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Il plant Oil & Gas di West-Ashrafi (situato in Egitto tra l'imboccatura del golfo di Suez ed il margine settentrionale del mar Rosso) è un impianto petrolifero composto da due parti, la prima parte è una piattaforma off-shore destinata all'estrazione del greggio, la seconda parte , on-shore, è un impianto adibito alla separazione del greggio dal gas ed al suo pretrattamento prima dell'immissione in oleodotto; le due parti dell'impianto sono collegate tra di loro da un "cordone ombelicale" che serve per trasportare il prodotto estratto dalla piattaforma verso l'impianto on-shore e per contenere i cablaggi che collegano le due parti dell'impianto.

WestAshrafi-1L'impianto è stato commissionato da Agiba (società operativa della Egyptian General Petroleum Corporation – EGPC) ed è stato realizzato con la compartecipazione di ENI S.p.A. Siemens ha fornito il sistema di controllo del processo di base (Basic Process Control System - BPCS) ed ha fornito i due principali sistemi di sicurezza (Safety Instrumented Systems – SIS) della parte di impianto on-shore:

  • L'Emergency Shutdown System (ESD).
  • Il Fire & Gas detection and mitigation system (F&G).

I due sistemi correlati con la sicurezza, forniti da Siemens, sono stati sviluppati in conformità alla norma internazionale IEC 61511 relativa ai sistemi strumentati di sicurezza (Safety Instrumented Systems – SIS) utilizzati nell'industria di processo.

I SIS dell'impianto sono costituiti da due sistemi ad elettronica programmabile basati principalmente sui PLC Siemens della famiglia "fail-safe" e "fault-tolerant" S7-400H. I due sistemi sono altresì dotati di una interfaccia verso gli operatori dell'impianto (HMI) posta sul control desk della sala di controllo; in particolare il sistema F&G, onde garantire un maggiore livello di sicurezza, è caratterizzato da una "safety matrix" dedicata e totalmente indipendente da tutte le altre componenti dell'HMI; entrambi i SIS sono realizzati in modo da garantire la conformità al livello SIL 3 specificato dalla Norma IEC 61511.

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HINTSW - T&T Systems, in qualità di subfornitore di Siemens S.p.A., ha preso parte al progetto con diverse attività significative riguardanti il safety assessment dei due sistemi sopra citati; in particolare:

  • WestAshrafi-5Pianificazione del progetto relativamente alla sicurezza mediante la definizione del ciclo di vita da adottare per la realizzazione e l'esercizio del sistema.
  • Attività di ingegneria, controllo, e consulenza a supporto delle attività di sviluppo dei Safety Instrumented Systems come richiesto dalla normativa IEC 61511 con la definizione di "Functional safety assessment".
  • Controllo e verifica delle attività di sviluppo e progettazione dei Safety Instrumented Systems come richiesto dalla normativa IEC 61511 con la definizione di "Functional safety audit".
  • Attività di supporto e consulenza tecnica al personale Siemens per la definizione dei tipici degli schemi elettrici funzionali dei quadri elettrici oggetto del progetto.
  • Analisi e calcolo del grado di disponibilità di tutto il sistema di automazione.
  • Produzione della documentazione necessaria ad assicurare la piena conformità del Safety Instrumented System alla normativa IEC 61511.

Facility di West-Ashrafi (Egitto): le nostre attività relative al progetto

Segue qualche informazione di dettaglio sulle attività svolte da HINTSW - T&T Systems nell'ambito di questo progetto.

Pianificazione del safety life-cycle

Scrittura del Piano di Sicurezza (Safety Plan) con la definizione del cilclo di vita di sicurezza più idoneo allo sviluppo ed all'esercizio del sistema, comprendente la pianificazione di tutte le attività atte a garantire la sicurezza del sistema secondo il livello SIL 3, ivi compreso il software.

