Studie nebezpečí a provozuschopnosti - Hazard and operability study

A studie nebezpečnosti a provozuschopnosti (HAZOP) je strukturované a systematické zkoumání složitého plánovaného nebo stávajícího procesu nebo operace za účelem identifikace a vyhodnocení problémů, které mohou představovat rizika personálu nebo vybavení. Záměrem provedení HAZOP je zkontrolovat návrh, aby se zjistily konstrukční a technické problémy, které by jinak nebyly nalezeny. Tato technika je založena na rozdělení celkového komplexního designu procesu na několik jednodušších sekcí nazývaných „uzly“, které jsou poté jednotlivě přezkoumány. Provádí jej vhodně zkušený multidisciplinární tým (HAZOP) během řady setkání. Technika HAZOP je kvalitativní a jejím cílem je stimulovat představivost účastníků k identifikaci potenciálu nebezpečí a problémy s provozuschopností. Struktura a směr jsou dány procesu kontroly uplatněním standardizovaných výzev průvodce slovem na kontrolu každého uzlu. Příslušná mezinárodní norma[1] požaduje, aby členové týmu projevovali „intuici a dobrý úsudek“ a aby se schůzky konaly v „ovzduší pozitivního myšlení a upřímné diskuse“.

Technika HAZOP byla původně vyvinuta v šedesátých letech minulého století k analýze hlavních chemických procesních systémů, ale od té doby byla rozšířena do dalších oblastí, včetně těžebních operací a dalších typů procesních systémů a dalších složitých systémů, jako jsou jaderná elektrárna provoz a vývoj softwaru. Používá se také jako základ pro kontrolu dávkových procesů a provozních postupů.

Metoda

Tato metoda se aplikuje na složité „procesy“, pro které jsou k dispozici dostatečné konstrukční informace, u nichž je nepravděpodobné, že by se významně změnily. Tento rozsah údajů by měl být výslovně identifikován a považován za základ „záměru návrhu“ pro studii HAZOP. Například obezřetný designér povolí předvídatelné variace v rámci procesu vytváření větší návrhové obálky, než jsou jen základní požadavky, a HAZOP bude hledat způsoby, jak to nemusí stačit.

Pro procesy rostlin, uzly jsou vybrány tak, aby pro každého smysluplné záměr návrhu lze specifikovat a jsou běžně označeny na schéma potrubí a přístrojového vybavení (P & ID) a vývojový diagram procesu (PFD). Rozsah každého uzlu by měl odpovídat složitosti systému a rozsahu rizik, která by mohl představovat. Bude však také nutné vyvážit mezi „příliš velkým a složitým“ (méně uzlů, ale členové týmu nemusí být schopni uvažovat o problémech v celém uzlu najednou) a „příliš malým a jednoduchým“ (mnoho triviálních a opakujících se uzlů) , z nichž každý musí být přezkoumán samostatně a zdokumentován).

Pro každý uzel zase tým HAZOP používá seznam standardizovaných průvodních slov a parametrů procesu k identifikaci potenciálu Odchylky z konstrukčního záměru. Pro každou odchylku tým identifikuje proveditelnost Příčiny a pravděpodobně Důsledky poté rozhodne (v případě potřeby s následnou analýzou rizik), zda jsou stávající záruky dostatečné, nebo zda Akce instalace dalšího zabezpečení je nezbytná ke snížení rizik na přijatelnou úroveň.

Pro celkový úspěch kontroly je rozhodující stupeň přípravy na HAZOP - „zmrazené“ konstrukční informace poskytované členům týmu s časem, aby se seznámili s procesem, přiměřený harmonogram povolený pro výkon HAZOP, ustanovení nejlepších členů týmu pro jejich roli. Ti, kdo plánují HAZOP, by měli vzít v úvahu rozsah kontroly, počet uzlů, které mají být zkontrolovány, poskytnutí dokončených návrhových výkresů a dokumentace a nutnost udržovat výkonnost týmu v prodlouženém časovém rámci. Členové týmu možná budou muset během tohoto období provádět některé ze svých běžných úkolů a členové týmu HAZOP mohou mít tendenci ztrácet pozornost, pokud jim nebude poskytnut dostatek času na osvěžení jejich mentálních schopností.

