Запуск, нормальный режим, отключение, аварии

Соответствие нормам и правилам

Аудиты рабочих мест, вопросы экономии (времени, сырья и т.д.), предложения и указания

Потери на коммуникациях

Электричество, отопление, воздух для охлаждения, смесители

Контейнеры, резервуары

Конструкция, материалы, нормативы, доступ, конструкционные материалы

Идентификация

Контейнеры и резервуары, трубопроводы, переключатели, задвижки и клапаны

Предохранительные устройства

Реакторы, коммутаторы, стеклоизделия

Обзор несчастных случаев (инцидентов)

Предприятие, компания, отрасль

Осмотр, тестирование

Контейнеры и резервуары, предохранительные устройства, коррозия

Опасности

Возгорания, пожары, выход реактора из-под контроля

Электроэнергия

Классификация производственных площадей, соответствие требованиям и правилам очистки (соединений)

Технологический процесс

Описание, контрольные предписания

Производственные режимы

Температура, давление, потоки, коэффициенты, концентрации, плотность, уровни, время, последовательность

Источники возгорания

Перекиси, ацетилены, трение, засоры, компрессоры, статическое электричество, клапаны, нагреватели

Соответствие требованиям безопасности

Теплоносители, горюче-смазочные материалы, поливочно-моечные и упаковочные устройства

Условия (пределы) безопасности

Охлаждение, загрязнение

Защита персонала

Защита

Ограждения, персонал, душевые, аварийные выходы

Вентиляция

Общая, местная, воздухозаборы, режим

Воздействие внешней среды

Прочие (непроизводственные) процессы, общественная среда

Сооружения инфраструктуры

Изоляция: воздух, вода, инертные газы, пар

Руководство по определению опасностей

Токсичность, воспламенимость, активность, коррозия, симптомы недомогания, первая медицинская помощь

Окружающая среда

Отбор проб, испарения, пыль, шум, радиация

Механизмы управления и приборы аварийной защиты

Механизмы управления

Режимы, надежность (дублирование), аварийная защита

Калибровка, проверка

Частота, соответствие

Извещатели, сирены

Соответствие, ограничения, пожар, дым

Прерыватели, блокираторы

Тестирование, байпасы

Предохранительные устройства

Соответствие, размер вентиляционного отверстия, сбросы, дренаж, вспомогательные устройства

Аварийные мероприятия

Захоронение, затопление, замедление реакции, разбавление

Изоляция (локализация) процесса

Перемычки, огнеупорные задвижки, очистка

Приборы

Качество воздуха, время срабатывания защиты, перезавод, конструкционные материалы

Удаление отходов

Люки

Ловушки пламени, реакции, подверженность воздействию, твердые вещества

Вентиляционные отверстия

Сбросы, рассеяние, радиация, туман

Характеристики

Илы, осадки, загрязняющие материалы

Оборудование по отбору проб

Точки отбора проб

Доступность, вентиляция, система клапанов и задвижек

Технологический процесс

Отбор проб, очистка

Пробы

Контейнеры, хранилища, удаление

Анализ

Процедуры, регистрация, обратная связь

Ремонт и обслуживание оборудования

Обезвреживание

Растворы, оборудование, процесс

Отверстия резервуаров

Размер, доступ, препятствие к доступу

Технологический процесс

Доступ к резервуарам, сварка, вывод из эксплуатации

Противопожарная защита

Противопожарные сооружения

Области возможного распространения огня, потребности в воде, распределительные системы, спринклеры, дренчеры, мониторы, инспекции, тестирование, технологический процесс, соответствие.

Огнетушители

Тип, месторасположение, обучение пользователю

Брандмауэры

Соответствие, состояние, двери, коридоры

Дренаж

Уклон, скорость дренирования

Действия в аварийных ситуациях

Пожарные расчеты, укомплектованность, учебное оборудование

Карта контроля безопасности конкретного оборудования (компрессор)

- Что произойдет, если в компрессоре высокая температура?

- Что произойдет при потере охладителя?

- Что произойдет, если рециркуляция вокруг компрессора избыточна?

- Что произойдет при утечке смазочного материала?

- Что произойдет при поломке задвижки клапана?

- Что произойдет, если поток в компрессоре недостаточен?

- Что произойдет при избыточной степени сжатия?

- Что произойдет, если повысится температура подачи?

- Что произойдет, если в компрессоре возникнет локальное возгорание?

- Что произойдет, если в систему подачи проникает жидкость?

- Что произойдет, если в установку попадут твердые частицы или загрязняющие материалы?

- Что произойдет при попадании воздуха при нарушении герметичности или ремонте?

- Что произойдет при чрезмерном увеличении скорости или обратном вращении?

- Что произойдет, если не откроется всасывающий клапан?

- Что произойдет при избыточном рециркуляционном потоке?

- Что произойдет, если заблокирован сброс?

- Что произойдет при избыточном давлении в компрессоре?

- Что произойдет, если обратное давление слишком велико?

- Что произойдет при увеличении подающего напора?

- Что произойдет, если потребность в отходящем потоке отсутствует?

- Что произойдет, если давление не удается контролировать?

- Что произойдет, если всасывающий клапан закрыт?

- Что произойдет, если подающий напор понижен или линия подачи неисправна?

- Что произойдет в случае пониженного давления вследствие замедления скорости?

- Что произойдет при остановке компрессора или ухудшении его эксплуатационных качеств?

- Что произойдет при механических неполадках в компрессоре?

- Что произойдет при поломке сцепления ведущего шкива?

- Что произойдет, если вибрация ослабит сцепление?

- Что произойдет при износе конструкционного материала или изоляции?

- Что произойдет, если изоляция при проведении текущего ремонта не отвечает существующим требованиям?

- Что произойдет, если не будут соблюдены процедуры запуска и текущего ремонта?

- Что произойдет, если не сработает система управления?

