Исследование опасностей и работоспособности - Hazard and operability study

А исследование опасности и работоспособности (HAZOP) - это структурированное и систематическое исследование сложного запланированного или существующего процесса или операции с целью выявления и оценки проблем, которые могут представлять риски к персоналу или оборудованию. Цель выполнения HAZOP - проанализировать проект, чтобы выявить проектные и инженерные проблемы, которые в противном случае могли бы не быть обнаружены. Методика основана на разбиении общей сложной конструкции процесса на ряд более простых разделов, называемых «узлами», которые затем рассматриваются индивидуально. Его проводит достаточно опытная многопрофильная группа (HAZOP) во время серии встреч. Методика HAZOP является качественной и направлена ​​на стимулирование воображения участников для выявления потенциальных возможностей. опасности и проблемы с работоспособностью. Структура и направление процесса обзора придаются путем применения стандартизированных подсказок со словом-руководством к обзору каждого узла. Соответствующий международный стандарт[1] призывает членов команды проявлять «интуицию и здравый смысл», а встречи должны проводиться в «атмосфере позитивного мышления и откровенного обсуждения».

Метод HAZOP был первоначально разработан в 1960-х годах для анализа основных химических технологических систем, но с тех пор был распространен на другие области, включая горнодобывающие работы и другие типы технологических систем, а также другие сложные системы, такие как атомная электростанция эксплуатация и разработка программного обеспечения. Он также используется в качестве основы для анализа пакетных процессов и рабочих процедур.

Метод

Этот метод применяется к сложным «процессам», для которых имеется достаточно информации о конструкции и которые вряд ли существенно изменятся. Этот диапазон данных должен быть четко определен и взят в качестве основы «проектного замысла» для исследования HAZOP. Например, благоразумный проектировщик допустит предсказуемые изменения в процессе, создавая более крупную конструкцию, чем просто базовые требования, и HAZOP будет искать способы, которыми этого может быть недостаточно.

Для завода процессов узлы выбираются так, чтобы для каждого значимого замысел дизайна могут быть указаны, и они обычно указываются на схема трубопроводов и КИПиА (P & ID) и Диаграмма процесса (ПФО). Размер каждого узла должен соответствовать сложности системы и величине опасностей, которые он может представлять. Однако также потребуется баланс между «слишком большим и сложным» (меньшее количество узлов, но члены команды могут быть не в состоянии рассматривать проблемы внутри всего узла одновременно) и «слишком маленьким и простым» (много тривиальных и повторяющихся узлов. , каждый из которых должен быть рассмотрен независимо и задокументирован).

Для каждого узла, в свою очередь, команда HAZOP использует список стандартизированных управляющих слов и параметров процесса для определения потенциальных Отклонения от замысла дизайна. Для каждого отклонения команда определяет возможные Причины и вероятно Последствия затем решает (с подтверждением последующим анализом рисков, если необходимо), достаточны ли существующие меры предосторожности или Действие для установки дополнительной защиты необходимо снизить риски до приемлемого уровня.

Степень подготовки к HAZOP имеет решающее значение для общего успеха проверки - членам группы предоставляется «замороженная» проектная информация со временем для ознакомления с процессом, адекватный график, позволяющий выполнить HAZOP, обеспечение лучших членов команды для своей роли. Те, кто планирует HAZOP, должны учитывать объем проверки, количество узлов, подлежащих проверке, предоставление готовых проектных чертежей и документации, а также необходимость поддерживать работу группы в течение длительного периода времени. Членам группы также может потребоваться выполнить некоторые из своих обычных задач в течение этого периода, и члены команды HAZOP могут терять концентрацию, если им не будет предоставлено достаточно времени для обновления своих умственных способностей.

