HAZOP

Анализ HAZOP - что это?

HAZOP (Hazard and Operability Study)- Анализ опасности и работоспособности.

Это инструмент систематической оценки, используемый для выявления и устранения существующих и потенциальных опасностей в производственных процессах. Используют HAZOP для предотвращения инцидентов, способных повлиять на безопасность людей, экологии или производственных активов компании, и препятствовать запланированной производительности.

Важным аспектом безопасности при строительстве и эксплуатации объектов нефтедобычи и газопереработки является учёт и обработка возможных рисков и связанных с ними последствий в рамках осуществления проекта. Связанные работы направлены на идентификацию, анализ, оценку риска опасности и контроль рисков аварий. В большинстве компании, особенно зарубежных, таких как Shell, ВР, Exxon и др., проведение анализа и независимой оценки рисков различными методами обязательно при управлении и оценке инвестиционных проектов с высоким уровнем финансовых затрат, а также стратегических проектов вне зависимости от уровня капитальных затрат.

Когда используют HAZOP:

• При проектировании и строительстве новых объектов.
• При добавлении новых процессов или при изменении процессов.
• Во время периодических исследований процессов, по требованию регулирующих органов.

Направления исследований HAZOP:

• Процессы: оцениваются установки и технологические системы.
• Процедуры: рассматриваются процедуры и операционные последовательности.
• Персонал: фокус на человеческие ошибки (не на технические сбои).
• Программное обеспечение: выявляются возможные ошибки при разработке программного обеспечения.

В первую очередь составляется список опасностей и определяется значимость каждой для дальнейших оценочных мероприятий. Взяв за основу параметры технологического процесса, например: давление, температуру, влажность, в дальнейшем список расширяют параметрами и проблемами, подготавливая таким образом вводные данные.

Правильно структурированный план ставит вопросы пригодности эксплуатации по факту выявленных потенциальных отклонений и надёжности для безопасности для окружающей среды. Поиск потенциальных рисков и факторов риска проходит в режиме обсуждения командой специалистов, знакомых с технологическим процессом. Команда разбивает каждый этап процесса на отдельные этапы для отдельного анализа, чтобы выявить риск отклонений от первоначального процесса проекта.

Цели анализа HAZOP

Основной целью процедуры HAZOP является системный и детализированный анализ различных систем на различных этапах проектирования и эксплуатации, подтверждающий, что исследуемые системы отвечают проектным решениям и не представляют собой опасности. Анализ проводится согласно ГОСТ Р 27.012-2019 -"Надёжность в технике. Анализ опасности и работоспособности (HAZOP)" через поиск потенциальных опасностей систем для людей и окружающей среды, а также проблем работоспособности через поиск причин проектных отклонений.

Результаты анализа служат для разработки мероприятий, позволяющих скорректировать работу систем и предупредить аварии.

Над экспертной оценкой и перечнем необходимых изменений в работе систем работает группа специалистов. Под руководством Председателя, группа качественно исследует узлы системы, идентифицирует проектные отклонения, используя управляющие слова.

Процедура проведения – HAZOP STUDY (Risk and safety management)

«Мозговой штурм» проводится под наблюдением опытного компетентного специалиста, так называемого, Председателя. Перед началом работы Председатель собирает данные для проведения риск-сессии. Выбираются отдельные узлы блоков на технологических схемах (рис.1) и подготавливается рабочий план. Процедура состоит из изучения процесса и технологических схем (узлов) для каждой из систем.

Рисунок 1. Узел технологической схемы.

Далее команда находит и обсуждает все возможные отклонения от нормальной работы технологических узлов выбранной ранее системы. Для каждого отклонения определяются и перечисляются причины и последствия через ранжирование.

Ранжирования рисков используется для оценки последствий через воздействие на: здоровье и безопасность людей, целостность производства, на окружающую среду и по принципу затрат на восстановление и ремонт.

Оценка рисков служат для демонстрации приемлемости рисков и для поддержки решений по созданию рекомендаций, уменьшающих риски. Ранжирование рисков ставит приоритет в рекомендациях.

Вся дискуссия группы специалистов во время сессии HAZOP записывается для дальнейшего анализа или коррекции возможных ошибок.

В заключении готовится отчет исследования, который содержит таблицы, данные, выводы и разработанные рекомендации. Отчет требует утверждения и после обязывает стороны к выполнению.

Основные этапы и методы анализа HAZOP

Исследование опасности и работоспособности — представляет собой структурированное коллективный процесс детализации и идентификации и использует качественный подход.

Качественный подход, в отличии от количественного, требует меньшей детализации и в итоге позволяет экономить время при том, что достаточно обеспечивает базу определения приоритетов для программы инспектирования с учётом факторов риска.

В качестве примера ниже (рис.2) - HAZOP для нефтяной и газовой промышленности на наличие опасностей, связанных с целостностью оборудования, работающего под давлением.

Рисунок 2. Этапы Hazop.

1-й этап - Определение

• области применения и целей;
• состава экспертной группы;
• ответственности.

Процедура HAZOP осуществляется на основании анализа основных технических документов, которые включают в себя описание процесса проектирования, общие схемы систем труб и оборудования (P&ID— Piping & Instrument Diagram), топологические планы (чертежи) расположения единиц оборудования на площадке, описание основных эксплуатационных процессов, эксплуатационные инструкции, блок-схемы подсистем, системные требования, спецификации или паспорта на основное технологическое оборудованию, информацию по системам защиты, системам запуска и выключения и пр.

