Исследование опасности и работоспособности (HAZOP) представляет собой структурированное и систематическое обследование сложной системы, обычно технологического объекта , с целью выявления опасностей для персонала, оборудования или окружающей среды, а также проблем работоспособности, которые могут повлиять на эффективность операций. Это основной инструмент идентификации опасностей в области безопасности процессов . Целью проведения HAZOP является рассмотрение проекта для выявления проблем проектирования и проектирования, которые в противном случае могли бы быть не обнаружены. Метод основан на разбиении общей сложной конструкции процесса на ряд более простых разделов, называемых узлами , которые затем рассматриваются по отдельности. Он выполняется достаточно опытной многопрофильной командой в ходе серии совещаний. Метод HAZOP является качественным и направлен на стимулирование воображения участников для выявления потенциальных опасностей и проблем работоспособности. Структура и направление задаются процессу обзора путем применения стандартизированных подсказок-руководств к обзору каждого узла. Соответствующий стандарт IEC [1] требует от членов команды проявления «интуиции и здравого смысла», а также проведения совещаний в «атмосфере критического мышления в откровенной и открытой обстановке [ sic ]».
Метод HAZOP изначально был разработан для систем, включающих обработку текучей среды или другого материального потока в обрабатывающей промышленности, где он теперь является основным элементом управления безопасностью процесса . Позднее он был расширен до анализа пакетных реакций и рабочих процедур технологического завода. В последнее время он используется в областях, отличных от или лишь слабо связанных с обрабатывающей промышленностью, а именно: программные приложения, включая программируемые электронные системы; разработка программного обеспечения и кода; системы, включающие перемещение людей с помощью таких видов транспорта, как автомобильный, железнодорожный и воздушный; оценка административных процедур в различных отраслях промышленности; оценка медицинских устройств и т. д. [1] В этой статье основное внимание уделяется методу, как он используется в обрабатывающей промышленности.
Принято считать, что данная технология зародилась в Отделе тяжелых органических химикатов компании Imperial Chemical Industries (ICI) , которая в то время была крупной британской и международной химической компанией.
Его истоки были описаны Тревором Клецем [2] [ 3] , который был консультантом компании по безопасности с 1968 по 1982 год. В 1963 году команда из трех человек встречалась три дня в неделю в течение четырех месяцев, чтобы изучить проект нового завода по производству фенола . Они начали с техники, называемой критическим исследованием , которая запрашивала альтернативы, но изменила ее, чтобы искать отклонения . Метод был дополнительно усовершенствован в компании под названием исследования работоспособности и стал третьим этапом ее процедуры анализа опасностей (первые два были выполнены на этапах концепции и спецификации), когда был создан первый детальный проект.
В 1974 году Институт инженеров-химиков (IChemE) в политехническом институте Тиссайда предложил недельный курс по технике безопасности, включающий эту процедуру . Вскоре после катастрофы во Фликсборо курс был полностью забронирован, как и другие в последующие несколько лет. В том же году была опубликована первая статья в открытой литературе. [4] В 1977 году Ассоциация химической промышленности опубликовала руководство. [5] До этого времени термин «HAZOP» не использовался в официальных публикациях. Первым, кто это сделал, был Клец в 1983 году с тем, что по сути было заметками по курсу (пересмотренными и обновленными) из курсов IChemE. [ 2] К этому времени исследования опасностей и работоспособности стали ожидаемой частью курсов по химической инженерии в Великобритании. [2]
В настоящее время регулирующие органы и перерабатывающая промышленность в целом (включая операторов и подрядчиков) считают HAZOP строго необходимым этапом разработки проекта, по крайней мере на этапе детального проектирования.
Метод применяется к сложным процессам , для которых имеется достаточная информация о конструкции и которые вряд ли изменятся существенно. Этот диапазон данных должен быть четко определен и взят в качестве основы «намерения конструкции» для исследования HAZOP. Например, предусмотрительный проектировщик допустит предсказуемые изменения в процессе, создав больший диапазон конструкции, чем просто основные требования, и HAZOP будет искать способы, в которых этого может быть недостаточно.
Обычно HAZOP используется на относительно ранних этапах детального проектирования завода или процесса. Однако его можно применять и на других этапах, включая более поздний срок эксплуатации существующих заводов, и в этом случае его полезно применять в качестве инструмента повторной проверки, чтобы гарантировать, что ненадлежащим образом управляемые изменения не вкрались с момента первого запуска завода. Если информация о проекте не полностью доступна, например, во время загрузки на начальном этапе , можно провести грубый HAZOP; однако, если для проектирования требуется проведение HAZOP в целях соответствия законодательным или нормативным требованиям, такое раннее выполнение нельзя считать достаточным, и позднее детальное проектирование HAZOP также становится необходимым.
