تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر (PHA)

مطالعه مخاطرات و راهبری

۱-۶-۲-آنالیز چک لیست[۱۰]
در یک چک لیست، تحلیل‌گر باید استانداردهای طراحی یا عملیاتی را در فرایند تعریف کرده و پس از آن سوالاتی بر مبنای کمبودها و اختلافات ممکن تهیه نماید. یک چک لیست کامل شده، شامل پاسخ‌های «بله»، «خیر»، غیر قابل کاربرد و «نیاز به اطلاعات بیشتر» می‌باشد. نتایج این تحلیل بسته به موقعیت‌های مختلف متفاوت است. اما می‌تواند به ارائه راهکارهایی برای بهبود ایمنی واحد منجر شود.

۱-۶-۳- آنالیز پرسش[۹]
در این روش که از قدیمی‌ترین روش‌های شناسایی مخاطرات می‌باشد، تمام اطلاعات مربوط به یک واحد در یک جلسه گروهی میان کارشناسان به بحث و بررسی گذاشته می‌شود. در ادامه روش، با بررسی و مطرح کردن سوالاتی چون «چه می‌شود اگر یا» نتایج حاصل از آن ثبت می‌شود. اطلاعات ثبت شده اکثراً جنبه ایمنی داشته و در این میان سعی می‌شود اقدامات لازم در جهت کاهش خطرات موجود در واحد پیش‌بینی شود. مهم‌ترین هدف این آنالیز جلوگیری از اتفاق افتادن حوادث محتمل در طول عمر واحد می‌باشد.
۱-۶-۴- تحلیل مواد موجود در فرایند وشرایط بحرانی[۱۰]
موادی که در یک فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند و یا تولید می‌شوند، عامل مهمی در تشخیص مخاطرات موجود در فرایند می‌باشند. دو خصوصیت مهم در ایجاد مخاطرات تاثیرگذار هستند، سمیت و اشتعال‌پذیری مواد می‌باشد. هر جایی از فرایند که یک ماده سمی یا اشتعال‌پذیر موجود است، قابل بررسی بوده و می‌تواند منشاء ایجاد خطر باشد. پس اولین قدم در تشخیص مخاطرات، جمع‌ آوری خواص فیزیکی و شیمیایی مواد همچون معیارهای سمیت، اشتعال‌پذیری، فراریت و واکنش‌دهی مواد موجود در فرایند است. به همین منظور در شرایط عملیاتی واحد نیز در تشخیص مخاطرات بالقوه در یک واحد، عوامل مهمی هستند. هر جا که فشار و دما بالاتر است احتمال ایجاد حوادثی مانند نشتی بیشتر می‌شود.
۱-۶-۵- تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر(PHA)
روش PHA، شامل یک دسته مطالعات کلی بر روی مواد مخاطره‌انگیز در محدوده واحد فرآیندی می‌باشد. معمولاً این روش در مراحل اولیه یک فرایند یعنی زمانی که اطلاعات تفصیلی طراحی در اختیار نمی‌باشد انجام می‌گیرد. روش PHA برای اولین‌بار در بخش نظامی مورد استفاده قرار گرفت و به‌همین دلیل این روش برای مطالعه بخش‌هایی که امکان آزاد شدن انرژی غیرقابل کنترل می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش PHA به شکل لیستی از مخاطرات و شرایط مخاطره‌آمیز عمومی با درنظر گرفتن مشخصات فرایند مورد مطالعه تنطیم شده است. برخی از این موارد که در این روش مورد بررسی قرار می‌گیرد به شرح زیر می‌باشد.[۱۰]
مخاطرات مواد خام، محصولات جانبی و نهایی ومخاطرات مربوط به واکنش‌پذیری این مواد
تجهیزات فرآیندی
محیط و شرایط عملیاتی
جانمایی تجهیزات
فعالیت‌های عملیاتی (تست، نگهداری و تعمیرات و…)
سطوح مابین مؤلفه‌های سیستم
