위험 및 운전가능성 연구

Hazard and operability study

위해성 및 운전가능성 연구(HAZOP)는 인력이나 장비에 대한 위험을 나타낼 수 있는 문제를 식별하고 평가하기 위해 복잡한 계획 또는 기존 공정 또는 운용에 대한 체계적이고 체계적인 검사다. HAZOP를 수행하는 목적은 설계 및 엔지니어링 문제를 검토하기 위한 것으로, 그렇지 않을 경우 발견되지 않았을 수 있다. 이 기법은 프로세스의 전체적인 복잡한 설계를 '노드'라고 불리는 여러 개의 더 간단한 섹션으로 나누어 개별적으로 검토하는 것에 기초한다. 일련의 회의 중에 적절한 경험이 있는 다학제 팀(HAZOP)에 의해 수행된다. HAZOP 기법은 질적이며, 참가자의 상상력을 자극하여 잠재적 위해성과 운전가능성 문제를 식별하는 것을 목적으로 한다. 각 노드의 검토에 표준화된 가이드 워드 프롬프트를 적용하여 검토 프로세스에 구조와 방향을 부여한다. 관련 국제 표준은[1] 팀 구성원들이 '직관적이고 올바른 판단'을 표시하고 회의를 '긍정적인 사고와 솔직한 토론의 분위기'에서 개최할 것을 요구한다.

HAZOP 기법은 1960년대에 주요 화학 공정 시스템을 분석하기 위해 처음 개발되었으나 이후 광업 운영 및 기타 유형의 공정 시스템과 원자력 발전소 운영 및 소프트웨어 개발 같은 기타 복잡한 시스템을 포함한 다른 영역으로 확장되었다. 배치 프로세스와 운영 절차를 검토하는 근거로도 활용된다.

방법

이 방법은 충분한 설계 정보를 사용할 수 있고 크게 변경될 가능성이 없는 복잡한 '프로세스'에 적용된다. 이 범위의 데이터는 HAZOP 연구의 '설계 의도' 기준으로 명시적으로 식별되고 취해져야 한다. 예를 들어 신중한 설계자는 프로세스 내에서 기본 요건보다 더 큰 설계 범위를 만드는 예측 가능한 변동을 허용할 것이며 HAZOP는 이 요구사항이 충분하지 않을 수 있는 방법을 검토할 것이다.

공정 공장의 경우, 각각의 의미 있는 설계 의도를 지정할 수 있도록 노드가 선택되며, 일반적으로 배관 및 계측도(P&ID)와 공정 흐름도(PFD)에 표시된다. 각 노드의 범위는 시스템의 복잡성과 시스템이 일으킬 수 있는 위험의 크기에 적합해야 한다. 그러나, 「너무 크고 복잡한」(더 적은 노드, 그러나 팀 구성원은 한 번에 전체 노드 내의 문제를 고려하지 못할 수도 있다)과 「너무 작고 단순한 노드」(각각 독립적으로 검토하고 문서화해야 하는 사소한 노드들이 많다)의 균형도 필요할 것이다.

각 노드에 대해 HAZOP 팀은 설계 의도로부터 잠재적 편차를 식별하기 위해 표준화된 가이드 워드 및 프로세스 매개변수 목록을 사용한다. 각 편차에 대해 팀은 실현 가능한 원인과 가능한 결과를 확인한 다음 기존 안전장치가 충분한지 또는 허용 가능한 수준으로 위험을 줄이기 위해 추가 안전장치를 설치하는 조치가 필요한지 여부를 결정한다(필요한 경우 후속 위험분석에 의해 확인).

HAZOP에 대한 준비 정도는 팀 구성원이 프로세스를 숙지할 수 있는 시간과 함께 제공되는 '동결' 설계 정보, 즉 HAZOP 수행에 허용되는 적절한 일정, 자신의 역할에 가장 적합한 팀 구성원의 제공이라는 검토의 전반적인 성공에 매우 중요하다. HAZOP를 스케줄링하는 사람들은 검토 범위, 검토할 노드 수, 완료된 설계 도면과 문서의 제공 및 장기간에 걸쳐 팀 성과를 유지해야 할 필요성을 고려해야 한다. 또한 팀 구성원은 이 기간 동안 정상적인 업무를 수행해야 할 수 있으며 HAZOP 팀 구성원은 정신 능력을 회복할 수 있는 적절한 시간이 허락되지 않는 한 집중력을 상실하는 경향이 있다.

