Определение требований к техническому объекту
C.1 Требования к применению объекта
Требования надежности вместе с функциональными и нефункциональными требованиями определяют требования к эксплуатации технического объекта.
Требования надежности являются неотъемлемой частью общих требований и связаны с тем, как функциональные и нефункциональные требования могут быть достигнуты в соответствии с графиком работ. При этом термин "время" часто используют для множества измерений, таких как календарное время, время эксплуатации, время срабатывания, число включений и количество циклов работы.
Существует широкий диапазон способов установления требований эксплуатации для применения объекта.
Требования могут быть определены путем идентификации потребностей заинтересованных сторон с учетом таких аспектов, как:
- знание об аналогичных технических объектах и эксплуатационных характеристиках;
- данные о соответствующих технологиях и ограничениях в применении объекта;
- информация об условиях эксплуатации и сценариях использования;
- данные об установленных стандартах и соответствующих технических условиях;
- данные об опыте и жалобах потребителей.
При разработке требований надежности необходимо учитывать такие аспекты, как:
- ожидаемая продолжительность непрерывной эксплуатации;
- максимально допустимая интенсивность отказов в процессе эксплуатации;
- время до первого отказа или до предельного состояния;
- минимальная ожидаемая готовность/эффективность технического объекта;
- требуемая ремонтопригодность;
- возможности и готовность технического обслуживания и потребности обеспечения технического обслуживания;
- ожидаемый общий ресурс технического объекта;
- требования техники безопасности;
- стоимостные ограничения.
Требования могут быть получены из этого набора входных данных и переведены в технические требования, которые будут включать качественные или количественные требования к ожидаемому функционированию объекта.
Показатели и требования надежности очень тесно связаны и не должны рассматриваться как отдельные характеристики эксплуатации. Их адаптация и изменения могут быть необходимы для выработки единого решения. Например, установленный уровень выходной мощности может потребовать более коротких интервалов технического обслуживания, которые могут быть неприемлемы с точки зрения эксплуатации. Стоимостные ограничения воздействуют и на функционирование, и на требования надежности. Следующие два примера служат для иллюстрации того, как показатели и требования надежности могут быть определены для двух сценариев и методов, которые используют в качестве части программы надежности технического объекта. В первом случае, требования определены и поставщиком, и потребителем, а во втором случае, требования определены главным образом поставщиком на основе его понимания ожиданий потребителя без входных данных потребителей.
C.2 Примеры требований эксплуатации, включающие требования надежности
C.2.1 Требования, определенные поставщиком и пользователем
Во многих отраслях промышленности и других прикладных сферах требования эксплуатации обычно определяют и поставщик, и пользователь. Примером, представленным ниже, является вариант насоса для обслуживания нефтяных трубопроводов. По этим трубопроводам транспортируют сырую нефть, из которой удалены определенные газы и более легкие жидкости, но которая все еще содержит некоторые загрязнители. Полная функция насоса должна обеспечить надежную перекачку с минимальным воздействием на окружающую среду. Ограничения с точки зрения условий и среды эксплуатации - тропический климат с температурой окружающего воздуха около 40°C и высокой влажностью. Требуемое техническое обслуживание определено на основе принципов менеджмента риска, таких как RCM, который включает задачи по предупредительному техническому обслуживанию и мониторингу состояния.
Основным функциональным требованием к насосу является обеспечение мощности потока, которую определяют по повышению давления в определенной точке потока с соответствующей результативностью. Средний рабочий диапазон составляет от 80% до 120% номинального расчетного расхода. Эти основные требования эксплуатации получены на основе требований эксплуатации насосного оборудования и его местоположения в системе трубопровода. Нефункциональные требования состоят из требований общей безопасности и экологических требований и должны помочь минимизировать возможные отрицательные воздействия на персонал и население.
Насос имеет систему управления с программным обеспечением, которая поддерживается инструментальным и дистанционным управлением из централизованного подразделения. Для минимизации воздействия на окружающую среду, для механического уплотнения используют азотную буферную среду. Защита безопасности встроена в систему управления, которая включает мониторинг и защитные устройства на случай возгорания. Существует много стандартов по проектированию, включая стандарты на нефтяные насосы, системы герметизации и системы защиты машин. Проблемы безопасности рассмотрены в национальных и региональных стандартах и нормах.