Функции, управляемые приборами безопасности: Вероятность отказа по требованию и коэффициенты тестового покрытия

Приборные функции безопасности (SIF) являются важнейшими компонентами приборной системы безопасности (SIS). Они предназначены для снижения или смягчения рисков в промышленных процессах. Для оценки надежности SIF в выполнении функции безопасности при обращении к ней используется показатель вероятности отказа по требованию (PFD). При расчете PFD для SIF необходимо учитывать множество факторов, включая частоту отказов, конфигурацию системы, охват диагностикой, интервал между испытаниями и коэффициенты охвата испытаниями. В этой статье блога мы рассмотрим коэффициенты тестового покрытия и их важность для расчета PFD.

Коэффициент охвата тестами отражает эффективность тестирования и технического обслуживания в обнаружении и предотвращении отказов в SIF. Он определяет вероятность того, что диагностический тест обнаружит опасный сбой до того, как он повлияет на работу SIF. Охват тестами обычно выражается в процентах, в диапазоне от 0% (отсутствие охвата тестами) до 100% (идеальный охват тестами).

Представьте себе ежегодный техосмотр вашего автомобиля в гараже. Это как плановая проверка состояния вашего автомобиля, чтобы убедиться, что он безопасен для вас и вашей семьи. Во время этой проверки механики проверяют различные элементы безопасности, встроенные в ваш автомобиль, такие как ремни безопасности, тормоза, фары, уровень масла, шины и индикаторы. Они проверяют, работают ли эти механизмы безопасности так, как положено, и нет ли скрытых проблем, которые могут поставить под угрозу вашу безопасность во время вождения.

Предположим, что в вашем автомобиле имеется в общей сложности 10 систем безопасности, призванных защитить вас в случае, если что-то пойдет не так во время движения. Во время техосмотра механик может проверить и убедиться в работоспособности 9 из них. Однако есть одна функция безопасности, которую они не могут оценить в гараже.

В данном случае мы можем сказать, что коэффициент охвата тестом ежегодной проверки, в ходе которой проверяются 9 из 10 функций, связанных с безопасностью, на наличие скрытых проблем, составляет 90%. Этот процент отражает, насколько полно инспекция оценивает механизмы безопасности в вашем автомобиле, помогая обеспечить ваше спокойствие за рулем.

Понимание коэффициентов тестового покрытия крайне важно, поскольку они показывают, насколько эффективно проверки безопасности могут выявлять потенциальные проблемы в сложных системах, таких как промышленные процессы или критически важное оборудование, что в конечном итоге способствует повышению безопасности работы и спокойствию всех участников.

Если коэффициент охвата тестами высок (близок к 100 %), это означает, что диагностические тесты и процедуры технического обслуживания очень эффективны в обнаружении и предотвращении опасных отказов. В этом случае PFD SIF снижается, поскольку вероятность того, что опасный отказ останется необнаруженным, мала. Высокий коэффициент охвата тестами приводит к снижению PFD, что желательно для обеспечения безопасности.

И наоборот, если коэффициент охвата тестами низкий, это говорит о том, что диагностические тесты и процедуры технического обслуживания менее эффективны в обнаружении и предотвращении опасных отказов. В таких ситуациях PFD SIF будет выше, поскольку существует большая вероятность того, что опасный отказ может остаться необнаруженным. Низкий коэффициент охвата испытаний приводит к более высокому PFD, что может быть нежелательно для безопасности.