팀 미팅은 심사의 전반적인 품질을 책임지는 독립적이고 훈련된 HAZOP 촉진자가 관리해야 하며, 미팅의 분담을 위해 전담 스크리퍼와 협력해야 한다. "HAZOP 연구의 성공은 팀원들의 경계성과 집중력에 크게 좌우되며 따라서 세션이 제한된 기간과 세션 사이에 적절한 간격이 있어야 한다. 이러한 요구사항이 어떻게 달성되는가는 궁극적으로 학습지도자의 책임이다."[1]

총 고려대상 품목이 1200개(장비 및 배관의 항목 또는 이들 사이의 기타 이전 항목)인 중형 화학 공장의 경우 약 40개의 회의가 필요할 것이다.[2] 다양한 소프트웨어 프로그램들이 현재 회의를 도울 수 있다.

안내 단어 및 매개 변수

편차를 식별하기 위해 팀은 일련의 가이드 워드를 프로세스의 각 노드에 적용한다(시스템적으로, 순서). 신속한 논의를 위해 또는 완전성을 보장하기 위해 설계 의도에 적용되는 적절한 매개변수를 명시적으로 고려하는 것도 도움이 될 수 있다. 이것들은 흐름, 온도, 압력, 구성과 같은 일반적인 단어들이다. 현재의 표준은[1] 연구에 적절하고 너무 구체적이지 않은(제한적인 아이디어와 토론) 또는 너무 일반적이지 않은(초점 상실을 허용) 가이드 워드를 선택해야 한다고 언급하고 있다. 가이드 워드의 공정한 표준 집합(의 표 3에 예시되어 있음)은 다음과 같다.

가이드 워드 의미
아니오 또는 아니오 설계 의도 완전 부정
모어 양적증가
LES 양적 감소
게다가 질적 수정/증가
일부 질적 수정/감소
역행 설계 의도와는 정반대되는 논리
제외 / 대신 완전대체
조기 시계 시간 관련
늦은 시간 시계 시간 관련
이전 순서 또는 순서 관련
AFT 순서 또는 순서 관련

(마지막 5개의 안내어가 일괄 또는 순차 작업에 적용된다.) NO FLOW, MORE Temperature와 같이 가이드 단어가 매개변수에 의미 있게 적용 가능한 경우, 이들의 조합은 검토가 필요한 신뢰할 수 있는 잠재적 편차로 기록되어야 한다.

HAZOP-type 연구들 또한과 그들 applicable[1] 요소로 식별하는 해당 가이드 말을 고려하거나 체계적으로 그들에게 가이드 말을 적용하여 매개 변수 식물 요소와 관련된 고려하여에 의해, 이 마지막 접근은 관련된 표준에 언급되지 않은 것은, 출력의 예들 혈압계 실시할 수 있다.ude 이런 식으로 기록된 연구(B3)[1] 다음 표에는 일반적으로 사용되는 안내어인 매개변수 쌍과 이에 대한 공통 해석에 대한 개요가 수록되어 있다.

매개변수/가이드 워드 더 덜 없음 역행 게다가 의 일부 이외에
흐름 높은 흐름 저유량 흐름 없음 역류 집중력 편차 오염시키다 편차 재료
압력 고압 저압 진공청소기로 청소하다 델타-p 폭발
온도 고온 저온
레벨 고급의 낮은 수준 레벨이 없음 차원이 다른
시간 너무 오래/너무 늦게 너무 짧은/너무 이른 시퀀스 스텝 건너뛰기 거꾸로 누락된 행동 추가 행동 잘못된 시간
동요 빠른 믹싱 천천히 섞음 무배합
반응 빠른 반응/가출 느린 반응 무반응 원치 않는 반응
시작/종료 너무 빠르다 너무 느리다 놓친 행동 잘못된 요리법
배출/배출 너무 오래 너무 짧은 없는 일탈 압력 타이밍이 틀리다
관성화 고압 저압 없는 오염시키다 잘못된 재료
유틸리티 고장(계기 공기, 전원) 실패하다
DCS 고장 실패하다
유지 관리 없는
진동 너무 낮은 너무 높은 없는 틀린 빈도

일단 잠재적 위험의 원인과 영향이 확인되면, 연구 중인 시스템은 그 안전성을 향상시키기 위해 수정될 수 있다. 수정된 설계는 새로운 문제가 추가되지 않았는지 확인하기 위해 다른 HAZOP의 적용을 받아야 한다. [c]

이 기법은 또한 설계 정보를 완전히 이용할 수 없는 경우에도 적용할 수 있으며, 그렇게 하는 것이 대체 설계에 너무 많은 시간을 투자하기 전에 대체 설계를 제거하는 데 유용할 수 있다. 그러나 입법 또는 규제 요건을 충족하기 위해 HAZOP를 수행하도록 설계해야 하는 경우, 그러한 '조기' 회의는 이 요건을 준수한다고 간주할 수 없다.