Собраниями команд должен управлять независимый, обученный фасилитатор HAZOP, который отвечает за общее качество анализа, в партнерстве со специальным писцом для ведения протокола встреч. «Успех исследования HAZOP во многом зависит от бдительности и концентрации членов команды, и поэтому важно, чтобы занятия были ограниченными по продолжительности и чтобы были соответствующие интервалы между занятиями. Каким образом эти требования достигаются, в конечном итоге является обязанностью руководитель исследования ". [1]

Для химического завода среднего размера, на котором общее количество рассматриваемых вопросов составляет 1200 (элементы оборудования и трубопроводы или другие передачи между ними), потребуется около 40 таких встреч.[2] Теперь доступны различные программы для помощи на собраниях.

Руководящие слова и параметры

Для выявления отклонений команда обращается (систематически, по порядку [а]) набор Вспомогательные слова каждому узлу в процессе. Чтобы побудить к обсуждению или обеспечить полноту, также может быть полезно явно рассмотреть подходящие параметры которые относятся к замыслу дизайна. Это общие слова, такие как расход, температура, давление, состав. Действующий стандарт[1] отмечает, что следует выбирать руководящие слова, которые подходят для исследования и не являются слишком конкретными (ограничивающие идеи и обсуждение) или слишком общими (допускающими потерю фокуса). Достаточно стандартный набор руководящих слов (учитывая В качестве примера в таблице 3 [1]) как следует:

Слово руководстваСмысл
НЕТ ИЛИ НЕТПолное отрицание замысла дизайна
БОЛЕЕКоличественное увеличение
МЕНЬШЕКоличественное уменьшение
А ТАКЖЕКачественная доработка / увеличение
ЧАСТЬКачественная доработка / уменьшение
ОБЕСПЕЧИТЬ РЕГРЕССЛогическая противоположность замыслу дизайна
ДРУГОЕ, ЧЕМ / ВМЕСТОПолная замена
РАНООтносительно времени часов
ПОЗДНООтносительно времени часов
ПЕРЕДОтносительно порядка или последовательности
ПОСЛЕОтносительно порядка или последовательности

(Последние пять управляющих слов применимы к пакетным или последовательным операциям.) Если управляющее слово значимо применимо к параметру, например ОТСУТСТВИЕ ПОТОКА, БОЛЕЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, их комбинация должна регистрироваться как вероятное потенциальное отклонение (от проектного замысла), которое требует проверки.

Исследования типа HAZOP также могут быть выполнены с учетом применимых руководящих слов и определения элементов, к которым они применимы.[1] или путем рассмотрения параметров, связанных с элементами установки, и систематического применения к ним управляющих слов; хотя этот последний подход не упоминается в соответствующем стандарте, его примеры результатов включают исследование (B3), записанное таким образом.[1] В следующей таблице представлен обзор часто используемых пар управляющее слово - параметр и их общие интерпретации.

Параметр / Ведущее словоБолееМеньшеНиктоОбеспечить регрессА такжеЧастьКроме как
Потоквысокий расходнизкий расходнет потокаобратный потокотклоняющаяся концентрациязагрязнениеотклоняющийся материал
Давлениевысокое давлениенизкое давлениевакуумдельта-рвзрыв
Температуравысокая температуранизкая температура
Уровеньвысокий уровеньнизкий уровеньнет уровнядругой уровень
Времяслишком долго / слишком позднослишком короткий / слишком раношаг последовательности пропущенназаднедостающие действиядополнительные действияне то время
Агитациябыстрое смешиваниемедленное перемешиваниебез смешивания
Реакциябыстрая реакция / побегмедленная реакциянет реакциинежелательная реакция
Пуск / остановслишком быстрослишком медленнодействия пропущенынеправильный рецепт
Осушение / Вентиляцияслишком долгослишком короткониктоотклоняющееся давлениенеправильное время
Инертизациявысокое давлениенизкое давлениениктозагрязнениенеправильный материал
Неисправность электросети (приборный воздух, мощность)отказ
Отказ DCS [b]отказ
Обслуживаниеникто
Вибрациислишком низкослишком высокониктонеправильная частота

После установления причин и последствий любых потенциальных опасностей изучаемая система может быть модифицирована для повышения ее безопасности. Затем модифицированный дизайн должен быть подвергнут другому HAZOP, чтобы не возникло никаких новых проблем. [c]

В техника может также применяться там, где информация о конструкции не полностью доступна, и это может быть полезно для исключения альтернативных конструкций, прежде чем на них будет потрачено слишком много времени. Тем не менее, если проект требует выполнения HAZOP для соответствия законодательным или нормативным требованиям, такое «раннее» совещание не может считаться соответствующим этому требованию.

