ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΕΙΔΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ HAZOP Διπλωματική εργασία του ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΠΑΠΑΝΤΩΝΟΠΟΥΛΟΥ DPSD Σύρος 2016

2 Ευχαριστίες Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματοποιήθηκε για το Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων και Συστημάτων, του Πανεπιστήμιου Αιγαίου, υπό την επίβλεψη του διδάσκοντος Βασίλη Μουλιανίτη, Μηχανολόγου Μηχανικού με ερευνητική δραστηριότητα στο χώρο της Θεωρίας και Μεθοδολογίας Σχεδιασμού και του καθηγητή Παρασκευά Παπανίκου, Μηχανολόγου Μηχανικού, με ερευνητική δραστηριότητα στην ανάλυση κατασκευών και την προσομοίωση κατεργασιών με πεπερασμένα στοιχεία. Ευχαριστώ θερμά τον κ. Π. Παπανίκο, επιβλέποντα της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας, για την ανάθεση αυτής και τη δυνατότητα ενασχόλησης και εντρύφησης με το συγκεκριμένο θέμα. Ιδιαιτέρως, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Β. Μουλιανίτη, μέλος της επιτροπής επίβλεψης της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας, για τη βοήθεια επιλογής του θέματος και για την ενασχόληση του καθόλα τα στάδια περάτωσης της παρούσας διπλωματικής. Η συνεχής στήριξη και καθοδήγηση που μου παρείχε σε κάθε στάδιο εκπόνησης της εργασίας, καθώς και η ενθάρρυνση σε κάθε δυσκολία που παρουσιάστηκε, ήταν πολύτιμη. Επιπλέον, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον λέκτορα Νικόλαο Ζαχαρόπουλο, για την συμμετοχή του ως μέλος της επιτροπής επίβλεψης. Παράλληλα, οφείλω να ευχαριστήσω εκ βάθους καρδίας τον Διευθυντή Βιομηχανικής Ασφάλειας Βασίλη Πέππα της εταιρείας Εργονομία Α.Ε., για τη θέση εργασίας που μου πρόσφερε μετά την ολοκλήρωση της πρακτικής μου εργασίας στην εταιρεία. Η συνεχής στήριξη, η καθοδήγηση και η εμπειρία που μου προσφέρει μέσα από τη δουλειά κάθε μέρα, καθώς και η στήριξη του σε μια δύσκολη και επίπονη περίοδο της ζωής μου είναι πολύτιμες συνιστώσες, που με βοηθούν να βελτιώνομαι κάθε μέρα. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω την εταιρεία Εργονομία Α.Ε., η οποία με βοήθησε να κάνω την πρακτική μου εργασία και στη συνέχεια με τη θέση που μου πρόσφερε κάνω τα πρώτα μου βήματα στον επαγγελματικό τομέα, σε συνάφεια με των κύκλο σπουδών μου. Είμαι ευγνώμων στην εταιρεία για τα εργαλεία που μου παρείχε, ώστε να καταστεί δυνατή η εκπόνηση της Διπλωματικής Εργασίας. Τέλος, εκφράζω τις ειλικρινείς ευχαριστίες μου προς την οικογένεια μου για τη συνεχή στήριξη, καθοδήγηση και δυνατότητα που μου έδωσαν όλα αυτά τα χρόνια να ολοκληρώσω επιτυχώς τις σπουδές μου στο Πανεπιστήμιο Αιγαίου και να αρχίσω με υπευθυνότητα την σταδιοδρομία μου, στο πλαίσιο της ενήλικης ζωής μου. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 1

3 Περίληψη Η παρούσα εργασία αναφέρεται στην εφαρμογή της μεθόδου HAZOP (Hazard and Operability Study Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας) σε μία θεωρητική εγκατάσταση αποθήκευσης και διακίνησης πετρελαιοειδών. Στο πρώτο κομμάτι της μελέτης αναπτύσσεται και αναλύεται το θεωρητικό κομμάτι του HAZOP, όπως προέκυψε από την έρευνα που έγινε τόσο στο αντίστοιχο πρότυπο, όσο και από βιβλία που αναπτύσσουν το θέμα της εύρεσης κινδύνων στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις διαχείρισης ρευστών. Η εφαρμογή του HAZOP έγινε πάνω σε σχέδια μιας εγκατάστασης, η οποία βρίσκεται ήδη σε λειτουργία και έχουν αναπτυχθεί οι διαδικασίες λειτουργίας της. Τόσο τα σχέδια της εγκατάστασης όσο και οι απαραίτητες λειτουργικές διαδικασίες αναπτύχθηκαν από τον μελετητή για τις ανάγκες εκπόνησης της παρούσας μελέτης. Σκοπός της μελέτης είναι η ανεύρεση και αξιολόγηση όλων των πιθανών κινδύνων που συνδέονται με όλες τις Λειτουργίες της Εγκατάστασης και η αξιολόγηση τους με τη βοήθεια πίνακα εκτίμησης κινδύνου. Μελετάται η παραλαβή αμόλυβδης βενζίνης 95 από πλοίο, η αποθήκευση της σε δεξαμενή και η μεταφορά του προϊόντος προς το βυτιοφόρο. Η μελέτη HAZOP έχει πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια του λογισμικού PHA-Pro 8, Process Hazard Analysis που έχει αναπτυχθεί από την εταιρεία HIS. Στο τέλος της μελέτης του HAZOP προκύπτουν συστάσεις για την πρόληψη ή τον μετριασμό των κινδύνων σε όποιο σημείο κρίνεται ότι δεν επαρκούν τα υπάρχοντα μέτρα ασφάλειας της εγκατάστασης. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 2

