Анализ международных и российских стандартов в области надежности и риска машин и оборудования

Задачей анализа является установление связи, прямой или кос- венной, между динамично развивающимся и достаточно обширным рынком программных средств и системой стандартов, которые отно- сятся к вопросам надежности, риска и безопасности технологических (технических) систем на производстве [20]. По данным этого исследо- вателя возникла необходимость терминологического согласования та- ких терминов как «надежность», «риск», «безопасность» именно в области действия стандартов, а также оценки соответствия терминов,

определений и методов содержанию основных нормативных докумен- тов. Тем более, что во многих научных работах и нормативных доку- ментах часто встречаются сочетания «надежность и риск», «надеж- ность и безопасность», «риск и безопасность». Использование про- граммных методов в данном случае позволит свести к минимуму за- траты труда и времени на научные разработки.

Документом, регламентирующим основные понятия и термины в области надёжности, является ГОСТ 27.002-2015 «Надежность в тех- нике. Термины и определения». В этом документе надежность– это свойство объекта сохранять во времени способность выполнять тре- буемые функции в заданных режимах и условиях обслуживания, хра- нения и транспортирования объекта.

Безотказность:свойство объекта сохранять способность вы- полнять его функции в течение времени или в заданных режимах и условиях применения.

Ремонтопригодность:свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению состояния, в котором он способен выполнять требуемые функции, при техническом обслуживании и ремонтах.

Восстанавливаемость:свойство объекта восстанавливаться после отказа без ремонта. При этом для восстановления могут требо- ваться или не требоваться внешние воздействия. Для случая, когда внешние воздействия не требуются, может использоваться термин самовосстанавливаемость.

Долговечность:свойство объекта, заключающееся в его спо- собности выполнять требуемые функции в заданных режимах и усло- виях использования, технического обслуживания и ремонта до дости- жения предельного состояния.

Сохраняемость:свойство объекта сохранять способность к выполнению требуемых функций после хранения и (или) транспорти- рования при заданных сроках и условиях хранения и (или) транспор- тирования.

Готовность:свойство объекта находиться в состоянии, в кото- ром он может выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта в пред- положении, что все необходимые внешние ресурсы обеспечены. При этом готовность зависит от свойств безотказности, ремонтопригодно- сти и восстанавливаемости объекта.

Исправное состояние (исправность):состояние объекта, в ко- тором он соответствует всем требованиям, установленным в доку- ментации на него. Такое соответствие может быть определено как со-

стояние, в котором значения всех его параметров соответствуют тре- бованиям документации на этот объект.

Неисправное состояние (неисправность):состояние объекта, в котором он не соответствует хотя бы одному из требований, уста- новленных в документации на него. Несоответствие хотя бы одному из предъявляемых требований может быть определено как состояние, в котором значение хотя бы одного параметра объекта не соответст- вуют требованиям документации на него.

Работоспособное состояние:состояние объекта, в котором он способен выполнять требуемые функции. Оно может быть определе- но, например, как состояние объекта, в котором значения всех пара- метров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям, установленным в документации на этот объект. Отсутствие необходимых внешних ресурсов может препятст- вовать работе объекта, но это не влияет на его пребывание в работо- способном состоянии.

Неработоспособное состояние:состояние объекта, в котором он не способен выполнять хотя бы одну требуемую функцию по при- чинам, зависящим от него или из-за профилактического технического обслуживания.

Неработоспособное состояние определяется как состояние, в котором значение хотя бы одного из параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, не соответствует требо- ваниям документации на этот объект. Объект может быть способен выполнять одни функции и одновременно не способен выполнять дру- гие, в этом случае он находится в частично работоспособном со- стоянии– это примечание относится также и к термину.

Исправный объектвсегда работоспособен, неисправный объ- ект может быть и работоспособным, и неработоспособным. Работо- способный объект может быть исправен и неисправен, неработоспо- собный объект всегда неисправен. Это относится к терминам «ис- правность» или «неисправность объекта».

Предельное состояние:состояние объекта, когда его даль- нейшая эксплуатация недопустима, нецелесообразна, или восстанов- ление его работоспособного состояния невозможно или нецелесооб- разно. Недопустимость эксплуатации устанавливается оценкой рис- ков, тогда как нецелесообразность или невозможность восстановле- ния устанавливают различными способами.

