ГЛАВА 13. Метрологическое обеспечение контроля состояния сложных технических систем

Лекционный материал

Основные положения и правила метрологического обеспечения контроля состояния сложных технических систем (далее- СТС) в условиях возникновения техногенных аварий и катастроф, а также в условиях, предшествующих этим чрезвычайным ситуациям и при устранении их последствий устанавливает ГОСТ 22.2.04-94 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях техногенные аварии и катастрофы. Метрологическое обеспечение контроля состояния сложных технических систем: основные положения и правила».

Стандарт распространяется на СТС, в которых может возникнуть источник чрезвычайной ситуации или чрезвычайная ситуация при воздействии внешнего источника.

В настоящем стандарте применяют следующие термины:

СТС: Техническая система (объект), представляющая собой совокупность взаимодействующих, функционально самостоятельных подсистем, предназначенных для достижения общей (конкретной) цели.

метрологическое обеспечение контроля состояния СТС: Установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений, выполняемых для обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях.

метрологическая экспертиза документации: Анализ и оценка технических решений по выбору измеряемых параметров, установлению требований к точности измерений, выбору методов и средств измерений, их метрологическому обслуживанию.

тренд; основная тенденция процесса: Закономерность, описывающая некоторый природный или антропогенный процесс. Тренд - аддитивная детерминированная (систематическая) составляющая процесса.

Метрологическое обеспечение контроля состояния СТС осуществляют в целях получения результатов измерений, испытаний и контроля, использование которых исключает или сво­дит к допустимому уровню риск принять неправильное решение или получить неверный управляющий сигнал в системах управле­ния для обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях.

Метрологическое обеспечение контроля состояния СТС должно быть основано на:

- положениях Закона Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений" и действующих нормативных документах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ);

- допущенных к применению единицах величин;

- государственных эталонах единиц величин;

- системе передачи размеров единиц величин от эталонов всем средствам измерений;

- применении средств измерений, типы которых утверждены Комитетом Российской Федерации по стандартизации, метрологии

и сертификации (Госстандарт России);

- осуществлении поверки применяемых средств измерений;

- применении аттестованных методик выполнения измерений;

- стандартных образцах состава и свойств веществ и материалов, аттестованных газовых смесях, аттестованных растворах;

- стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Основными задачами метрологических служб организаций и предприятий, изготавливающих и (или) эксплуатирующих СТС, являются:

- своевременное представление на поверку или поверка ( в случаях аккредитации на право поверки) средств измерений;

- организация и проведение аттестации методик выполнения измерений;

- организация и проведение метрологической экспертизы проектной, конструкторской и технологической документации, если такая экспертиза не проводилась в процессе проектирования СТС;

- надзор за состоянием и применением средств измерений, аттестованных методик выполнения измерений, соблюдением метрологических правил и норм, требований нормативных докуменов по обеспечению единства измерений.

Рекомендации по организации и проведению метрологической экспертизы проектной, конструкторской и технологической документации СТС и технических средств, используемых для обеспечения безопасности СТС, приведены в приложении А.

Номенклатура измеряемых величин, их номинальные значения и допускаемые отклонения должны быть обоснованы разработчиком СТС и обеспечивать оценивание параметров, полно и адекватно отражающих состояние и безопасность СТС, опа­сные факторы и воздействия на СТС, а также прогноз их изменений.

Требования к точности измерений устанавливают, исходя из необходимости исключения или снижения до допустимого уровня риска принять неправильное решение о состоянии СТС, о тренде определяющих параметров СТС, о размерах опасных факторов и воздействий на СТС или получить неверный управляющий сигнал в системах управления.

Требования к точности измерений устанавливают в виде пределов допускаемых значений погрешности измерений или в виде предела допускаемых значений среднего квадратического отклонения погрешности измерений. Указанные требования устанавливают к погрешности измерений, включающей все ее составляющие (методическую, инструментальную, вносимую оператором, вносимую при отборе и приготовлении пробы). Типичные составляющие погрешности измерений и причины, их вызывающие, приведены в приложении Б.

Требования к точности измерений устанавливают как для нормальных условий функционирования СТС, так и для условий техногенных аварий и катастроф, а также для условий, при которых ликвидируют их последствия.

Методики выполнения измерений должны обеспечивать требуемую точность измерений. Методики выполнения измерений должны быть аттестованы в соответствии с нормативными документами Госстандарта России. Аттестации подлежат алгоритмы обработки результатов наблюдений (алгоритмы преобразования результатов наблюдений в значения измеряемой величины), если эти алгоритмы не изложены в документе на аттестованную ме­тодику выполнения измерений. Методика аттестации алгоритма приведена в МИ 2174.

Применяемые средства измерений должны быть работоспособными в соответствии с требованиями, предъявляемыми к контролю СТС в нормальных условиях функционирования, в условиях техногенных аварий и катастроф и при ликвидации их последствий. Типы применяемых средств измерений, в том числе используемые в измерительных каналах информационно-измерительных систем (ИИС), измерительных вычислительных комплексов (ИВК) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), должны быть утверждены в по­рядке, установленном в ПР 50.2.009.

Измерительным каналом считают всю совокупность технических средств, используемых для измерений параметров СТС от точки "отбора" информации о параметре до шкалы, табло, экра­на дисплея, диаграммы регистрирующего прибора или распечатки на бланке.

Методы и средства поверки средств измерений должны обеспечивать заданные параметры методик поверки. Параметры методик поверки устанавливают исходя из критериев достоверности поверки. Критерии достоверности и параметры методик поверки устанавливают в проектной, конструкторской или технологической документации на СТС или технические средства, указанные в 4.5 настоящего стандарта, в соответствии с МИ 187 и МИ 188.

В соответствии с установленными параметрами методик поверки выбирают или разрабатывают соответствующие методы и средства поверки.

Дополнительная информация, возникающая за счет функциональной связи измеряемых параметров СТС, должна быть использована для контроля работоспособности средств измерений и измерительных каналов ИИС, ИВК и АСУ ТП в процессе функционирования СТС. Типичными видами взаимосвязи параме­тров, которые могут быть использованы для контроля работоспособности средств измерений и измерительных каналов, могут быть: баланс расходов в системе трубопроводов, связь давления и температуры газа в замкнутом объеме, расходные коэффициенты ( отношение количеств продукции на выходе и сырья на входе технологической установки) и т.п.

Приложение А (рекомендуемое)