Projektowanie i wykonywanie technologicznych instalacji przemysłowych musi uwzględniać warunki zapewniające ich bezpieczne działanie. Dotyczy to w szczególności tych procesów przemysłowych, które wiążą się z przebiegiem reakcji chemicznych lub zmianą stanu skupienia substancji, stwarzają zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego oraz środowiska.
Instalacje wykorzystywane w procesach przemysłowych charakteryzuje wysoka unikatowość, dlatego trudno spotkać dwie identyczne instalacje, czego skutkiem jest brak norm przedmiotowych narzucających konkretne rodzaje zabezpieczeń. Istniejące normy odsyłają do analizy zagrożeń i oceny ryzyka w celu jego właściwej oceny i doboru adekwatnych środków zapobiegawczych.
Najczęściej stosowaną metodą analizy zagrożeń procesowych w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, spożywczym, naftowym i gazowym, jądrowym i innych procesach przemysłowych jest analiza HAZOP i tej metodzie poświęcimy niniejszy artykuł
Co to jest HAZOP?
HAZOP (Hazard and Operability Studies) to studium zagrożeń i zdolności operacyjnych. Jest to metoda systematycznej analizy zagrożeń i zdolności operacyjnych w procesach przemysłowych. Ten rodzaj analizy poziomu bezpieczeństwa operacji przemysłowych pozwala ustalić wszelkie nieprawidłowości i wdrożyć odpowiednie rozwiązania w rozpatrywanym procesie technologicznym. Analizę HAZOP przeprowadza się w oparciu o dokumentację technologiczną stanowiącą podstawę do stworzenia arkuszy analitycznych do udokumentowania wyników pracy zespołu.
Kiedy przeprowadza się analizę HAZOP?
Badanie HAZOP przeprowadza się w trzech przypadkach:
- podczas projektowania nowego procesu, obiektu lub opracowywania założeń projektowych,
- na etapie okresowych przeglądów wdrożonych operacji,
- przy modernizacji istniejących instalacji, procesów lub obiektów.
Przeprowadzanie analizy HAZOP jest szczególnie zalecane w trakcie projektowania nowopowstających obiektów, wtedy najłatwiej jest skorygować wszelkie odchylenia i wdrożyć najlepsze rozwiązania jeszcze przed ich budową. Nie znaczy to, że modernizacja istniejących instalacji, procesów czy obiektów jest niemożliwa. W takich przypadkach dobrze przeprowadzona analiza HAZOP również sprawdzi się znakomicie – zidentyfikuje potencjalne scenariusze zagrożeń i problemy związane ze zdolnością do działania systemu oraz będzie stanowiła ocenę ryzyka scenariuszy awaryjnych dla projektowanej / istniejącej instalacji.
Wszystkie scenariusze zostaną ocenione pod względem kategorii ryzyka, w tym jedne z najważniejszych dotyczące strat finansowych i wizerunkowych, bezpieczeństwa pracowników, ochrony środowiska. Świadomość możliwych zagrożeń i ich skutków ułatwia podjęcie decyzji związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa w zakładzie.
Badanie zostaje przeprowadzone w oparciu o matrycę ryzyka:
- A – ryzyko akceptowane, nie wymagające wprowadzenia dodatkowych środków bezpieczeństwa i ochrony,
- TA – ryzyko tolerowane – akceptowane, przy którym należy rozważyć wprowadzenie dodatkowych środków bezpieczeństwa i ochrony, jeżeli są one praktycznie uzasadnione,
- TNA – ryzyko tolerowane – nieakceptowane, dopuszczalne czasowo przy wskazaniach, wprowadzenia koniecznych, dodatkowych środków bezpieczeństwa i ochrony,
- NA – ryzyko nieakceptowane, uniemożliwiające eksploatację instalacji w aktualnych warunkach do czasu wprowadzenia koniecznych, dodatkowych środków bezpieczeństwa i ochrony.
Wyniki analizy HAZOP stanowią bazę do przeprowadzenia dalszej oceny ryzyka nakierowanej na określenie wymagań nienaruszalności bezpieczeństwa dla funkcji związanych z bezpieczeństwem realizowanych przez projektowane systemy automatyki zabezpieczeniowej.
Kto przeprowadza analizę HAZOP?