Критерий предельного состояния:признак или совокупность признаков предельного состояния объекта, установленные в докумен- тации на него.

Эти признаки устанавливаются по мере эксплуатации объекта.

Опасное состояние:состояние объекта, в котором возникает недопустимый риск причинения вреда людям, или окружающей среде, существенных материальных потерь, и других неприемлемых послед- ствий. Опасное состояние может возникнуть как в результате отказа, так и в процессе работы объекта.

Техническое состояние:состояние объекта, характеризуемое совокупностью установленных в документации параметров, описы- вающих его способность выполнять требуемые функции в рассматри- ваемых условиях.

Предотказное состояние:состояние, имеющее повышенный риск отказа. Предотказное состояние может возникнуть как от внут- ренних процессов (причин), так и внешних воздействий на объект при его функционировании.

Критерий предотказного состояния:признаки этого состояния объекта.

Система технического обслуживания и ремонта:совокуп- ность взаимосвязанных средств, документации обслуживания, ремон- та, исполнителей, требуемых для поддержания, восстановления ра- ботоспособности объекта.

Техническое обслуживание (ТО):комплекс организационных мероприятий и технических операций, направленных на поддержание работоспособности (исправности) объекта и снижение вероятности его отказов при использовании по назначению, хранении и транспор- тировании. Основные виды ТО:

– плановое ТО(другие отраслевые названия: профилактиче- ское, регламентированное ТО, постановка на которое соответствует документации;

– внеплановое ТО(другие названия: корректирующее, нерег- ламентированное), если постановка осуществляется без предвари- тельного назначения.

Эти термины должны использоваться и при составлении доку- ментации на технологическое оборудование, а также инструкций и со- проводительных документов при подтверждении соответствия про- дукции требованиям ТР.

Количественным показателем риска аварии является техниче- ский риск. Он определяется как вероятностьотказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за опреде- ленный период функционирования опасного производственного объ- екта (ОПО). Это определение относится к производственному объекту как технической системе в состоянии отказа.

Анализ опасностей и оценки риска аварий на ОПО представляют совокупность научно-технических методов исследования опасностей возникновения, развития и последствий возможных аварий, вклю- чающую планирование работ, идентификацию опасностей аварий, оценку их риска, установление степени опасности аварий, разработку и корректировку мер по их снижению.

Состояние отказаклассифицируется как опасное, т.е. состоя- ние, при котором возникают некоторые потери (убытки) в производст- венной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, и могут нанести вред окружающей среде. Для идентификации рисков следует осуществлять систематическую проверку исследуемой сис- темы для своевременного определения и по возможности устранения типа (вида) неустранимых опасностей и способов (признаков) их про- явления. В настоящее время наиболее широко используются такие методы, как ведомости проверок работы и обзоры данных по эксплуа- тации. Также применяются методы исследования опасности (HAZOP), и анализ видов и последствий отказов – АВПО (FMEA). В программ- ных средствах идентификации риска в отечественной промышленно- сти используются средства, применяющие так называемую методоло- гию анализа древ неисправностей (FTA).

Количественная оценка риска по ГОСТ Р 51897-2011 – это про- цесс присвоения значений вероятности возможным последствиям риска. В описании методов оценки величины риска в ГОСТ Р 51901.1- 2002 отмечается, что при недостатке информации о системе или ее функционировании возможно использование количественного или ка- чественного ранжирования рисков специалистами или учеными, хо- рошо информированными в этой области.

Элементы процесса оценки величины риска включают в себя расчет частот появления (оценку вероятностей) и расчет последствий. Управление риском по ГОСТ Р 51897-2011 – это действия, осуществ- ляемые для выполнения решений в рамках менеджмента для сниже- ния степени риска. Иногда для обозначения этих действий используют термин «обработка риска», хотя последний больше относится к выбо- ру вида действий. Такими видами являются действия типа уменьше- ния риска и последствий, предотвращение риска и перенос риска.

Анализ и оценивание остаточного риска после реализации выполненных решений может также осуществляться как для опреде- ления достаточности реализованных действий, так и в рамках процес- са оценки риска.