4 Abstract This thesis studies the development of HAZOP method (Hazard and Operability Study) in a theoretical terminal for fuel depot and trade. First, the theoretical part of HAZOP is presented and analyzed. Then the relevant standards and studies, that are dealing with the determination of the risks in fluids process industry are presented. The Piping and Instrumentation Diagrams (P&IDs) that will be used in the HAZOP study are designed. The P&IDs presents a terminal in use including all the working procedures. The aim of this study is the development and the evaluation of all possible hazards that are associated with the operations of the terminal using a risk matrix. Three nodes are studied: (a) the node of Unleaded 95 receiving from vessel (b) the storage of fuel in a tank and (c) the tank outlet line which drive the flow to the tanker truck through the pump station. The HAZOP study is developed using the software of the PHA-Pro 8, Process Hazard Analysis. Resulting recommendations for the mitigation of the hazards appeared in the terminal's inadequate safeguards are extracted by the study. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 3

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ HAZOP ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΩΝ ΕΥΡΕΣΗΣ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΜΕΘΟΔΟΣ HAZOP Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος HAZOP Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Βασική Αρχή Μεθοδολογία ΜΕΘΟΔΟΣ FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS (FMEA) Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος FMEA Πλεονέκτημα - Μειονέκτημα Μεθοδολογία ΜΕΘΟΔΟΣ WHAT IF ANALYSIS Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος What if Analysis Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Μεθοδολογία ΜΕΘΟΔΟΣ CHECKLIST ANALYSIS Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος Checklist Analysis Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Μεθοδολογία ΚΡΙΤΙΚΗ ΚΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΑΡΧΕΣ ΤΟΥ HAZOP ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Γενικά Σχεδιαστικές απαιτήσεις και η πρόθεση σχεδιασμού ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ HAZOP Γενικά Η σχέση με άλλα εργαλεία ανάλυσης Ρόλοι και ευθύνες Περιορισμοί του HAZOP ΜΕΛΕΤΕΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΚΙΝΔΥΝΟΥ, ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Φάση γενικής ιδέας και ορισμού Φάση μελέτης και ανάπτυξης Φάση κατασκευής και εγκατάστασης Φάση της λειτουργίας και της συντήρησης Φάση παροπλισμού ή απόρριψης Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ HAZOP Έναρξη της μελέτης Πεδίο εφαρμογής και στόχοι της μελέτης Πεδίο εφαρμογής της μελέτης Στόχοι της μελέτης Προπαρασκευαστικές εργασίες Γενικά Περιγραφή του σχεδιασμού Guide words και deviations Η εξέταση Έγγραφα Γενικά Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 4

6 Μορφές καταγραφής Τα συμπεράσματα της μελέτης Απαιτήσεις υποβολής έκθεσης Υπογραφή των εγγράφων Παρακολούθηση και ευθύνη ΈΛΕΓΧΟΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟΔΟΥ ΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΪΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Αγωγός Παραλαβής-Σταθμός Ξέστρου- Είσοδος Δεξαμενής Δεξαμενή-02, UNL Έξοδος Δεξαμενής 02 -Αντλιοστάσιο-Γεμιστήριο ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Αγωγός Παραλαβής - Σταθμός Ξέστρου - Είσοδος Δεξαμενής Δεξαμενές αποθήκευσης καυσίμου Έξοδος Δεξαμενής Αντλιοστάσιο Γεμιστήριο ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΣΤΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ RISK MATRIX ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΤΩΝ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΣΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΤΗΣ HIS ΤΟ PHA PRO ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΤΑ DEVIATIONS ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΚΠΕΡΑΙΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Αγωγός Παραλαβής - Σταθμός Ξέστρου - Είσοδος Δεξαμενής Δεξαμενή-02, UNL Έξοδος Δεξαμενής 02 -Αντλιοστάσιο-Γεμιστήριο ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΤΑΣΕΩΝ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...69 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ HAZOP ΣΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΤΗΣ HIS ΤΟ PHA PRO Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 5

7 1. Εισαγωγή Το HAZOP (Hazard and Operability Study Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας) είναι μια μέθοδος που μελετάει τους κινδύνους που πηγάζουν από ένα σύστημα και τη λειτουργικότητα του και κατόπιν δίνει την δυνατότητα βελτίωσης της λειτουργικότητας και της εξάλειψης των κινδύνων ή τον μετριασμό αυτών μέσω προτάσεων που απορρέουν κατά τη διάρκεια της μελέτης. Το εργαλείο αυτό χρησιμοποιείται στην Ελληνική Βιομηχανία στον κλάδο της Βιομηχανικής Ασφάλειας, αλλά δεν είναι ευρέως γνωστό λόγω του ότι δεν απαιτείται από την Ελληνική Νομοθεσία για τη λειτουργία μιας εγκατάστασης Σκοπός της μελέτης Σκοπός της συγκεκριμένης μελέτης είναι η χρήση και η ανάλυση ενός εργαλείου το οποίο χρησιμοποιείται για την ανεύρεση κινδύνων και προβλημάτων λειτουργικότητας σε εγκαταστάσεις. Σε αυτή τη μελέτη γίνεται αρχικά μια σύγκριση της μεθόδου με άλλες παρόμοιες οι οποίες έχουν να κάνουν με την εύρεση κινδύνων και αναλύεται γιατί επιλέχτηκε η συγκεκριμένη μέθοδος. Στη συνέχεια αναπτύσσεται και αναλύεται η θεωρία και η λογική της μεθόδου αυτής για να γίνει κατανοητό στον αναγνώστη πως γίνεται η εφαρμογή της και ποια είναι τα οφέλη της. Έπειτα σχεδιάζεται και παρουσιάζεται μια εγκατάσταση αποθήκευσης και διακίνησης πετρελαιοειδών από το μελετητή και γίνεται εφαρμογή της μεθόδου σε αυτήν με σκοπό να δειχθεί στην πράξη η εφαρμογή της και τι μπορεί να παρέχει για τη βελτιστοποίηση αυτού του συστήματος Στόχοι της μελέτης Σύμφωνα με το σκοπό της μελέτης, κύριοι στόχοι είναι: 1. να καταδείξει τα πλεονεκτήματα της μεθόδου HAZOP ως προς την πληρότητα της στη μελέτη κινδύνων και λειτουργικότητας ενός συστήματος, 2. η πρόληψη μέσω της μεθόδου οποιασδήποτε επίδρασης πιθανού κινδύνου και στη λειτουργία ενός συστήματος, 3. η κατανόηση της μεθόδου στο μέγιστο εφικτό βαθμό από τον αναγνώστη, ώστε να δοθεί η δυνατότητα σε ένα μελλοντικό μελετητή με τις κατευθυντήριες γραμμές που θα έχει λάβει από αυτή την εργασία να αναπτύξει και να εκπονήσει μια μελέτη HAZOP Βασικοί ορισμοί της μεθόδου HAZOP Design intent: Ο τρόπος που μια διαδικασία ή ένα σύστημα προορίζεται να λειτουργήσει. Πρόθεση σχεδιασμού. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 6

8 Element: Κομμάτια που αποτελούν το τμήμα τα οποία χρησιμεύουν για τον προσδιορισμό των βασικών χαρακτηριστικών του τμήματος. Parameters: Όροι που χρησιμοποιούνται για να ορίσουν μια διαδικασία, συμπεριλαμβάνοντας τη ροή, τη πίεση, τη θερμοκρασία και την στάθμη. Characteristic: Ποιοτική ή ποσοτική ιδιότητα ενός Element/Parameter. Deviation: Απομάκρυνση από την πρόθεση σχεδιασμού (design intent). Guide word: Λέξη ή φράση που εκφράζει και καθορίζει μια πιθανή απόκλιση (deviation) σε συνδυασμό με ένα element/parameter από την πρόθεση σχεδιασμού (design intent), όπως π.χ. υψηλή, χαμηλή ή και καθόλου. Harm: Σωματική βλάβη ή βλάβη στην υγεία ανθρώπων ή ζημιά της περιουσίας ή του περιβάλλοντος. Hazard: Πιθανή πηγή βλάβης (harm). Part/Node: Τμήμα του συστήματος που αποτελεί το αντικείμενο για άμεση μελέτη. Risk: Συνδυασμός της πιθανότητας εμφάνισης της βλάβης και της σοβαρότητας της βλάβης. : Γεγονός, κατάσταση, ή συνθήκη που έχει ως αποτέλεσμα, ή θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα, άμεσα ή έμμεσα, ένα ατύχημα ή ένα συμβάν. s: Άμεσο ανεπιθύμητο αποτέλεσμα μιας σειράς ατυχημάτων που περιλαμβάνει συνήθως πυρκαγιά, έκρηξη ή έκλυση τοξικών υλικών. Οι περιγραφές των συνεπειών μπορεί να είναι ποιοτικές ή ποσοτικές εκτιμήσεις των επιπτώσεων ενός ατυχήματος όσον αφορά τους παράγοντες, όπως οι επιπτώσεις στην υγεία, την οικονομική απώλεια και τις περιβαλλοντικές ζημιές. Safeguard: Συσκευή, σύστημα, ή δράση που θα ήταν πιθανό να διακόψει την αλυσίδα των γεγονότων μετά την έναρξη της αιτίας (cause) ή ότι θα μπορούσε να μετριάσει τις επιπτώσεις γεγονότων απώλειας Δομή της πτυχιακής εργασίας Στην εργασία αρχικά γίνεται μια σύγκριση των γνωστών μεθόδων εύρεσης κινδύνων και αναλύονται οι λόγοι που επιλέχτηκε να μελετηθεί η μέθοδος HAZOP σε σχέση με τις άλλες μεθόδους. Στην συνέχεια γίνεται εκτενής ανάλυση της μεθόδου για το πώς αυτή χρησιμοποιείται, τι χρειάζεται για την υλοποίηση της, σε ποιες φάσεις της ζωής του συστήματος γίνεται και ποια οφέλη παρέχει η συγκεκριμένη μέθοδος κατά την ολοκλήρωση της. Η επόμενη ενότητα περιέχει το σύστημα που αναπτύχθηκε από τον μελετητή για να εφαρμοστεί η μέθοδος και αναλύεται διεξοδικά το σύστημα και τα στοιχεία που περιέχονται σε αυτό. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 7

