Metody analýzy rizika. Předběžné hodnocení rizika. Kontrolní seznam procesních rizik. Bezpečnostní posudek

9.12.2009

Bezpečnost chemických výrob

Analýza rizika

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

† Vymezení pojmu „riziko“ † Metody analýzy rizika

Princip analýzy rizika Struktura rizika

† Hledání havarijních scénářů „ Scenario identification „ Jak může dojít k havárii

spojeného s výrobou používáním chemických látek

† Analýza následků „ Consequence C analysis l i „ Jaké lze očekávat škody

Riziko = pravděpodobnost výskytu nežádoucí události s nežádoucími následky.

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

Analýza rizika při návrhu chemického procesu

Matice nebezpečnosti procesu 108

Nebezpečný roh

Finanční z ztráta

107

„Bezpečná polovina“

106 Bezpečný roh 10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

Pravděpodobná frekvence výskytu

1

9.12.2009

Metody analýzy rizika

Předběžné hodnocení rizika

† Detailní analýzy

† Kontrolní seznam procesních rizik

„ „ „

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

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.

„ Process hazards checklists

† Bezpečnostní posudek „ (Hazards survey)

† Anzlýza zdrojů rizika a provozuschopnosti (HAZOP) „ Hazards and operability studies:

† Bezpečnostní prohlídka „ Safety review

Bezpečnostní posudek † V nejjednodušším případě seznam nebezpečných látek v relaci k jejich umístění y † 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

Příklad AR – Dow Explosion and Fire Index

† Možný výskyt exotermní reakce † Endotermní reakce, kterou může výrazně urychlit vnější zdroj tepla † Transport materiálu, připojení potrubí † Uzavřené pracoviště bránící přirozené ventilaci

2

9.12.2009

HAZOP

Bezpečnostní prohlídka

† Efektivní, poněkud náročnější † Hodnocení provádí komise odborníků různého zaměření † Řízené hledání havarijních scénářů

† Neformální

„ sledované parametry „ klíčová slova

„ provádí se u malých zařízení nebo u malých změn v jejich provozu „ Neformální p prohlídka zařízení komisí hodnotitelů – volné návrhy zlepšení bezpečnosti

Bezpečnostní prohlídka

Bezpečnostní prohlídka

† Formální – podle osnovy

† … Formální – podle osnovy

„ Vypracování přehledu informací o procesu – látky, reakce, operační podmínky „ Přehled nebezpečných p ý vlastností látek v procesu, návrh opatření na minimalizaci přítomných rizik „ Definice správného uspořádání zařízení v procesu „ Definice Standardních postupů činnosti

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

„ Bezpečnostní procedury † Nouzové odstavení † Zabezpečení proti selhání † Postup likvidace úniku látky

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

Základní charakteristiky spolehlivosti † μ [den-1] … frekvence poruch † Spolehlivost zařízení „ pravděpodobnost, že v časovém horizontu t nedojde j kp poruše

R = e − μt † Pravděpodobnost poruchy

P = 1 − R = 1 − e − μt

3

9.12.2009

Základní charakteristiky spolehlivosti

Reálný časový profil μ

† Pravděpodobnost poruchy v časovém intervalu

P(t0 → t1 ) = e − μt0 − e − μt1 † Střední doba mezi poruchami

MTBF =

1

μ

† Uvedené vztahy platí pro konstantní poruchovost v čase

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 τi

τ u = ∫ P(t )dt 0

Pravděpodobnost nedostupnosti

U=

τu 1 = τi τi

τi

μτ ∫ (1 − e )dt −

i

0

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

Pc = PNU U = 1−

1

μτ i

(1 − e ) − μτ i

„ frekvence výskytu nebezpečných situací „ pravděpodobnost nebezpečné situace

λ

PN = 1 − e − λτ i

4

9.12.2009

MTBC

Podrobná analýza rizika

† Střední doba mezi koincidencemi

† Stromy událostí (event trees, ETA) † Stromy poruch (fault trees, FTA)

MTBC =

1

λc

Pc = 1 − e − λcτ i

Stromy událostí (event trees)

Stromy poruch (Fault trees)

† Vychází z iniciační události † Modeluje její šíření † Počítá pravděpodobnost scénářů

† 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

5