Spurious Trip

แสดงความเห็นโดยpongsakorn monturatเขียนแล้วในไม่มีหมวดหมู่

Spurious trip (หรือ Nuisance trip, False trip, False alarm) คือ การที่ระบบฟังก์ชันความปลอดภัย (Safety Instrumented Function – SIF) ทำงานหรือสั่งหยุดกระบวนการผลิตโดยไม่ได้ตั้งใจ และไม่ได้มีสภาวะอันตราย (Demand) เกิดขึ้นจริงในกระบวนการผลิต

เหตุการณ์ลักษณะนี้มักเป็นผลพวงมาจาก “ความล้มเหลวแบบปลอดภัย” (Safe failure) หรือ “ความล้มเหลวแบบเปิดเผย” (Overt failure) ของอุปกรณ์ในระบบความปลอดภัย

สาเหตุหลักที่ทำให้เกิด Spurious trip ได้แก่:

  • การส่งสัญญาณเตือนผิดพลาด (False demands): ระบบเซนเซอร์อาจตีความสภาวะแวดล้อมบางอย่างผิดพลาดว่าเป็นเหตุฉุกเฉิน เช่น เครื่องตรวจจับเปลวไฟ (Flame detector) ที่อ่านค่าแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบบนฉนวนหรือแสงจากการเชื่อมโลหะว่าเป็นไฟไหม้
  • ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์และระบบสนับสนุน (Hardware and Utility failures): การชำรุดของอุปกรณ์ภายใน หรือการสูญเสียระบบสนับสนุน (เช่น ไฟฟ้าดับ, ลมหรือระบบไฮดรอลิกสูญเสียความดัน) มักทำให้ระบบที่ออกแบบมาแบบ Fail-safe (เช่น วาล์วที่ต้องจ่ายไฟเพื่อเปิด) ปิดตัวลงโดยอัตโนมัติและทำให้เกิดทริป
  • ความล้มเหลวเชิงระบบ (Systematic faults): เกิดจากข้อผิดพลาดในซอฟต์แวร์, การติดตั้งผิดพลาด, การสอบเทียบ (Calibration) อุปกรณ์ไม่ถูกต้อง หรือการระบุสเปกที่ไม่เหมาะสม
  • ความล้มเหลวแบบอันตรายที่ระบบตรวจพบได้ (Dangerous Detected failures – DD): ในบางกรณีเมื่อระบบวิเคราะห์ตัวเอง (Diagnostics) และพบว่ามีอุปกรณ์ด้านความปลอดภัยเสีย ระบบอาจถูกตั้งค่าให้สั่งทริปทันทีเพื่อความปลอดภัย

Spurious Trip Calculation

การคำนวณอัตราการเกิดทริปหลอก (Spurious Trip Rate หรือ STR) ซึ่งเป็นการที่ระบบสั่งหยุดการทำงานของกระบวนการโดยไม่มีอันตรายเกิดขึ้นจริง จะคำนวณจาก อัตราความล้มเหลวแบบปลอดภัย (Safe Failure Rate: λS​) ของอุปกรณ์แต่ละชิ้นในระบบ

โดยหลักการแล้ว การคำนวณ STR ของทั้งระบบ Safety Instrumented System (SIS) จะใช้วิธี นำค่า STR ของแต่ละส่วนย่อย (Subsystem) มารวมกัน

เมื่อได้ค่ารวมแล้ว สามารถนำไปแปลงเป็นระยะเวลาเฉลี่ยที่จะเกิดการทริปหลอก หรือ MTTFspurious (Mean Time To Failure Spurious)

อีกหนึ่งตัวแปรสำหรับคำนวณ STR คือ เรื่องสถาปัตยกรรม (Architecture) โดยมีสูตรการคำนวนและความหมายตามตารางข้างล่าง

โดย MTTR คือ Mean Time To Restoration หรือ Mean Time To Repair โดยหมายถึงระยะเวลาเฉลี่ยในการซ่อมแซมหรือระยะเวลาเฉลี่ยในติดตั้งและฟิ้นฟูระบบ

หากต้องการความแม่นยำสูงขึ้น จะต้องนำปัจจัยการเกิดความล้มเหลวร่วม (Common Cause Factor: β) มาคำนวณด้วย เช่น ในระบบ 2oo3 จะเปลี่ยนสูตรเป็น

ตัวอย่างการคำนวน

ข้อมูลของอุปกรณ์ต่างๆ

  • Sensor: Architecture = 1oo2, λS​ = 0.15/year, β = 10%
  • Logic Solver: Architecture = 1oo1, λS = 0.05/year
  • Final Element (SOV valve): Architecture = 1oo2, λS = 0.4/year, β = 10%

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณ STR ของ Sensor

STR(Sensor) = 2*(1-0.1)*0.15 + 0.1*0.15 = 0.285/year

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณ STR ของ Logic Solver

STR(Logic_Solver) = 0.05/year

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณ STR ของ Final Element

STR(Sensor) = 2*(1-0.1)*0.4 + 0.1*0.4 = 0.76/year

ขั้นตอนที่ 4: รวมค่าทั้งระบบ

STR(System) = STR(Sensor)+STR(Logic Solver)+STR(Final Element) = 0.285+0.05+0.76 =1.095/year (หมายความว่าระบบนี้มีโอกาสทริปหลอกประมาณปีละ 1 ครั้ง)