9 Μετά την ανάπτυξη του συστήματος παρατίθεται ο τρόπος που ο μελετητής έφτασε στην επίτευξη της εφαρμογής της μεθόδου πάνω στο σύστημα που σχεδιάστηκε και αναλύονται τα συμπεράσματα που εξάχθηκαν κατά την ολοκλήρωση της εφαρμογής. Έπειτα παρατίθενται τα συμπεράσματα που προέκυψαν κατά την διαδικασία διεκπεραίωσης της παρούσας πτυχιακής εργασίας και τα οφέλη που προέκυψαν κατά την διεξαγωγή της. Στα τελευταία κεφάλαια υπάρχουν προτάσεις για περαιτέρω έρευνα σε μετέπειτα πτυχιακή ή μεταπτυχιακή εργασία. Τέλος στο παράρτημα της εργασίας παρατίθεται η εφαρμογή του HAZOP που έγινε πάνω στο σύστημα που αναπτύχθηκε με τη βοήθεια του λογισμικού PHA-Pro 8 της εταιρείας HIS. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 8

10 2. Σύγκριση μεθοδολογιών εύρεσης κινδύνων Οι κύριες, βασικές μέθοδοι που ασχολούνται με την εύρεση κινδύνων σε διαδικασίες παραγωγής εγκατάστασης είναι οι εξής: Hazard and Operability Study (HAZOP)- Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας Failure Mode and Effects Analysis (FMEA)- Μελέτη Ανάλυσης Σφαλμάτων και Επιπτώσεων What if Analysis- Μελέτη Ανάλυσης «Τι θα γίνει εάν.» Checklist Analysis- Μελέτη Ανάλυσης με Λίστα Ελέγχου Θα αναφερθεί σε ορισμένες μεθοδολογίες, ώστε να επιτευχθεί καλύτερη ανάλυση, η χρήση Πίνακα Risk Matrix (Εκτίμησης Κινδύνων) ο οποίος χρησιμοποιείται για την εκτίμηση και την αξιολόγηση των κινδύνων. Παρακάτω αναλύεται συνοπτικά η χρήση και η εφαρμογή της κάθε μεθόδου και δίνονται ευκρινώς τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της καθεμιάς Μέθοδος HAZOP Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος HAZOP Οι λόγοι που χρησιμοποιείται η συγκεκριμένη μέθοδος είναι οι εξής: Η μέθοδος είναι ένα δομημένο εργαλείο αναγνώρισης κινδύνων και λειτουργικότητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σχεδόν οποιοδήποτε στάδιο της φάσης ζωής του συστήματος. Είναι τόσο ευρύς η χρήση του, ώστε σχεδόν κάθε μορφή διαδικασίας ανάλυσης κινδύνων αναφέρεται ως «HAZOP». Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται όσο το δυνατόν αργότερα σε ένα νέο σχεδιασμό συστήματος, ώστε να είναι όσο το δυνατό πληρέστερο. Σε ένα ήδη υπάρχον σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή. Η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση οδηγιών και διαδικασιών, έτσι ώστε να μπορέσουν να αναγνωρισθούν πηγές ανθρωπίνου σφάλματος (και να διορθωθούν). Η προσέγγιση του είναι εξαιρετικά θεμελιώδης και δεν κάνει σχεδόν καθόλου υποθέσεις. Δηλαδή στοχεύει συγκεκριμένα στα σημεία που το σύστημα έχει πρόβλημα και τα αναλύει βάση της εμπειρίας και όχι βάση κάποιας υποθετικής έμπνευσης που μπορεί να έχει ο μελετητής. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 9

11 2.1.2 Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Η μέθοδος είναι πολύ διεξοδική και θα αναγκάσει τον μελετητή να εξετάσει προσεκτικά τα θέματα που έχει να αναλύσει. Η μέθοδος είναι πολύ χρονοβόρα και δαπανηρή. Αν δεν έχει προετοιμαστεί και διαχειριστεί σωστά, μπορεί να είναι αναποτελεσματική. Χρειάζεται να Ηγείται ένας Ειδικός στον τομέα του HAZOP, δηλαδή στην ομάδα που θα στηθεί για τη μελέτη θα πρέπει να υπάρχει κάποιος με προγενέστερη μεγάλη εμπειρία πάνω στη μέθοδο και το αντικείμενο που θα εξεταστεί ώστε να μπορεί να οργανώσει και να επιμορφώσει την ομάδα πάνω στο συγκεκριμένο θέμα Βασική Αρχή Η βασική αρχή της μεθόδου είναι να προσομοιώσει μη φυσιολογικές καταστάσεις, χρησιμοποιώντας Guide words που εφαρμόζονται σε Parameters και Operations για να δημιουργηθούν Αποκλίσεις Μεθοδολογία Στη συγκεκριμένη περίπτωση δίνονται τα βήματα που πρέπει να ακολουθούνται σε αυτή τη μέθοδο και τα παραδείγματα που υπάρχουν σχετίζονται με συστήματα που διαχειρίζονται και αποθηκεύουν υγρά. Τα βασικά βήματα που ακολουθούνται για τη χρήση της μεθόδου είναι τα εξής: 1. Συλλέγονται τα ισχύοντα έγγραφα και σχέδια, π.χ. διαδικασία διαγραμμάτων ροής, διαγράμματα σωληνώσεων και οργάνων (Piping and Instrumentation Diagrams PI&Ds), σχέδια οικοπέδου, κλπ. 2. Καταμερισμός της εγκατάστασης σε πιο διαχειρίσιμα τμήματα (Nodes). 3. Προετοιμασία λίστας με τα Parameters και τις Operations για να εξεταστούν, ως προς τη σύνθεση, την πίεση, τη θερμοκρασία, κλπ. Για το σύνολο παραγωγής λειτουργιών λίστα ειδικών λειτουργιών. Π.χ. Η μεταφορά τροφοδοσίας επιβαρύνει τον αντιδραστήρα. 4. Εφαρμογή Guide words σε Parameters και Operations. 5. Για κάθε Τμήμα (Node) δημιουργούνται Αποκλίσεις (Deviations), π.χ. High Pressure, High temperature, High flow, Low pressure, Low flow, Reverse flow, κλπ. 6. Απαρίθμηση και καταγραφή Αιτιών (s) για κάθε Απόκλιση (Deviation). 7. Απαρίθμηση και καταγραφή Συνεπειών (s) που σχετίζονται με κάθε Αιτία (). 8. Απαρίθμηση και καταγραφή Safeguards ή Controls, τα οποία μπορούν να αποτρέψουν την Αιτία () και/ή τις Συνέπειες (s). 9. Απαρίθμηση οποιεσδήποτε μελλοντικών Ενεργειών (Actions) ή Συστάσεις (Recommendations) που θα πρέπει να εφαρμοστούν. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 10