- Что произойдет, если не сработает система аварийной защиты?

- Что произойдет, если система сброса не справится с избыточным давлением?

- Что произойдет, если предохранительный клапан не открывается?

- Что произойдет, если предохранительный клапан не закрывается?

- Что произойдет, если поток через трубу сброса давления недостаточен?

- Что произойдет при ухудшении качества обслуживания?

- Что произойдет, если компрессор подвергнется внешнему воздействию?

- Что произойдет при резком понижении температуры воздуха или другой экстремальной ситуации в окружающей среде?

Лекция 8. Методы выявления уязвимости HAZOP.

8.1. Цели HAZOP Область применения. Последовательность проведения HAZOP.

HAZOP - это сокращение английских слов “HAZard” и “OPerability”, что в переводе означает дословно «угроза (опасность)» и «работоспособность (оборудования и технологий)». Методология исследований HAZOP была разработана в 60-х годах Имперским химическим трестом (ICI - Imperial Chemical Industries) в Великобритании.

Исследования HAZOP - это системный подход, дающий возможность изучить производственное оборудование и выяснить следующее:

- может ли оборудование оказаться в неисправном состоянии или использоваться неправильно, явившись тем самым причиной возникновения отклонений параметров процесса

- могут ли эти отклонения приводить к нежелательным последствиям.

В случае возникновения отклонений, по причине которых произошли нежелательные последствия:

могут ли быть определены соответствующие меры безопасности

Окончательная оценка должна заключаться в том

приемлемы ли используемые методы и оборудование или необходимо внеси соответствующие изменения

Когда?

Исследования HAZOP могут быть успешными и достичь цели, если они проводятся на следующих стадиях производственного процесса:

- Выбор концепции проектирования

- Проверка деталей проекта

- Оценка надежности существующего завода

- Изменения в технологическом процессе завода

Что?

При возникновении необходимости проведения исследований HAZOP, существует возможность выбора из двух подходов - исследования HAZOP производственного оборудования или исследования HAZOP производственных процессов.

Если принято решение изучить оборудование и его функционирование, основой исследований должны стать схемы и чертежи производственного процесса. Выявленные отклонения и их последствия будут указывать на области, где были допущены ошибки при проектировании или технические неисправности на каком-либо участке.

Если исследования проводятся в части использования обслуживающим персоналом, их основой проведения этих исследований должны стать производственные действия. Исследования в данной области позволят выявить возможность возникновения неправильных действий при осуществлении каких-либо технологических процессов.

Рисунок J.1 HAZOP технологического процесса и технологических действий

В настоящих лекциях будет главным образом обсуждаться HAZOP производственного процесса и оборудования, т.е. анализ диаграмм P&ID (Process and Instrumentation Diagrams) - распределения ресурсов и оборудования по процессу производства.

Метод HAZOP

При изучении каждого параметра производственного процесса, в методе HAZOP предпринимаются четыре важных шага:

Оцениваются различные отклонения в производственном процессе, и возможные последствия этих отклонений

При выявлении нежелательных последствий, провести изучение причин отклонений, приводящих к этим нежелательным последствиям

Ознакомление с мероприятиями по обеспечению безопасности на заводе и их целесообразности и эффективности при предотвращении или смягчении последствий аварий и катастроф

Оценка проектировки завода для определения, приемлем ли он непосредственно сейчас или необходимо проводить дальнейшие исследования, проверять оборудование, устанавливать дополнительное или производить изменения существующего регламента технологического процесса.

Исследования HAZOP

Исследования HAZOP - это системный анализ предприятия по методу HAZOP. В течение исследования обсуждаются все возможные отклонения, выявленные на каждом участке предприятия.

Группа HAZOP

Исследования HAZOP проводятся группой, состоящей из 5-10 человек. В состав HAZOP группы входят представители проектных, производственных, эксплутационных структур и организаций, занимающихся вопросами безопасности в промышленности.

Совещания группы HAZOP

На совещаниях группы HAZOP выполняются исследования HAZOP. Исследования HAZOP требуют некоторых затрат времени. При изучении одного чертежа установки, анализ одной диаграммы P&ID распределения ресурсов и оборудования по процессу производства может занять один рабочий день. Необходимо добавить еще и дополнительное время для проведения дальнейших изучений или действий, инициированных HAZOP.

Для того чтобы работа группы HAZOP располагала хорошим рабочим базисом, является существенным обеспечить ее правильным и подробным описанием производства.

Действия

На совещаниях HAZOP, могут подниматься вопросы, на которые участники не могут ответить незамедлительно. Для ответа, возможно, потребуется проведение дополнительного исследования или будет выявлена ошибка в диаграмме P&ID. Дальнейшие исследования и исправления очевидных ошибок можно назвать «действиями», которые проводятся уже вне совещания.

Исследования HAZOP проводятся под руководством председателя или руководителя группы. Основными задачами руководителя группы HAZOP являются:

- Планирование совещаний HAZOP

- Проведение совещаний HAZOP

- Составление отчетов о результатах исследования HAZOP

- Назначение ответственных за осуществление предложенных мероприятий

Очень важно вести точные протоколы всех совещаний HAZOP. Результаты, таким образом, документально оформляются в специальных бланках, называемых протокол-отчетами HAZOP.

Руководитель группы HAZOP может назначать секретаря, в чьи обязанности будет входить заполнение протокола совещания HAZOP. В некоторых случаях руководитель HAZOP может сам выполнять функции секретаря.

Что важно помнить

Важно понимать, что в ходе исследований HAZOP невозможно выявить все имеющиеся отклонения и ошибки, которые могут послужить причиной возникновения аварийной ситуации на предприятии. Результат исследований будет зависеть от профессионализма и способности участников совещания представлять потенциальные отклонения.

На протяжении проведения исследований HAZOP все четыре шага повторяются для каждого выявленного отклонения производственных параметров и для всех участков завода.