«Термин HAZOP часто ассоциируется в общем смысле с некоторыми другими методами идентификации опасности. Использование этого термина с такими методами считается неуместным и исключается из этого документа».[1]

Команда

Исследование HAZOP - это командная работа. Команда должна быть как можно меньше, чтобы соответствовать имеющимся у них навыкам и опыту. [d] Минимальный размер команды 4 человека.[1]-5 [3] Рекомендовано. В большом процессе будет много встреч HAZOP, и люди в команде могут измениться, поскольку требуются разные специалисты и заместители для разных ролей. Может быть задействовано до 20 человек[4] но рекомендуется, чтобы команда не превышала 7[1]-8[3] в любое время (большая команда будет продвигаться медленнее, что значительно увеличит расходы). У каждого члена команды должна быть определенная роль, а именно: [1] Обратите внимание, что следует избегать дублирования ролей (например, представителей заказчика, подрядчика и руководства проекта):

ИмяРольКомментарий
Руководитель исследования / председатель / фасилитатор

(Постоянный участник)

Для управления собраниями командыКто-то, имеющий опыт ведения HAZOP, знакомый с этим типом процесса, но независимый от команды разработчиков. Отвечает за прохождение серии узлов, модерирование групповых обсуждений, поддержание точности записи, обеспечение ясности рекомендуемых действий и определение соответствующих лиц.
Регистратор / Секретарь / Писец

(Постоянный участник)

Для минутных встреч командыДокументировать причины, последствия, меры предосторожности и действия, определенные для каждого отклонения, записывать выводы групповых обсуждений (точно, но понятно), [e] документировать проблемы и рекомендации
Дизайнер процессов / Инженер

(Постоянный участник)

Представляя команду, которая разработала процессЧтобы предоставить подробные сведения о замысле проекта или пояснить любую дополнительную информацию
Оператор / Пользователь

(Постоянный участник)

Представление тех, кто будет управлять процессом [f]Рассмотреть операцию, возможные причины и последствия отклонений

Ставить под сомнение работоспособность процесса

Дисциплина / Специалист продавца

(Участник неполный рабочий день)

Предоставление специализированной помощи команде; например КИП, специалист по человеческому фактору, стороннее оборудованиеЧтобы предоставить специальные технические знания, недоступные в команде, например инструментальные системы управления, анализ надежности человека, проектирование и эксплуатация оборудования сторонних производителей (поставщиков)
Сопровождающий

(Участник неполный рабочий день)

Предоставление специалистам рекомендаций команде по вопросам ремонтопригодностиРассмотреть вопрос об обслуживании заводского оборудования и поставить под сомнение его ремонтопригодность.

В более ранних публикациях предполагалось, что руководитель исследования также может быть Регистратором.[4] но теперь, как правило, рекомендуются отдельные роли.

Использование компьютеров и экранов проекторов может улучшить запись протоколов совещаний (команда может видеть, что протокол ведется, и гарантировать его точность), отображение P & ID для проверки группой, предоставление дополнительной документированной информации группе и регистрация проблем, не связанных с HAZOP, которые могут возникнуть во время проверки, например исправления и уточнения чертежей / документов. В настоящее время у нескольких поставщиков имеется специализированное программное обеспечение для поддержки записи протоколов совещаний и отслеживания выполнения рекомендованных действий.