12 Βασικά ο χρήστης: Αναλύει τους πιθανούς κινδύνους και τις ελλείψεις. Αναφέρει τους μηχανισμούς της Αιτίας (). Υποδεικνύει τις δυνητικές Συνέπειες (s). Εντοπίζει τα πιθανά Safeguards (Μέτα Ασφάλειας). Παρέχει Recommendations (Συστάσεις) για οποιοδήποτε τύπο λύσεων διόρθωσης/αποκατάστασης. Σημείωση: Ένας πίνακας κινδύνου (risk matrix) μπορεί να εφαρμοστεί στις συνέπειες (consequences). Συνιστάται να αξιολογηθεί η Δριμύτητα (Severity), π.χ. η Συνέπεια () βασίζεται εφόσον τα Μέτρα Ασφάλειας (Safeguards) δεν είναι διαθέσιμα. Η πιθανότητα (Likelihood) θα πρέπει να αξιολογείται με τα υπάρχοντα Safeguards διαθέσιμα. Αν δεν υπάρχουν Μέτρα Ασφάλειας (Safeguards), τότε η Πιθανότητα (Likelihood) θα πρέπει να βασίζεται στη συχνότητα, π.χ. η Πιθανότητα (Likelihood) της Αιτίας () Μέθοδος Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος FMEA Οι λόγοι που χρησιμοποιείται η συγκεκριμένη μέθοδος είναι οι εξής: Αναλύονται συγκεκριμένα συστήματα ή στοιχεία του εξοπλισμού που είναι καλύτερο να αντιμετωπίζονται ως αντικείμενα και όχι με τη χρήση των parameters ή των operations. Αναλύονται αντλίες, συμπιεστές και είδη του εξοπλισμού που έχουν διαδραστικά μηχανικά ή/και ηλεκτρικά εξαρτήματα. Διάσπαση του εξοπλισμού στα εξαρτήματα του και την περαιτέρω διάσπαση του στα επιμέρους εξαρτήματα. Θέτει το ζήτημα της αποτυχίας, εξετάζει τα αποτελέσματα, καταγραφή των safeguards, και συνιστά τροποποιήσεις. Η συνέπεια (consequence), η δριμύτητα (severity) και η πιθανότητα (likelihood) της αποτυχίας μπορεί να χρησιμοποιηθούν για να δείξουν την προτεραιότητα μέσω της χρήσης του πίνακα κινδύνου (risk matrix) Πλεονέκτημα - Μειονέκτημα Πολύ καλό για να αναλύει σύνθετα στοιχεία του εξοπλισμού όπως είναι οι συμπιεστές, οι κινητήριες μονάδες (prime movers), κλπ. Χρησιμοποιείται ευρέως στην πυρηνική βιομηχανία, όπου η αποτυχία των εξαρτημάτων του κυκλώματος του αντιδραστήρα, μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες. Δεν αφορά συγκεκριμένες αποτυχίες που έχουν κοινές αιτίες. Πρέπει να χρησιμοποιείται με Fault Tree Analysis για να διευρυνθεί το πεδίο εφαρμογής. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 11

