Studiu de pericol și operabilitate - Hazard and operability study

Un studiu de pericol și operabilitate (HAZOP) este o examinare structurată și sistematică a unui proces sau operațiune planificată sau existentă complexă pentru a identifica și evalua problemele care pot reprezenta riscuri pentru personal sau echipamente. Intenția de a efectua un HAZOP este de a revizui proiectarea pentru a prelua problemele de proiectare și inginerie care altfel nu ar fi fost găsite. Tehnica se bazează pe împărțirea proiectării complexe generale a procesului într-o serie de secțiuni mai simple numite „noduri”, care sunt apoi revizuite individual. Acesta este realizat de o echipă multidisciplinară cu experiență adecvată (HAZOP) în timpul unei serii de întâlniri. Tehnica HAZOP este calitativă și își propune să stimuleze imaginația participanților pentru a identifica pericolele potențiale și problemele de operabilitate. Structura și direcția sunt date procesului de revizuire aplicând instrucțiuni standardizate de cuvinte-ghid la revizuirea fiecărui nod. Standardul internațional relevant solicită ca membrii echipei să manifeste „intuiție și bună judecată” și ca reuniunile să aibă loc într-un „climat de gândire pozitivă și discuție sinceră”.

Tehnica HAZOP a fost inițial dezvoltată în anii 1960 pentru a analiza sistemele majore de proces chimic, dar de atunci a fost extinsă și în alte domenii, inclusiv operațiuni miniere și alte tipuri de sisteme de proces și alte sisteme complexe, cum ar fi funcționarea centralelor nucleare și dezvoltarea de software. De asemenea, este utilizat ca bază pentru revizuirea proceselor de lot și a procedurilor de operare.

Metodă

Metoda este aplicată „proceselor” complexe pentru care sunt disponibile suficiente informații de proiectare și care nu se vor schimba semnificativ. Această gamă de date ar trebui identificată în mod explicit și luată ca bază „intenție de proiectare” pentru studiul HAZOP. De exemplu, un proiectant prudent va permite variații previzibile în cadrul procesului, creând un anvelopă de proiectare mai mare decât cerințele de bază, iar HAZOP va căuta modalități prin care acest lucru ar putea să nu fie suficient.

Pentru instalațiile de procesare, nodurile sunt alese astfel încât pentru fiecare să poată fi specificată o intenție de proiectare semnificativă și să fie indicate în mod obișnuit pe diagrama de conducte și instrumentare (P & ID) și diagrama de flux de proces (PFD). Extinderea fiecărui nod ar trebui să fie adecvată complexității sistemului și mărimii pericolelor pe care le-ar putea prezenta. Cu toate acestea, va trebui, de asemenea, să se echilibreze între „prea mare și complex” (mai puține noduri, dar membrii echipei ar putea să nu poată lua în considerare problemele din întregul nod simultan) și „prea mic și simplu” (multe noduri banale și repetitive) , fiecare dintre acestea trebuie revizuit independent și documentat).

La rândul său, pentru fiecare nod echipa HAZOP folosește o listă de cuvinte-ghid standardizate și parametri de proces pentru a identifica potențiale abateri de la intenția de proiectare. Pentru fiecare abatere, echipa identifică cauzele fezabile și consecințele probabile apoi decide (cu confirmare prin analiza ulterioară a riscurilor acolo unde este necesar) dacă măsurile de protecție existente sunt suficiente sau dacă este necesară o acțiune pentru a instala o măsură de protecție suplimentară pentru a reduce riscurile la un nivel acceptabil. .

Gradul de pregătire pentru HAZOP este esențial pentru succesul general al revizuirii - informații de proiectare „înghețate” furnizate membrilor echipei cu timp pentru ca aceștia să se familiarizeze cu procesul, un program adecvat permis pentru efectuarea HAZOP, furnizarea dintre cei mai buni membri ai echipei pentru rolul lor. Cei care programează un HAZOP ar trebui să ia în considerare domeniul de aplicare al revizuirii, numărul de noduri care urmează să fie revizuite, furnizarea de desene și documentații de proiectare completate și necesitatea de a menține performanța echipei într-un interval de timp extins. Este posibil ca membrii echipei să fie nevoiți să își îndeplinească unele sarcini normale în această perioadă, iar membrii echipei HAZOP pot tinde să-și piardă concentrarea, cu excepția cazului în care li se acordă timp adecvat pentru a-și reîmprospăta capacitățile mentale.

Întâlnirile echipei ar trebui să fie gestionate de un facilitator HAZOP independent și instruit, care este responsabil pentru calitatea generală a revizuirii, în parteneriat cu un scrib dedicat pentru a stabili minutele întâlnirilor. „Succesul studiului HAZOP depinde în mare măsură de vigilența și concentrarea membrilor echipei și, prin urmare, este important ca sesiunile să aibă o durată limitată și să existe intervale adecvate între sesiuni. Cum sunt îndeplinite aceste cerințe este în cele din urmă responsabilitatea lider de studiu. "

Pentru o fabrică chimică de dimensiuni medii în care numărul total de articole care trebuie luate în considerare este de 1200 (articole de echipamente și conducte sau alte transferuri între ele) ar fi necesare aproximativ 40 de astfel de întâlniri. Diverse programe software sunt acum disponibile pentru a ajuta la întâlniri.