Это дает гарантию того, что рассмотрению подвергаются все участки производства, а также все возможные отклонения. Такой системный подход является важной чертой исследований HAZOP.

Текст, приведенный ниже, содержит описание деления завода на легко контролируемые участки, а также руководство по порядку проведения исследований HAZOP. Если на различных участках производства используется одинаковое оборудование, то это позволяет сэкономить время, т.к. проводится рассмотрение только данного вида оборудования.

Приводится описание процесса проведения исследования HAZOP, с тем, чтобы были затронуты все возможные отклонения.

Если строго придерживаться всех правил проведения анализа по методу HAZOP, исследования могут вылиться в долгий и утомительный процесс. Это скажется на качестве исследований, поскольку участники будут вынуждены давать одни и те же ответы на немного различающиеся вопросы, не приобретая новых знаний о предмете обсуждения или без выявления новых последствий.

В начале рабочего процесса, важно установить общее понимание, какого вида последствия планирует выявить группа HAZOP в своих исследованиях.

Дискуссии на совещаниях группы HAZOP записываются в протоколы-отчеты HAZOP. Пример такой таблицы приведен в конце данного раздела.

8.2. Структуризация объекта в HAZOP.

Диаграмма P&ID распределения ресурсов и оборудования по процессу производства может служить основой при делении завода на участки. Также следует принимать во внимание следующие факторы

- Задачи и функции участка

- Перечень технологического оборудования на участке

- Используемые вещества

- Число фаз производства

- Виды последствий, выделенные для рассмотрения (см. раздел «Выбор типа последствий»)

Если целью исследования HAZOP является выявление возможных аварий, которые могут нанести ущерб вне территории предприятия, завод, как правило, делится на более крупные участки, по сравнению с ситуацией, когда рассматриваются нежелательные последствия внутри предприятия.

Существует несколько основных правил разделения производства на участки:

Любой основной компонент технологического процесса должен составлять один участок

Для каждого входа и выхода между основными компонентами технологического процесса, необходимо создать новый участок

Дополнительные участки должны быть предусмотрены для каждого ответвления производственной линии

Основными компонентами технологического процесса могут быть реакторы, колонны, технологические емкости, контейнеры, насосы, компрессоры, фильтры, теплообменники и т.д.

Опытный руководитель HAZOP может сократить количество участков, с тем, чтобы избежать повторного анализа одних и тех же проблем. Например, насосы, обогреватели и теплообменники могут быть включены в один участок с трубами, подключенными к оборудованию.

Пример разделения на участки, с соблюдением основных правил (1) и правил для опытного руководителя HAZOP (2) представлен на рисунке 2.

Рисунок J.2. Пример разделения производства на участки. Участки, используемые опытным руководителем HAZOP, обозначены буквой «В». «А» относится к участкам, проработанным согласно основным правилам

Участки осматриваются согласно последовательности технологических операций. Главный технологический маршрут исследуется в первую очередь.

В процессе исследований при переходе от одного участка к другому, необходимо постоянно помнить о возможных воздействиях отклонений, выявленных в начале и в конце технологического процесса.

Каждый участок характеризуется параметром процесса и набором ключевых слов.

Параметры процесса включают в себя давление, температуру, концентрацию и т.д. Каждый параметр процесса может иметь отклонения от заданных позиций. Отклонения определяются ключевыми словами. Если ключевое слово «высокий» применяется к параметру «температура», отклонению может быть дана характеристика «высокая температура»:

Параметр процесса + Ключевое слово = Отклонение

«Высокая температура» - это не точное определение, оно означает, что существующая температура выше температуры, заданной при проектировании завода. Когда исследования HAZOP проводятся с целью изучения осложнений в технологическом функционировании, можно также рассмотреть отклонения от нормального эксплуатационного режима.

В таблице 1 представлены комбинации некоторых наиболее часто встречаемых производственных параметров и ключевых слов

Таблица J.1. Параметры процесса, ключевые слова, отклонения

Параметры процесса	Ключевые слова
	Нет	Низкий	Высокий	Часть	Дополнительно	Другой	Обратное
Подача/расход	Нет подачи	Низкая подача	Высокая подача	Недостающий инградиент	Включения	Ошибочный выбор вещества	Противоток
Уровень	Пусто	Низкий уровень	Высокий уровень	Низкий поверхностный уровень	Высокий поверхностный уровень	-	-
Давление	Атмосферное давление	Низкое давление	Высокое давление	-	-	-	Вакуум
Температура	-	Низкая температура Замораживание	Высокая температура	-	-	-	Самоохлаждение
Перемешивание	Нет перемешивания	Недостаточное перемешивание	Интенсивное перемешивание	Нестабильное перемешивание	Образование пены	-	Разделение фаз
Реакция	Нет реакции	Медленная реакция	Бурная реакция	Незавершенная реакция	Побочная реакция	Ошибочная реакция	Разложение
Другое	Ухудшение состояния сооружений	Незначительный выброс/сброс	Разрыв	-	-	Техобслуживание при запуске, отключении	-

Здесь представлен не полный перечень отклонений. Также могут быть рассмотрены такие параметры процесса как концентрация, рН, вязкость и т.д.

Ключевые слова могут употребляться в самом широком значении, например, ключевые слова «низкий (-ая, -ое)» или «высокий (-ая, -ое)» означают краткий или длительный при употреблении с ключевым словом, обозначающим время.

Данные, приведенные в таблице 1 показывают, что существует большое количество отклонений. В данном случае очень важно, что руководитель HAZOP имеет возможность выбора необходимых параметров процесса и ключевых слов.

Руководитель HAZOP решает, какие ключевые слова использовать в процессе исследований. Важно, однако, что руководитель HAZOP должен принимать во внимание предложения членов группы. Необходимо отметить, что таблицы 1 и 2 могут быть использованы в качестве вспомогательных материалов и никоим образом не заменяют соображения здравого смысла.