13 Μεθοδολογία Τα βασικά βήματα που ακολουθούνται για τη χρήση της μεθόδου είναι τα εξής: 1. Επιλογή του συστήματος ή του εξαρτήματος και στη συνέχεια αυτό χωρίζεται σε υποσυστήματα ή δευτερεύοντα εξαρτήματα, όπως απαιτείται. 2. Αξιώνεται ο τρόπος αστοχίας του υποσυστήματος ή του επιμέρους εξαρτήματος. 3. Απαρίθμηση των συνεπειών της αποτυχίας αυτού του υποσυστήματος ή του επιμέρους εξαρτήματος. 4. Απαρίθμηση των safeguards και των ελέγχων που θα μπορούσαν να αποτρέψουν ή να περιορίσουν τις συνέπειες τις αποτυχίας. 5. Προτείνονται διορθωτικές ενέργειες (αν χρειαστεί) για να αποτρέψουν ή να περιορίσουν την αποτυχία Μέθοδος What if Analysis Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος What if Analysis Η «What if» μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή για νέες ή υπάρχουσες εγκαταστάσεις. Απαιτεί μια έμπειρη ομάδα και κατάλληλη προετοιμασία. Καλύτερα αποτελέσματα όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη μέθοδο Checklist, αλλιώς η φαντασία της ομάδας μπορεί να αποδειχθεί ανεπαρκής κατά τη στιγμή της ανάλυσης Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Γενικά η μέθοδος αυτή είναι εύκολη στην εκμάθηση της και τη χρήση της. Ισχυρό εργαλείο στα χέρια του έμπειρου προσωπικού και όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη μέθοδο Checklist. Πολύ λιγότερο δομημένη από άλλες μεθόδους και μπορεί να δώσει φτωχά αποτελέσματα εάν δεν είναι έμπειρο το προσωπικό και καλά προετοιμασμένο Μεθοδολογία Τα βασικά βήματα που ακολουθούνται για τη χρήση της μεθόδου είναι τα εξής: 1. Διαίρεση της εγκατάστασης ή της μονάδας σε τμήματα που αφορούν κοινές λειτουργίες (με έναν τρόπο πολύ παρόμοιο με το HAZOP). 2. Υποθέτουμε προβλήματα και αστοχίες με την ερώτηση «What if (Τι θα συμβεί εάν)». 3. Για κάθε ερώτηση «What if (Τι θα συμβεί εάν)», καταγράφουμε τις Συνέπειες. 4. Για κάθε ερώτηση «What if (Τι θα συμβεί εάν)», καταγράφεται οποιαδήποτε μέτρο διασφάλισης (Safeguard) παρουσιάζεται, το οποίο μπορεί να αποτρέψει ή να μετριάσει τις συνέπειες. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 12

14 5. Για κάθε ερώτηση «What if (Τι θα συμβεί εάν)», προτείνουμε οποιεσδήποτε Ενέργειες που απαιτούνται για την πρόληψη του περιστατικού ή το μετριασμό των συνεπειών. Σημείωση: Ένας πίνακας κινδύνου (risk matrix) μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με τοwhat if, με παρόμοιες θεωρήσεις, όπως οι Guide Word του HAZOP Μέθοδος Checklist Analysis Πότε χρησιμοποιείται η μέθοδος Checklist Analysis Η Checklist Analysis μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού ή σε μια υπάρχουσα εγκατάσταση. Όταν υπάρχει έλλειψη έμπειρου προσωπικού, η χρήση των υπαρχόντων checklists (καταλόγων ελέγχου), είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τον εντοπισμό των κινδύνων. Είναι χρήσιμη σε περίπτωση που οι ομάδες του προσωπικού δεν είναι διαθέσιμες και απαιτούνται άτομα για να εκτελεστεί η ανάλυση Πλεονέκτημα- Μειονέκτημα Πολύτιμη μέθοδος όπου εμπλέκεται λιγότερο έμπειρο προσωπικό. Χρησιμοποιείται καλύτερα σε συνδυασμό με τη μέθοδο «What If» για να πάρουμε καλύτερα αποτελέσματα. Απαιτεί χρόνο εκ τον προτέρων για την απόκτηση δεδομένων και πληροφοριών. Σε πολλές περιπτώσεις δεν είναι αρκετά διεξοδική, δεδομένου ότι ακολουθείται από ρουτίνα μια μη αναλυτική, μη διαδραστική μεθοδολογία Μεθοδολογία Τα βασικά βήματα που ακολουθούνται για τη χρήση της μεθόδου είναι τα εξής: 1. Βρίσκουμε και αποκτούμε οποιεσδήποτε δημοσιευμένες διαθέσιμες Λίστες Ελέγχου (Checklists) για την ανάλυση. 2. Σε περίπτωση που δεν υπάρχουν διαθέσιμες λίστες ελέγχου (Checklists), συμβουλευόμαστε οποιεσδήποτε πηγές πληροφόρησης είναι διαθέσιμες, όπως φύλλα MSDS, δεδομένα εγχειριδίου, κλπ., προκειμένου να δημιουργηθεί πίνακας ελέγχου (Checklist). 3. Όπου τα στοιχεία της λίστας ελέγχου (Checklist) δεν εφαρμόζονται σημειώνονται ως Ν/Α Not Applicable. Εφόσον τα στοιχεία της λίστας ελέγχου (Checklist) ισχύουν, καταγράφουμε τις Συνέπειες (s), τα Μέτρα Διασφάλισης (Safeguards) που παρουσιάζουν οποιεσδήποτε Ενέργειες απαιτούνται. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 13

