Dernière modification: 27/02/2024
Introduction
Dans les articles précédents, nous avons exploré le paramètre PFDavg : probabilité moyenne de défaillance à la demande. Il est utilisé pour indiquer la fiabilité d’un système instrumenté de sécurité fonctionnant en mode de Faible Sollicitation. Nous allons maintenant explorer le domaine des Systèmes de commande relatives à la sécurité et fonctionnant en mode de Forte Sollicitation. Le paramètre utilisé est défini comme la Probabilité de défaillance par heure et l’acronyme est PFH.
À vrai dire, il y a une certaine confusion autour de ce paramètre. Cela est dû à son utilisation dans la norme ISO 13849-1. Jusqu’à la troisième édition (2015), la norme utilisait l’acronyme PFHD défini comme « probabilité moyenne de défaillance dangereuse par heure« . Cette définition n’était pas correcte car la PFH est une fréquence et non une probabilité. Elle a été modifiée dans la quatrième édition de 2023. Sa définition est désormais alignée sur les séries CEI 61508 et CEI 62061 (voir plus loin dans cet article).
Il PFH
Le point de départ du calcul de la PFH est la Fréquence de Défaillance. Ci-après ses définitions [29] :
[ISO/TR 12489] 3.1 Concepts de base de la fiabilité
3.1.22 Fréquence de défaillance (ou intensité de défaillance inconditionnelle) w(t). Probabilité conditionnelle par unité de temps que l’élément tombe en panne entre t et t+dt, à condition qu’il ait fonctionné au moment 0
en mode de Forte Sollicitation, la valeur de non-fiabilité utilisée est la Fréquence Moyenne de Défaillance. Voici ses définitions [29] :
[ISO/TR 12489] 3.1 Concepts de base de la fiabilité
3.1. fréquence moyenne de défaillance . Valeur moyenne de la fréquence de défaillance dépendante du temps sur un intervalle de temps donné.
La fréquence moyenne de défaillance est également appelée « probabilité de défaillance par heure » (PFH) dans les normes relatives à la sécurité fonctionnelle des systèmes instrumentés de sécurité :
Cependant, le terme correct pour PFH est « fréquence moyenne de défaillance« . C’est la raison pour laquelle, dans la nouvelle édition de la CEI 62061, la PFH est définie comme suit [12] :
[IEC 62061] 3.2 Termes et définitions
3.2.29 fréquence moyenne de défaillance dangereuse par heure PFH ou PFHD. fréquence moyenne de défaillance dangereuse d’un SCS pour réaliser la fonction de sécurité spécifiée pendant une période donnée où T est la durée de vie totale du système.
Où :
- λA : est le taux de défaillance du composant
- μA : est le taux de restauration du composant. Veuillez considérer que le taux de restauration a les mêmes propriétés mathématiques que le taux de défaillance.
Puisque le modèle inclut la transition de restauration, le système est considéré comme réparable ; en d’autres termes, il peut être ramené à un « état neuf » après une réparation ou un test d’épreuve. En général, l’intensité de défaillance inconditionnelle w(t) est une courbe en dents de scie tandis que f(t) est décroissante et va jusqu’à 0 lorsque t va à l’infini.
En considérant les données suivantes (exemple tiré de [29] Annexe C) :
- λA = 510-4 [h-1]
- μA = 0,01 [h-1]
- τ = 2160 h
les graphiques sont les suivants :