Indicați cuvintele și parametrii

Pentru a identifica abaterile, echipa aplică (sistematic, în ordine) un set de cuvinte ghid pentru fiecare nod din proces. Pentru a stimula discuția sau pentru a asigura completitudinea, poate fi de asemenea util să se ia în considerare în mod explicit parametrii adecvați care se aplică intenției de proiectare. Acestea sunt cuvinte generale precum Debit, Temperatură, Presiune, Compoziție. Standardul actual menționează că trebuie alese cuvintele ghid care sunt adecvate studiului și nici prea specifice (idei și discuții limitative), nici prea generale (permițând pierderea focalizării). Un set destul de standard de cuvinte ghid (dat ca exemplu în tabelul 3 din) este după cum urmează:

Cuvânt ghid Sens
NU SAU NU Negarea completă a intenției de proiectare
MAI MULT Creștere cantitativă
MAI PUȚIN Scăderea cantitativă
PRECUM ȘI Modificare / creștere calitativă
PARTEA DIN Modificare / scădere calitativă
VERSO Opus logic intenției de proiectare
ALTELE DECÂT / ÎN loc Înlocuirea completă
DIN TIMP Relativ la ora ceasului
TÂRZIU Relativ la ora ceasului
INAINTE DE În legătură cu ordinea sau secvența
DUPĂ În legătură cu ordinea sau secvența

(Ultimele cinci cuvinte de ghidare se aplică operațiilor în serie sau secvențiale.) În cazul în care un cuvânt de ghidare se aplică în mod semnificativ unui parametru, de exemplu FĂRĂ DEBIT, MAI TEMPERATURĂ, combinația lor trebuie înregistrată ca o abatere potențială credibilă (de la intenția de proiectare) care necesită revizuire.

Studiile de tip HAZOP pot fi efectuate, de asemenea, luând în considerare cuvintele-ghid aplicabile și identificând elementele cărora li se aplică sau luând în considerare parametrii asociați cu elementele plantei și aplicând în mod sistematic cuvinte-ghid la acestea; deși această ultimă abordare nu este menționată în standardul relevant, exemplele sale de producție includ un studiu (B3) înregistrat în acest mod. Tabelul următor oferă o prezentare generală a perechilor de cuvinte-parametri ghid utilizate în mod obișnuit și interpretări comune ale acestora.

Parametru / Cuvânt ghid Mai mult Mai puțin Nici unul Verso Precum și O parte din În afară de
curgere debit mare debit redus fara curgere flux invers concentrarea deviantă contaminare material deviant
Presiune presiune ridicata presiune scăzută vid delta-p explozie
Temperatura temperatura ridicata temperatura scazuta
Nivel nivel inalt nivel scăzut fără nivel nivel diferit
Timp prea mult / prea târziu prea scurt / prea curând pasul secvenței a fost omis înapoi acțiuni lipsă acțiuni suplimentare Momentul nepotrivit
Agitaţie amestec rapid amestec lent fără amestecare
Reacţie reacție rapidă / fugă reacție lentă nicio reactie reacție nedorită
Pornire / Închidere prea repede prea încet acțiuni ratate reteta gresita
Scurgere / aerisire prea lung prea scurt nici unul presiunea deviantă sincronizare greșită
Inertizant presiune ridicata presiune scăzută nici unul contaminare material greșit
Defecțiune de utilitate (aer instrument, putere) eșec
Eroare DCS eșec
întreținere nici unul
Vibrații prea jos prea sus nici unul frecvență greșită

Odată stabilite cauzele și efectele oricăror pericole potențiale, sistemul studiat poate fi modificat pentru a-și îmbunătăți siguranța. Proiectarea modificată ar trebui să fie supusă unui alt HAZOP, pentru a se asigura că nu au fost adăugate probleme noi.

Tehnica poate fi aplicată și în cazul în care informațiile de proiectare nu este pe deplin disponibile și acest lucru poate fi util în eliminarea modele alternative, înainte de prea mult timp este investit în ele. Cu toate acestea, în cazul în care un proiect trebuie să aibă un HAZOP efectuat pentru a îndeplini cerințele legislative sau de reglementare, o astfel de întâlnire „timpurie” nu poate fi considerată ca fiind conformă cu această cerință.

"Termenul HAZOP a fost adesea asociat, într-un sens generic, cu o altă tehnică de identificare a pericolelor. Utilizarea termenului cu astfel de tehnici este considerată a fi inadecvată și este exclusă din acest document."