15 2.5. Κριτική κι αξιολόγηση μεθόδων Σύμφωνα με όλα τα παραπάνω, για τη μελέτη κινδύνων και λειτουργικότητας ενός συστήματος είναι εμφανή τα σημαντικά πλεονεκτήματα που έχει στην εφαρμογή της η μέθοδος HAZOP, έναντι όλων των άλλων αναλόγων μεθόδων εύρεσης κινδύνων. 1. Είναι σαφές ότι εξασφαλίζει την πληρέστερη αναγνώριση και καταγραφή όλων των παραμέτρων που επηρεάζουν ως προς την επικινδυνότητα τη λειτουργία ενός συστήματος. 2. Η μέθοδος HAZOP, είναι μια ολοκληρωμένη διαδικασία για τη μελέτη κινδύνων και λειτουργικότητας ενός συστήματος, ώστε να μην χρειάζεται περεταίρω άλλη μελέτη ή συνδυαστική μελέτη πέραν αυτής. 3. Με τη μέθοδο HAZOP δίνεται η δυνατότητα ανάλυσης τόσο των μεγάλων όσο και των μικρών συστημάτων και απορρέουν σαφή αποτελέσματα. 4. Η εμπειρία που χρειάζεται για τη διεξαγωγή της μελέτης από την ομάδα του HAZOP εξασφαλίζει ότι τα αποτελέσματα και οι προτάσεις που θα γίνουν, βελτιώνουν το σύστημα και δεν προσδίδουν νέους κινδύνους. 5. Η μέθοδος HAZOP δίνει τη δυνατότητα μελέτης διαφορετικών συστημάτων ακλουθώντας πάντα όμως την ίδια λογική εξέτασης Συμπεράσματα κεφαλαίου Σε αυτό το κεφάλαιο αναλύθηκαν τα χαρακτηριστικά τεσσάρων μεθόδων εύρεσης κινδύνου, οι οποίες είναι το HAZOP, η FMEA, η What if Analysis και η Checklist Analysis. Η διαδικασία έγινε έτσι ώστε να αποδειχθεί ο λόγος που επιλέχθηκε η μέθοδος HAZOP για την ανάλυση ενός συστήματος και τα προτερήματα που αυτή έχει έναντι των άλλων μεθόδων τόσο στο σύστημα που θα εξεταστεί όσο και σε άλλα συστήματα που βρίσκουν εφαρμογή αυτές οι μέθοδοι. Ακόμα αναλύθηκε η μεθοδολογία και ο τρόπος εφαρμογής κάθε μεθόδου και έγινε μια καταγραφή με τα προτερήματα μειονεκτήματα που έχει η κάθε μέθοδος. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 14

16 3. Αρχές του HAZOP 3.1. Επισκόπηση Μια μελέτη HAZOP αποτελείται από μια λεπτομερή διαδικασία εύρεσης κινδύνων και προβλημάτων λειτουργικότητας. Η μελέτη διεξάγεται από μια ομάδα ατόμων. Η μέθοδος ασχολείται με την εύρεση πιθανών αποκλίσεων του συστήματος από το σκοπό σχεδίασης του, την εξέταση των πιθανών αιτιών αυτού και την αξιολόγηση των συνεπειών. Τα βασικά χαρακτηριστικά εξέτασης μια μελέτης περιλαμβάνονται στα ακόλουθα. Η εξέταση είναι μια δημιουργική διαδικασία. Η εξέταση διεξάγεται με τη συστηματική χρήση μιας σειράς guide words (λέξεων οδηγών) για τον εντοπισμό πιθανών αποκλίσεων από το σκοπό σχεδίασης και χρησιμοποιούνται αυτές οι αποκλίσεις ως «triggering devices» για να διεγείρουν την ομάδα εργασίας να εξετάσει το πώς θα μπορούσε να προκύψει η απόκλιση και ποιες μπορεί να είναι οι εν δυνάμει συνέπειες. Η εξέταση της μελέτης πραγματοποιείται υπό την καθοδήγηση ενός εκπαιδευμένου και έμπειρου επικεφαλή (study leader), ο οποίος πρέπει να εξασφαλίσει την πλήρη κάλυψη του υπό μελέτης συστήματος, χρησιμοποιώντας λογική και αναλυτική σκέψη. Ο επικεφαλής της μελέτης, κατά προτίμηση επικουρείται από έναν καταγραφέα που καταγράφει κινδύνους που έχουν ήδη εντοπιστεί ή/και λειτουργικές διαταραχές για περαιτέρω αξιολόγηση και ανάλυση. Η εξέταση βασίζεται σε ειδικούς από διάφορα επιστημονικά πεδία με κατάλληλες δεξιότητες και εμπειρία που εμφανίζουν διορατικότητα και καλή κρίση. Η εξέταση πρέπει να διενεργείται σε ένα κλίμα θετικών σκέψεων και ειλικρινούς συζήτησης. Όταν εντοπίζεται ένα πρόβλημα, αυτό καταγράφεται για μεταγενέστερη αξιολόγηση και ανάλυση. Ο πρωταρχικός στόχος μιας μελέτης HAZOP δεν είναι να λύσει τα προβλήματα που έχουν εντοπιστεί, αλλά αν υπάρχουν αυτά να καταγραφούν ώστε να εξεταστούν από τους υπεύθυνους για τον σχεδιασμό. Η μέθοδος αυτή αποτελείται από τέσσερα βασικά διαδοχικά βήματα, που φαίνονται στο Σχήμα 3.1. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 15

17 Ορισμός ( ) Καθορισμός του σκοπού εφαρμογής και των στόχων Ορισμός της ευθύνης Επιλογή ομάδος Προετοιμασία (3.6.4) Προγραμματισμός της μελέτης Συλλογή δεδομένων Συμφωνία για τον τρόπο καταγραφής ( ) Υπολογισμός του χρόνου Κανονισμός του προγράμματος συναντήσεων της ομάδας Εξέταση (3.6.5) Διαίρεση του συστήματος σε τμήματα Επιλογή ενός τμήματος και καθορισμός της πρόθεσης σχεδιασμού του Προσδιορισμός απόκλισης χρησιμοποιώντας guide words για κάθε στοιχείο Προσδιορισμός των αιτιών και των συνεπειών Προσδιορισμός ύπαρξης ενός σημαντικού προβλήματος Προσδιορισμός των μηχανισμών προστασίας, ανίχνευσης και αναφοράς Εντοπισμός πιθανών διορθωτικών/ελαφρυντικών μέτρων (προαιρετικό) Συμφωνία για τις απαραίτητες ενέργειες Επαναλαμβάνουμε για κάθε στοιχείο και στη συνέχεια κάθε τμήμα του συστήματος Τεκμηρίωση και παρακολούθηση ( ) Καταγραφή της εξέτασης Υπογραφή της τεκμηρίωσης Παραγωγή της έκθεσης της μελέτης Παρακολούθηση των ενεργειών που υλοποιούνται Επανεξέταση τμήματος του συστήματος αν είναι απαραίτητο Παραγωγή τελικής έκθεσης Σχήμα 3.1 Η διαδικασία μελέτης του HAZOP Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 16

