Faro- och funktionsstudie

En risk- och funktionsstudie (HAZOP) är en strukturerad och systematisk granskning av en komplex plan eller operation för att identifiera och utvärdera problem som kan utgöra risker för personal eller utrustning. Avsikten med att utföra en HAZOP är att granska designen för att fånga upp design- och ingenjörsproblem som annars kanske inte har hittats. Tekniken bygger på att dela upp den övergripande komplexa designen av processen i ett antal enklare avsnitt som kallas "noder" som sedan granskas individuellt. Det genomförs av ett lämpligt erfaret multidisciplinärt team (HAZOP) under en serie möten. HAZOP-tekniken är kvalitativ och syftar till att stimulera deltagarnas fantasi att identifiera potentiella faror och funktionsproblem. Struktur och riktning ges till granskningsprocessen genom att använda standardiserade ledordsuppmaningar på granskningen av varje nod. Den relevanta internationella standarden kräver att teammedlemmar ska visa "intuition och gott omdöme" och att mötena ska hållas i "ett klimat av positivt tänkande och uppriktig diskussion".

HAZOP-tekniken utvecklades ursprungligen på 1960-talet för att analysera stora kemiska processsystem men har sedan dess utvidgats till andra områden, inklusive gruvdrift och andra typer av processsystem och andra komplexa system som drift av kärnkraftverk och mjukvaruutveckling . Den används också som grund för att granska batchprocesser och driftsprocedurer.

Metod

Metoden tillämpas på komplexa "processer" för vilka tillräcklig designinformation finns tillgänglig och sannolikt inte kommer att förändras nämnvärt. Denna mängd data bör uttryckligen identifieras och tas som grund för "designavsikten" för HAZOP-studien. Till exempel kommer en försiktig designer att ha tillåtit förutsebara variationer inom processen och skapat ett större designomslag än bara de grundläggande kraven och HAZOP kommer att titta på sätt på vilka detta kanske inte är tillräckligt.

För processanläggningar väljs noderna så att en meningsfull designavsikt kan specificeras för var och en och de anges vanligtvis på rörlednings- och instrumenteringsdiagram (P&ID) och processflödesdiagram (PFD). Omfattningen av varje nod bör vara lämplig för systemets komplexitet och omfattningen av de risker som den kan utgöra. Men det kommer också att behöva balansera mellan "för stora och komplexa" (färre noder, men teammedlemmarna kanske inte kan överväga problem inom hela noden på en gång) och "för små och enkla" (många triviala och repetitiva noder , som var och en måste granskas oberoende och dokumenteras).

För varje nod i sin tur använder HAZOP-teamet en lista med standardiserade guideord och processparametrar för att identifiera potentiella avvikelser från designavsikten. För varje avvikelse identifierar teamet möjliga orsaker och sannolika konsekvenser sedan (med bekräftelse genom efterföljande riskanalys vid behov) om de befintliga skyddsåtgärderna är tillräckliga, eller om en åtgärd för att installera ett ytterligare skydd är nödvändig för att minska riskerna till en acceptabel nivå .

Graden av förberedelser för HAZOP är avgörande för den övergripande framgången av granskningen - "fryst" designinformation tillhandahålls till teammedlemmarna med tid för att de ska kunna bekanta sig med processen, ett adekvat schema som tillåts för utförandet av HAZOP, tillhandahållande av de bästa teammedlemmarna för sin roll. De som schemalägger en HAZOP bör ta hänsyn till granskningens omfattning, antalet noder som ska granskas, tillhandahållandet av färdiga designritningar och dokumentation och behovet av att upprätthålla teamets prestation under en längre tidsperiod. Teammedlemmarna kan också behöva utföra några av sina normala uppgifter under denna period och HAZOP-teammedlemmarna kan tendera att tappa fokus om inte tillräckligt med tid ges för dem att fräscha upp sina mentala förmågor.

Teammötena bör ledas av en oberoende, utbildad HAZOP-facilitator som är ansvarig för den övergripande kvaliteten på granskningen, tillsammans med en dedikerad skribent för att protokollföra mötena. "HAZOP-studiens framgång beror starkt på teammedlemmarnas vakenhet och koncentration och det är därför viktigt att sessionerna är av begränsad varaktighet och att det finns lämpliga intervall mellan sessionerna. Hur dessa krav uppnås är i slutändan ansvaret för studieledare."

För en medelstor kemisk anläggning där det totala antalet föremål som ska beaktas är 1200 (utrustning och rör eller andra överföringar mellan dem) skulle cirka 40 sådana möten behövas. Olika programvaror finns nu tillgängliga för att hjälpa till vid möten.