بررسی و شناسایی مخاطرات مهم فرآیندی برای حالت‌های خاص به منظور درجه‌بندی هر کدام از شرایط انجام می‌گیرد. این درجه‌بندی به‌منظور اولویت‌بندی برای اجرای پیشنهاداتی که برای افزایش ایمنی سیستم که توسط تیم بررسی‌کننده ارائه شده انجام می‌شود. به طور کلی مطالعه PHA، به صورت موازی با فاز تحقیق و توسعه در خلال طراحی مفهومی یک فرایند انجام گرفته و می‌تواند هنگام تصمیم‌گیری در مرحله ساخت‌وساز فرایند بسیار مفید واقع گردد. به‌طور معمول وقتی که بررسی یک محدوده وسیعی از تجهیزات یا بررسی داده‌های آزمایشی امکان‌پذیر نباشد، مطالعه PHA در فازهای اولیه به‌ هنگام توسعه و ساخت واحد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۱-۶-۶- مطالعه مخاطرات و راهبری (HAZOP) [24]
واژه HAZOP در لغت به معنای مطالعه خطر و قابلیت بهره‌برداری است. در واقع این روش عبارتست از جستجوی سیستماتیک فرایند، اهداف طراحی و دستگاه‌ها برای کشف امکان خطا و یا عملکرد نا‌مطلوب و نیز پیامد‌های آن بر کل مجموعه هدف از انجام مطالعات HAZOP علاوه بر تشخیص انحرافات ممکن، ارزیابی عواقب و در صورت لزوم ارائه راهکارهای مناسب جهت افزایش ایمنی فرایند می‌باشد. تکنیک HAZOP معمولاً توسط گروهی از کارشناسان مجرب که بر فرایند اشراف کامل دارد هدایت و رهبری می‌شود. گروه HAZOP معمولاً فرایند را مرحله به مرحله و گره به گره (در فصل بعد مفهوم گره شرح داده می‌شود) مورد بررسی قرار می‌دهد و با کاربرد کلمات و واژه‌های (این کلمات نیز در فصل بعد به تفصیل شرح داده می‌شود) کلیدی خطرات را شناسایی می‌کند.
۱-۶-۷- تحلیل مخاطرات
گاهی روشی واضح و ارزان برای رفع مخاطره وجود دارد. گاهی می‌توان از تجربیات شخصی گذشته یا کتابچه‌های مهندسی در این مورد بهره جست. در بقیه موارد تصمیم‌گیری ساده نیست. در این گونه موارد باید سعی کرد احتمال وقوع حوادث و پیامد‌های آن را با معیارهای موجود یا مقدارهای تعیین شده‌ای مقایسه نماییم. این روش را تحلیل مخاطرات یا HAZAN ^[۲۳] می‌نامند. این تکنیک توسط یک تیم مشابه تیم HAZOP ولی به مراتب کوچک‌تر قابل انجام است. مراحل انجام HAZAN به شرح زیر است: [۱۱]
تخمین چگونگی تکرار حادثه مورد بررسی
تخمین عواقب آن بر روی کارکنان، مردم، واحد و سود‌آوری آن
مقایسه نتایج دو مرحله قبل با قوانین و با اهداف مشخص شده و سپس تصمیم‌گیری در مورد اینکه آیا مخاطره قابل قبول است یا اینکه باید راهی را برای کاهش تکرار حادثه و شدت آن در نظر گرفت.
۱-۶-۸-تحلیل عیب‌ها و اثرات[۱۰]
این تحلیل جدولی از وجوه مختلف خرابی تجهیزات (باز، بسته، روشن، خاموش و …) و اثرات آن روی سیستم یا واحد را ارائه می‌دهد اثرات این خرابی‌ها از روی پاسخ سیستم به خرابی دستگاه تعیین می‌شود. این روش وجه‌های مختلف خرابی که مستقیماً منجر به حادثه می‌شود و یا اینکه مشخصاً در حادثه شرکت می‌کند را تعیین می کند. خطای اپراتور معمولاً به طور مستقیم در اینجا وارد نمی‌شود ولی اثرات ناشی از عملیات نامناسب که نتیجه خطای اپراتور است، معمولاً از روی وجه خرابی دستگاه مشخص می‌شود کافی نیست. این آنالیز پیشنهادی را در راستای افزایش قابلیت اطمینان دستگاه‌ها که منجر به ایمنی فرایند می‌شود ارائه می‌دهد.
