Диссертация (1173033), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи.Методы. Примеры. – М.: Физматлит, 2002.9471. Сафонов В.С., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализариска в газовой промышленности. – М.: НУМЦ Минприроды России, 1996.72. Северцев H.A., Бецков A.B. Системный анализ теории безопасности. –М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009.
452с.73. СмитД.,СимпсонК.Функциональнаябезопасность.Простоеруководство по применению стандарта МЭК 61508 и связанных с нимстандартов. М.: Издательский дом «Технологии», 2004. - 208с.74. Сухарев М.Г. Марковские процессы (прикладные аспекты). Учебноепособие Издание 2-е, исправленное и дополненное. – М.: РГУ нефти и газа,2007.75. ТелюкА.С.Влияниехарактеристикмногоканальнойсистемыпротивоаварийной защиты на показатели безопасности // М.: Автоматизация,телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, 2013, № 9. С. 15-18.76. Телюк А.С.
Определение коэффициента снижения риска многоканальнойсистемы противоаварийной защиты // Сборник трудов Всероссийскойнаучно-практическойконференции«Проблемыавтоматизациитехнологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа»,Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013. С. 112-116.77. Телюк А.С. Программное обеспечение автоматизированного синтезасистем противоаварийных защит // М.: Автоматизация, телемеханизация исвязь в нефтяной промышленности, 2014, № 1.
С. 36-39.78. Федоров Ю.Н. Справочник инженера АСУ ТП: проектирование иразработка. – М.: Инфра-Инженерия, 2008.79. Федоров Ю.Н.. Основы построения АСУ ТП взрывоопасных производств.– М.: «Синтег», 2006.80. ФЗ № 116-ФЗ от 21 июля 1997 года «О промышленной безопасностиопасных производственных объектов».9581. Хачатуров В.Р., Хачатуров Р.В.
Математическое моделирование идинамическое проектирование в нефтегазодобывающей промышленности. //Наука и техника в газовой промышленности, 2008, №2. С. 3-22.82. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических инефтехимических процессах. – Л.: Химия, 1983.83. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания.– М.: Издательство физико-математической литературы, 1963.84. ХинчинА.Я., ГнеденкоБ.В. Элементарное введение в теориювероятности. – М.: Наука, 1970.85.
Черноплеков А.Н., Глебова Е.В., Коновалов А.В. Основы промышленнойбезопасности. – М.: Проспект, 2008.86. Шевцов В.А, Нгуен Ч.К. Определение закона распределения временинаработки отказов объектов по случайно цензурированным выборкам. //НТЖ«Автоматизация,телемеханизацияисвязьвнефтянойпромышленности», №7. – М.: 2007.87. ШевцовВ.А.,НгуенЧ.К.Определениеоптимальныхзначенийнадежности АСУ ТП по экономическим критериям.
// М.: «Автоматизация,телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», №10. 2008.88. ШевцовВ.А.,ШершуковаК.П.,ТелюкА.С.Проектированиеавтоматических систем безопасности для процессов подготовки продукциинефтегазовых скважин // Тезисы докладов IX-ой Всероссийской научнотехнической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазовогокомплекса России». – М.:2012. – С.126-127.89. ШевцовВ.А.,ШершуковаК.П.,ТелюкА.С.Проектированиеавтоматических систем безопасности для процессов подготовки продукциинефтегазовых скважин // Тезисы докладов IX-ой Всероссийской научнотехнической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазовогокомплекса России».
– М.:2012. С. 126-127.9690. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем. – М.: Мир, 1978.91. Шершукова К.П. Моделирование системы безопасности в составеАСУТП переработки газоконденсата. Дисс. … канд. тех. наук: 05.13.06. – М.,2013.92.
ШершуковаК.П.,ТелюкА.С.Модельраспределеннойсистемыуправления как слоя защиты технологических объектов // М.: Автоматизация,телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, 2012, № 7. С. 21-25.93. Шершукова К.П., Телюк А.С. Определение приемлемого уровня полнотыбезопасности и его обеспечение средствами приборных систем безопасности.Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-техническийжурнал) // М.: Издательство «Горная книга», 2011, отдельный выпуск 9. С.54-59.94. Шершукова К.П., Телюк А.С. Оценка показателей безопасностиавтоматизированных систем управления как слоя защиты технологическихпроцессов в газодобывающей отрасли // Материалы Девятой всероссийскаяконференциямолодыхученых,специалистовистудентов«Новыетехнологии в газовой промышленности» (газ, нефть, энергетика). – М.: РГУнефти и газа имени И.М.Губкина, 2012.
