ГОСТ Р 70142-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ

Расчет и оценка надежности и безопасности на этапе проектирования

Pipeline valves. Calculation and evaluation of reliability and safety at the stage of design

ОКС 23.060

Дата введения 2023-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "НПФ "ЦКБА")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 259 "Трубопроводная арматура и сильфоны"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июня 2022 г. N 456-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов по трубопроводной арматуре.

Настоящий стандарт разработан на основе многолетнего применения РД 24-207-06-90 и СТ ЦКБА 008, созданных специалистами АО "НПФ "ЦКБА".

Проблема расчета и оценки надежности и безопасности на этапе проектирования стоит перед разработчиками и заказчиками трубопроводной арматуры. Решение этой задачи обеспечивает возможность определения вероятности безотказной работы арматуры, которая должна учитываться проектантом системы (объекта), в составе которого будет эксплуатироваться арматура, при количественной оценке риска системы (объекта). Значение риска системы (объекта) позволяет определить допустимую вероятность отказа арматуры с учетом последствий отказа.

Это повышает безопасность персонала, населения и окружающей среды, а также безаварийную работу арматуры в течение всего срока ее эксплуатации.

Настоящий стандарт создан группой специалистов АО "НПФ "ЦКБА" Ю.И.Тарасьевым, О.А.Токмаковым, С.Н.Дунаевским с учетом опыта проектирования, изготовления, эксплуатации, а также проведения расчетов по надежности и безопасности трубопроводной арматуры.

Настоящий стандарт может быть применим для предприятий и организаций, занимающихся проектированием и изготовлением трубопроводной арматуры.

Дополнительную информацию по вопросам, затронутым в стандарте, можно получить по электронной почте info@ckba.ru.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру (далее - арматура) всех видов и типов, применяемую на производственных объектах всех отраслей промышленности, и устанавливает методику расчета и оценки значений показателей надежности (безотказности и долговечности) и показателей безопасности (назначенных показателей) арматуры, ее узлов и приводных устройств к ней на этапе проектирования.

Настоящий стандарт разработан в соответствии с ГОСТ 27.301.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.2.063 Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности

ГОСТ 27.301 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения

ГОСТ 27.310 Надежность в технике. Анализ видов последствий и критичности отказов. Основные положения

ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 24856 Арматура трубопроводная. Термины и определения

ГОСТ Р 2.105 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ Р 27.013-2019 (МЭК 62308:2006) Надежность в технике. Методы оценки показателей безотказности

ГОСТ Р 27.102 Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения

ГОСТ Р 27.303 (МЭК 60812:2018) Надежность в технике. Анализ видов и последствий отказов

ГОСТ Р 50779.21-2004 Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение

ГОСТ Р 54123 Безопасность машин и оборудования. Термины, определения и основные показатели безопасности

ГОСТ Р 55019-2012 Арматура трубопроводная. Сильфоны многослойные металлические. Общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27.301, ГОСТ 16504, ГОСТ 24856, ГОСТ Р 27.102, ГОСТ Р 54123, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 оценка надежности и безопасности арматуры: Процедура сравнения качественных и количественных значений показателей надежности и показателей безопасности арматуры с требуемыми значениями этих показателей.

3.1.1.1 качественная оценка надежности и безопасности арматуры: Процедура итеративного анализа методами анализа видов и последствий отказов (АВПО) и анализа видов, последствий и критичности отказов (АВПКО) вероятности возникновения и тяжести последствий потенциальных отказов узлов и деталей арматуры и сравнения их значений с требуемыми значениями этих показателей для принятия мер по снижению риска критических отказов арматуры.

3.1.1.2 количественная оценка надежности и безопасности арматуры: Процедура определения количественных значений показателей надежности и безопасности арматуры с использованием расчетных методов и сравнения их значений с требуемыми значениями этих показателей для принятия мер по снижению риска критических отказов арматуры.

