ЖУРНАЛ СТА 1/2009

выполнение функции безопасности не превышает одного запроса в год и не более чем в два раза превышает частоту проведения проверочных тестов. Режим высокой интенсивности запро сов – режим, когда частота запросов на выполнение функции безопасности больше одного запроса в год и больше чем в два раза частоты проведения про верочных тестов. Частота проведения проверочных тестов показывает, как часто произво дится функциональное тестирование системы безопасности, чтобы гаранти ровать её полную работоспособность. Хотя непрерывный режим кажется более жёстким, следует помнить, что значения вероятностей для него приве дены исходя из количества отказов в час. Для режима низкой интенсивно сти запросов приведённые значения соответствуют временному интервалу, равному примерно одному году. Учи тывая, что в году примерно 10 000 ча сов (точно 8760), значения PFDavg для этих двух режимов примерно оди наковые. Необходимо также отметить, что по скольку фактор снижения риска RRF является величиной, обратной PFDavg, для оценки уровней SIL вместо PFDavg проще использовать RRF, так как це лые положительные значения более наглядны для понимания. Замечания по поводу уровней SIL 1. Приведённые в табл. 3 значения от носятся к функции безопасности SIF в целом, а не к отдельным её компо нентам. 2. Разница между соседними уровнями SIL равна одному порядку (10). 3. Такая же разница в один порядок (10) существует между минимальны ми и максимальными значениями для каждого уровня SIL. Например, RRF = 120 соответствует SIL 2 и RRF = 980 тоже соответствует SIL 2, но между ними существует большая разница, поэтому данные значения несопоставимы, несмотря на то что они оба относятся к уровню SIL 2. 4. Зачастую думают, что уровень SIL (1–2–3–4), определённый для инст рументальной функции безопасно сти SIF, будет таким всегда. Это за блуждение, поскольку интегральный уровень безопасности SIL зависит от значения вероятности PFD, которое увеличивается со временем. Уровень SIL остаётся неизменным только в течение определённого периода вре мени Tproof – это временной интер вал между проведением провероч ных диагностических тестов системы безопасности, обычно он составляет 1, 3, 5, 10, 15 лет (для удобства пред ставления параметр Tproof обозна чен в формулах как TI ). 5. На рис. 4 показаны PFD и PFDavg для системы с архитектурой 1oo1 и Tproof, равным 1 году. PFD – вероят ность отказа на запрос выполнения функции безопасности без учёта проведения диагностических тестов с целью выявления недетектируемых отказов, а PFDavg – усреднённая ве роятность отказа на запрос выполне ния функции безопасности с учётом выполнения диагностических тес тов. Существуют специальные про цедуры проведения проверочных тестов с целью определения для каж дого устройства интенсивности опасных недетектируемых отказов Σ λ du , которые не выявляются обыч ными онлайновыми диагностиче скими тестами. Если не выполнять такие периодические тесты, значе ние PFD функции безопасности SIF перейдёт из заданного уровня SIL в более низкий уровень, например из SIL 3 в SIL 2, SIL 1, SIL 0. 6. Уровень SIL, который соответствует межтестовому интервалу 1 год, суще ственно отличается от уровня, соот ветствующего интервалу 10 лет, хотя оба уровня относятся к одной и той же функции безопасности. 7. Для повышения уровня SIL конкрет ной SIF существуют два способа: снижение межтестового интервала Tproof и использование резервирова ния компонентов, кроме того, воз можно комбинирование обоих этих способов. Пример расчёта характеристик SIF В данном примере показан порядок расчёта PFDavg и уровня SIL как для отдельных компонентов SIF, так и для SIF в целом. Рассчитаем значения MTBF, MTBFs для ложных срабатываний, PFDavg, RRF и возможный уровень SIL для функции безопасности SIF системы, представленной на рис. 5. Эта система состоит из датчика преобразователя Тх, барьера искробезопасности, програм мируемого логического контроллера С ТАНДА Р Т ИЗАЦИЯ И С Е Р Т ИФИКАЦИЯ 75 СТА 1/2009 www.cta.ru 2,0E 03 Время (лет) PFD PFDavg 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1,8E 03 1,6E 03 1,4E 03 1,2E 03 1,0E 03 8,0E 04 6,0E 04 4,0E 04 2,0E 04 0,0E+00 Рис. 4. PFD и PFDavg для системы с архитектурой 1oo1 и Tproof, равным 1 году _ + Датчик Тх Барьер IS ПЛК — канал 1 Входная цепь Логическое устройство. Общие цепи Выходная цепь Клапан Рис. 5. Рассматриваемая в качестве примера система с архитектурой 1оо1 © СТА-ПРЕСС