Thread Content
При оценке производительности систем безопасности (SIS) обычно используются два показателя: один из них — это частота сбоев при наступлении критической ситуации (PFD), а другой — PFH. PFH впервые появился в стандарте IEC 61508 версии 1997 года и означает вероятность (опасного) сбоя в час. В более недавних публикациях определение PFH было скорректировано на частоту возникновения опасных сбоев (в часах). Возникает вопрос: в каких случаях нам следует использовать PFD, а в каких — PFH? PFD yunrun.com.cn/product/2849.html 1. Низкочастотные и высокочастотные требования. В основном международном стандарте IEC61508 PFD (чаще всего используется среднее значение PFD: PFDavg) определяется как показатель для SIS, работающего в режиме низкочастотных требований, тогда как PFH применяется в режиме высокочастотных или непрерывных требований. Под потребностями на самом деле подразумеваются некоторые события, требующие реакции от SIS. Если SIS не отреагирует вовремя, эти события могут привести к повреждению оборудования, персонала, завода и даже окружающей среды. Тогда возникает новый вопрос: что же такое режим низкочастотных потребностей, а что такое режимы высокочастотных и непрерывных потребностей? IEC61508 также предоставляет рекомендации относительно различия между высокочастотными и низкочастотными режимами работы: низкочастотный режим работы — это ситуация, когда частота возникновения запросов составляет менее одного раза в год ； Режим высокой частоты спроса: частота возникновения спроса превышает один раз в год. 2. Границы модели. Этот способ разделения очень прост и понятен, к тому же его легко соблюдать. Но вопрос в том, почему мы выбираем год в качестве разделительной черты между режимами низкой и высокой частоты запросов, а не шесть месяцев или два года? Мы можем найти некоторые подсказки в моделях отказов SIS и стратегиях технического обслуживания. Несмотря на то, что сегодня во многих современных системах SIS уже имеется функция самодиагностики, всё же существуют некоторые неисправности, которые невозможно обнаружить с помощью этой функции. Их можно выявить и устранить только путём регулярных тестирований. Эти так называемые необнаруженные опасности (DU), приводящие к сбоям, являются основной причиной сбоев в системах безопасности. При расчете характеристик самой простой одноканальной системы SIS (например, с закрытым клапаном) значение PFDavg равно произведению скорости отказов элемента DU на половину периода функциональных тестов. Половина периода функциональных тестов фактически соответствует среднему времени простоя системы SIS. В таких расчетах мы не учитываем влияние спроса, или же предполагаем, что неисправный SIS можно отремонтировать до поступления спроса. Другими словами, расчет PFDavg в определенной степени основан на важном предположении: если происходит сбой DU, то вероятность того, что система будет отремонтирована во время следующего тестирования и технического обслуживания, выше, чем вероятность появления новых требований. В долгосрочной перспективе частота функциональных тестов должна быть выше, чем частота изменений требований. Во многих случаях частота тестирования SIS составляет один раз в год, и эту частоту можно считать максимально допустимой для обеспечения корректности расчетов PFD. Хотя на самом деле частота устранения сбоев в SIS составляет раз в полгода, значение один раз в год можно считать довольно надежным и понятным для различения высокой и низкой частоты запросов. 3. Значение показателей Кроме того, значения показателей PFD и PFH также имеют некоторые отличия. PFDavg — это средний процент времени с долгосрочной точки зрения, в течение которого SIS не может выполнять свои функции безопасности; поэтому его также можно рассматривать как среднюю степень недоступности системы. При этом PFH имеет некоторое сходство с ещё одним показателем, часто используемым в анализе надежности, а именно — скоростью возникновения отказов (ROCOF). PFH системы в определенный момент времени можно рассматривать как скорость ее безусловного сбоя. В долгосрочной перспективе PFH представляет собой среднюю скорость отказа системы. Таким образом, мы можем понять, почему IEC61508 предусматривает два набора стандартов уровней безопасности (SIL) для PFD и PFH. На сайте Changhui Instruments также есть другие технические статьи, посвященные этим вопросам; вы можете ознакомиться с ними более подробно. 4. Практическое применение: В современных популярных программах для расчета уровней SIL, таких как RiskCloud от Shanghai Gelo и ExSILentia от E*DA, можно выбрать тип режима с помощью выпадающего меню. http://yunrun.com.cn/upload/201912/25/201912250027444114.png Изображение взято из программы для расчета уровня SIL RiskCloud. http://yunrun.com.cn/upload/201912/25/201912250027589183.png Изображение взято из программы для расчета уровня SIL ExSILentia