3.1.2 показатели безопасности арматуры: Показатели, характеризующие состояние арматуры, при котором вероятность возможного критического отказа арматуры, в период требуемого (назначенного) срока службы (ресурса), имеет допустимое значение и отсутствует возможность нанесения вреда жизни или здоровью людей в результате их контакта с арматурой или рабочей средой при безотказной работе арматуры.

Примечание - Показатели безопасности арматуры включают: назначенный срок службы, назначенный ресурс, вероятность безотказной работы по отношению к критическим отказам, коэффициент оперативной готовности (для арматуры, работающей в режиме ожидания).

3.1.3 деградационный отказ: Отказ, возникший по причине, связанной с естественными процессами старения, изнашивания, коррозии, усталости и т.п. объекта или его составных частей при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации объекта.

3.1.4 средняя наработка на отказ: Отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию количества его отказов в течение этой наработки.

3.1.5 отказы арматуры по общей причине: Отказы арматуры, возникающие вследствие одного отказа или ошибки персонала, или внешнего, или внутреннего воздействия, или иной внутренней причины.

Примечания

1 Внутренние воздействия или причины - воздействия, возникающие при исходных событиях аварий, включая ударные волны, струи, летящие предметы, изменение параметров среды (давления, температуры, химической активности и т.п.), пожары и т.п., конструктивные, технологические и прочие внутренние причины.

2 Внешние воздействия - воздействия характерных для площадки атомной станции (АС) природных явлений и деятельности человека, например, землетрясения, высокий и низкий уровень наземных и подземных вод, ураганы, аварии на воздушном, водном и наземном транспорте, пожары, взрывы на прилегающих к АС объектах и т.п.

3.1.6 принцип единичного отказа: Принцип, в соответствии с которым система должна выполнять заданные функции при любом, требующем ее работы, исходном событии и при независимом от исходного события отказе одного любого из активных деталей (узлов) или пассивных деталей (узлов), имеющих механические движущиеся части.

3.1.7 системы [детали, узлы] безопасности: Системы (детали, узлы), предназначенные для выполнения функций безопасности.

3.1.8 системы [детали, узлы], важные для безопасности: Системы (детали, узлы) безопасности, а также системы (детали, узлы) нормальной эксплуатации, отказы которых нарушают нормальную эксплуатацию АС или препятствуют устранению отклонений от нормальной эксплуатации и могут приводить к проектным и запроектным авариям.

3.1.9 системы [детали, узлы] независимые: Системы (детали, узлы), для которых отказ одной системы (детали, узлы) не приводит к отказу другой системы (детали, узлы).

3.1.10 системы [детали, узлы] нормальной эксплуатации: Системы (детали, узлы), предназначенные для осуществления нормальной эксплуатации.

Примечание - Термины и определения по 3.1.5-3.1.10 с соответствующими примечаниями определяют дополнительные или специальные требования к арматуре для АС.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

     4 Общие положения

4.1 Расчет и оценку показателей надежности и безопасности арматуры при проектировании осуществляют в два этапа:

- этап 1 - качественная оценка надежности и безопасности арматуры путем итеративного анализа методами АВПО и АВПКО вероятности возникновения и тяжести последствий потенциальных отказов узлов и деталей арматуры и сравнения их значений с требуемыми значениями этих показателей. Этап завершается выбором оптимального конструктивного исполнения проектируемой арматуры, отвечающего требованиям надежности и безопасности;

- этап 2 - количественная оценка (расчет) надежности и безопасности конструктивного исполнения проектируемой арматуры, выбранного по результатам 1-ого этапа. Расчет надежности и безопасности арматуры заключается в определении значений показателей надежности и показателей безопасности арматуры, с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности и безопасности деталей (узлов) арматуры, по данным о надежности и безопасности аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета. Результаты расчета сравнивают с требуемыми значениями этих показателей.

Этап 2 завершается получением количественных значений показателей надежности и безопасности арматуры для включения их в техническую документацию, с последующим подтверждением на приемочных испытаниях в процессе постановки на производство.

4.2 Оценку надежности арматуры на этапе проектирования проводят с целью:

- сравнения различных вариантов конструкции арматуры;