روش تجزیه و تحلیل لایه محافظ

 

بخش ۲

?>?>?> 

The layer of Protection Analysis (LOPA) method

Anton A. Frederickson, Mr.  , Dr
Independent Consultant – member of safety user group network

01 April, 2002

 

ترجمه :مهندس  رضا یوسفی

 

ادامه بخش قبلی :

ترجیحا حداقل یک نفر آشنا به روش LOPA باید در تیم باشد .

اطالاعات لازم و مورد استفاده در روش LOPA همان اطلاعاتی است که در روش HAZOP حاصل می گردد.جدول شماره 1 رابطه بین اطلاعات مورد نیاز در LOPA و اطلاعات حاصله در HAZOP را نشان می دهد . شکل F1 نیز یک نمونه جدول کار در روش LOPA را نشان می دهد .

اطلاعات ارایه شده در HAZOP

اطلاعات مورد نیاز LOPA

پیامد  حادثه

وقوع حادثه

شدت پیامد حادثه

میزان شدت حادثه

علت

علت آغاز حادثه

تعدد دلایل

احتمال شروع حادثه

تدابیر ایمنی موجود

لایه های محافظ

پیشنهاد جهت اتخاذ تدابیر ایمنی بیشتر

تدابیر لازم جهت کاهش بیشتر خطر

جدول شماره 1

 

 

 

وقوع حادثه:

 

با توجه به شکلF1   پیامد حادثه مورد نظر آنچنانکه درHAZOP  مشخص شده در ستون 1 وارد می شود .

 

میزان شدت حادثه:

 

میزان شدت حادثه به ترتیب : کم یا جزیی (M) ، شدید (S) و یا گسترده (E) با توجه به جدول شماره 2 در ستون 2 شکل F1 ثبت می گردد .

  

میزان شدت حادثه

پیامد حادثه

MINOR(M)

پیامد حادثه در صورت عدم وجود تدابیر ایمنی و اقدام اصلاحی به همان منطقه و محل محدود میگردد.

SERIOUS(S)

پیامد حادثه می تواند منجر به جراحت شدید و یا مرگ پرسنل ویا از بین رفتن کارگاه وحتی اطراف آن گردد.

EXTENSIVE(E)

 

شدت پیامد حادثه 5 برابر و یا بیشتر از حالت قبل است.

جدول شماره 2

 

 

علت شروع حادثه:

 

تمام دلایلی که ممکن است در شروع یک حادثه موثر باشند در ستون 3 شکل F1ثبت می شوند .یک حادثه ممکن است به دلایل گوناگونی رخ دهد ثبت همه دلایل بسیار مهم است.

 

احتمال وقوع یک حادثه:

 

 میزان احتمال وقوع یک حادثه در طول یکسال در ستون 4 شکل F1 بر اساس ارقام جدول شماره 3 منظور می گردد . تجربه افراد حاضر در گروه برای تعیین میزان صحیح احتمال وقوع حادثه در طول یکسال بسیار حایز اهمیت است .

 

Low

یک اشنباه یا مجموعه ای از اشتباهات که احتمال وقوع ان در طول چرخه حیات سیستم  بسیار کم است.

f<10-4 ,/yr

Medium

یک اشنباه یا مجموعه ای از اشتباهات که احتمال وقوع ان در طول چرخه حیات سیستم کم است.

10-4,-2,/yr

High

 

اشتباهی که وقوع آن در طول چرخه حیات سیستم محتمل به نظر می رسد.

