Методические рекомендации по выполнению вероятностного анализа безопасности (ваб) объекта мн предисловие (стр. 18 из 33)

5) В логнормальной модели представления результатов обработки данных, традиционно используемой в ВАБ, математическое ожидание апостериорной плотности распределения принимается таким же, как и для гамма-распределения. Значение фактора ошибки для логнормальной модели представления данных может быть определено по формуле:

, (Д.4)

где значение 95 процентной верхней границы искомого параметра определяется по формуле:

, (Д.5)

где Z_0.95 представляет собой 95 процентный квантиль стандартного нормального распределения.

Д.2 Сбор и обработка данных по надежности оборудования ОМН

Рассматриваются следующие показатели надежности:

– интенсивность отказов в режиме ожидания;

– интенсивность отказов при работе;

– вероятность отказов при перезапуске оборудования;

– интенсивность ложных срабатываний;

– интенсивность отказов на требование.

Д.2.1 Оборудование

Оборудование обычно группируют по категориям, например:

– нефтеперекачивающие агрегаты;

– насосы водяные;

– насосы масляные;

–арматура запорная, регулирующая и предохранительная;

– оборудование систем надежного электроснабжения, включая дизель-генераторы, трансформаторы, инверторы, выпрямители, выключатели, распределительные устройства и щиты постоянного тока.

В соответствии с режимом эксплуатации различаются три типа компонент - находящиеся в режиме ожидания, непрерывно работающие и периодически переходящие из одного режима работы в другой.

Д.2.2 Тип отказа

Рассматриваются следующие типы отказов для различных видов оборудования:

Насосы и дизель-генераторы:

– S - отказ на включение или недостижение рабочих параметров при включении (старт-отказ). Предполагается, что все скрытые отказы элементов выявляются в течение получаса после их пуска. Поэтому аварийная остановка дизель-генератора (насоса) в течение 30 минут после старта классифицируется как отказ в режиме ожидания;

– R - отказ при работе на рабочих параметрах.

Арматура:

– отказ на открытие и отказ на закрытие, которые в ряде случаев описываются отказом типа “несрабатывание”;

– ложное срабатывание;

– отказ на повторное закрытие (отказ на закрытие после открытия).

Оборудование системы надежного электроснабжения (за исключением ДГ):

– потеря функции.

Д.2.3 Время восстановления

Время восстановления определяется, как продолжительность восстановления работоспособного состояния объекта (ГОСТ 27.002). Наряду с собственно ремонтом, учитывается время, затрачиваемое на выполнение всех административно-технических процедур, сопутствующих этому ремонту.

Д.2.4 Статистическая популяция

Компоненты, неразличимые с точки зрения расчетного алгоритма обработки информации, по надежности и исходным параметрам ВАБ, образуют статистическую популяцию или просто популяцию. Понятие популяция определяет совокупность компонент, относящихся к одной технологической системе и имеющих одинаковые:

– конструктивные характеристики;

– условия эксплуатации;

– регламентные эксплуатационные режимы компонента для всех состояний ОМН;

– параметры технического обслуживания и регламентных проверок для всех состояний ОМН.

Понятие популяции играет ключевую роль при обработке статистической информации по надежности и исходным параметрам ВАБ.

В общем случае популяция компонент определяется конкретным состоянием ОМН или, точнее говоря, режимом работы компонента при данном состоянии ОМН. В связи с этим, определяется количество компонент в популяции для каждого конкретного состояния ОМН.

Д.2.5 Состояние компонента при эксплуатационном событии

В соответствии с расчетным алгоритмом выделяются следующие состояния компонент:

– непрерывная работа;

– режим дежурства;

– проведение S-проверки;

– проведение A-проверки;

– проведение технического обслуживания;

– выполнение корректирующих мероприятий (ремонт)

Д.2.6 Интенсивность отказов

Интенсивность отказов рассчитывается, как отношение числа отказов, выявленных при том или ином состоянии компонента, к суммарному времени нахождения популяции в этом состоянии.

При расчетах интенсивностей отказов учитываются только отказы с безусловной потерей работоспособности, идентифицируемые на основе экспертной инженерной оценки.

При отсутствии реальных отказов интенсивность отказов определяется по нулю событий для 50% верхней доверительной границы.

Д.2.7 Вероятность отказов

Вероятность отказов рассчитывается, как отношение числа отказов, выявленных при том или ином состоянии компонента, к суммарному числу требований для всей популяции в этом состоянии.

При расчетах вероятностей отказов учитываются только отказы с безусловной потерей работоспособности, идентифицируемые на основе экспертной инженерной оценки.

Д.2.8 Неготовность из-за ремонта и технического обслуживания

Неготовность из-за ремонта и технического обслуживания в значительной степени определяется условиями, специфическими для каждого ОМН. В частности, время, затрачиваемое на выполнение всех административно-технических процедур, сопутствующих ремонту, не определяется собственно надежностью оборудования, а целиком зависит от организации ремонта и технического обслуживания на ОМН.

Д.3 Сбор и обработка данных по отказам по общей причине

Для количественного моделирования аварийных последовательностей необходимо иметь данные по параметрам моделей отказов по общей причине. Цель работ по анализу данных по параметрам моделей отказов по общей причине заключается в обеспечении количественной информации, необходимой для оценки частоты повреждения ОМН.

Анализ отказов по общей причине проводится параллельно с выполнением других этапов ВАБ. Целью этого этапа ВАБ является выявление всех потенциальных источников зависимых отказов в системах ОМН для последующего их учета при разработке вероятностных моделей, а также анализа степени защищенности проекта от зависимых отказов и, при необходимости, разработка предложений по улучшению проекта.

Под отказом по общей причине подразумевают множественные отказы оборудования, которые вызваны трудно выявляемой при моделировании корневой причиной (root cause), проявляющейся при наличии механизма связи (coupling mechanism) отказавших компонентов, и не моделируются явно на деревьях событий или деревьях отказов при проведении вероятностного анализа безопасности ОМН, т.е. это так называемые «остаточные» зависимости. Среди корневых причин обычно рассматривают повторяющиеся ошибки при проектировании, изготовлении, монтаже, испытаниях и техническом обслуживании оборудования или неблагоприятные воздействия окружающей среды, в первую очередь, в доаварийный период эксплуатации ОМН. Механизм связи характеризуется идентичностью конструкции или размещения оборудования или идентичностью эксплуатационных процедур для различных единиц оборудования.

Д.3.1 Выбор групп элементов, подверженных отказам по общей причине

Моделирование отказов по общей причине включает определение вероятностей (интенсивностей) возникновения отказов по общей причине.

Как правило, формируются три класса групп элементов, подверженных отказам по общей причине Признаками принадлежности групп элементов к тому или иному классу являются:

– 1 класс - общность конструкции;

– 2 класс - общность условий окружающей среды;

– 3 класс - одинаковые процедуры технического обслуживания и/или проверок.

Как показывает опыт эксплуатации, отказам по общей причине в наибольшей степени подвержены идентичные по конструкции активные элементы (насосы, дизель-генераторы, клапаны с электроприводом и пневмоприводом, вентиляторы и, возможно, обратные клапаны), для которых и проводится моделирование отказов по общей причине.

Д.3.2 Выбор модели отказов по общей причине

Количественная оценка интенсивностей (вероятностей) отказов по общей причине может проводиться с помощью моделей базового параметра, биноминальной, греческих букв, a- и b-факторов. Выбор модели определяется наличием исходных данных по параметрам моделей и возможностями расчетных кодов. При прочих равных условиях считается, что использование модели a-фактора предпочтительнее, так как она обеспечивает наименьшую неопределенность оценок.