С. 32.95. Шершукова К.П., Телюк А.С. Оценка риска опасных производственныхобъектов для проектирования автоматических систем безопасности. Горныйинформационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) //М.: Издательство «Горная книга», 2012, отдельный выпуск 6. С. 82-89.96. Шершукова К.П., Телюк А.С. Синтез систем противоаварийной защиты(в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61508) // Материалы Международноймолодежной конференции в рамках фестиваля науки.
Министерствообразования и науки Российской Федерации, Воронежский институт высокихтехнологий,Воронежскийгосударственныйтехническийуниверситет.97Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2012. С.118-121.97. Шершукова К.П., Телюк А.С. Система показателей для оценкифункционирования средств противоаварийной защиты // М.: ТрудыРоссийскогогосударственногоуниверситетанефтиигазаимениИ.М.Губкина, 2012 №3/268.
С. 173-184.98. Ширяев А.Н. Вероятность. – М.: Наука, 1980.99. ЯстребнецкийМ.А.НадежностьтехническихсредстввАСУтехнологическими процессами. – М.: Энергоиздат, 1982.100. Crawley F., Malcom P. HAZOP Guide to Best Practice. – European ProcessSafety Centre, Institution of Chemical Engineers, 2002.101. Goble W. Evaluating control systems reliability – Techniques andApplications. ISA, 1992.102. Gruhn P., Cheddie H. Safety Instrumented Systems: Design, Analysis, andJustification. – ISA, 2005.103.
http://exida.com104. http://hima.com105. http://hse.gov.uk106. http://iec.ch107. http://pacontrol.com/108. http://rpn.gov.ru109. Marszal E., Scharpf E. Safety Integrity Level Selection with Layer ofProtection Analysis. – ISA, 2002.110. Safety Equipment Reliability Handbook, 3rd Edition. – Exida, 2008.111. Smith D. Reliability Maintainability and Risk. – Butterworth-Heinemann,London, UK. (2007).98Приложение 1.
Особенности отказов происходящих на ПАЗ1. Состояние опасного объекта при обнаруженном отказе подсистемыПАЗ.Отметим,чтоприлюбомобнаруживаемомопасномотказе,приводящем к отказу v-ой подсистемы, где v=1,2,3, и соответственно котказу (j,s)-канала, возможны два варианта функционирования опасныхобъектов, обслуживаемых ПАЗ(А):Опасный объект переводится в безопасное состояние на время tв(v,k)j,sнеобходимое для восстановления отказавшего элемента (j,s)-канала.Опасный объект не переводится в безопасное состояние на времявосстановления tв(v,k)j,s .Второйвариантявляетсяменеебезопасным,т.к.вслучаевозникновения инцидента по s-ой критической области на j-ом объекте наинтервалевременивосстановленияработоспособности(j,s)-канала,возникнет авария.
Однако в данной работе рассматривается данный вариантпо двум причинам:останов ОПО является довольно затратной процедурой и производитьего лишь для восстановления работоспособности ПАЗ часто являетсяне разумным, в том числе и потому, что время необходимое длявосстановления ПАЗ лежит в интервале [1,5] ч.;проектирование ПАЗ обычно введется на наихудший сценарийразвития событий (т.е. когда не производится останов ОПО в случаеотказа ПАЗ), и тем самым, в случае развития событий не понаихудшему сценарию, ПАЗ будет обеспечивать лучшие показателибезопасности.992. Особенностисоотношениявременопросадатчиковивременвозникновения инцидентов.Напомним некоторые времена, приведенные в разделе 1.3:θостj – быстродействие канала или предельное время, затрачиваемоеканалом от момента времени определении инцидента до перевода jого ОПО в безопасное состояние.tпj,s – предельное время от момента возникновения инцидента на j-омобъекте по s-ой критической области до возникновения аварии (вотсутствии ПАЗ).U – правило опроса подсистем датчиков ПАЗ.Обозначим θ0 – интервал времени между опросами «соседних» каналовПАЗ (входящий в совокупность U), т.е.