10-2

جدول شماره 3

 

 

 

 

لایه های محافظ:

شکل F1 لایه های چندگانه محافظ را که معمولا در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود را نشان می دهد . همه لایه های محافظ (LPS) از گروهی از تجهیزات و یا روشهای حفاظتی که در کنار یکدیگر و دیگر لایه های حفاظتی عمل میکنند تشکیل شده است . لایه های محافظی که می توانند به تنهایی سطح بالایی از ایمنی را بوجود آورند لاهیه های محافظتی مستقل (IPL) نامیده می شوند .  یک لایه محافظ مستقل باید دارای ویژگیهای زیر باشد :

·         روش و یا عمل حفاظتی اتخاذ شده آن ریسک به خصوص را حداقل به میزان 10 برابر کاهش دهد

·         عملکرد حفاظتی به میزان بسیار زیادی قابل اجرا و در دسترس باشد .(90% و یا بالاتر)

·         ویژگیهای زیر نیز باید در مورد آن صدق نماید:

1.       اختصاصی بودن:
یک
IPL تنها برای جلوگیری و یا کاهش پیامد پتانسیل یک حادثه خطرناک است.(مثل کاهش مواد سمی ، حذف آلودگی و یا خطر حریق) دلایل گوناگونی ممکن است منجر به یک حادثه خطرناک شوند ؛ بنابراین سناریوهای حادثه گوناگونی می تواند باعث عمل یک IPL گردد .

2.       استقلال:
یک
IPL مستقل از لایه های محافظتی دیگر در مورد یک خطر مشخص عمل می کند .

3.       تناسب:
این ویژگی میتواند برای نوع کاری که طراحی شده محاسبه شود و برای هر دو حالت خطای اتفاقی و یا سیستماتیک تهیه و طراحی گردد.

4.       قابلیت ویرایش:
این ویژگی به منظور تسهیل در ثبت اطلاعات معمول باید مورد توجه قرار گیرد تا از پویایی و برقرای سیستم اطمینان حاصل گردد .

 

تنها آندسته از لایه های محافظ به عنوان IPL قابلیت ثبت دارند که آزمایشهای لازم در مورد دارا بودن ویژگیهای فوق الذکر را پشت سر گذاشته باشند .

تدابیر موجود در سیستم جهت کاهش احتمال بروز یک حادثه ویا پیامد حادثه در هنگام وجود پیش زمینه حادثه باید در ستون 5 شکل F1  ثبت شود . مثال این موضوع می تواند لوله های دارای روکش مقاوم در برابر نشت مواد هستند . 

بخش بعدی در ستون 5 سیستم کنترل فرآیند اولیه است (BPCS) اگریک چرخه کنترلی در BPCS از پیامدهای وقوع یک حادثه جلوگیری می کند میزان عددی آن در جدول شماره 4 (PFDavg) آمده است.

 

Independent Protection Layer

PFD

روشهای کنترلی

1i10-1

شیرهای اطمینان و اظطراری

1i10-2

کنترل توسط کاربر(آموزش دیده ، حالت معمول)

1i10-2

کنترل توسط کاربر(تحت فشار و شرایط سخت)

0.5 – 1.0

توجه اپراتور به آلارم

1i10-1

عمل ازبزار هیدرولیکی در فشارهای بالاتر با منبع  داخلی و یا خارجی

 

10-4ویا بالاتر

جدول شماره 4

 

 

 

آخرین بخش ستون 5 میزان اثر استفاده از وسایل اعلام خطری است که توسط متصدی بکارگرفته می شود و میزان عددی آن درجدول شمار 4 آمده است .

 

تدابیر ایمنی مضاعف:

  

لایه های کاهش خطر معمولا" مکانیکی – عملی و یا ساختاری هستند مثلا":

*       شیرهای اطمینان و اضطراری

*       موج شکن ها و ....

*       وسایل کاهش میزان جریان

لایه های ایمنی ممکن است موجب کاهش پیامدهای وقوع یک حادثه شوند ولی نمی توانند از وقوع آن جلوگیری کنند :

*       سیستم اطفای حریق

*       سیستم دودیاب

*       روشهای امداد و نجات 

ترجیحا باید میزان عددی کاهش ریسک هریک از این لایه ها را در ستون 6 شکل F1 وارد کرد .