"HAZOP라는 용어는 일반적인 의미에서 다른 위험 식별 기법과 종종 연관되어 왔다. 그러한 기법을 사용한 용어는 부적절하다고 간주되어 본 문서에서는 제외된다."[1]

팀

HAZOP 연구는 팀의 노력이다. 팀은 가능한 한 관련 기술 및 경험에 따라 작아야 한다. 최소[d] 4-5의[1] 팀 규모가 권장된다. 대규모 프로세스에서 HAZOP 미팅이 많이 있을 것이며, 다양한 전문가가 필요하며 다양한 역할에 대한 대리인이 필요하기 때문에 팀 내의 개인은 변경될 수 있다. 20명 정도의 개인이 관여할[4] 수 있지만 언제든 7-8을[1][3] 초과해서는 안 된다(더 큰 팀이 더 느린 진전을 이루면 상당한 비용을 추가할 것이다). 각 팀 구성원은 다음과 같은 명확한 역할을 가져야 한다. 역할 중복(예: 고객, 계약자 및 프로젝트 관리 담당자)은 피해야 한다.

이름 역할 댓글
스터디 리더/의장/촉진자

(정규참석자)

팀 회의를 관리하려면 다음과 같이 하십시오. HAZOP를 이끌었던 경험이 있는 사람으로서 이러한 유형의 프로세스에 익숙하지만 설계 팀과는 독립적이다. 일련의 노드를 통해 진행하며, 팀 토의를 조정하고, 기록의 정확성을 유지하며, 권고 조치의 명확성을 보장하고, 적절한 조치자를 식별하는 책임을 진다.
리코더 / 비서 / 스크리퍼

(정규참석자)

팀 미팅을 회의록으로 작성하려면 각 편차에 대해 식별된 원인, 결과, 안전조치 및 조치를 문서화하고, 팀 토론의 결론을 기록(정확하지만 이해하기 쉽음)하여 문제 및 권장사항을 문서화한다.
프로세스 디자이너/엔지니어

(정규참석자)

프로세스를 설계한 팀을 대표함 설계 의도 세부사항 제공 또는 추가 정보 설명
연산자 / 사용자

(정규참석자)

프로세스를 운영할 사용자를 대표함 작동 및 편차의 잠재적 원인과 결과를 고려한다.

공정의 운전가능성에 의문을 제기한다.

부문별/벤더 전문가

(일정참석자)

팀에 전문가 지침 제공(예: 계측, 인적 요인 전문가, 타사 장비 장비 제어 시스템, 인적 신뢰성 분석, 제3자(벤더) 장비 설계 및 운영 등 팀 내에서 이용할 수 없는 전문 기술 지식 제공
유지관리자

(일정참석자)

유지관리성 문제에 대한 전문가 지침 제공 발전소 장비의 유지보수를 고려하고 유지보수에 의문을 제기한다.

이전 출판물에서는 스터디 리더도 기록자가[4] 될 수 있다고 제안했지만, 이제는 일반적으로 별도의 역할이 권장된다.

컴퓨터와 프로젝터 화면을 사용하면 회의록 기록(팀이 무엇이 채굴되고 정확한지 확인할 수 있음), 팀이 검토할 P&ID 표시, 팀에 대한 보충 문서화 정보의 제공 및 비 HAZ 로깅을 향상시킬 수 있다.검토 중에 발생할 수 있는 운영 문제(예: 도면/문서 수정 및 명확화) 이제 여러 공급업체에서 전문 소프트웨어를 사용하여 회의록의 기록과 권장 조치의 완료 추적을 지원할 수 있다.