۱-۷- مدل‌سازی پیامد
پیش‌بینی اثرات و عواقب حوادث نامطلوب یک واحد فرایندی به وسیله مدل‌های ریاضی، مدل‌سازی پیامد نامیده می‌شود. با بهره گرفتن از روش‌های مدل‌سازی ریاضی، اثرات حوادث به صورت آسیب به سرمایه، تجهیزات، اثر سوء بر سلامت انسان‌ها و محیط‌زیست ارزیابی می‌گردد. نتایج حاصل از مدل‌سازی پیامد به همراه نتایج حاصل از ارزیابی کمی مخاطرات در ارزیابی ریسک واحد‌های فرآیندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای انجام آنالیز پیامد روش‌های متنوعی وجود دارد که غالباً در ساختار و نوع نتایج شباهت‌هایی دارند، اما در جزئیات تفاوت‌هایی در آنها وجود دارد. بطور کلی مراحل مدل‌سازی پیامد در یک واحد فرآیندی عبارتند از: [۱۲]
انتخاب سناریو
تعیین مشخصات سناریو
مدل‌سازی پیامد‌های ناشی از سناریو‌های مورد نظر
تحلیل نتایج
۱-۹- محاسبه ریسک [۱۵]
ریسک معیاری است که ترکیبی از احتمال وقوع یک حادثه و شدت پیامد آن می‌باشد. با بهره گرفتن از نتایج حاصل از آنالیز پیامد به همراه احتمال تکرارپذیری یک حادثه می‌توان سطح ریسک وقایع مختلف را تعیین کرد. با تعیین و مشخص شدن سطح ریسک امکان مدیریت بر ریسک و در صورت لزوم کاهش سطح ریسک فراهم می‌گردد. روش‌های مختلفی برای ارائه ریسک جمعی وجود دارد و در این بخش دو روش مهم ارزیابی ریسک عبارتند از منحنی F-N و ماتریس ریسک شرح داده می‌شود.
۱-۹-۱- منحنی F-N [16]
یکی از بهترین روش‌ها بر ای نشان دادن سطح ریسک جمعی یک سناریو، استفاده از منحنی F-N می‌باشد. منحنی F-N عبارتست از نمایش گرافیکی ارتباط بین میزان تکرار‌پذیری حادثه در سال و میزان تلفات ناشی از آن حادثه. تعداد تلفات از یک نفر تا حداکثر افرادی که احتمال دارد در زمان وقوع حادثه در چنین مکانی باشند متغیر است. محور عمودی این منحنی نشان‌دهنده میزان تکرارپذیری سناریو در یک حالت به خصوص می‌باشد و عبارتست از مجموع تکرارپذیری پیامدهای سناریویی که حداقل یک نفر تلفات دارد. محور افقی نشان‌دهنده میزان تلفات^[۲۴] پیامدهای سناریوی مورد نظر می‌باشد. در شکل ۱-۳، نمونه‌ای از منحنی F-N مورد استفاده در کشور هلند نشان داده شده است.
شکل ۱-۳- منحنی F-N
جهت مشخص کردن سطح ریسک یک سناریو با بهره گرفتن از این منحنی با داشتن مقدار عددی میزان تکرارپذیری و تعداد تلفات مربوط به آن سناریو، یک نقطه خاص بر روی منحنی مشخص می‌شود. سپس با توجه به موقعیت مکانی این نقطه ناحیه‌ای که آن سناریو با مشخصات فوق در آن قرار می‌گیرد، معین می‌گردد. منحنی F-N از سه بخش مجزا تشکیل شده است که در جدول ۱-۲، این مناطق نشان داده شده‌اند.
جدول ۱-۲- بخش‌های منحنی F-N

منطقه