Обычно группа состоит из 7-10 человек. В зависимости от типа задач в группу включаются специалисты различных технических областей. Кроме инженера по безопасности и проектированию (специалиста по HAZOP или FSA), инженера-технолога, приглашаются узкопрофильные специалисты, понимающие систему P&ID.

Анализ методом HAZOP проводится при поддержке команды, которая (как минимум) будет состоять из перечисленных специалистов:

• Председатель HAZOP, который утверждается Заказчиком.
• Секретарь (регистратор) HAZOP.
• Специалист по процедуре проведения HAZOP.
• Специалист по безопасности.
• Специалист по защите окружающей среды.
• Специалист по техническому обслуживанию и эксплуатации.
• Инженеры-проектировщики.
• Инженер-технолог.

Рабочая группа может пригласить и других специалистов. Например, если в процесс оценки включено сложное вращающееся оборудование, то к работе в группе привлекается инженер по механическому оборудованию. Председатель и руководитель проекта, согласовывают и распределяют обязанности перед началом работ.

• разработка графика проведения проверок;

• наличие всех необходимых документов;

• своевременное распределение соответствующих документов между членами группы;

• координирование реакции на действия HAZOP;

• корректирование отчётов по HAZOP до проведения окончательного рассмотрения;

• регистрация модификаций в основных P&ID, относящихся к HAZOP.

• совещаниях, посвящённых проверке по безопасности;

• разрешение вопросов, связанных с технологией, требующих его непосредственного участия.

Обязанности и ответственность Секретаря требуют на эту роль наиболее опытного участника группы. Обязанности Секретаря:

• описание подхода;

• проведение собрания по отработке опасностей с помощью применяемого метода;

• обеспечение участия всех присутствующих в обсуждении;

• регистрация дискуссии.

2-й этап - Подготовка

• разработка плана проведения HAZOP;
• сбор данных;
• выбор способа регистрации данных;
• оценка времени исследования и составление графика.

При планировании графика проведения HAZOP необходим первоначальный обзор существующих документов, чертежей и схем проектируемого объекта, обзор предыдущих отчётов HAZOP, описаний технологического процесса, существующих отчётов по безопасности и. т. д. Председатель согласовывает методологию и объем работ для проведения сессии HAZOP и готовит рабочий план, доводит их до сведения команды специалистов. До начала сессии подготавливаются узлы блоков на технологических схемах и согласовываются с командой специалистов, которые будут участвовать в исследовании.

3-й этап - Экспертиза

• разделение системы на части;
• идентификация отклонений путём использования управляющих слов для каждого элемента;
• идентификация последствий и причин;
• повторение для каждого элемента, затем для каждой части системы.

Исследование начинается с определения всех элементов (частей или этапов) системы или процесса, подлежащих проверке. Например (рис.3.):

• Физические системы могут быть разбиты на более мелкие части по мере необходимости.
• Процессы могут быть разбиты на отдельные этапы или фазы.
• Аналогичные части или этапы могут быть сгруппированы вместе для облегчения оценки.

Затем к каждому из элементов применяются управляющие слова HAZOP.

Таким образом, тщательный поиск отклонений осуществляется систематическим образом. Следует отметить, что не все комбинации руководящих слов и элементов, как ожидается, приведут к разумным или заслуживающим доверия возможностям отклонения. Как правило, все условия разумного использования и неправильного использования, которые можно ожидать от пользователя, должны быть идентифицированы и впоследствии оспорены, чтобы определить, являются ли они "заслуживающими доверия" и следует ли их оценивать.

Нет необходимости документировать случаи, когда комбинации элементов и направляющих слов не приводят к каким-либо достоверным отклонениям.

Рисунок 3. Последовательность исследований.

Управляющие слова — это инструменты, которые используются для систематического управления исследованием HAZOP. Это слова или фразы, которые при рассмотрении вместе с параметром процесса образуют гипотетическое отклонение для рассмотрения Командой. Основные управляющие слова: НЕТ, БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ, А ТАКЖЕ, ЧАСТЬ, ОБРАТНОЕ и ДРУГОЕ, ЧЕМ.

Управляющие слова в сочетании с параметрами процесса, такими как: РАСХОД, ДАВЛЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРА и УРОВЕНЬ, или общими параметрами, такими как ОБСЛУЖИВАНИЕ, ЗАПУСК/ОТКЛЮЧЕНИЕ и другими, описывают операции в большей степени, чем физические аспекты процесса.

Комбинация управляющего слова и параметра дает матрицу отклонений, которая определяет отклонения от замысла проекта. Это отправная точка для команды HAZOP для мозгового штурма причин, последствий, мер безопасности и остаточного риска выявленных опасностей.

4-й этап - Подготовка документации

• ведение записей по экспертизе;
• оформление документации;
• оповещение по результатам исследований;
• разработка действий;
• подготовка плана повторных исследования любых частей системы при необходимости;
• подготовка заключительного отчёта.

После проведения экспертизы, необходимы:

Рабочая группа также должна быть повторно созвана в полном составе для рассмотрения соответствующих разделов P&ID, в случае если в них были внесены значительные доработки после проведения первичного исследования HAZOP. Если есть сомнения относительно достаточной значительности изменений для проведения частичного или совершенно нового исследования HAZOP по данной P&ID, то необходимо принять решение по проведению дополнительного анализа HAZOP.