время необходимое ПЛК на опросдатчика канала, обработку и выдачу регулирующего воздействия (в случаенеобходимости) на систему исполнительных устройств. Тогдаnm ( j)0j 1–s 1время за которое ПЛК опросит и обработает все каналы. Т.е. если ПЛК вмомент времени t обратился к датчику Дj,s , то следующее обращение к этомудатчику произойдет в момент (t + θ). В дальнейшем θ будет именоватьсяциклом опроса датчиков и, в зависимости от ПЛК и датчиков (которыенеобходимо опросить), оно может варьироваться от нескольких миллисекунддо нескольких секунд.
При этом обработка контроллером данных с каждогодатчика происходит в режиме реального времени, т.е. время, необходимое наполучение, обработку данных каждого датчика, проведение самодиагностикии формирование соответствующего сигнала на исполнительное устройство,должно быть меньше θ0.100Д1,1Д1,2θ0Д1,1...θ0θ0tθРисунок П1.1 – Пример циклического опроса датчиков.Таким образом, при возникновении инцидента по s-ой критическойобласти на j-ом ОПО и работоспособности (j,s)-канала, возможны следующиеварианты в зависимости от времен изложенных выше:2.1.
(j,s)-канал ПАЗ определяет наличие инцидента и переводит ОПО вбезопасное состояние.Опрос датчикаkτ...tпj,sθостjинцидентобнаружение инцидента...(k+1)τостановРисунок П1.2 – Предотвращение аварии при возникновении инцидента.2.2. (j,s)-канал ПАЗ «не успевает» перевести ОПО в безопасное состояние ивозникает авария. Это может быть связано с тем, что ПЛК последовательноопрашивает все датчики системы ПАЗ, и время до обнаружения инцидентанапрямую зависит от числа каналов.101Опрос датчикаtпj,sθостj...kτинцидентобнаружение инцидента...(k+1)τаварияРисунок П1.3 – Возникновение аварии при работоспособном канале ПАЗИсходя из вышеприведенных вариантов развития событий следует, чтоесли (j,s)-канал ПАЗ исправен (не произошло отказа), то он переведет объектв безопасное состояние если выполняется неравенство:θостj + θ < tпj,s,(П1.1)т.е. если время между опросами ПЛК датчиков и время необходимое дляперевода объекта в безопасное состояние меньше допустимого временинахождения параметра в критической области.При этом, если обозначить m – суммарное число (j,s)-каналов ПАЗ, т.е.θ = m · θ0 и тогда:θостj + m· θ0 < tпj,s(П1.2)Откуда следует, что для заданного значения θ0 максимальное числоканалов, для которых ПАЗ корректно отработает все инциденты (приусловии что не было отказа ПАЗ) можно определить, следующим образом:mt п j,sост0j(П1.3)Очевидно, что в случае не выполнения данного неравенства,необходимо пересмотреть проект ПАЗ, т.к.
могут возникнуть случаи когда(j,s)-канал ПАЗ исправен, но при появлении инцидента, ОПО не будетпереведен в останов.102Приложение 2. Синтез ПАЗкоэффициента снижения рискаподтребуемоезначениеВ данном приложении приводится сравнение методов синтеза ПАЗ,предложенных в ГОСТ Р МЭК 61508 (синтез под заданный коэффициентснижения риска) и в данной работе.Для осуществления синтеза в соответствии в ГОСТ Р МЭК 61508,прежде всего необходимо определить приемлемый риск, т.е. риск, которыйтребуется обеспечить на группе ОПО. Для этого, в данном примере, будетиспользоваться таблица классификации рисков, которая для каждой группыпоследствий и частот ставит в соответствие один из четырех классов риска.Вид этой таблицы приведен в таблице П2.1.Таблица П2.1 – Таблица классификации рисковОпасные последствияЧастотаКатастрофичКритическиееские[год-1]ГраничныеНезначительныеЧастые>1IIIIIВероятные1 ÷10-1IIIIIIСлучайные10-1 ÷10-2IIIIIIIIРедкие10-2 ÷10-3IIIIIIIIVНевероятные10-3 ÷10-4IIIIIIIVIVНеправдоподобные<10-4IVIVIVIVПри этом качественный вид этой таблицы предложен в ГОСТ Р МЭК61508, а определение количественных значений зависит от областиприменения этой таблицы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