Týmová setkání by měla být řízena nezávislým, vyškoleným HAZOP Facilitátorem, který je odpovědný za celkovou kvalitu kontroly, v partnerství s vyhrazeným Scribe, který schůzky minutuje. „Úspěch studie HAZOP silně závisí na bdělosti a koncentraci členů týmu, a proto je důležité, aby sezení měla omezenou dobu trvání a aby mezi nimi byly přiměřené intervaly. Jak je těchto požadavků dosaženo, je v konečném důsledku odpovědností vedoucí studie. “ [1]

Pro středně velké chemické závody, kde je celkový počet položek, které je třeba zvážit, 1200 (položky zařízení a potrubí nebo jiné převody mezi nimi), by bylo zapotřebí asi 40 takových setkání.[2] Na schůzkách jsou nyní k dispozici různé softwarové programy.

Průvodce slovy a parametry

Za účelem identifikace odchylek tým aplikuje (systematicky, v pořádku [A]) sada Nápověda ke každému uzlu v procesu. Pro rychlou diskusi nebo pro zajištění úplnosti může být užitečné výslovně považovat za vhodné parametry které se vztahují na záměr návrhu. Jedná se o obecná slova jako průtok, teplota, tlak, složení. Současný standard[1] konstatuje, že by měla být zvolena slova průvodce, která jsou vhodná pro studii a nejsou příliš konkrétní (omezující myšlenky a diskuse) ani příliš obecná (umožňující ztrátu pozornosti). Poměrně standardní sada vodicích slov (uvedena jako příklad v tabulce 3 [1]) je následující:

Průvodce slovoVýznam
NE NEBO NEÚplná negace záměru návrhu
VÍCEKvantitativní nárůst
MÉNĚKvantitativní pokles
STEJNĚ JAKOKvalitativní úprava / zvýšení
ČÁSTKvalitativní modifikace / snížení
ZVRÁTITLogický opak záměru designu
JINÉ NEŽ / MÍSTOKompletní střídání
BRZYRelativní k hodinovému času
POZDĚRelativní k hodinovému času
PŘEDVztahující se k objednávce nebo pořadí
POVztahující se k objednávce nebo sekvenci

(Posledních pět vodicích slov je použitelných pro dávkové nebo postupné operace.) Pokud je vodicí slovo významně použitelné pro parametr, např. ŽÁDNÝ PRŮTOK, VÍCE TEPLOTY, jejich kombinace by měla být zaznamenána jako věrohodná potenciální odchylka (od konstrukčního záměru), která vyžaduje kontrolu.

Studie typu HAZOP lze také provést zvážením příslušných vodicích slov a identifikací prvků, na které se vztahují[1] nebo zvážením parametrů asociovaných s rostlinnými prvky a systematickým používáním vodicích slov na ně; ačkoli tento poslední přístup není v příslušné normě zmíněn, jeho příklady výstupu zahrnují studii (B3) zaznamenanou tímto způsobem.[1] Následující tabulka poskytuje přehled běžně používaných dvojic vodicích slov - parametrů a jejich běžné interpretace.

Parametr / vodicí slovoVíceMéněŽádnýZvrátitStejně jakoČástJiný než
Tokvysoký průtoknízký průtokžádný tokzpětný tokodchylka koncentracekontaminaceodchylný materiál
Tlakvysoký tlaknízký tlakvakuumdelta-pexploze
Teplotavysoká teplotanízká teplota
Úroveňvysoká úroveňnízká úroveňžádná úroveňjinou úroveň
Časpříliš dlouho / příliš pozděpříliš krátké / příliš brzykrok sekvence přeskočenzpětchybějící akcedalší akcešpatný čas
Míchánírychlé míchánípomalé mícháníbez míchání
Reakcerychlá reakce / útěkpomalá reakcežádná reakcenežádoucí reakce
Spuštění / vypnutípříliš rychlepříliš pomalýzmeškané akcešpatný recept
Vypouštění / Odvzdušněnípříliš dlouhomoc krátkýžádnýodchylný tlakšpatné načasování
Inertizujícívysoký tlaknízký tlakžádnýkontaminacešpatný materiál
Selhání nástroje (vzduch přístroje, napájení)selhání
Selhání DCS [b]selhání
Údržbažádný
Vibracepříliš nízkápříliš vysokážádnýšpatná frekvence

Jakmile budou zjištěny příčiny a důsledky potenciálních nebezpečí, může být studovaný systém upraven tak, aby se zvýšila jeho bezpečnost. Upravený design by pak měl podléhat dalšímu HAZOP, aby se zajistilo, že nebyly přidány žádné nové problémy. [C]

The technika lze také použít tam, kde informace o designu nejsou plně k dispozici, což může být užitečné při eliminaci alternativních návrhů, než do nich bude investováno příliš mnoho času. Je-li však požadováno, aby návrh provedl HAZOP, aby splňoval legislativní nebo regulační požadavky, nelze považovat takové „rané“ setkání za splnění tohoto požadavku.