Таблица .

Примеры приемлемых параметров процесса

Параметр процесса	Тип секции
	Реактор	Резервуар	Колонна	Труба	Насос	Печь
Подача/расход	х			х	х	х
Уровень	х	х	х
Давление	х	х	х	х		х
Температура	х	х	х	х	х	х
Перемешивание	х	х
Реакция	х
Концентрация	х	х	х	х
Воспламенение	х	х				х
Разрыв/утечка	х	х	х	х	х	х

Перед началом проведения исследований HAZOP, необходимо решить на какие типы последствий будет обращаться внимание. Если этого не сделать, совещания HAZOP могут продлиться дольше ожидаемого.

Можно выделить следующие типы последствий:

- Пострадавшие вне зоны предприятия

- Пострадавшие сотрудники предприятия

- Неправильные отключения

- Последствия для окружающей среды

- Материальный ущерб

- Уменьшение производительности

- Воздействие на близлежащие и партнерские предприятия

Под нежелательными последствиями организация может понимать следующие:

- Один или более смертельных исходов среди персонала

- Пять или более травмированных сотрудников

- Один или более пострадавших вне предприятия

- Эвакуация персонала за пределы завода

- Потеря более 100.000 рублей

- Загрязнение продукции

- Материальный ущерб, причиняемый близлежащим заводам

Если целью исследований HAZOP является выявление потенциальных срывов технологического процесса, включая неопасные происшествия, исследования HAZOP могут оказаться занимающими много времени.

В случае если четко определены нежелательные подлежащие изучению последствия, и не выходят из сферы внимания в течение всего совещания, время на проведение совещаний оптимизируется.

Протоколы - отчеты HAZOP

Протоколы - отчеты HAZOP являются кратким описанием исследований HAZOP. В них отражаются предметы обсуждения, результаты и выводы обсуждения и принятые рекомендации.

Пример части протокола - отчета HAZOP представлен далее.

Протоколы - отчеты HAZOP заполняются в ходе совещаний по HAZOP. Это позволяет вести непрерывную запись исследовательского процесса и дает гарантию, что в обсуждение будут включены все необходимые параметры процесса.

Возможны разные подходы к конспектированию исследований HAZOP. Чем больше деталей заносится в протоколы - отчеты HAZOP, тем проще в дальнейшем будет отслеживать результаты HAZOP. Если в протоколах содержится мало записей, понять их будет, вероятно, трудно уже через несколько дней после проведения исследования.

Если не было выявлено никаких последствий по какому-либо отклонению, это должно быть зафиксировано на полях протокола HAZOP значком «Н.Е.» - «Не выявлены». Так поступать лучше, чем просто пропускать место объекта в протоколе, так как это показывает, что данное отклонение обсуждалось на совещаниях HAZOP.

Как показано в протоколе - отчете HAZOP, каждый раздел можно пронумеровать, а каждому отклонению присвоить индекс. Это потребует дополнительного времени, но сделает проще использование перекрестных ссылок разных отклонений с одинаковыми последствиями и мерами по обеспечению безопасности. Рекомендации и действия также могут быть пронумерованы, чтобы облегчить их выполнения после исследований HAZOP.

Есть несколько различных компьютерных систем отчетности HAZOP. Эти программы, как правило, оперируют нумерацией записей в отчете HAZOP, основанной на информации по всем секциям. Преимуществом таких программ является то, что записи по HAZOP становятся доступны (почти) сразу после завершения исследования HAZOP. Пользование данными программами подразумевает наличие у пользователя определенных навыков как секретаря HAZOP. В случае отсутствия таковых, исследования могут занять больше времени, чем использование отчетов HAZOP без помощи компьютера.

Лекция 9. Методы выявления уязвимости HAZOP.

9.1. Исследование HAZOP. Пример

При проведении исследований HAZOP используется метод HAZOP

HAZOP содержит четыре важных шага:

1. Оценка последствий различных отклонений в производственном процессе от ожидаемых параметров

2. Если какие-либо из выявленных последствий классифицируются как «нежелательные», устанавливается причина отклонения

3. Определение и оценка существующей системы мероприятий по обеспечению безопасности

4. Оценка того, может ли производство в данном проектном состоянии считаться готовым или необходимо ли проводить дальнейшие исследования, или устанавливать оборудование или производить изменения существующего производственного процесса и процедур.

Вышеупомянутые шаги предпринимаются снова и снова при изучении каждого отклонения от заданных параметров процесса и для каждого участка производства. Это осуществляется с использованием ключевых слов для каждого параметра процесса.

Пример

Выбрана секция «Реактор №1». Выбранный параметр процесса - давление, ключевое слово - «высокий». Таким образом, отклонение обозначается как «высокое давление» в реакторе №1.

Группа HAZOP проводит оценку последствий высокого давления в реакторе. Последствие может быть сформулировано как «выброс токсичных газов вследствие разрыва реактора».

Если последствия отклонения признаны «нежелательными», группа HAZOP должна установить возможные причины отклонения. Причиной может быть «неправильно проводимая реакция или использование непригодных реагентов». Если группе HAZOP удается правильно определить причины отклонения, она приступает к оценке существующей системы обеспечения безопасности. Эта система может подразумевать наличие какого-либо оборудования или методов, используемых на предприятии для предотвращения аварий, например двойной проверки спецификаций и подборки материалов. В систему обеспечения безопасности могут также входить оборудование или методы для смягчения последствий аварии (напр. предохранительные клапаны).

В зависимости от типа последствий, причин и системы безопасности, группа HAZOP должна рассмотреть насколько правильно решается определенная проблема. Если группа приходит к выводу, что проблема все еще существует, она может выдать «Рекомендации» или сформулировать «Действия». В «Рекомендациях» или «Действиях» описывается проблема, и предлагаются возможные варианты ее решения. Назначается ответственное лицо, которое будет обязано отслеживать выполнение рекомендаций и реализацию действий. Все решения группы HAZOP фиксируются секретарем в протоколе HAZOP.