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Attività di safety engineering

Nell'ambito dell'ingegneria del sistema di controllo, HINTSW - T&T Systems ha prodotto alcune specifiche, in particolare:

  • WestAshrafi-7È stato redatto il documento di descrizione dell'architettura HW e SW dei due SIS dell'impianto. Specificatamente, per quanto concerne l'HW, è stata definita la configurazione dei moduli di I/O, è stato descritto il sistema di alimentazione elettrica, l'architettura HW dei control-loop e la composizione HW di massima delle funzioni di sicurezza (Safety Instrumented Function – SIF); per quanto concerne il SW è stata descritta l'architettura SW di ogni SIF (circa 130 funzioni) comprensiva dei segnali di ingresso, dei segnali di uscita, degli allarmi e delle tabelle di correlazione tra i segnali di ingresso e di uscita.
  • È stato redatto il documento di analisi RAM (Reliability, Availability and Maintainability) contenente, tra l'altro, il calcolo della disponibilità dell'intero sistema di automazione dell'impianto on-shore composto dal BPCS e dai relativi SIS.
  • È stato redatto il documento di design e ingegneria delle SIF (Safety Instrumented Function) contenente l'analisi di tutti i possibili modi di guasto degli elementi HW del sistema e gli effetti ad esso associati, e contenente i calcoli effettuati per ogni "control-loop" definiti nel sistema, al fine di verificare che la probabilità-di-guasto-pericoloso-per-ora, di ogni singolo "control-loop", sia entro i limiti prescritti dalla Norma IEC 61511 per il livello SIL 3.
  • Infine è stata prodotta la specifica dei requisiti di sicurezza del Software applicativo secondo le prescrizioni della Norma IEC 61511.

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Attività di Validazione e Verifica (V&V)

La norma IEC 61511, con la definizione di "Functional safety audit", prescrive tutta una serie di attività di controllo e verifica delle attività di sviluppo e progettazione dei Safety Instrumented Systems. HINTSW – T&T Systems in questo ambito ha definito e prodotto i seguenti documenti:

  • WestAshrafi-10Functional safety assessment procedures: contiene la pianificazione dell'attività di safety assessment e di safety auditing.
  • Safety life cycle verification planning: contiene la pianificazione dell'attività di verifica relativa al ciclo di vita della sicurezza dei safety instrumented systems.
  • Application software safety validation planning and test procedures: è la specifica dei test da eseguire per validare i requisiti di sicurezza allocati al software.
  • Integration test procedures of the application software with the safety instrumented subsystems: è la specifica dei test funzionali di integrazione tra il software applicativo e l'hardware costituente i SIS dell'impianto.
  • Application software verification planning and procedures: contiene la pianificazione delle attività di verifica da svolgere rispetto alla progettazione ed alla realizzazione del software.
  • Records of verification and validation activities: sono le registrazioni relative all'attività di validazione e verifica.
  • Results of assessments and audits: contengono i report relativi all'attività di safety assessment e di safety audit.

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Documentazione per la gestione della sicurezza

Nell'ambito del ciclo di vita del sistema, oltre ai documenti già citati, HINTSW - T&T Systems ha avuto l'incarico di redigere i seguenti documenti:

  • Procedures for SIS (Safety Instrumented System) configuration management: contiene la descrizione delle procedure di Configuration Management utilizzate per i SIS.
  • Software modification procedures: contiene la descrizione delle procedure da adottare per modificare il SW (analisi d'impatto, rivalidazione, ecc.) discriminando tra manutenzione evolutiva e manutenzione correttiva.
  • SIS installation and commissioning planning procedures: definisce le procedure relative all'istallazione ed alla messa in servizio dei SIS.
  • SIS modification procedures: contiene la descrizione delle procedure da adottare per modificare l'hardware dei SIS (analisi d'impatto, rivalidazione, ecc.).
  • SIS decommissioning procedures: definisce le procedure relative alla dismissione dei SIS.

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