„Termín HAZOP je často spojován v obecném smyslu s nějakou jinou technikou identifikace nebezpečí. Použití termínu s takovými technikami je považováno za nevhodné a je z tohoto dokumentu vyloučeno.“[1]

tým

Studie HAZOP je týmová práce. Tým by měl být co nejmenší v souladu s jeho příslušnými dovednostmi a zkušenostmi [d] Minimální velikost týmu 4[1]-5 [3] je doporučeno. Ve velkém procesu proběhne mnoho schůzek HAZOP a jednotlivci v týmu se mohou změnit, protože jsou vyžadováni různí specialisté a zástupci pro různé role. Může být zapojeno až 20 osob[4] ale doporučuje se, aby tým nepřekročil 7[1]-8[3] kdykoli (větší tým dosáhne pomalejšího postupu, což výrazně zvýší náklady). Každý člen týmu by měl mít definitivní roli následovně [1] Mějte na paměti, že je třeba se vyhnout duplikaci rolí (např. Zástupci klienta, dodavatele a projektového managementu):

názevRoleKomentář
Vedoucí studie / předseda / facilitátor

(Účastník na plný úvazek)

Spravovat týmové schůzkyNěkdo se zkušenostmi s předními HAZOPy, který je s tímto typem procesu obeznámen, ale je nezávislý na konstrukčním týmu. Odpovídá za postup v řadě uzlů, moderování týmových diskusí, udržování přesnosti záznamu, zajištění jasnosti doporučených akcí a identifikaci vhodných osob.
Zapisovatel / tajemník / písař

(Účastník na plný úvazek)

Na minutu týmové schůzkyZdokumentovat příčiny, důsledky, ochranná opatření a opatření identifikované pro každou odchylku, zaznamenat závěry týmových diskusí (přesně, ale srozumitelně), [E] dokumentovat problémy a doporučení
Procesní designér / inženýr

(Účastník na plný úvazek)

Zastupování týmu, který proces navrhlPoskytnout podrobnosti o záměru návrhu nebo vysvětlit jakékoli další informace
Provozovatel / uživatel

(Účastník na plný úvazek)

Zastupování těch, kteří budou tento proces provozovat [F]Zvážit provoz a možné příčiny a důsledky odchylek

Zpochybnit jeho funkčnost procesu

Specialista na disciplínu / prodejce

(Účastník na částečný úvazek)

Poskytování odborného vedení týmu; např. Přístrojové vybavení, specialista na lidské faktory, vybavení třetích stranPoskytnout odborné technické znalosti, které tým nemá k dispozici, např. přístrojové řídicí systémy, analýza spolehlivosti člověka, návrh a provoz zařízení třetích stran (prodejce)
Správce

(Účastník na částečný úvazek)

Poskytování odborného vedení týmu v otázkách údržbyZvážit údržbu zařízení závodu a zpochybnit jeho udržovatelnost.

V dřívějších publikacích bylo navrženo, že vedoucím studie může být také zapisovatel[4] ale nyní se obecně doporučují samostatné role.

Využití počítačů a projekčních ploch může zlepšit záznam zápisů ze schůzky (tým může vidět, co je provedeno v minutách, a zajistit, aby to bylo přesné), zobrazení P & ID pro tým ke kontrole, poskytnutí doplňujících dokumentovaných informací týmu protokolování problémů bez HAZOP, které mohou nastat během kontroly, např opravy a vysvětlení výkresu / dokumentu. K dispozici je specializovaný software od několika dodavatelů, který podporuje zaznamenávání zápisů z jednání a sledování dokončení doporučených akcí.