Echipă

Un studiu HAZOP este un efort de echipă. Echipa ar trebui să fie cât mai mică posibil, în conformitate cu abilitățile și experiența relevantă. Se recomandă o dimensiune minimă a echipei de 4-5. Într-un proces amplu, vor avea loc multe întâlniri HAZOP și persoanele din cadrul echipei se pot schimba, deoarece sunt necesari diferiți specialiști și deputați pentru diferitele roluri. Pot fi implicați până la 20 de persoane, dar se recomandă ca echipa să nu depășească 7-8 în orice moment (o echipă mai mare va face progrese mai lente adăugând considerabil costurile). Fiecare membru al echipei trebuie să aibă un rol definit după cum urmează.

Nume Rol cometariu
Conducător de studiu / președinte / facilitator

(Participant cu normă întreagă)

Pentru a gestiona întâlnirile echipei Cineva cu experiență în conducerea HAZOP-urilor, care este familiarizat cu acest tip de proces, dar este independent de echipa de proiectare. Responsabil pentru progresul prin seria de noduri, moderarea discuțiilor în echipă, menținerea exactității înregistrării, asigurarea clarității acțiunilor recomandate și identificarea acționarilor corespunzători.
Recorder / Secretar / Scrib

(Participant cu normă întreagă)

Pentru a reduce minutele întâlnirilor echipei Pentru a documenta cauzele, consecințele, măsurile de protecție și acțiunile identificate pentru fiecare abatere, pentru a înregistra concluziile discuțiilor în echipă (cu precizie, dar cuprinzătoare), pentru a documenta problemele și recomandările.
Proiectant / inginer de procese

(Participant cu normă întreagă)

Reprezentând echipa care a proiectat procesul Pentru a furniza detalii despre intenția de proiectare sau pentru a explica orice informații suplimentare
Operator / Utilizator

(Participant cu normă întreagă)

Reprezentarea celor care vor opera procesul Să ia în considerare operația și cauzele și consecințele potențiale ale abaterilor

Pentru a pune la îndoială operabilitatea procesului

Specialist în disciplină / furnizor

(Participant cu jumătate de normă)

Oferirea de îndrumări de specialitate echipei; de exemplu, instrumentație, specialist în factori umani, echipamente terțe Pentru a furniza cunoștințe tehnice de specialitate care nu sunt disponibile în cadrul echipei, de exemplu, sisteme de control instrumentate, analiza fiabilității umane, proiectarea și funcționarea echipamentelor terță parte (furnizor)
Întreținător

(Participant cu jumătate de normă)

Oferirea de îndrumări de specialitate echipei cu privire la problemele de întreținere Să ia în considerare întreținerea echipamentului instalației și să pună la îndoială mentenabilitatea acesteia.

În publicațiile anterioare s-a sugerat că șeful de studiu ar putea fi, de asemenea, înregistratorul, dar rolurile separate sunt acum recomandate în general.

Utilizarea computerelor și a ecranelor proiectorului poate îmbunătăți înregistrarea proceselor verbale ale întâlnirii (echipa poate vedea ceea ce este procesat și se poate asigura că este corectă), afișarea P & ID-urilor pentru revizuirea echipei, furnizarea de informații suplimentare documentate echipei și înregistrarea problemelor non-HAZOP care pot apărea în timpul revizuirii, de ex. corecții și clarificări ale desenului / documentului. Software-ul de specialitate este acum disponibil de la mai mulți furnizori pentru a sprijini înregistrarea proceselor verbale ale întâlnirii și urmărirea finalizării acțiunilor recomandate.

Istorie

Deși o serie de companii au abordat această problemă, tehnica este considerată, în general, că a provenit din Divizia de produse chimice organice grele din industria chimică imperială (ICI) , care era atunci o companie chimică britanică și internațională importantă. Istoria a fost descrisă de Trevor Kletz, care a fost consilier în domeniul siguranței companiei în perioada 1968-1982, din care se rezumă următoarele.

În 1963, o echipă de 3 persoane s-a întâlnit 3 zile pe săptămână timp de 4 luni pentru a studia proiectarea unei noi plante fenolice . Au început cu o tehnică numită examinare critică care cerea alternative, dar a schimbat-o pentru a căuta abateri . Metoda a fost perfecționată în continuare în cadrul companiei, sub denumirea de studii de operabilitate , și a devenit a treia etapă a procedurii sale de analiză a pericolelor (primele două realizându-se în etapele conceptuale și de specificații) când a fost produs primul proiect detaliat.

În 1974, Instituția inginerilor chimici (IChemE) de la Teesside Polytechnic a oferit un curs de siguranță de o săptămână, care include această procedură . La scurt timp după dezastrul de la Flixborough , cursul a fost complet rezervat, la fel ca și în următorii câțiva ani. În același an a fost publicată și prima lucrare din literatura deschisă. În 1977 Asociația Industriilor Chimice a publicat un ghid. Până în prezent, termenul HAZOP nu fusese folosit în publicațiile oficiale. Primul care a făcut acest lucru a fost Kletz în 1983, cu ceea ce a fost în esență notele de curs (revizuite și actualizate) de la cursurile IChemE. În acest moment, studiile de pericol și operabilitate deveniseră o parte așteptată a cursurilor de licență în inginerie chimică din Marea Britanie.

Vezi si

Note

Referințe

Lecturi suplimentare