Для технологических установок выбираются идентифицируемые секции ( узлы ), чтобы для каждой из них можно было указать осмысленное намерение проекта [ требуется ссылка ] . Они обычно указываются на схемах трубопроводов и КИП (P&ID) и схемах технологических потоков (PFD). P&ID в частности являются основным справочным документом для проведения HAZOP. Масштаб каждого узла должен соответствовать сложности системы и величине опасностей, которые он может представлять. Однако также необходимо будет найти баланс между «слишком большим и сложным» (меньше узлов, но члены команды могут не иметь возможности рассматривать проблемы в пределах 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 руководящих слов и параметров процесса для выявления потенциальных отклонений от замысла проекта. Для каждого отклонения команда определяет возможные причины и вероятные последствия , а затем решает (с подтверждением анализом риска, где это необходимо, например, посредством согласованной матрицы риска ), являются ли существующие меры безопасности достаточными или необходимо действие или рекомендация по установке дополнительных мер безопасности или внедрению административного контроля для снижения рисков до приемлемого уровня.
Степень подготовки к HAZOP имеет решающее значение для общего успеха обзора. «Замороженная» информация о проекте предоставляется членам команды со временем для ознакомления с процессом, адекватный график, позволяющий выполнять HAZOP, предоставление лучших членов команды для их роли. Те, кто планирует HAZOP, должны учитывать объем обзора, количество узлов, которые должны быть рассмотрены, предоставление завершенных чертежей и документации проекта и необходимость поддержания производительности команды в течение длительного периода времени. Членам команды также может потребоваться выполнить некоторые из своих обычных задач в этот период, и члены команды HAZOP могут терять концентрацию, если им не будет предоставлено достаточно времени для обновления их умственных способностей.
Встречи команды должны проводиться независимым, обученным координатором HAZOP (также называемым руководителем или председателем HAZOP), который несет ответственность за общее качество обзора, в партнерстве с выделенным секретарем для протоколирования встреч. Как гласит стандарт IEC : [1]
Успех исследования во многом зависит от бдительности и концентрации членов команды, поэтому важно, чтобы сессии не были слишком длинными и чтобы между сессиями были соответствующие интервалы. То, как эти требования будут достигнуты, в конечном итоге является ответственностью руководителя исследования.
Для химического завода среднего размера, где общее количество рассматриваемых пунктов составляет около 1200 единиц оборудования и трубопроводов, потребуется около 40 таких совещаний. [6] В настоящее время доступны различные программы, помогающие в управлении и описании семинара.
Источник: [7]
Для выявления отклонений команда применяет (систематически, т. е. в заданном порядке [a] ) набор направляющих слов к каждому узлу процесса. Для побуждения к обсуждению или для обеспечения полноты поочередно рассматриваются соответствующие параметры процесса , которые применяются к замыслу проекта. Типичными параметрами являются поток (или скорость потока), температура, давление, уровень, состав и т. д. В стандарте IEC отмечаются направляющие слова, которые следует выбирать, которые соответствуют исследованию, не слишком конкретные (ограничивающие идеи и обсуждение) и не слишком общие (допускающие потерю фокуса). Довольно стандартный набор направляющих слов (приведенный в качестве примера стандарта) выглядит следующим образом:
Если управляющее слово осмысленно применимо к параметру (например, «нет потока», «больше температура»), их сочетание следует зафиксировать как вероятное потенциальное отклонение от замысла проекта, которое требует пересмотра.
В следующей таблице представлен обзор часто используемых пар «управляющее слово-параметр» (отклонений) и их распространенных интерпретаций.
После того, как причины и последствия любых потенциальных опасностей установлены, изучаемая система может быть модифицирована для повышения ее безопасности. Затем измененная конструкция должна быть подвергнута формальному закрытию HAZOP, чтобы убедиться, что не было добавлено никаких новых проблем.
Исследование HAZOP — это командная работа. Команда должна быть как можно меньше и иметь соответствующие навыки и опыт. Если система была разработана подрядчиком, команда HAZOP должна включать персонал как подрядчика, так и компании-клиента. Рекомендуется минимальный размер команды — пять человек [8] . В большом процессе будет много совещаний HAZOP, и люди в команде могут меняться, так как для разных ролей потребуются разные специалисты и заместители. Может быть задействовано до 20 человек. [2] Каждый член команды должен иметь определенную роль следующим образом: [1]
В более ранних публикациях предполагалось, что руководитель исследования может также быть регистратором [2], но в настоящее время обычно рекомендуются отдельные роли.
Использование компьютеров и проекционных экранов улучшает запись протоколов совещаний (группа может видеть, что запротоколировано, и убедиться в точности), отображение P&ID для проверки группой, предоставление дополнительной документированной информации группе и регистрацию проблем, не относящихся к HAZOP, которые могут возникнуть в ходе проверки, например, исправления и пояснения чертежей/документов. Специальное программное обеспечение теперь доступно от нескольких поставщиков для поддержки записи протоколов совещаний и отслеживания выполнения рекомендуемых действий.