Hazard and operability study

Språkvask: Teksten i denne artikkelen kan ha behov for språkvask for å oppnå en høyere standard. Om du leser gjennom og korrigerer der nødvendig, kan du gjerne deretter fjerne denne malen.

En hazard and operability analysis (HAZOP) er en strukturert og systematisk undersøkelse av et komplekst system, vanligvis et prosessanlegg, for å identifisere farer for personell, utstyr eller miljø, samt driftsmessighetsproblemer som kan påvirke driftseffektiviteten. Det er en viktig prosess for å identifisere farer innen prosesssikkerhet. Formålet med en HAZOP er å gjennomgå designet for å finne design- og ingeniørproblemer som ellers ikke kan ha blitt funnet. Teknikken er basert på å bryte den generelle komplekse utformingen av prosessen i en rekke enklere seksjoner kalt noder som deretter blir gjennomgått individuelt. Det utføres av et tilstrekkelig erfarent flerfaglig team under flere møter. HAZOP-teknikken er kvalitativ og har som mål å stimulere deltakernes fantasi til å identifisere potensielle farer og driftsmessige problemer. Struktur og retning er gitt til gjennomgangsprocessen ved å bruke standardiserte veiledningsord på gjennomgangen av hvert noder. En relevant IEC-standard^[1] krever at teammedlemmene viser «intuisjon og god dømmekraft» og at møtene holdes i «en atmosfære av kritisk tenkning i en åpen og åpen atmosfære».

HAZOP-teknikken ble opprinnelig utviklet for systemer som involverer behandling av et væskemedium eller annen materialstrøm i prosessindustriene, hvor den nå er et viktig element i prosessikkerhetsstyring. Det ble senere utvidet til å omfatte analyse av reaksjoner til en batch og et prosessanleggs driftsprosedyrer. I nyere tid har det blitt brukt i andre områder relatert til prosessindustrien, som: programvareapplikasjoner inkludert programmerbare elektroniske systemer; programvare og kodutvikling; systemer som involverer bevegelse av mennesker med transportformer som vei, jernbane og luft; vurdering av administrative prosedyrer i ulike industrier; vurdering av medisinske enheter; etc.^[1] Denne artikkelen fokuserer på teknikken som den brukes i prosessindustriene.

Teknikken anses generelt å ha oppsto i Heavy Organic Chemicals Division of Imperial Chemical Industries (ICI) , som da var et stort britisk og internasjonalt kjemisk selskap.

Opprinnelig ble metoden beskrevet av Trevor Kletz,^[2] som var selskapets sikkerhetsrådgiver fra 1968 til 1982. I 1963 møttes et team på tre personer tre dager i uken i fire måneder for å studere utformingen av et nytt Fenol. Her startet de med en teknikk som kalles kritisk undersøkelse som letet etter alternativer, men senere endret for å se etter avvik. Metoden ble videreført i selskapet, under navnet driftsmessighetsstudier, og ble det tredje stadiet av en såkalt fareanalyse (de to første ble gjort i konseptuelle og spesifikasjonsfaser) da det første detaljerte designet ble produsert.

I 1974 ble en ukes sikkerhetskurs med denne prosedyren tilbudt av Institution of Chemical Engineers (IChemE) ved Teesside Polytechnic. Det kom kort tid etter katastrofen i Flixborough, og kurset ble fullbokket de kommende årene. I samme år ble det første papiret i den åpne litteraturen også publisert.^[3] I 1977 publiserte Chemical Industries Association en guide. ^[4] Frem til da hadde begrepet «HAZOP» ikke blitt brukt i formelle publikasjoner. Den første til ^[2] gjøre dette var Kletz i 1983, med hva som i hovedsak var kursnotatene (revisert og oppdatert) fra IChemE-kursene. Under denne perioden ble HAZOP en forventet del av kjemiske ingeniørgradskurs i Storbritannia.^[2]

I dag anser regulerende myndigheter og prosessindustrien som helhet (inkludert operatører og entreprenører) HAZOP som et strengt nødvendig trinn i prosjektutviklingen, i det minste i den detaljerte utformingsfasen.

Metoden brukes til komplekse Prosesser, for hvilke det er tilstrekkelig informasjon om design tilgjengelig og ikke er sannsynlig å endre seg betydelig. Dette dataområdet bør uttrykkelig identifiseres og tas som "design intensjon" -grunnlaget for HAZOP-studien. En ansvarlig utvikler vil for eksempel ha tillatt forutsigbare variasjoner i prosessen, og skape et større designomfang enn bare de grunnleggende kravene, og HAZOP vil se på måter dette ikke kan være tilstrekkelig.

En vanlig bruk av HAZOP er relativt tidlig gjennom detaljert utforming av en anlegg eller prosess. Det kan imidlertid også brukes på andre stadier, inkludert senere drift av eksisterende anlegg, og i dette tilfellet kan det brukes nyttig som et gjenvalideringsverktøy for å sikre at urettmessig forvalte endringer ikke har krympet seg inn siden første anleggets start. Når designinformasjon ikke er fullt tilgjengelig, for eksempel under frontendlasting, kan en grovanalyse av HAZOP utføres; men hvis et design kreves for å ha en HAZOP utført for å oppfylle lovgivningsmessige eller regulatoriske krav, kan en tidlig utøvelse ikke anses tilstrekkelig, og en senere, detaljert HAZOP blir også nødvendig.

