade certificados. Verificação de arquitetura (HFT) e análise de falhas sistemáticas conforme IEC 61511.
Relatório e Functional Safety Assessment
Consolidação dos resultados, identificação de gaps, recomendações de adequação e avaliação independente de segurança funcional (FSA — Cláusula 5 IEC 61511).
O que você recebe
Relatório de classificação de SIL
Planilhas LOPA/Risk Graph, SIL requerido por SIF, memória de cálculo e rastreabilidade dos créditos de IPL.
Safety Requirements Specification (SRS)
Documento formal com todos os requisitos funcionais e de integridade de cada SIF — pronto para uso com o integrador de SIS.
Relatório de verificação de SIL
Cálculo de PFDavg, verificação arquitetural (HFT), análise de falhas comuns e conclusão de conformidade com IEC 61511.
Procedimentos de proof test
Procedimentos de teste de prova para cada SIF, com frequência recomendada e critérios de aceitação conforme o SIL requerido.
Functional Safety Assessment (FSA)
Avaliação independente de segurança funcional cobrindo todas as fases relevantes do ciclo de vida — exigida pela IEC 61511 Cláusula 5.
Plano de ação e recomendações
Gaps identificados entre o sistema atual e os requisitos da IEC 61511, com recomendações priorizadas por criticidade.
Normas e referências aplicadas
Perguntas frequentes
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