Затем, руководитель группы HAZOP проводит членов группы по всему предприятию. Рабочий процесс проиллюстрирован на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема исследовательского процесса HAZOP

Пример применения HAZOP

Секция	Отклонение	Причина	Последствие	Меры безопасности	Действия/Рекомендации
1. Сепаратор	1.1 Высокий уровень	Неисправный уровнемер	Возможно переполнение сепаратора жидкостью, выше уровня газоотводной трубы. Это может вызвать противоток жидкости в компрессор. Возможен прорыв компрессора.	2 На сепараторе установлены автономные сигнализаторы: один для определения высокого уровня и один для определения максимально высокого уровня	Наличие сигнальных приборов не подразумевает автоматических действий. Необходимо найти лучшее решение проблемы. Например, установление барабана между сепаратором и компрессором и/или автоматическое отключение подачи в сепаратор в случае обнаружения максимально высокого уровня.
	1.2 Низкий уровень		Не выявлены
	1.3 Высокое давление		(Резервуар не прорвется, поскольку давление не может превысить расчетное).
	1.4 Низкое давление		Не выявлены
	1.5
2. Производственная линия от сепаратора к компрессору

1.1.1.1. Как только определяется участок завода, подлежащий исследованию HAZOP, можно приступать к исследованиям.

В данном разделе содержится описание подготовительных мероприятий, предшествующих совещанию HAZOP, ответственность за выполнение которых возлагается на выбранного руководителя группы HAZOP.

Перед началом совещания HAZOP, необходимо осуществить следующие мероприятия:

- Назначение членов группы HAZOP

- Сбор базовой информации о заводе

- Руководитель группы проводит деление производства на участки, на основе диаграмм P&ID распределения ресурсов и оборудования по процессу производства

- Определение необходимого количества совещаний HAZOP

- Планирование совещаний HAZOP

- Подготовка чистых бланков протоколов-отчетов HAZOP

Назначение членов группы HAZOP

Группа HAZOP, как правило, состоит из 4-10 человек:

- Руководитель HAZOP

- Секретарь HAZOP

- Инженер-технолог

- Инженер-эксплуатационник

- Инженер по КИПиА

- Инженер по обслуживанию оборудования

- Представитель организации по здравоохранению и соблюдения техники безопасности

- Инженер, имеющий знания в области окружающей среды/биологии

- Инженер-химик

- Опытный оператор, работающий на исследуемом предприятии

- Оператор завода, не имеющий опыта работы

- Представители компании-разработчика, опытно-конструкторского бюро завода

- Другие люди, имеющие отношение к делу

Руководитель группы HAZOP должен уметь общаться со всеми вовлеченными сторонами и обеспечивать активное участие членов группы в работе совещаний. Он также должен по возможности быть независимым от руководства исследуемого завода. Эта независимость позволит руководителю группы быть критичным по отношению к предприятию и к идеям по совершенствованию процессов управления и производства. Члены группы HAZOP, которые автоматически отклоняют обсуждение возможных проблем как нереалистичных или неправдоподобных, должны быть взяты на заметку руководителем группы HAZOP. Это может быть затруднительно, если руководитель HAZOP участвовал в проектировании завода или отвечал за процесс производства и управления на заводе.

Секретарь HAZOP должен хорошо разбираться в методологии HAZOP, понимать техническую терминологию, используемую на совещаниях. Также ему необходимо уметь хорошо печатать и подводить итоги дискуссии. Иногда, возникает необходимость выполнения руководителем HAZOP функций секретаря, но обычно лучше, когда эти функции выполняют два человека.

Другие участники - это разные люди, возможно специалисты извне, не обязательно имеющие опыт проведения исследований HAZOP. Опытный оператор завода хорошо знает завод, непосредственно посвящен в существующие проблемы, имевшие место аварии и предаварийные ситуации. У неопытного оператора могут возникнуть идеи, касающиеся, возможной неправильной работы завода и, возможно, он будет более открыт для обсуждения опасности потенциальных аварийных ситуаций. Опытный оператор может плохо представлять, что такое аварийные ситуации, если они не происходили в период его работы на конкретном предприятии.

При формировании группы HAZOP, руководителю следует добиваться максимально широкого представительства специалистов из всех вышеупомянутых областей.

Людей, ответственных за производственный процесс на предприятии, не надо приглашать на совещания HAZOP, с тем, чтобы избежать возникновения конфликтных ситуаций, которые могут быть вызваны тем, что они одновременно выполняют свои обязанности на предприятии и обязанности члена группы HAZOP.

Участники совещания HAZOP могут участвовать в совещании в разное время. Некоторые могут принимать участие постоянно, а некоторые могут быть необходимы только при изучении специфических вопросов, когда требуются их профессиональные знания. Некоторые члены группы могут вызываться на совещание по мере необходимости (т.е., выполнять свои обязанности на предприятии и приходить на совещание, как только их попросят). Важно предусмотреть, чтобы люди планировали свое участие в приемлемое для них самих время и не отвлекались от других обязанностей.

Исходная информация о заводе

Базовая информация, необходимая для подготовки и проведения совещаний HAZOP, это:

- Диаграммы P&ID

- Схемы технологического процесса

- Чертежи-схемы

- Данные по прошлым авариям на аналогичных предприятиях

- Данные об используемых веществах (реакционноспособность, токсичность, коррозийные свойства)

- Инструкции и руководства по эксплуатации завода

- Описание систем обеспечения безопасности на заводе

- Другая имеющая отношение к делу информация

Перед началом совещания, важно убедиться в том, что вся имеющаяся информация к настоящему времени не устарела и отражает данные, необходимые для сравнения фактического состояния предприятия после строительства и проектных намерений.