For prosessanlegg velges identifiserbare seksjoner (noder) slik at det kan spesifiseres en meningsfull designhensikt. De er ofte angitt på rør- og instrumenteringsdiagrammer og prosessflytdiagrammer. Spesielt rør- og instrumenteringsdiagrammer er er det fremste referansedokumentet for å gjennomføre en HAZOP. Omfanget av hver node bør være tilpasset kompleksiteten til systemet og omfanget av farene det kan utgjøre. Det vil imidlertid også trenge å balansere mellom «for store og komplekse» (færre noder, men teammedlemmene kan kanskje ikke vurdere problemer innenfor hele noden samtidig) og «for små og enkle» (mange trivielle og repeterende noder , som hver må gjennomgås uavhengig og dokumenteres).

For hver node bruker HAZOP-teamet en liste over standardisert retningslinjer og prosessparametre for å identifisere potensielle avvik fra designinnsatsen. For hver avvik identifiserer teamet mulige årsaker og sannsynlige konsekvenser og bestemmer deretter (ved bekreftelse ved risikoanalyse om nødvendig, f.eks. ved hjelp av en avtalt risikomatrise) om de eksisterende beskyttelsestiltakene er tilstrekkelige, eller om det er nødvendig å ta inn tiltak eller anbefaling om å sette inn ytterligere beskyttelsestiltag eller administrative kontroller for å redusere risikoen til et akseptabelt nivå.

Graden av forberedelse til HAZOP er avgjørende for den generelle suksess av vurderingen. "Fryst"-design informasjon gitt til teammedlemmene med tid til å bli kjent med prosessen, en tilstrekkelig tidsplan til å utføre HAZOP, levering av de beste teammedlemmene for sin rolle. De som planlegger et HAZOP bør ta hensyn til gjennomgangsområdet, antall knutepunkter som skal gjennomgås, levering av fullførte designtegninger og dokumentasjon og behovet for å opprettholde teamets ytelse over en lengre tidsperiode. Teammedlemmer kan også måtte utføre noen av sine normale oppgaver i denne perioden, og HAZOP-teammedlemmerne kan ha en tendens til å miste fokus med mindre de får tilstrekkelig tid til å forfriskne sine mentale evner.

Teammøtene bør administreres av en uavhengig, utdannet HAZOP-foreløper (også kalt HAZOP leder eller formann), som er ansvarlig for den generelle kvaliteten på gjennomgangen, og som samarbeider med en dedikert sekretær for å minske møtene. Som IEC-standarden sier det: ^[1]

Studien er svært vellykket avhengig av teammedlemmers oppmerksomhet og konsentrasjon, og det er derfor viktig at sesjonene ikke er for lange og at det er passende intervaller mellom sesjonene. Hvordan disse kravene oppnås er i siste instans det er studielederen som er ansvarlig for.

For et mellomstort kjemisk anlegg, hvor det totale antall elementer som skal vurderes er rundt 1200 stykker utstyr og rør, ville det være nødvendig med rundt 40 slike møter.^[5] Det er nå tilgjengelig ulike programvareprogrammer for å hjelpe til med å administrere og skrive verkstedet.

For å identifisere avvik, bruker teamet (systematisk, dvs. i en gitt rekkefølge) et sett av veiledningsord til hver node i prosessen. For å fremme diskusjon eller sikre fullstendighet, vurderes passende prosessparametre i sin tur, som gjelder for designinnsatsen. Typiske parametre er strømning (eller strømningshastighet), temperatur, trykk, nivå, sammensetning osv. I IEC-standarden noterer man at man skal velge retningslinjer som passer for studien, hverken for spesifikke (begrensende ideer og diskusjon) eller for generelle (tillater tap av fokus). Et ganske standard sett med retningsord (given som eksempel standarden) er som følger:

Når et veiledningsord er meningsfullt anvendelig på et parameter (f.eks. "ingen strøm", "mere temperatur"), bør kombinasjonen av disse registreres som en troværdig potensiell avvik fra utformingsformålet som krever gjennomføring.

En HAZOP-studie er en team innsats. Teamet bør være så lite som mulig og ha relevante ferdigheter og erfaring. Hvis et system er designet av en entreprenør, bør HAZOP-teamet inneholde både entreprenør og klientpersonell. En minimum lagstørrelse på fem^[7] anbefales. I en stor prosess vil det være mange HAZOP-møter, og de enkelte i teamet kan endre seg, da det vil bli behov for ulike spesialister og deputater for de ulike rollene. Så mange som 20 personer kan være involvert.^[2] Hvert lagmedlem bør ha en bestemt rolle som følger:^[1]

Tidligere publikasjoner ble det foreslått at studielederen også kunne være den som registrerer^[2], men separate roller er nå generelt anbefalt.

Bruken av datamaskiner og projektorskjermer forbedrer opptaket av møteminuttene (teamet kan se hva som er minuttet og sikre at det er nøyaktig), visningen av rør- og instrumenteringsdiagrammer for teamet å gjennomgå, levering av supplerende dokumentert informasjon til teamet og registrering av ikke-HAZOP-problemer som kan oppstå under gjennomgåelsen, for eksempel tegning/dokument korrigeringer og klarleggelser. Spesialistprogramvare er nå tilgjengelig fra flere leverandører for å støtte opptegning av møteminister og sporing av fullføring av anbefalte tiltak