تفاوت در دسترس بودن، قابلیت اطمینان و SIL

تفاوت در دسترس بودن، قابلیت اطمینان و SIL:

وقتی در مورد تجهیزات و سیستم ها صحبت می کنیم، اغلب با اصطلاحات بالا و موارد دیگر روبرو می شویم. همه آنها به نحوی به چگونگی عملکرد یک کار در یک کار خاص مرتبط هستند. با این حال، مهم است که از عبارت صحیح برای کار در دست استفاده کنید، در غیر این صورت احتمالاً پاسخ درستی خواهید داشت … اما به سؤال اشتباه!

در دسترس بودن، قابلیت اطمینان و amp; SIL

خانه”>

کدام یک از این عبارات درست است؟

• محصول تایید شده “SIL” قابل اعتمادتر است و سفرهای کمتری را ارائه می دهد.
• به ۱۰۰% در دسترس بودن نیاز دارم.
• اگر میانگین زمان شکست ۱۰۰ سال باشد، نیمی از واحدها پس از آن زمان شکست خواهند خورد.
• قابلیت اطمینان و ایمنی یکسان هستند.

خب، هیچ کدام درست نیست. برای اطلاعات بیشتر به ادامه مطلب بروید.

قابلیت اطمینان

منظور ما از قابلیت اطمینان چیست؟ قابلیت اطمینان عبارت است از “احتمال اینکه یک آیتم عملکرد مورد نیاز را در شرایط مشخص شده برای مدت زمان مشخص انجام دهد”.

به زبان ساده تر، “احتمال اینکه یک مورد برای مدت زمان مشخصی کار کند” است.

روش های مختلفی برای بیان قابلیت اطمینان وجود دارد، اما یکی از آنها که معمولاً استفاده می شود، میانگین زمان بین شکست است. بیایید بررسی کنیم که این به چه معناست.

میانگین زمان بین شکست ها (MTBF)

MTBF میانگین زمان کارکرد (زمان بالا) بین خرابی یک مورد مشخص از تجهیزات یا یک سیستم است. در نمودار، این مقدار میانگین t در طول عمر عملیاتی تجهیزات است.

MTBF معمولاً برای بیان قابلیت اطمینان کلی اقلام تجهیزات و سیستم ها استفاده می شود.

MTBF اصطلاح صحیحی است که در مورد یک مورد از تجهیزات قابل تعمیر صحبت می شود. وقتی اقلامی را در نظر می گیریم که در صورت خرابی تعمیر نمی شوند، میانگین زمان خرابی (MTTF) اصطلاح صحیح تری است، اما اهمیت چندانی ندارد زیرا منظور آنها یکسان است، اغلب در مورد موارد غیر قابل تعمیر از MTBF استفاده می شود. همچنین.

نرخ شکست (λ)

نرخ شکست در واحد زمان-۱ اندازه گیری می شود، مانند خرابی در هر میلیون ساعت.

نرخ شکست اغلب برای بیان قابلیت اطمینان موارد و اجزای ساده استفاده می شود. همچنین اغلب برای بیان قابلیت اطمینان عملکردهای خاص، به عنوان مثال میزان خرابی خطرناک یک سیستم ایمنی استفاده می شود.

رابطه بین MTBF و λ

این درست است، اما تنها در صورتی که میزان شکست در طول زمان تغییر نکند. معمولاً برای تجهیزات ساده اینطور است اما برای سیستم های اضافی اینطور نیست.

از آنجایی که MTBF و λ یک چیز را اندازه گیری می کنند، چرا اصطلاحات متفاوتی دارند؟

• MTBF (سال، ساعت) – اغلب برای بیان قابلیت اطمینان کلی تجهیزات استفاده می شود.
• MTTF (میانگین زمان خرابی، سال ها، ساعت ها) – برای مواردی که تعمیر نشده اند صحیح تر است

λ (hr-1، pmh، FITs) – استفاده از اجزاء راحت است و محاسبه MTBF یک مورد از تجهیزات از مجموع جزء آسان است. λs. همچنین معمولاً برای بیان قابلیت اطمینان یک عملکرد خاص، مانند یک تابع ایمنی، استفاده می‌شود.

معنای MTBF

خیلی آسان است که فرض کنیم MTBF به معنای زندگی متوسط ​​یا زندگی مورد انتظار یا چیزی شبیه به آن است. اینطور نیست.