 

لایه های مستقل محافظ:

لایه های مستقل محافظ (IPL) که شرایط مندرج در تعریف را دارا باشند در ستون 7 جدول F1 ثبت می شوند .

 

متوسط احتمال وقوع حادثه:

متوسط امکان وقوع یک حادثه از حصلضرب احتمال کاهش خطر بر اساس جدول شماره 4 لایه های محافظ در لایه های کاهش خطر (ستونهای 5،6،7) بدست می آید .

اگر عدد حاصله از میزان قانونی مورد قبول استاندارد از نظر شدت حادثه کمتر باشد لایه های محافظ دیگری مورد نیاز نیست البته در صورت وجود توجیه اقتصادی تدابیر بیشتر جهت کاهش میزان ریسک اتخاذ می گردد . اگر میزان شدت ویا احتمال وقوع حادثه بالاتر از حد استاندارد باشد باید روشهای دیگر نیز جهت کاهش خطر و استفاده از روشهای ایمن تر و انتخاب راه حلهای که پیش از این در لیست دستورالعملهل و روشهای ایمنی آمده مورد توجه قرار گیرد .اگر امکان ایجاد تغییر در سیستم در جهت ایجاد ایمنی بیشتر ممکن باشد باید تغییرات مذکور در سیستم ایجاد شود .

 

سطح کلی ایمنی:

 اگر نیاز به یک روش نظاممند ایمنی (SIF) جدید باشد میزان کلی ایمنی مورد نیاز بوسیله جداسازی حد استاندارد میزان شدت حادثه از متوسط آمکان وقوع آن قابل محاسبه است.یک رقم PFDavg برای سطح کلی ایمنی در ستون 9 شکل F1 جای میگیرد .

 

امکان وقوع حادثه کاهش یافته:

 امکان وقوع حادثه کاهش یافته حصلضرب اعداد ستونهای 8 و9 است که در ستون 10 ثبت می شود . ین روال برای تمام خطرات ذکر شده در HAZOP ادامه پیدا می کند و احتمال نهایی محاسبه می شود .

 

ریسک کلی:

آخرین مرحله محاسبه جمع همه اعداد حاصله برای همه حالات حوادث شدید و گسترده که یک خطر واحد ایجاد می کند است. برای مثال کاهش ریسک ممکن برای همه حوادث شدید و گسترده که می تواند منجر به حریق شود باید جمع و در فرمولی که ارایه می شود جایگزین گردد.

 

 

1 ) ریسک تلفات و صدمات ناشی از حریق:

 

 

(حداقل امکان وقوع حریق تمام موتد محترقه موجود) i(امکان وقوع جرقه) i(امکان حضور افراد درمحل) i(امکان جراحت منجر به مرگ ناشی از حریق)

 

2) پیامدهای شدید و گسترده که مواد سمی موجود ممکن است ایجاد نماید :

ریسک ناشی از نشت مواد سمی به طریق زیر محاسبه می گردد :

(حداقل اکان انتشار مواد سمی) i(امکان حضور افراد در منطقه خطر) i(اکان بروز صدمات منجر به مرگ)

 

تبحر متخصص آنالیز ریسک و دانش گروه در تعیین میزان فاکتورهای موجود در فرمول جهت محاسبه و ارایه عدد واقعی و در نتیجه ارایه برنامه عملی و طرحریزس سیستم ایمنی بسیار مهم است.

حال میزان ریسکی که در نهایت ازاین روش به دست می آید میتواند نیاز و یا عدم نیاز به اتخاذ تدابیر ایمنی و لایه های بیشتر محافظ را تعیین نماید .لازم به ذکر است که تغیییرات در سیستم میتواند ریسکهای جدیدی را نیز به وجود آورد که نیلز به محاسبه مجدد دارند و نکته پایانی اینکه روش LOPA تدابیر دارای توجیه اقتصادی و در عین حال موثر در سیستم را تعیین می نماید .