Важно, чтобы диаграммы P&ID рассматривались только на том уровне, когда ошибки отсутствуют или минимальны. В противном случае, группа HAZOP потратит очень много времени на обсуждение того, что в действительности представляет собой завод в сравнении с чертежами. Некоторые члены группы могут потратить время на выяснение состояния завода, вместо того, чтобы сконцентрировать внимание на исследованиях HAZOP.

Чем лучше будет подготовлена группа HAZOP, тем быстрее будет проводиться исследование. Рекомендуется выслать описание завода и диаграммы P&ID участникам примерно за неделю до начала совещания.

Планирование совещаний HAZOP

Планирование совещания HAZOP включает рассмотрение следующих вопросов:

- Количество часов, которые необходимы для проведения совещаний

- Продолжительность совещаний

- Наличие свободного времени у членов группы

- Помещения для проведения совещаний

- Питание, перерывы на кофе

Самое простое, как оценить время, которое нужно затратить на проведение совещаний HAZOP, это исходить из того, что на изучение простой диаграммы P&ID потребуется 4 часа и 6 часов на более сложную диаграмму. Ес

Совещания должны занимать не более 4-6 часов в день с перерывом. Если совещания будут длиться слишком долго, группе будет трудно работать сосредоточенно на протяжении всего времени, а также люди будут покидать совещания до их завершения в связи с другими делами.

Проведение совещания HAZOP

В данном разделе представлено руководство по проведению совещания HAZOP. Однако за руководителем HAZOP остается право планировать ход совещания по своему усмотрению.

Совещание HAZOP

В повестку дня совещания HAZOP должны быть включены следующие пункты:

- Представление участников

- Принятие графика проведения совещания

- Предоставление имеющейся информации о предприятии

- Демонстрация основных производственных функций предприятия

- Определение «нежелательных последствий»

- Выявление имеющихся производственных опасностей (угроз)

- Представление результатов деления предприятия на участки

- Информация об исследовании HAZOP

- Суммирование рекомендаций и мероприятий

- Составление графика выполнения рекомендаций и мероприятий

Представление участников необходимо для того, чтобы каждый знал имя своего коллеги и область его деятельности.

Для некоторых членов группы может оказаться непривычным участвовать на протяжении нескольких часов в круглом столе. Из составленного графика работы участники смогут узнать, когда запланированы перерывы между заседаниями. На некоторых совещаниях позволяется курить, поэтому некурящие люди могут испытывать неудобства. Курящим участникам следует использовать перерывы для перекура, а не курить в течение совещания.

Участникам предоставляется информация о предприятии и в случае необходимости дополняется необходимыми данными. Должно быть определено качество используемой информации и чертежей. Если информация о заводе является неполной, исследования HAZOP могут быть трудоемкими и занять больше времени, чем предполагалось.

Один из участников должен ознакомить остальных с основными производственными функциями предприятия.

Перед началом совещания, руководитель группы и менеджер, ответственный за ввод в действие исследований HAZOP, должны определить так называемые «нежелательные последствия», которые в дальнейшем будут представлены на первом совещании HAZOP и дадут представление о масштабах исследования.

Следующим шагом является определение очевидных производственных опасностей, существующих на предприятии, которые необходимо учитывать в ходе совещания HAZOP, что не исключает рассмотрения других опасностей, выявленных на предприятии.

Руководитель группы HAZOP должен описать участки, на которые было поделено предприятие, а участники в свою очередь могут внести некоторые изменения в принцип выделения участков.

Далее следует само исследование HAZOP (см. пункт “Исследование HAZOP”). Это самая трудоемкая часть совещания HAZOP.

По мере продвижения исследования, приступая к изучению нового участка завода, зачастую полезно заново повторить цель изучения участка и нежелательных последствий.

Исследование HAZOP считается завершенным, после изучения всех участков завода.

Затем, секретарь HAZOP может приступать к подведению итогов и обобщению рекомендаций и предписываемых мероприятий. Назначаются и документально оформляются ответственные за выполнение рекомендаций и мероприятий.

В заключение составляется график выполнения рекомендаций и мероприятий.

Руководство исследованиями HAZOP

Задача руководителя HAZOP на первый взгляд может показаться простой, но на самом деле руководство исследованиями HAZOP является достаточно тяжелой и ответственной задачей.

Если исследование HAZOP было тщательно подготовлено, и руководителем был собран весь необходимый объем информации, завод разделен на участки и подготовлены бланки таблиц HAZOP, техническая часть исследования не должна быть сложной.

Наиболее трудным аспектом руководства исследованием HAZOP является привлечение членов группы к активному участию в работе, а также способствование возникновению у них новых идей и замыслов. Также немаловажно, чтобы участники чувствовали себя свободно и непринужденно внутри группы. Это будет способствовать беспрепятственному выражению своих мыслей и представлению своих соображений по тому или иному вопросу. Для успешного выполнения этой задачи руководителю группы необходимо наличие коммуникабельности и умения работы с людьми - качества, встречающиеся довольно редко.

Руководителю группы HAZOP необходимо помнить следующие правила при проведении исследований:

- Убедитесь в том, что представлены все участники исследований

- Относитесь к каждому участнику как к эксперту

- Задавайте вопросы непосредственно участникам опроса

- Сконцентрируйтесь на постановке вопросов, а не ответах на них

- Слушайте всех участников исследования

- Все соображения следует воспринимать с должным вниманием. Никто из членов группы не должен чувствовать, что его обошли вниманием. В обратном случае, кто-нибудь из членов рабочей группы может потерять интерес к участию в исследованиях HAZOP

- Убедитесь в том, что перерывы организуются согласно расписанию

- Продолжительность совещаний не должна превышать 4-6 часов в день

- Не допускайте «топтания на месте» в ходе совещания. Нужно иметь в виду, что совещание не является расчетным (проектировочным), поэтому не следует заострять внимание на деталях возможных решений проблем (детальные исследования могут быть занесены в список рекомендуемых действий после исследований HAZOP)

- Задавайте вопросы в позитивном ключе, например:

Позитивная форма: Какие аспекты необходимо учитывать в первую очередь при подготовке новых операторов?

