Безопасность и надежность систем можно смоделировать и рассчитать

В Беларуси к обеспечению промышленной безопасности производственных объектов и техносферы предъявляются жесткие требования. В связи с этим системы газоснабжения, объекты атомной энергетики, металлургическое производство, предприятия химической промышленности и другие нуждаются в расчете их надежности и безопасности. Такие сведения будут полезны при проектировании, реконструкции и техническом перевооружении промышленных объектов, анализе промышленной безопасности в эксплуатирующих организациях, разработке мер, направленных на улучшение состояния промышленной безопасности, предотвращение ущерба окружающей среде и снижение риска угрозы жизни и здоровью людей.

О новой информационной технологии автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета вероятностных показателей надежности, стойкости, живучести, безотказности и технологического риска сложных высокоразмерных систем рассказывает директор Белорусской инжиниринговой компании Севзапмонтажавтоматика» (СООО «БИК СЗМА») Юрий Шляхтов.

- Юрий Валентинович, на чем основана новая технология?

- Теоретической и методологической основой оценки техногенных рисков структурно-сложных систем является разработанный в 80-х годах XXвека в Ленинграде общий логико-вероятностный метод системного анализа, в котором используется специальный графический аппарат описания структур свойств надежности, безопасности исследуемых систем – схемы функциональной целостности (СФЦ).

Но во многих прикладных областях анализ систем не применяется из-за непреодолимой громоздкости процессов построения математических моделей реальных объектов и процессов. Комплексно решить проблему автоматизации построения нескольких видов математических моделей систем позволил логико-вероятностный метод. Наибольший эффект от применения технологии автоматизированного моделирования наступает, когда из-за большой сложности и высокой размерности исследуемой системы построить ее математическую модель старыми, ручными методами становится невозможным.

Задача создания новой информационной технологии автоматизированного структурно-логического моделирования (АСМ) и разработки ряда образцов программных компонентов АСМ решалась в Санкт-Петербурге специалистами ОАО «Специализированная инжиниринговая компания Севзапмонтажавтоматика» (ОАО «СПИК СЗМА»), прежде всего профессором А.С. Можаевым, начиная с 1983 г.

Для выполнения проектной оценки надежности и безопасности разрабатываемых АСУТП в 2002 г. ОАО «СПИК СЗМА» был создан базовый образец универсального программного комплекса автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета показателей надежности и безопасности АСУТП большой размерности и высокой структурной сложности, аттестованный Ростехнадзором РФ и зарегистрированный под названием ПК «АРБИТР». В Беларуси опыт работы с данным программным комплексом имеют специалисты СООО «БИК СЗМА».

- Где комплекс может использоваться?

- «АРБИТР» предназначен для автоматизированного моделирования и расчета показателей надежности структурно-сложных систем, включая объекты использования атомной энергии (ОИАЭ) и другие опасные производственные объекты (ОПО), а также для автоматизированного моделирования и расчета вероятностей возникновения (невозникновения) аварийных ситуаций и аварий ОПО, включая ОИАЭ.

 - Как применять программный комплекс?

- Общая методика практического применения комплекса «АРБИТР» состоит из трех основных этапов. Сначала разрабатывается структурная модель исследуемого свойства (блок-схема, граф связности, дерево отказов, дерево событий и т.п.), которая представляется в виде схемы функциональной целостности. Затем осуществляется ввод в ПК «АРБИТР» подготовленных исходных данных. Наконец, выполняется автоматическое построение математических моделей и расчет показателей исследуемого свойства системы. Полученные результаты автоматизированного моделирования и расчетов используются для выработки и обоснования управленческих решений в области обеспечения надежности, безопасности и технического риска исследуемых систем, а также подготовки отчетной документации.

- На каких белорусских предприятиях внедрен данный программный комплекс?

- В соответствии с рекомендациями прошедшего в июле 2003 г. заседания Научно-технического совета Проматомнадзора РБ об апробировании ПК для расчета надежности систем противоаварийной защиты (ПАЗ) такие работы выполнены для существующих систем ПАЗ и АСУТП, имеющих наиболее важное значение с точки зрения безопасности технологических процессов для Мозырского НПЗ.

Оценка надежности проводилась для проверки правильности существующих проектных решений по обеспечению требуемого уровня надежности АСУТП. При этом рассчитывались и сравнивались показатели надежности существующих систем с требованиями «Общих правил взрывобезопасности химических производств и объектов» Республики Беларусь.

- И каковы результаты?

- Об этом главный приборист Мозырского НПЗ В.Н. Садов сказал так: «В связи с реконструкцией производств на белорусских предприятиях внедряются новые сложные АСУТП, системы дорогостоящие, от 1-2,5 миллиона долларов. Программный комплекс - один из реальных инструментов для оценки правильности выбранной структуры системы. От правильности структуры зависит цена системы - это сотни тысяч долларов на систему. Но эти работы надо проводить не тогда, когда система закуплена, а на стадии проектирования и тендера. Тогда будет эффект. Лучше, чтобы такие работы могла проводить местная, белорусская организация». Таковой является «БИК СЗМА».

- Каковы перспективы усовершенствования программы?

- В настоящее время ОАО "СПИК СЗМА" и группа компаний приступили к организации совместных работ по развитию и адаптации базовой версии программы к различным предметным областям моделирования и анализа рисков опасных производственных объектов, объектов использования атомной энергии. Разрабатывается методические пособия по использованию ПК «АРБИТР» в учебной и исследовательской деятельности вузов.

Подготовила Юлия Инышева