Вероятность отказов при частоте запросов менее одного раза в год

Таблица 14.1

Уровень	Вероятность отказа при наличии	Предельно допустимое число
SIL	запроса	отказов
SIL1	≤ 10-2 < 10-1	Один опасный отказ за 10 лет
SIL2	≤ 10-3 < 10-2	Один опасный отказ за 100 лет
SIL3	≤ 10-4 < 10-3	Один опасный отказ за 100 лет
SIL4	≤ 10-5 < 10-4	Один опасный отказ за 10000 лет

 

Вероятность отказов при частоте запросов более одного раза в год

Таблица 14.2

Уровень SIL	Вероятность отказа в течение часа	Предельно допустимое число отказов
SIL1	≤ 10-6 < 10-5	Один опасный отказ за 100 тыс. ч
SIL2	≤ 10-7 < 10-6	Один опасный отказ за 1 млн ч
SIL3	≤ 10-8 < 10- 7	Один опасный отказ за 10 млн ч
SIL4	≤ 10-9 < 10-8	Один опасный отказ за 100 млн ч

Стандарт МЭК 61508 устанавливает 2 способа расчета риска. Поскольку риск определяется как произведение вероятности возникновения опасной ситуации на тяжесть (стоимость) последствия, первой стадией в оценке риска является определение вероятности возникновения опасности. Количественный метод расчета вероятности основан на анализе частоты отказов системы. Используются также различные виды качественных анализов.

При анализе ФБз различают случайные отказы и систематические.

Систематические отказы - существуют постоянно, даже в момент пуска системы в эксплуатацию (типовой случай - отказы ПО).

Случайные отказы - появляются с течением времени.

Основным средством уменьшения интенсивности случайных отказов является резервирование компонентов системы. Число систематических отказов может быть снижено преимущественно в процессе разработки, для чего стандарт устанавливает требования к процессу разработки, модернизации, а также к архитектуре АО и ПО.

В системах ПА компонентами, влияющими на ФБз, являются датчики, контроллер с ПО, исполнительные устройства и линии связи между ними. Стандарт МЭК 61508 требует анализа соответствия такой системы одному из уровней безопасности. Если отдельные компоненты системы удовлетворяют требованию, например, уровня SIL2, то это не означает, что система в целом соответствует SIL2, поскольку вероятность отказа системы всегда выше, чем отдельных ее компонентов. В то же время, используя резервирование, можно построить систему более высокого уровня безопасности, чем уровень входящих в нее компонентов.

Требования ФБз необходимо выполнять на протяжении всего жизненного цикла СА, который включает проектирование, производство, снабжение, контроль, проведение испытаний, упаковку и хранение, доставку, монтаж у заказчика, эксплуатацию, обучение персонала эксплуатирующей организации, техническую поддержку, утилизацию.

Многие результаты применения принципов обеспечения ФБз СА изложены в отраслевых правилах промбезопасности, где сформулированы требования к допустимой частоте отказов, к видам защиты и способам их выполнения, требования к резервированию, к построению систем сигнализации, блокировок и аварийного останова, к алгоритмам работы систем автоматической противоаварийной защиты (ПАЗ) и др.

14.2. Виды опасных промышленных объектов

Различают производственные объекты

Опасные

2) взрывоопасные.

Например, грузоподъемный механизм или сталеплавильная печь являются опасными, но не взрывоопасными объектами. Это различие является существенным при выборе оборудования. Оборудование для опасных производственных объектов должно иметь разрешение Ростехнадзора, но для него не требуется маркировка взрывозащиты. Оборудование для взрывоопасных производственных объектов должно иметь разрешение Ростехнадзора и маркировку взрывозащиты на корпусе.

Примером оборудования для опасных производственных объектов без маркировки взрывозащиты являются модули в-в серии NL (НИЛ АП), которые могут применяться, например, на опасных производственных объектах по производству токсичных веществ или для автоматизации грузоподъемных механизмов, а также в металлургии. В то же время они не могут использоваться во взрывоопасных зонах, где необходимо применять, например, модули серии NL-Ex (НИЛ АП) с маркировкой взрывозащиты.

Отнесение производственных объектов к категории опасных производится организацией, эксплуатирующей эти объекты, по результатам их идентификации в соответствии с перечнем типовых видов опасных производственных объектов Ростехнадзора России.

14.3. Требования к безопасности использования технических устройств

Для эксплуатации ОПрО, необходимо иметь разрешение Ростехнадзора РФ на применение используемых ТС. Копия разрешения должна быть предоставлена поставщиком ТС.

ТС могут иметь также сертификат соответствия требованиям ПБз. Для взрывозащищенного оборудования это сертификат ССЕх в системе ГОСТ Р. Однако одного сертификата недостаточно. Он служит только основанием для того, чтобы Ростехнадзор выдал разрешение на применение ТС на ОПрО. Разрешение Ростехнадзора может быть выдано также и на основании экспертного заключения о ПБз, выданного организацией, имеющей соответствующую лицензию и область аккредитации.

Если ТС, используемое на ОПрО, содержит в своем составе СИ, то они должны иметь сертификат об утверждении типа СИ. Соответственно, в документации на устройство должна быть ссылка на методику и периодичность поверки.

В правилах сертификации электрооборудования для взрывоопасных сред сказано (п.3.13), что сертификат утверждения типа нужен только для СИ, которые используются в сферах, на которые распространяется действие государственного метрологического контроля и надзора, т.е. в сферах, в которых безопасность зависит от точности измерений (например в устройствах технологических защит или в системах контроля температуры в силосах элеваторов).

14.4. Взрыво- пожароопасные промышленные объекты

Взрывоопасные производственные объекты. Частным случаем опасных производственных объектов являются взрывоопасные объекты. Система стандартов по взрывобезопасности является достаточно сложной и описана в серии из более чем 20 ГОСТов. Ниже дано только общее представление о принципах построения и применения ТС для взрывоопасных объектов.

Следует различать взрывоопасные объекты:

1) опасные по воспламенению смеси горючей пыли или волокон с воздухом,

2) с возможностью воспламенения смеси горючих газов или паров с воздухом.

Это различие существенно при выборе оборудования с нужной маркировкой взрывозащиты. Принципиальное различие между газом и пылью - пыль может оседать на нагретые поверхности. Вентиляция, используемая для снижения опасности взрыва в среде газа, может привести к подъему осевшей пыли в воздух в среде, опасной по воспламенению горючей пыли, и создать взрывоопасную концентрацию.

Для смесей горючих газов или паров с воздухом используют такие средства защиты, как:

1) взрывонепроницаемая оболочка (d);

2) заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (р);

3) кварцевое заполнение оболочки (q);

4) масляное заполнение оболочки (о);

5) защита вида « е »;

6) искробезопасная электрическая цепь (i); имеет уровни искробезопасности ia, ib, ic,

7) герметизация компаундом (т);

8) защита вида «n»;

9) специальный вид защиты « s ».

В среде со смесью горючей пыли или волокон с воздухом приведенные выше методы взрывозащиты в общем случае не используют. Защита от воспламенения горючей пыли основана на ограничении доступа пыли к электрооборудованию использованием пыленепроницаемых (IP6X) или пылезащитных (IP5X) оболочек и на ограничении максимально возможной температуры поверхности оболочки и тех поверхностей электрооборудования, на которые может осесть пыль.

Применение сертифицированной защитной оболочки не исключает необходимости получения разрешения Ростехнадзора на оборудование, помещенное в эту оболочку.