Позитивная форма: С какими проблемами Вам приходилось сталкиваться при эксплуатации данного предприятия?

Негативная форма: Какие ошибки Вы обычно допускаете?

Типовые проблемы, с которыми наиболее часто сталкивается руководитель исследований HAZOP:

- Устаревшие чертежи и другие виды документации

- Отсутствие необходимого объема информации, необходимой для обсуждения той или иной проблемы

- Группа HAZOP тратит слишком много времени на обсуждение возможных путей решений выявленных проблем

- Отклонение от главной темы дискуссии

- Некоторые участники могут быть вызваны в ходе работы совещания и таким образом оторваны от обсуждаемых тем на определенный период времени.

Предотвращение возникновения подобных ситуаций является частью обязанностей руководителя группы HAZOP!

Выполнение рекомендаций, выданных по окончании исследования HAZOP

Отчет по совещаниям HAZOP должен главным образом включать в себя оригиналы таблиц HAZOP. Также необходимо оформить рекомендации и необходимые мероприятия, выданные в ходе совещаний участниками рабочей группы. Данная документация должна быть проста в использовании и может быть подготовлена в виде:

- Списка всех рекомендаций и необходимых мероприятий

- Таблиц мероприятий (содержащих рекомендации и необходимые мероприятия)

По окончании исследования HAZOP может потребоваться отчет по HAZOP, в содержание которого должны войти следующие данные:

- Имена и фамилии членов группы HAZOP

- Сроки проведения исследования HAZOP

- Ссылки на чертежи, используемые при проведении исследования

- Опасности и последствия, которым было уделено особой внимание

- Раздел, обобщающий итоги исследования HAZOP

- Список всех рекомендаций и необходимых мероприятий

- График выполнения дальнейших мероприятий

Пример таблицы мероприятий

Эксперты HAZOP A/S	Клиент:	Дата:
Таблица мероприятий №:	Предприятие:	Проект №
Проблема:
Цель мероприятия:
Обсуждение и выдача рекомендаций не позднее:	Отв.:
Обсуждение:
Рекомендации:
Кем подготовлен:	Дата:
Решение:
Ответственные за принятие решений:	Дата:
Ответственные за выполнение решений:	Крайний срок:
Заполнено:	Дата:
Распространение:

 Шаблон «Списка мероприятий»

Мероприятие №	Описание	Ответственный	Назначенная дата	Дата выполнения

Лекция 10. Методики оценки риска Метод обследования типов отказов и анализ их последствий

10.1. Область применения. Технический подход. Определение изучаемой проблемы. Представление обзора. Документирование. Типовая таблица. Маркировка оборудования. Описание оборудования.

Описание проблем промышленной безопасности само по себе является трудной задачей. Имеется большой перечень вопросов, которые должны быть освещены для того, чтобы решить эти задачи. Как показала практика, решение возникающих комплексных задач должно существенно упроститься, если удастся установить первичные симптомы и причины изучаемых явлений. Описание проблем должно обязательно включать не только оценку внутренне присущих исследуемым объектам причин, порождающих опасность, но и оценку побочных нежелательных эффектов и описание порядка действий, которые необходимо предпринять в предназначенное время. При этом для более или менее сложных объектов и систем количество факторов, которые должны быть подвергнуты анализу, может достигать нескольких сотен и тысяч. Сложность современных технологических процессов, невозможность сразу охватить весь спектр явлений, способных приводить к аварийным ситуациям, делает целесообразным использование метода деревьев событий (деревьев отказов) для комплексного анализа устойчивости функционирования промышленной безопасности предприятий.

Природа изучаемых явлений требует привлечения большого числа специалистов различных областей знаний, которые могут иметь, вообще говоря, разные ряды приоритетов и противоречивые планы решения возникающих практических задач.

Достаточно удачным средством для нахождения компромиссов, обеспечения полного и взвешенного функционального описания проблем промышленной безопасности является использование представления знаний об изучаемых объектах и систем в виде графических логических построений.

Методология исследований деревьев отказов (FTA)

FTA основан на графическом логическом описании механизма отказов системы. Ключевые теоретические основы в FTA - это предположение, что компоненты в системе либо работают успешно, либо отказывают полностью. До начала построения дерева отказов необходимо специально определить верхнее событие. Необходимо детальное понимание работы систем ее компонентов, роли операторов и возможных человеческих ошибок.

Дерево отказов представляет собой дедуктивное логическое построение, которое использует концепцию одного финального события (как правило, авария или отказ блока, всей системы) с целью нахождения всех возможных путей, при реализации которых оно может произойти.

Для этого рассматривается, какие события или их комбинации могут привести непосредственно к возникновению финального события. Затем каждое из этих событий рассматривается как вершина дерева и процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень детализации, на котором полученные события уже будут неделимы в принципе или по соображениям решения задачи. Такие события называют базовыми, инициирующими, элементарными или исходными. Все остальные события - порожденными или промежуточными.

Для графического изображения простейшего дерева событий необходимо ввести базовый набор символических изображений, которые представлены на рисунке E.1. Данные типы вершин позволяют построить дерево отказов для огромного большинства систем. Однако, существуют ситуации, когда отказ наступает только при определенном порядке возникновения входных событий (отказов) или же в случае соблюдения некоторых временных условий (например: действие какого-нибудь фактора в течение определенного интервала времени), который больше допустимого, либо при некоторой комбинации этих требований. В этом случае построение и анализ деревьев отказов значительно усложняется.

