Ultima modifica: 26/02/2024
Introduzione
Negli articoli precedenti abbiamo esplorato il parametro PFDavg: Probabilità media di guasto su richiesta. Viene utilizzato per indicare l’affidabilità di un Safety Instrumented System (SIS) che opera in condizioni di bassa richiesta. Ora esploreremo il dominio dei Safety-Related Control System che operano in condizioni di alta richiesta. Il parametro utilizzato è definito come Probabilità di guasto all’ora e l’acronimo è PFH.
In realtà, c’è un po’ di confusione con questo parametro ed è dovuta al suo utilizzo nella norma ISO 13849-1, che fino alla terza edizione (2015) utilizzava l’acronimo PFHD definito come “probabilità media di guasto pericoloso per ora”. Questa definizione non era corretta, poiché il PFH è una frequenza e non una probabilità. La definizione è stata modificata nella quarta edizione del 2023 ed è ora allineata sia alla serie IEC 61508 che alla IEC 62061 (si veda più avanti in questo articolo).
Il PFH
Il punto di partenza per il calcolo del PFH è la frequenza di guasto. Di seguito la sua definizione [29]:
[ISO/TR 12489] 3.1 Basic Reliability concepts
3.1.22 Failure Frequency (or Unconditional Failure Intensity) w(t). Conditional probability per unit of time that the item fails between t and t+dt, provided that it was working at time 0
Nella modalità ad alta richiesta, il valore di inaffidabilità utilizzato è la Frequenza media dei guasti. Ecco la sua definizione [29]:
[ISO/TR 12489] 3.1 Basic Reliability concepts
3.1.23 average failure frequency . Average value of the time-dependent failure frequency over a given time interval
La frequenza media dei guasti è chiamata anche “Probabilità di guasto all’ora” (PFH) dagli standard relativi alla sicurezza funzionale dei sistemi strumentati di sicurezza:
Tuttavia, il termine corretto per PFH è Frequenza media di guasto. Per questo motivo, nella nuova edizione della norma IEC 62061, la PFH è definita come segue [12]:
[IEC 62061] 3.2 Terms and definitions
3.2.29 average frequency of a dangerous failure per hour PFH or PFHD. average frequency of dangerous failure of an SCS to perform a specified safety function over a given period of time where T is the overall life duration of the system.
Dove:
- λA: è il tasso di guasto del componente.
- μA: è il tasso di riparazione del componente. Si consideri che il tasso di riparazione ha le stesse proprietà matematiche del tasso di guasto.
Poiché il modello include la transizione di riparazione, il sistema è considerato riparabile; in altri termini, può essere riportato a uno “stato come nuovo” dopo una riparazione o un Test di verifica. In generale, la w(t) è una curva a denti di sega, mentre la f(t) è decrescente e va a 0 quando t va all’infinito.
Consideriamo i seguenti dati (esempio tratto da [29] Allegato C):
- λA = 510-4 [h-1]
- μA = 0,01 [h-1]
- τ = 2160 h
I grafici sono i seguenti:
