Bezpečnost chemických výrob N Petr Zámostný místnost: A-72a tel.:

Bezpečnost chemických výrob N111001 Petr Zámostný místnost: A-72a tel.: 4222 e-mail: [email protected]

Analýza rizika

 Vymezení pojmu „riziko“  Metody analýzy rizika

Struktura rizika spojeného s výrobou používáním chemických látek

Riziko = pravděpodobnost výskytu nežádoucí události s nežádoucími následky.

Princip analýzy rizika  Hledání havarijních scénářů  Scenario identification  Jak může dojít k havárii

 Analýza následků  Consequence analysis  Jaké lze očekávat škody

 RIZIKO = pravděpodobnost vzniku havárie x následky vzniklé havárie  Smyslem hodnocení rizika není jej popsat, ale kvantifikovat

Matice nebezpečnosti procesu 108

Nebezpečný roh Finanční ztráta

107

„Bezpečná polovina“

106

Bezpečný roh 10-7

10-6

10-5

10-4

Pravděpodobná frekvence výskytu

10-3

10-2

Analýza rizika při návrhu chemického procesu

Metody analýzy rizika  Detailní analýzy   

Kvantitativní Pokus o kvantifikaci četnosti výskytu havarijních scénářů Specialisté hodnotí pravděpodobnost výskytu spouštěcích příčin, statistické zpracování

 Předběžné hodnocení rizika – klasifikace  

Semikvantitativní Indexové metody  Dow Explosion and Fire Index  HAZOP (Hazards and Operability studies)

  

Používá zákon o prevenci závažných havárií Jednoduchá aplikace Vznik „návodů“ je založen na detailnější analýze rizika

Předběžné hodnocení rizika  Kontrolní seznam procesních rizik  Process hazards checklists

 Bezpečnostní posudek  (Hazards survey)

 Anzlýza zdrojů rizika a provozuschopnosti (HAZOP)  Hazards and operability studies:

 Bezpečnostní prohlídka  Safety review

Kontrolní seznam procesních rizik  Položkový seznam možných problémových aspektů provozu zařízení  Sestaven expertem  Umožňuje systematicky kvalitativně zhodnotit proces a snížit riziko, že bude něco opomenuto.

Bezpečnostní posudek  V nejjednodušším případě seznam nebezpečných látek v relaci k jejich umístění  Indexové metody  Dow Fire and Explosion Index  Dow-Chemical Exposure Index  Použití metod  materiálový faktor – podle nebezp. vlastností látky  „trestné body“ jako zohlednění nebezpečných okolností

Příklady rizikových situací podle Dow FEI  Možný výskyt exotermní reakce  Endotermní reakce, kterou může výrazně urychlit vnější zdroj tepla

 Transport materiálu, připojení potrubí  Uzavřené pracoviště bránící přirozené ventilaci

Příklad AR – Dow Explosion and Fire Index

HAZOP  Efektivní, poněkud náročnější  Hodnocení provádí komise odborníků různého zaměření  Řízené hledání havarijních scénářů  sledované parametry  klíčová slova

Bezpečnostní prohlídka  Neformální  provádí se u malých zařízení nebo u malých změn v jejich provozu  Neformální prohlídka zařízení komisí hodnotitelů – volné návrhy zlepšení bezpečnosti

Bezpečnostní prohlídka  Formální – podle osnovy  Vypracování přehledu informací o procesu – látky, reakce, operační podmínky  Přehled nebezpečných vlastností látek v procesu, návrh opatření na minimalizaci přítomných rizik  Definice správného uspořádání zařízení v procesu  Definice Standardních postupů činnosti

Bezpečnostní prohlídka  … Formální – podle osnovy  Bezpečnostní procedury  Nouzové odstavení  Zabezpečení proti selhání  Postup likvidace úniku látky

 Nakládání s odpady  Čištění  Vytvoření kontrolního seznam procesních rizik pro operátory  Zajištění MSDS

Podrobná analýza rizika  Kvantitativní hodnocení následků  Probabilistická charakterizace havarijních scénářů  Hledání souvislostí mezi selháním elementárních systémů a závažným selháním celku  Hodnocení souvislostí na základě počtu pravděpodobnosti

Základní charakteristiky spolehlivosti  μ [den-1] … frekvence poruch  Spolehlivost zařízení  pravděpodobnost, že v časovém horizontu t nedojde k poruše

R  e  t  Pravděpodobnost poruchy

P  1 R  1 e

 t

Základní charakteristiky spolehlivosti  Pravděpodobnost poruchy v časovém intervalu

Pt0  t1   e

 t 0

e

 t1

 Střední doba mezi poruchami

MTBF 

1



 Uvedené vztahy platí pro konstantní poruchovost v čase

Reálný časový profil μ

Poruchy kombinace zařízení

Skryté poruchy  Zjevné poruchy se projeví v krátkém čase po selhání zařízení  Skryté poruchy se projeví až při nekbližší kontrole  Doba nedostupnosti (zařízení je porouchané) τu je závislá na periodě kontroly τi i

 u   Pt dt 0

Pravděpodobnost nedostupnosti u 1 U  i i U  1

i

 1  e dt   i

0

1

 i

1  e    i

Koincidence  Pravděpodobnost, že zařízení bude nedostupné když je potřeba  např. pojistný ventil bude ucpaný při ujetí teploty

Pc  PNU  frekvence výskytu nebezpečných situací  pravděpodobnost nebezpečné situace

PN  1  e

  i



MTBC  Střední doba mezi koincidencemi

MTBC  Pc  1  e

1

c

 c i

Podrobná analýza rizika  Stromy událostí (event trees, ETA)  Stromy poruch (fault trees, FTA)

Stromy událostí (event trees)  Vychází z iniciační události  Modeluje její šíření  Počítá pravděpodobnost scénářů

Stromy poruch (Fault trees)  Vychází z vrcholové události (celkové selhání)  Hledá cesty, kterými může nastat  Identifikuje cesty, kterými může nastat nejčastěji 

nejlepší možnost zlepšení

Reaktor obsahuje poplašný systém, který upozorní operátora při nebezpečně vysokém tlaku. Skládá se z tlakového spínače uvnitř reaktoru a světelného indikátoru. Pro zvýšení bezpečnosti procesu je instalován i automatický tlakový spínač obsluhující solenoidový ventil na přívodním potrubí, který odstaví reaktor v případě poruchy primárního zabezpečovacího zařízení