Приведем некоторые термины, необходимые для понимания рассматриваемого метода:

Событие - нежелательное отклонение от нормы или ожидаемого состояния компонентов системы.

Верхнее (главное) событие - это нежелательное событие или инцидент на вершине дерева отказов, от которого спускаются вниз, пользуясь логическими воротами.

Промежуточное событие позволяет комбинировать различные исходные события, которые рассматриваются в развитии посредством условий.

Исходное событие - отказ в работе оборудования или ошибка персонала, которые при рассмотрении не разбиваются на отдельные составные события более мелкого масштаба.

Неразвивающееся событие - возможные причины нежелательного события не рассматриваются в развитии по причине того, что условия возникновения данного события не достоверны или имеющейся информации не достаточно.

Условие (логические ворота) - логическая связь между входными событиями (событиями более низкого уровня) и отдельными выходными событиями (более высокого уровня).

Условие «и» объединяет входные события, каждое из которых должно существовать одновременно с другими.

Условие «или» используется в случае, если для определения последующего выходного события достаточно ввести данные об одном каком-либо предыдущем событии.

Минимальный набор сечений - минимальное число цепочек событий, при которых может произойти главное событие. Все события (отказы) соответствуют базовому или неразвивающемуся событию.

Рисунок - Символы, используемые в методе дерева отказов

Большинство существующих методов анализа деревьев отказов основываются на поиске и изучении множества сечений и путей дерева.

Путь (сечение) - есть такая комбинация базовых событий, реализация которых приводит к возникновению главного события.

Сечение (путь) - есть такая комбинация базовых событий, одновременная нереализация которых приводит к невозможности возникновения данного события.

Минимальный путь - это группа событий или первичных источников отказов, которые могут привести к главному событию через минимальное число шагов.

С точки зрения возникновения аварийных ситуаций предпочтительнее производить анализ минимальных путей дерева. Зная вероятности их реализации, можно рассчитать вероятность возникновения главного события.

Если же решается задача повышения надежности систем, то гораздо эффективнее анализ минимальных сечений дерева отказов с целью найти наиболее простые способы повышения надежности системы.

Комбинация этих рассмотрений позволяет найти наиболее «узкие места» системы, найти эффективные способы повышения надежности химико-технологической системы (ХТС).

Из вышеизложенного рассмотрения видно, что концепция деревьев событий и отказов является перспективным методом решения задачи по надежности и безопасности, а также по определению риска функционирования ХТС.

Однако, следует отметить некоторые принципиальные моменты, связанные с использование деревьев событий и отказов.

Дерево (вообще) представляет собой структуру, где каждый элемент (за исключением граничных) имеет один вход или один или более выходов, или наоборот - все зависит от того, в какую сторону проходится дерево, но не то и другое вместе. Данное ограничение, накладываемое на понятие «дерево», приводит к некоторым сложностям в построении и анализе дерева. Например, в случае дерева отказов (где все элементы кроме вершины дерева должны иметь один выход) обычно существует событие, имеющее более одного выхода (в качестве примера можно привести отказ электропитания ХТС или наводнение).

Второй принципиальный момент, который не учитывается существующими моделирующими алгоритмами, заключается в следующем предположении: если на входах участка логической структуры создается благоприятная комбинация условий, то со стопроцентной вероятностью должно произойти порожденное событие. В большинстве случаев так оно и есть, однако, можно привести ситуации, когда это не соблюдается, например, попадание камня в оконное стекло не всегда приводит к тому, что оно разбивается. Для решения данной задачи в существующих алгоритмах приходится или вводить фиктивные события (функция которых заключается в том, что не всегда выдавать выходной сигнал, когда на входах присутствует благоприятная комбинация входных), или корректировать входные вероятности (например, вероятность попадания камня в окно заменятся вероятностью того, что оно разобьется; но это не позволяет учесть причины, которые привели к разбиению окна).

Отличительной особенностью функционирования человека в ХТС является то, что ему свойственен принципиально новый тип отказа - ошибка в деятельности (временный неустойчивый отказ), и его также необходимо учитывать.

10.2. Проведения исследований методом FTA Цели проведения исследований методом FTA

Исследования методом FTA применяют в целях:

- выявления всех путей, которые приводят к главному нежелательному событию при определенном стечении обстоятельств;

- определения минимального числа комбинаций событий, которые могут привести к главному событию;

- качественного определения основных причин нежелательного события;

- количественной оценки частоты вероятности нежелательного события;

- идентификации общего характера отказов или их общих причин, трудно выявляемых при рассмотрении изолированных подсистем;

- анализа чувствительности отдельных событий к отклонениям параметров системы.

Целями применения метода FTA в химической промышленности являются:

- оценка частоты возникновения инцидентов (или надежность оборудования);

- определение комбинаций отказов оборудования, рабочих условий, условий окружающей среды и человеческих ошибок, которые повлияли на инцидент;

- идентификация корректирующих воздействий для улучшения надежности и безопасности и определения их влияния.

Дерево отказов - это графическое представление связей между отказами оборудования и аварийными ситуациями.

Можно выделить четыре класса причин возникновения аварийных ситуаций:

- отказы оборудования

- отклонения от технологического регламента

- ошибки производственного персонала

- внешние причины (стихийные бедствия, диверсии и т.д.)

Одним из достоинств метода является систематическое логически обоснованное построение множества отказов элементов системы, которые могут приводить к аварии.

Метод деревьев отказов используется, в основном, в случаях, когда при отказе системы в целом может быть установлена связь между комбинациями отказов отдельных компонентов системы. Метод применяется при идентификации требований к дублированию компонентов, к защитным устройствам и контрольным системам.

Основные этапы процесса проведения исследования методом дерева отказов

Проведение исследования методом дерева отказов можно также представить в виде следующих шагов:

­ Определение границ системы

­ Изучение и понимание системы

­ Определение конечного события

­ Конструирование дерева отказов