Assessment of Prior Use Requirements of IEC-61511

Abstract

Funksjonell sikkerhet er av største betydning i bransjer der svikt i sikkerhetssystemer kan føre til katastrofale konsekvenser. International Electrotechnical Commission (IEC) introduserte IEC 61511-standarden for å gi veiledning for design, implementering og drift av sikkerhetsinstrumenterte systemer (SIS) i prosessindustrien. Innenfor denne standarden dukker konseptet med tidligere bruk opp som en alternativ rute for å redusere systematiske feil og utnytte sikkerhetsytelsen til komponenter eller delsystemer med en dokumentert driftshistorie. Til tross for dets betydning, har tidligere brukskonseptet vært gjenstand for tvetydigheter og utfordringer som hindrer dets effektive implementering og forståelse. Konseptet for tidligere bruk i IEC 61511 anerkjenner at visse komponenter eller delsystemer med en vellykket driftshistorie kan bidra til den generelle påliteligheten og sikkerheten til et sikkerhetsinstrumentert system. Å utnytte tidligere bruk kan potensielt spare tid, ressurser og krefter ved å unngå omfattende revalidering eller redesign. Mangelen på klare retningslinjer og kriterier for evaluering og valg av tidligere brukskomponenter har imidlertid resultert i inkonsekvente tolkninger og praktiske utfordringer for sluttbrukere og funksjonssikkerhet ingeniører i prosessindustrien. Målet med denne masteroppgaven er å gjennomføre en grundig analyse av konseptet for tidligere bruk som skissert i IEC 61511, identifisere uklarhetene knyttet til kravene, og foreslå potensielle løsninger basert på en omfattende gjennomgang av relevant litteratur. Ved å adressere disse tvetydighetene og gi klarhet, forsøker denne forskningen å forbedre forståelsen og den praktiske anvendelsen av konseptet for tidligere bruk innenfor rammen av IEC 61511. Avslutningsvis har denne masteroppgaven fremhevet kritikaliteten til konseptet med tidligere bruk i funksjonell sikkerhet og understreket nødvendigheten av at myndigheter og standardutviklere følger nøyere med på kravene. Sikkerhet er av ytterste viktighet, og enhver tvetydighet rundt konseptet før bruk kan potensielt undergrave de systematiske egenskapene til sikkerhetsinstrumenterte systemenheter, noe som kan føre til et avvik mellom det oppnådde systematiske sikkerhetsintegritetsnivået og den nødvendige SIL for sikkerhetsinstrumenterte funksjoner.

Functional safety is of paramount importance in industries where the failure of safety systems can lead to catastrophic consequences. The International Electrotechnical Commission (IEC) introduced the IEC 61511 standard to provide guidance for the design, implementation, and operation of safety instrumented systems (SIS) in the process industries. Within this standard, the concept of prior use emerges as an alternative route for reducing systematic failures and leveraging the safety performance of components or subsystems with a proven operational history. However, despite its significance, the prior use concept has been subject to ambiguities and challenges that hinder its effective implementation and understanding. The prior use concept in IEC 61511 recognizes that certain components or subsystems with a successful operational history can contribute to the overall reliability and safety of a safety instrumented system. Leveraging prior use can potentially save time, resources, and effort by avoiding extensive revalidation or redesign. However, the lack of clear guidelines and criteria for the evaluation and selection of prior use components has resulted in inconsistent interpretations and practical challenges for end users and functional safety engineers in the process industries. The aim of this master’s thesis is to conduct an in-depth analysis of the prior use concept as outlined in IEC 61511, identify the ambiguities associated with its requirements, and propose potential solutions based on a comprehensive review of relevant literature. By addressing these ambiguities and providing clarity, this research strives to enhance the understanding and practical application of the prior use concept within the framework of IEC 61511. In conclusion, this master’s thesis has highlighted the criticality of the prior use concept in functional safety and emphasized the necessity for authorities and standards developers to pay closer attention to its requirements. Safety is of utmost importance, and any ambiguity surrounding the prior use concept can potentially undermine the systematic capabilities of safety instrumented system devices, leading to a discrepancy between the achieved systematic safety integrity level and the required SIL for safety instrumented functions.