역사

많은 기업들이 이 문제를 다루고 있었지만, 이 기술은 일반적으로 당시 영국과 국제 주요 화학 회사였던 제국 화학공업(ICI)의 중유기화학부서에서 유래한 것으로 여겨진다. 이 역사는 1968년부터 1982년까지 회사의 안전 고문이었던 Trevor Kletz에[4][5] 의해 설명되어 왔으며, 이로부터 다음과 같은 내용을 추상화한다.

1963년 3명으로 구성된 팀이 4개월 동안 일주일에 3일 동안 만나 새로운 페놀 공장의 설계를 연구했다. 그들은 처음에는 대안을 요구하는 비판 검사라는 기법으로 시작했지만, 편차를 찾기 위해 이것을 바꾸었다. 이 방법은 기업 내에서 운전가능성 연구라는 이름으로 더욱 세분화되었으며, 첫 번째 상세설계가 작성되었을 때 위험분석 절차의 3단계(최초 2단계는 개념 및 사양 단계에서 수행됨)가 되었다.

1974년 테시데 폴리테크닉의 화학 기술자 협회(IChemE)가 이 절차를 포함한 1주일의 안전 과정을 제공했다. 플렉스버러 참사 직후에 나온 이 코스는 다음 몇 년 동안처럼 예약이 꽉 찼다. 같은 해 열린 문학의 첫 논문도 발표되었다.[6] 1977년 화학공업협회가 안내서를 발간했다.[7] 지금까지 HAZOP라는 용어는 공식 출판물에 사용되지 않았다. 가장 먼저 이것을 한 것은 1983년 Kletz였고, IChemE 과정의 본질적으로 코스 노트(수정 및 갱신)를 가지고 있었다.[4] 이 시기에 이르러 위험 및 운전가능성 연구는 영국의 화학공학 학위 과정 중 기대되는 부분이 되었다.[4]

참고 항목

메모들

  1. ^ 개별 팀 구성원이 적절한 지침어에 도달하기 전에 문제를 발견한 경우, 질서를 엄격하게 준수하는 것이 가능할 수 있다. 대부분의 팀원이 논의를 질서 없이 진행하기를 원한다면, 연구 리더가 비서가 너무 혼란스러워지지 않고 모든 지침어가 혼동되지 않도록 보장한다면, 충분히 고려되다.
  2. ^ 이는 분산 제어 시스템(DCS) 하드웨어에만 관련된다. 소프트웨어(특별히 주의 깊게 작성되지 않은 경우)는 통제 하에 있는 어떤 것이라도 부정확하거나 부적절한 작동을 시도할 수 있다고 가정해야 한다.
  3. ^ 즉, 수정(및 다른 발전소 항목에 대한 가능한 영향)은 재-HAZ를 거쳐야 한다.OP.
  4. ^ 그리고 소속 "계약자가 시스템을 설계한 경우, HAZOP 팀은 계약자와 고객 모두의 직원을 포함해야 한다."[1]
  5. ^ 예: 그는 안내어에 대해 어떤 결론이 내려졌는지를 불분명하다(또는 연구 리더가 누락했다고 의심함)
  6. ^ 유사한 발전소가 존재할 경우, 사용자도 표시되어야 한다.

참조

  1. ^ a b c d e f g h i j k 영국 표준 BS: IEC61882:2002 위험 및 운전가능성 연구(HAZOP 연구)- 영국 표준 기관 적용 지침. "이 영국 표준은 IEC 61882:2001을 복제하여 영국 국가 표준으로 구현한다."
  2. ^ Swann, C. D., & Preston, M. L. (1995) 프로세스 산업에서의 손실 방지 저널 8, no 6,p349-353 "25년간의 HAZOPs"
  3. ^ a b 놀란, D.P. (1994) 석유, 석유, 석유 화학 산업에 HAZOP의 적용 및 What-If Safety Reviews to the Official, Chemical Industries. 윌리엄 앤드류 출판사/아니오. ISBN978-0-8155-1353-7
  4. ^ a b c d e Kletz, T. A., (1983) 위해성 IChemE 럭비의 식별 및 평가에 관한 HAZOP & HAZAN 참고 사항
  5. ^ Kletz, T, (2000) 우연히 - 업계 PVF 간행물 ISBN 0-9538440-0-5에서 이를 막는 생명
  6. ^ Lawley, H. G. (1974) 화학공학 진행, vol 70, no 4 페이지 45 "운용성 연구 및 위험 분석" AICHE
  7. ^ 화학공업협회 (1977) 위험 및 운전가능성 연구 가이드

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