جدول درصد واحدهایی را نشان می دهد که به طور متوسط ​​پس از مدت زمانی که چند برابر MTBF است، همچنان کار می کنند. به عنوان مثال، پس از مدت زمانی برابر با MTBF، تنها ۳۷٪ از واحدها همچنان کار می کنند.

اگر فقط یک واحد در نظر گرفته شود، جدول این احتمال را نشان می دهد که بعد از یک زمان معین هنوز واحد کار می کند. پس از مدت زمانی برابر با MTBF، احتمال اینکه یک واحد همچنان کار کند فقط ۰٫۳۷ است.

کلاس

در دسترس بودن

در دسترس بودن را می توان به عنوان “نسبت زمانی که تجهیزات قادر به انجام عملکرد خود هستند” تعریف کرد

با قابلیت اطمینان متفاوت است زیرا زمان تعمیر را در نظر می گیرد. یک مورد از تجهیزات ممکن است چندان قابل اعتماد نباشد، اما اگر بتوان آن را به سرعت تعمیر کرد، در صورت خرابی، در دسترس بودن آن ممکن است زیاد باشد.

دوباره به نموداری که قبلا دیدیم نگاه کنید:

از اینجا می‌توان متوجه شد که منظور از Up Time – زمانی که تجهیزات در دسترس هستند – و Down Time – زمانی که تجهیزات از کار افتاده و بنابراین در دسترس نیستند، چیست.

میانگین هر یک از این موارد عبارتند از:

• Mean Up Time، که قبلاً دیده ایم به عنوان MTBF شناخته می شود
• Mean Down Time یا MDT

طبق تعریف:

گاهی اوقات میانگین زمان تعمیر (MTTR) در این فرمول به جای MDT استفاده می شود. اما MTTR ممکن است مشابه MDT نباشد زیرا:

• ممکن است تا مدتی پس از وقوع شکست متوجه آن نشود
• ممکن است تصمیم گرفته شود که فوراً تجهیزات را تعمیر نکنید
• تجهیز را نمی توان بلافاصله در خدمت تعمیر قرار داد

چه MDT یا MTTR استفاده شود، مهم است که کل مدت زمانی را که تجهیزات برای سرویس در دسترس نیستند را نشان دهد، در غیر این صورت در دسترس بودن محاسبه شده نادرست خواهد بود.

در صنایع فرآیندی، MTTR اغلب ۸ ساعت در نظر گرفته می شود، طول یک شیفت کاری معمولی، اما در واقع زمان تعمیر در یک نصب خاص ممکن است متفاوت باشد.

در دسترس نبودن

گاهی اوقات در دسترس نبودن می تواند یک اصطلاح مفید باشد:

کلاس

PFD چیست؟

PFD به معنای احتمال شکست در صورت تقاضا. سیستم‌های ایمنی اغلب به گونه‌ای طراحی می‌شوند که در پس‌زمینه کار می‌کنند، فرآیندی را نظارت می‌کنند، اما تا زمانی که از حد ایمنی فراتر نرود، کاری انجام نمی‌دهند، زمانی که باید اقداماتی را برای ایمن نگه داشتن فرآیند انجام دهند. این سیستم های ایمنی اغلب به عنوان خاموش شدن اضطراری (ESD) شناخته می شوند. ) سیستم ها.

PFD در دسترس نبودن یک تابع ایمنی است. اگر بعد از مدتی تقاضا برای اقدام رخ دهد، احتمال اینکه عملکرد ایمنی قبلاً از کار افتاده باشد چقدر است؟ همانطور که ممکن است انتظار داشته باشید، فرمول PFD بسیار شبیه فرمول بالا برای در دسترس نبودن عمومی است:

PFDavg به معنای میانگین احتمال شکست در صورت تقاضا است، که واقعاً عبارت صحیحی برای استفاده است، زیرا احتمال در طول زمان تغییر می کند – احتمال خرابی سیستم شما به این بستگی دارد چند وقت پیش آن را آزمایش کردید.

توجه داشته باشید که ما در اینجا در مورد λDU صحبت می کنیم، میزان شکست خرابی های خطرناک کشف نشده. ما هیچ‌یک از خرابی‌هایی را که “ایمن” تلقی می‌شوند، نمی‌شماریم، شاید به این دلیل که باعث خاموش شدن فرآیند می‌شوند، فقط آن دسته از خرابی‌هایی که پنهان می‌مانند اما در صورت فراخوانی عملکرد ایمنی، عملکرد آن را از بین می‌برند.