Ledord och parametrar

För att identifiera avvikelser tillämpar teamet (systematiskt, i ordning) en uppsättning guideord på varje nod i processen. För att få till stånd diskussion, eller för att säkerställa fullständighet, kan det också vara till hjälp att uttryckligen överväga lämpliga parametrar som gäller för designavsikten. Det här är allmänna ord som flöde, temperatur, tryck, sammansättning. Den nuvarande standarden noterar att vägledningsord bör väljas som är lämpliga för studien och varken för specifika (begränsande idéer och diskussion) eller för generella (som tillåter förlust av fokus). En ganska standarduppsättning guideord ( som ett exempel i tabell 3 av ) är följande:

Guide Word Menande
NEJ ELLER INTE Fullständig negation av designavsikten
MER Kvantitativ ökning
MINDRE Kvantitativ minskning
SÅVÄL SOM Kvalitativ modifiering/ökning
DEL AV Kvalitativ modifiering/minskning
OMVÄND Logisk motsats till designavsikten
ANNAT ÄN / I STÄLLET Komplett substitution
TIDIGT I förhållande till klocktiden
SENT I förhållande till klocktiden
INNAN Angående ordning eller ordning
EFTER Angående ordning eller ordning

(De sista fem ledorden är tillämpliga på batch- eller sekventiella operationer.) När ett ledord är meningsfullt tillämpligt på en parameter, t.ex. INGET FLÖDE, MER TEMPERATUR, ska deras kombination registreras som en trovärdig potentiell avvikelse (från designavsikten) som kräver recension.

HAZOP-studier kan också utföras genom att överväga tillämpliga ledord och identifiera element för vilka de är tillämpliga eller genom att beakta parametrarna som är associerade med växtelement och systematiskt tillämpa ledord på dem. även om detta sista tillvägagångssätt inte nämns i den relevanta standarden, inkluderar dess exempel på output en studie (B3) som registrerats på detta sätt. Följande tabell ger en översikt över vanliga guideord - parameterpar och vanliga tolkningar av dem.

Parameter / Guide Word Mer Mindre Ingen Omvänd Såväl som Del av Förutom
Flöde högt flöde lågt flöde inget flöde omvänt flöde avvikande koncentration förorening avvikande material
Tryck högt tryck lågtryck Vakuum delta-p explosion
Temperatur hög temperatur låg temperatur
Nivå hög nivå låg nivå ingen nivå olika nivå
Tid för länge/för sent för kort/för tidigt sekvenssteget hoppades över bakåt saknade åtgärder extra åtgärder fel tid
Agitation snabb blandning långsam blandning ingen blandning
Reaktion snabb reaktion / skenande långsam reaktion ingen reaktion oönskad reaktion
Uppstart/avstängning för snabbt för långsam missade åtgärder fel recept
Tömning/ ventilering för länge för kort ingen avvikande tryck fel timing
Tröghet högt tryck lågtryck ingen förorening fel material
Verktygsfel (instrumentluft, ström) fel
DCS-fel fel
Underhåll ingen
Vibrationer för lågt för hög ingen fel frekvens

När orsakerna och effekterna av eventuella faror har fastställts, kan systemet som studeras modifieras för att förbättra dess säkerhet. Den modifierade designen bör sedan underkastas en annan HAZOP, för att säkerställa att inga nya problem har lagts till.

Tekniken kan också tillämpas där designinformation inte är helt tillgänglig och att göra det kan vara användbart för att eliminera alternativa konstruktioner, innan för mycket tid investeras i dem . Däremot, där en design krävs för att ha en HAZOP utförd för att uppfylla lag- eller myndighetskrav, kan ett sådant "tidigt" möte inte anses uppfylla detta krav.

"Termen HAZOP har ofta förknippats, i generisk mening, med någon annan riskidentifieringsteknik. Användningen av termen med sådana tekniker anses vara olämplig och är utesluten från detta dokument."

