ГОСТ Р МЭК 61511-3-2018 Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов. Часть 3. Руководство по определению требуемых уровней полноты безопасности
Приложение D
(справочное)
Полукачественный метод. Калиброванный граф риска
D.1 Введение
Данное приложение базируется на общей схеме формирования графа риска, описанной в МЭК 61508-5, E.1. Настоящее приложение адаптировано таким образом, чтобы лучше соответствовать потребностям технологических процессов в промышленности.
В данном приложении описан метод калиброванного графа риска, применяемый для определения УПБ функций безопасности ПСБ. Этот полукачественный метод позволяет при известных факторах риска, связанных с процессом и базовой системой управления, определить УПБ функций безопасности ПСБ.
В принятом подходе используется ряд параметров, которые в совокупности описывают природу опасной ситуации, возникающей в случае отказа ПСБ или при ее отсутствии. В каждом из четырех наборов параметров выбирается по одному. Выбранные параметры затем объединяются, чтобы решить, какому уровню полноты безопасности должны соответствовать функции безопасности ПСБ. Эти параметры:
- позволяют получить ранжированную оценку рисков и
- представляют собой ключевые факторы оценки риска.
Подход, связанный с применением графа риска, может быть также использован для определения необходимости снижения риска в случае, когда последствия связаны с существенным ущербом для окружающей среды или с материальными потерями. Цель настоящего приложения - предложить руководство по применению метода.
Сначала в настоящем приложении рассматриваются вопросы защиты персонала от опасности. Представлена одна из возможностей применения к технологическому процессу общего графа риска, приведенного в МЭК 61508-5 (рисунок E.1). В заключение рассматривается применение метода графа риска для защиты окружающей среды и имущества.
D.2 Синтез графа риска
Риск определяется как комбинация вероятности возникновения вреда и серьезности этого вреда (см. МЭК 61511-1, раздел 3). Обычно применительно к технологическому процессу риск является функцией следующих четырех параметров:
- последствия опасной ситуации (C);
- нахождение в опасной зоне (вероятность того, что в подверженной опасности области находятся люди) (F);
- вероятность того, что опасности можно избежать (P);
- интенсивность запросов (число случаев за год, когда опасная ситуация возникает в отсутствие рассматриваемой функции безопасности ПСБ) (W).
Если граф риска применяется для определения УПБ функции безопасности, выполняемой в непрерывном режиме, то следует рассмотреть необходимость изменения параметров, используемых в графе риска. Такие параметры (см. таблицу D.1) должны представлять собой факторы риска, которые наилучшим образом соотносятся с характеристиками рассматриваемого объекта. Необходимо также будет рассмотреть соответствие уровней полноты безопасности результатам решений по выбору параметров, поскольку для снижения риска до допустимого уровня может понадобиться некоторая настройка. Например, параметр W может быть переопределен как общее время работы системы, выраженное в процентах от общего времени ее существования. При таком выборе W1 опасность не является непрерывно действующим фактором и период времени, в котором отказ будет приводить к появлению опасности, будет составлять малую долю года. В этом примере следует пересмотреть и другие параметры, чтобы соответствующие критерии принятия решения и пересмотренные результаты определения УПБ гарантировали допустимый риск.
Таблица D.1 - Описание параметров графа риска для промышленных процессов
Параметр | Описание | |
Последствия | C | Число жертв и/или серьезных травм, которые, вероятно, появятся в результате опасного события. Определяется путем подсчета числа людей в подверженной опасности области с учетом их уязвимости по отношению к опасному событию |
Нахождение в опасной зоне | F | Вероятность того, что в подверженной опасности области во время опасного события находятся люди. Определяется путем расчета доли времени, в течение которого в области находились люди, по отношению ко времени действия опасного события. При этом следует исходить из большей вероятности нахождения людей в опасной области, что позволит изучить нештатные ситуации, которые могут возникнуть при развитии опасного события (следует также оценить, не приведет ли это к необходимости пересмотра параметра C) |
Вероятность того, что опасности можно избежать | P | Вероятность того, что люди могут избежать опасной ситуации, которая существует при отказе функции безопасности ПСБ, выполняемой по запросу. Она зависит от того, существуют ли независимые способы предупреждения людей об опасности, прежде чем она возникнет, и о путях эвакуации |
Интенсивность запросов | W | Количество случаев в год, когда опасное событие происходит при отсутствии рассматриваемой функции безопасности ПСБ. Его можно определить, рассмотрев все отказы, приводящие к опасному событию, и оценив общую частоту происшествий. Другие СЗ также должны учитываться |
D.3 Калибровка
Процесс калибровки преследует следующие цели:
a) описать все параметры таким образом, чтобы дать возможность команде, занимающейся оценкой УПБ, сделать объективное заключение, основанное на характеристиках объекта;
b) обеспечить соответствие выбранного для данного объекта УПБ корпоративному критерию риска и обеспечить при определении УПБ учет возможного риска со стороны других источников;
c) обеспечить проверку процесса выбора параметров.
Калибровка графа риска - это процесс присвоения численных значений параметрам графа риска. При этом формируется базис для оценки существующего риска процесса и оказывается возможным определить требуемую полноту безопасности рассматриваемой функции безопасности ПСБ. Каждому параметру присваивается диапазон значений, таких, что, будучи примененными в комбинации, они позволяют получить количественную оценку риска, существующего в отсутствие данной функции безопасности. Так, устанавливается мера степени доверия функции безопасности ПСБ. Граф риска связывает определенные комбинации параметров риска с УПБ. Связь между комбинациями параметров риска и УПБ устанавливается путем рассмотрения величины допустимого риска, связанного с конкретной опасностью. В приложении I см. описание процесса калибровки (I.2 и I.4.7).