Za przeprowadzenie analizy odpowiedzialna jest zespół roboczy, w którego skład powinni wchodzić:
- Przewodniczący, który jest odpowiedzialny m.in. za zdefiniowanie celu i zakresu analizy, zatwierdzenie członków zespołu, przygotowanie planu i zakresu analizy, przewodniczenie sesjom analitycznym oraz przygotowanie raportów, w tym raportu końcowego. To osoba, która powinna być niezależna, tzn. nie powinna spoczywać na niej odpowiedzialność za przebieg jakiegokolwiek procesu w systemie,
- Sekretarz, którego zadaniem jest przygotowanie formularzy, zapis przebiegu spotkań roboczych oraz sprawy organizacyjne związane z przebiegiem sesji analitycznej,
- Specjaliści, w tym: inżynier projektu, osoba odpowiedzialna za wdrożenie systemu, inżynier procesu, elektryk, automatyk, technolog, inżynier bezpieczeństwa oraz zespół specjalistów odpowiedzialny za bezpieczeństwo procesowego oraz zagadnienia BHP na analizowanej instalacji.
W zależności od typu analizowanego systemu w skład zespołu roboczego mogą dodatkowo wchodzić: przedstawiciel inwestora, gospodarz obiektu, inżynier utrzymania ruchu, przedstawiciel dostawcy, specjalista z innej branży.
Jak przebiega analiza HAZOP?
Proces rozpoczyna się od określenia zakresu analizy (liczby węzłów technologicznych i czasu trwania badania), identyfikacji procesów przemysłowych, doboru wiarygodnych słów kluczowych, określenia scenariuszy (zdarzeń) awaryjnych (tj. przyczyny, skutków, oceny ryzyka, propozycji dodatkowych zabezpieczeń), zebranych w postaci arkusza roboczego HAZOP.
Po wyborze analizowanego węzła systemu identyfikuje się spodziewane w nim zachowania procesu (zazwyczaj w odniesieniu do kluczowych parametrów procesowych, np. przepływu, ciśnienia, temperatury, itp.). Kolejnymi krokami są wybór kluczowego parametru procesu, wybór słowa kluczowego z listy, określenie odchylenia od spodziewanego stanu pracy opisanego parą parametr-słowo klucz, określenie możliwych przyczyn wystąpienia odchylenia i konsekwencji z punktu widzenia przyjętych kryteriów strat (w tym problemów operacyjnych). W dalszej części analizy szacuje się ryzyko wystąpienia zidentyfikowanego odchylenia (określając częstość występowania zagrożenia, potencjalne skutki oraz poziom ryzyka) oraz określa się zabezpieczenia istniejące i te zalecane dodatkowo.
Wszystkie uzyskane informacje zapisywane są w arkuszu analitycznym HAZOP. Po tym następuje powtórzenie schematu identyfikacji odchyleń dla kolejnego parametru procesowego i później konieczne jest powtórzenie całego schematu dla kolejnego węzła analitycznego. Co ważne, podczas identyfikowania potencjalnych zdarzeń awaryjnych należy założyć, że instalacje oraz układy technologiczne użytkowane będą z należytą starannością w oparciu o przyjęte dobre praktyki oraz z uwzględnieniem dostępnych instrukcji technologicznych oraz stanowiskowych. Wszystkie uzyskane informacje zapisywane są w arkuszu analitycznym HAZOP. Po tym następuje powtórzenie schematu identyfikacji odchyleń dla kolejnego parametru procesowego i później konieczne jest powtórzenie całego schematu dla kolejnego węzła analitycznego. Co ważne, podczas identyfikowania potencjalnych zdarzeń awaryjnych należy założyć, że instalacje oraz układy technologiczne użytkowane będą z należytą starannością w oparciu o przyjęte dobre praktyki oraz z uwzględnieniem dostępnych instrukcji technologicznych oraz stanowiskowych.
Po przeanalizowaniu wszystkich elementów (węzłów badawczych) składających się na metodę HAZOP i przygotowaniu zaleceń dodatkowych, opracowuje się raport końcowy.
Przykład:
Podsumowanie
Po wykonaniu analizy HAZOP zakończonej raportem otrzymujemy mapę drogową, dzięki której możemy wdrożyć niezbędne działania dodatkowe w celu uzyskania wymaganego poziomu bezpieczeństwa i zdolności operacyjnych instalacji, procesów lub obiektów. Wyniki z oceny ryzyka procesowego są podstawą do wyeliminowania zdarzeń awaryjnych w procesach technologicznych.
Innym cennym narzędziem w zapewnieniu bezpieczeństwa jest C-HAZOP (Control Hazard and Operability Study). Chociaż obie metodologie mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa i operacyjności, koncentrują się na różnych aspektach procesów i systemów sterowania. W kolejnym artykule przedstawimy porównanie HAZOP i C-HAZOP, ich metodologie, zastosowania oraz sposób, w jaki wzajemnie się uzupełniają w zapewnianiu kompleksowego bezpieczeństwa procesów.
Pamiętajmy o tym, że bezpieczeństwo to podstawa w każdym procesie technologicznym!!!