Dějiny

Ačkoli se touto otázkou zabývalo několik společností, obecně se má za to, že tato technika pochází z divize těžkých organických chemikálií Imperial Chemical Industries (ICI), která byla tehdy významnou britskou a mezinárodní chemickou společností. Historie byla popsána Trevor Kletz[4][5] který byl bezpečnostním poradcem společnosti v letech 1968 až 1982, z čehož je vyňato následující.

V roce 1963 se tým 3 lidí setkal 3 dny v týdnu po dobu 4 měsíců, aby studovali design nového fenol rostlina. Začali technikou zvanou kritické vyšetření který požádal o alternativy, ale změnil to hledat odchylky. Metoda byla dále zdokonalena ve společnosti pod názvem studie provozuschopnosti, a stala se jeho třetí fází analýza rizik postup (první dva se provádějí ve fázích koncepčních a specifikačních), kdy byl vytvořen první podrobný návrh.

V roce 1974 nabídl Týdenní bezpečnostní kurz včetně tohoto postupu Institution of Chemical Engineers (IChemE) ve společnosti Teesside Polytechnic. Přijde krátce po Flixboroughova katastrofa, kurz byl plně obsazen, stejně jako v příštích několika letech. Ve stejném roce byl také publikován první příspěvek v otevřené literatuře.[6] V roce 1977 Asociace chemického průmyslu vydal průvodce.[7] Do této doby termín HAZOP nebyly použity ve formálních publikacích. První, kdo to udělal, byl Kletz v roce 1983, což byly v podstatě poznámky k kurzu (revidované a aktualizované) z kurzů IChemE.[4] Do této doby se studie nebezpečí a provozuschopnosti staly očekávanou součástí chemické inženýrství studijní kurzy ve Velké Británii.[4]

Viz také

Poznámky

  1. ^ Pokud jednotlivý člen týmu zjistí problém před dosažením příslušného vodícího slova, je možné zachovat přísné dodržování řádu; pokud většina týmu chce vyjmout diskusi mimo pořadí, nedojde k velké škodě, pokud tak učiní, za předpokladu, že vedoucí studie zajistí, že sekretářka nebude příliš zmatená a že všechna vodítka jsou (případně) adekvátně zohledněna
  2. ^ To se týká Distribuovaný kontrolní systém (DCS) pouze hardware; software (pokud není zvlášť pečlivě napsán) ​​musí být považován za schopný pokusu o nesprávnou nebo nevhodnou operaci čehokoli, co má pod kontrolou
  3. ^ tj. úpravy (a jejich možný účinek na jiné položky rostlin) by měly podstoupit re-HAZOP
  4. ^ a přidružení „Pokud systém navrhl dodavatel, měl by tým HAZOP obsahovat pracovníky jak dodavatele, tak klienta.“ [1]
  5. ^ např. není si jistý, k jakému závěru bylo dosaženo proti vodítku (nebo má podezření, že vedoucí studie jedno zmeškal)
  6. ^ Pokud podobný závod existuje, měli by být zastoupeni i jeho uživatelé

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k Britská norma BS: IEC61882: 2002 Studie nebezpečí a provozuschopnosti (studie HAZOP) - Průvodce aplikací British Standards Institution. „Tato britská norma reprodukuje doslovně IEC 61882: 2001 a implementuje ji jako národní normu Spojeného království.“
  2. ^ Swann, C. D. a Preston, M. L., (1995) Journal of Loss Prevention in the Process Industries, svazek 8, č. 6, str. 349–353 „Dvacet pět let HAZOPů“
  3. ^ A b Nolan, D.P. (1994) Aplikace hodnocení bezpečnosti HAZOP a What-If v ropném, petrochemickém a chemickém průmyslu. Nakladatelství William Andrew / Noyes. ISBN  978-0-8155-1353-7
  4. ^ A b C d E Kletz, T. A., (1983) HAZOP & HAZAN Poznámky k identifikaci a hodnocení rizik IChemE Rugby
  5. ^ Kletz, T., (2000) By Accident - život, který jim v průmyslu brání Publikace PVF ISBN  0-9538440-0-5
  6. ^ Lawley, H. G., (1974) Pokrok chemického inženýrství, svazek 70, č. 4 strana 45 „Studie provozuschopnosti a analýza rizik“ AIChE
  7. ^ Asociace chemického průmyslu (1977) Průvodce po studiích nebezpečí a provozuschopnosti

Další čtení