Team

En HAZOP-studie är ett lagarbete. Teamet bör vara så litet som möjligt i enlighet med att de har relevant kompetens och erfarenhet. En minsta lagstorlek på 4-5 rekommenderas. I en stor process blir det många HAZOP-möten och individerna inom teamet kan komma att förändras då det krävs olika specialister och det krävs suppleanter för de olika rollerna. Så många som 20 individer kan vara inblandade men det rekommenderas att teamet inte överstiger 7-8 personer vid något tillfälle (ett större team kommer att göra långsammare framsteg vilket ökar kostnaderna avsevärt). Varje gruppmedlem bör ha en bestämd roll enligt följande. Observera att duplicering av roller (t.ex. representanter för beställare, entreprenörer och projektledning) bör undvikas:

namn Roll Kommentar
Studieledare / Ordförande / Facilitator

(Deltagare på heltid)

 Att sköta teammötena Någon med erfarenhet av att leda HAZOPs, som är bekant med denna typ av process men är oberoende av designteamet. Ansvarig för att gå vidare genom serien av noder, moderera gruppdiskussionerna, upprätthålla protokollets noggrannhet, säkerställa tydligheten i de rekommenderade åtgärderna och identifiera lämpliga åtgärdspersoner.
Blockflöjt / Sekreterare / Skrivare

(Deltagare på heltid)

 Att protokollföra teammötena Att dokumentera orsaker, konsekvenser, skyddsåtgärder och åtgärder som identifierats för varje avvikelse, att registrera slutsatserna från gruppdiskussioner (exakt men begripligt), för att dokumentera problem och rekommendationer
Processdesigner/ingenjör

(Deltagare på heltid)

 Representerar teamet som har utformat processen För att ge detaljer om designavsikten eller förklara ytterligare information
Operatör / Användare

(Deltagare på heltid)

 Representerar dem som ska driva processen Att överväga operationen och de potentiella orsakerna och konsekvenserna av avvikelser

Att ifrågasätta dess funktionalitet av processen
Disciplin/leverantörsspecialist

(Deltidsdeltagare)

 Ge specialistvägledning till teamet; t.ex. instrumentering, specialist på mänskliga faktorer, utrustning från tredje part För att tillhandahålla specialistkunskaper som inte finns tillgängliga inom teamet, t.ex. instrumenterade styrsystem, mänsklig tillförlitlighetsanalys, design och drift av tredjepartsutrustning (leverantör)
Underhållare

(Deltidsdeltagare)

 Tillhandahålla specialistvägledning till teamet i underhållsfrågor Att överväga underhållet av anläggningsutrustningen och ifrågasätta dess underhållbarhet.

I tidigare publikationer föreslogs att studieledaren också skulle kunna vara upptecknaren men separata roller rekommenderas nu generellt.

Användningen av datorer och projektorskärmar kan förbättra inspelningen av mötesprotokoll (teamet kan se vad som protokollförs och se till att det är korrekt), visning av P&ID:n för teamet att granska, tillhandahållande av kompletterande dokumenterad information till teamet och loggning av icke-HAZOP-frågor som kan uppstå under granskningen, t.ex. ritnings-/dokumentkorrigeringar och förtydliganden. Specialistmjukvara finns nu tillgänglig från flera leverantörer för att stödja inspelningen av mötesprotokoll och spåra slutförandet av rekommenderade åtgärder.

Historia

Även om ett antal företag tog upp denna fråga, anses tekniken generellt ha sitt ursprung i Heavy Organic Chemicals Division av Imperial Chemical Industries (ICI), som då var ett stort brittiskt och internationellt kemiföretag. Historien har beskrivits av Trevor Kletz som var företagets säkerhetsrådgivare från 1968 till 1982, från vilket följande är abstraherat.

1963 träffades ett team på 3 personer 3 dagar i veckan under 4 månader för att studera utformningen av en ny fenolanläggning . De började med en teknik som kallas kritisk granskning som frågade efter alternativ, men ändrade detta till att leta efter avvikelser . Metoden förfinades ytterligare inom företaget, under namnet operability studies , och blev det tredje steget i dess faroanalysprocedur (de två första gjordes i koncept- och specifikationsstadierna) när den första detaljdesignen togs fram.

1974 erbjöds en en veckas säkerhetskurs inklusive denna procedur av Institution of Chemical Engineers (IChemE) vid Teesside Polytechnic . Kursen kom strax efter Flixborough-katastrofen och var fullbokad, liksom de under de närmaste åren. Samma år publicerades också den första artikeln i den öppna litteraturen. 1977 Chemical Industries Association en guide. Fram till denna tid hade termen HAZOP inte använts i formella publikationer. Den första som gjorde detta var Kletz 1983, med vad som i huvudsak var kursanteckningarna (reviderade och uppdaterade) från IChemE-kurserna. Vid det här laget hade risk- och funktionsstudier blivit en förväntad del av kemiingenjörsutbildningar i Storbritannien.

Se även

Anteckningar

Vidare läsning

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hazard_and_operability_study&oldid=1094474479 "