История

Несмотря на то, что ряд компаний занимался этой проблемой, обычно считается, что эта технология была разработана Отделением тяжелых органических химикатов г. Imperial Chemical Industries (ICI), которая тогда была крупной британской и международной химической компанией. История описана Тревор Клец[4][5] который был советником компании по безопасности с 1968 по 1982 год, из чего следует абстрагирование.

В 1963 году группа из 3 человек собиралась 3 дня в неделю в течение 4 месяцев, чтобы изучить дизайн нового фенол растение. Они начали с техники под названием критический осмотр который попросил альтернативы, но изменил это, чтобы искать отклонения. В дальнейшем метод был доработан внутри компании под названием исследования работоспособности, и стал третьим этапом его анализ опасности процедуры (первые две выполняются на этапах концептуальной разработки и спецификации), когда был составлен первый рабочий проект.

В 1974 г. недельный курс безопасности, включающий эту процедуру, был предложен Институт инженеров-химиков (IChemE) в Teesside Polytechnic. Вскоре после Катастрофа Фликсборо, курс был полностью забронирован, как и в последующие несколько лет. В том же году была опубликована первая статья в открытой литературе.[6] В 1977 г. Ассоциация химической промышленности опубликовал руководство.[7] До сих пор срок HAZOP не использовались в официальных публикациях. Первым, кто сделал это, был Клетц в 1983 году, по сути, с заметками (пересмотренными и обновленными) из курсов IChemE.[4] К этому времени исследования опасностей и работоспособности стали ожидаемой частью химическая инженерия дипломные курсы в Великобритании.[4]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Если отдельный член команды обнаруживает проблему до того, как будет достигнуто соответствующее ключевое слово, возможно, удастся сохранить жесткое соблюдение порядка; если большая часть команды хочет вывести обсуждение из строя, это не причинит большого вреда, при условии, что руководитель исследования гарантирует, что секретарь не слишком запутался, и что все руководящие слова (в конечном итоге) должным образом рассмотрены
  2. ^ Это относится к Распределенная система управления (DCS) только аппаратное обеспечение; программное обеспечение (если оно специально не написано) должно рассматриваться как способный попытки неправильного или несвоевременного использования чего-либо под его контролем
  3. ^ т.е. модификации (и их возможное влияние на другие элементы станции) должны пройти повторную HAZOP
  4. ^ и принадлежность «Если система была разработана подрядчиком, группа HAZOP должна включать в себя персонал как подрядчика, так и клиента». [1]
  5. ^ например ему неясно, какой вывод был сделан в отношении ключевого слова (или он подозревает, что руководитель исследования пропустил одно)
  6. ^ Если подобное предприятие существует, его пользователи также должны быть представлены

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Британский стандарт BS: IEC61882: 2002 Исследования опасностей и работоспособности (исследования HAZOP) - Руководство по применению Британский институт стандартов. «Этот британский стандарт дословно воспроизводит IEC 61882: 2001 и применяет его как национальный стандарт Великобритании».
  2. ^ Суонн, К. Д. и Престон, М. Л., (1995) Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях, vol 8, no 6, pp349-353 «Двадцать пять лет HAZOP»
  3. ^ а б Нолан, Д. (1994) Применение обзоров безопасности HAZOP и What-If в нефтяной, нефтехимической и химической промышленности. Издательство Уильяма Эндрю / Нойес. ISBN  978-0-8155-1353-7
  4. ^ а б c d е Клец, Т. А. (1983) HAZOP и HAZAN Примечания по идентификации и оценке опасностей IChemE Регби
  5. ^ Клец, Т., (2000) По несчастному случаю - жизнь мешает им в промышленности Публикации PVF ISBN  0-9538440-0-5
  6. ^ Лоули, Г. Г., (1974) Прогресс химического машиностроения, vol 70, no 4 page 45 «Исследования работоспособности и анализ опасностей» Айше
  7. ^ Ассоциация химической промышленности (1977) Руководство по исследованиям опасностей и работоспособности

дальнейшее чтение