این مهم است، زیرا به ما هشدار می دهد که فرض نکنیم یک محصول مرتبط با ایمنی عموماً قابل اعتمادتر از یک محصول عمومی است. یک محصول مرتبط با ایمنی طوری طراحی شده است که میزان خرابی عملکرد ایمنی بسیار پایین باشد، اما میزان خرابی کل آن (یا به طور معادل، MTBF آن) ممکن است خیلی چشمگیر نباشد.

بنابراین، MDT برای عملکرد ایمنی چیست؟ طبق تعریف، یک شکست خطرناک شناسایی نشده تا زمانی که درخواستی مطرح نشود یا با آزمایش اثبات آشکار نشود، آشکار نخواهد شد.

فرض کنید ما عملکرد ایمنی خود را هر یا دو سال یکبار آزمایش می کنیم، مثلاً هر T1 ساعت. عملکرد ایمنی به همان اندازه احتمال دارد که در هر زمانی بین یک آزمایش اثبات و آزمایش بعدی شکست بخورد، بنابراین، به طور متوسط ​​برای T1 / 2 ساعت از کار می افتد.

از اینجا ساده ترین شکل محاسبه PFD برای توابع ایمنی را دریافت می کنیم:

 

SIL چیست؟

SIL یکی از اصطلاحات نادرست در زمینه قابلیت اطمینان است.

اغلب به این معنی است که یک محصول دارای کیفیت بهتر، قابلیت اطمینان بالاتر یا برخی ویژگی های مطلوب دیگر است. اینطور نیست.

SIL به معنی سطح یکپارچگی ایمنی، عددی بین ۱ تا ۴٫ برای توصیف درجه حفاظت ایمنی مورد نیاز یک فرآیند و در نتیجه قابلیت اطمینان ایمنی سیستم ایمنی لازم برای دستیابی به آن حفاظت استفاده می‌شود. SIL1 پایین ترین سطح حفاظت ایمنی و SIL4 بالاترین سطح است.

بسیاری از محصولات با رتبه “SIL” توصیف می شوند که به این معنی است که برای استفاده در سیستم های ایمنی مناسب هستند. اینکه آیا این واقعاً درست است به جزئیات زیادی بستگی دارد که خارج از محدوده این مقاله است.

اما به یاد داشته باشید که حتی زمانی که یک محصول واقعاً با الزامات “SIL” مطابقت دارد، این فقط به شما می گوید که کار خاصی را در یک سیستم ایمنی انجام می دهد. قابلیت اطمینان ایمنی آن ممکن است بالا باشد، اما قابلیت اطمینان عمومی آن ممکن است، همانطور که در بخش قبل اشاره کردیم، بالا نباشد.

مفید برای به خاطر سپردن

• یک مورد اگر برای مدت طولانی بدون خرابی کار کند بسیار قابل اعتماد است.
• یک مورد در صورتی که اغلب خراب نشود بسیار در دسترس است و در صورت وقوع، می توان آن را به سرعت به سرویس برگرداند.
• یک سیستم در صورتی ایمن تلقی می شود که در انجام عملکرد ایمنی خود قابل اعتماد باشد. ممکن است سیستم در حالت هایی که خطرناک تلقی نمی شوند، بسیار بیشتر از کار بیفتد.
• در نتیجه، یک سیستم ایمنی ممکن است در مجموع (MTBF پایین تر) از یک سیستم غیرایمنی که عملکرد مشابهی را انجام می دهد کمتر قابل اعتماد باشد.
• «SIL» تضمینی برای کیفیت یا قابلیت اطمینان نیست، مگر در یک زمینه ایمنی تعریف شده.
• MTBF معیاری برای قابلیت اطمینان است، اما به معنای عمر مورد انتظار، عمر مفید یا عمر متوسط ​​نیست.
• محاسبات قابلیت اطمینان و میزان خرابی سیستم‌های اضافی پیچیده و اغلب غیرشهودی است.

منبع: MTL

مقالاتی که ممکن است دوست داشته باشید:

چرا ایمنی ذاتی را انتخاب کنید ?

فلسفه خاموش کردن

سیستم های ابزاری ایمنی

نرخ شکست و MTBF

احتمال شکست

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.