18 3.2. Αρχές της εξέτασης Η βασική αρχή της μεθόδου είναι μία «εξέταση με guide words» η οποία είναι μια αναζήτηση για να βρεθούν οι αποκλίσεις από το σκοπό σχεδίασης. Για να διευκολυνθεί η μελέτη, το σύστημα χωρίζεται σε τμήματα, με τέτοιο τρόπο ώστε η πρόθεση σχεδίασης (design intent) για κάθε τμήμα να μπορεί να οριστεί επαρκώς. Η πρόθεση σχεδιασμού είναι ο αρχικός τρόπος με τον οποίο έχει σχεδιαστεί να δουλεύει το σύστημα χωρίς τις αποκλίσεις που μπορεί να εμπλέκονται σε αυτό. Το μέγεθος του τμήματος που επιλέγεται είναι πιθανό να εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του συστήματος και τη σοβαρότητα του κινδύνου. Σε πολύπλοκα συστήματα ή σε εκείνα που παρουσιάζουν υψηλό κίνδυνο, τα τμήματα που θα χωριστούν είναι πιθανό να είναι μικρά. Σε απλούστερα συστήματα ή σε αυτά που παρουσιάζεται χαμηλός κίνδυνος, η χρήση μεγάλων τμημάτων θα επισπεύσει τη μελέτη. Η πρόθεση σχεδιασμού για ένα συγκεκριμένο τμήμα ενός συστήματος εκφράζεται από την πλευρά των παραμέτρων, τα οποία μεταφέρουν τα βασικά χαρακτηριστικά του τμήματος και τα οποία αντιπροσωπεύουν τις φυσικές διαιρέσεις του τμήματος. Η επιλογή των parameters που πρέπει να εξεταστούν είναι κατά κάποιο βαθμό μια υποκειμενική απόφαση καθώς μπορεί να υπάρχουν διάφοροι συνδυασμοί που θα επιτύχουν τον απαιτούμενο σκοπό και η επιλογή μπορεί επίσης να εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Οι parameters μπορεί να είναι διακριτά βήματα ή στάδια σε μια διαδικασία, με μεμονωμένα σήματα και είδη εξοπλισμού σε ένα πίνακα ελέγχου, εξοπλισμού ή εξαρτήματα σε μια διεργασία ή ηλεκτρονικό σύστημα, κλπ. Σε μερικές περιπτώσεις ίσως να είναι χρήσιμο να εκφραστεί η λειτουργία ενός τμήματος σε σχέση με: το υλικό εισαγωγής που λαμβάνεται από μια πηγή, μια δραστηριότητα που εφαρμόζεται σε αυτό το υλικό, ένα προϊόν το οποίο μετακινείται σε έναν προορισμό. Με αυτόν τον τρόπο, η πρόθεση σχεδιασμού θα περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία: τα υλικά, τις δραστηριότητες, τις πηγές και τους προορισμούς που μπορεί να θεωρηθούν ως στοιχεία του τμήματος. Οι parameters που είναι χρήσιμο να οριστούν επιπλέον από την πλευρά των χαρακτηριστικών μπορεί να είναι είτε ποσοτικά είτε ποιοτικά. Για παράδειγμα, σε ένα χημικό σύστημα, τα στοιχεία «υλικά» που μπορούν να οριστούν επιπλέον από την πλευρά των χαρακτηριστικών, είναι η θερμοκρασία, η πίεση και η σύνθεση. Για τη δραστηριότητα «της μεταφοράς», χαρακτηριστικά που προσμετρείται, όπως ο ρυθμός της κίνησης ή ο αριθμός των επιβαινόντων, που μπορεί να είναι σχετικός. Για τα συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστή, πληροφορία αντί για το υλικό, είναι πιθανό να είναι το θέμα του κάθε τμήματος. Η ομάδα μελέτης εξετάζει κάθε parameter (και χαρακτηριστικό, ανάλογα με την περίπτωση) για την απόκλιση από την πρόθεση σχεδιασμού, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες συνέπειες. Ο προσδιορισμός των αποκλίσεων από την Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 17

19 πρόθεση σχεδιασμού, επιτυγχάνεται με μια διαδικασία ερωτήσεων χρησιμοποιώντας προκαθορισμένες «guide words». Ο ρόλος μιας λέξεις οδηγούς (guide word) είναι να προωθηθεί μια ευρηματική σκέψη (imaginative thinking), για να επικεντρωθεί στη μελέτη και να εκμαιεύσει ιδέες και συζήτηση, μεγιστοποιώντας έτσι την πληρότητα της μελέτης. Οι βασικές guide words και οι ερμηνείες τους δίνονται στον Πίνακα 3.1. Πίνακας 3.1 Βασικές guide words και η γενική τους έννοια Guide word NO OR NOT MORE LESS AS WELL AS PART OF REVERSE OTHER THAN Έννοια Πλήρη απόκλιση από τη πρόθεση σχεδιασμού Ποσοτική αύξηση Ποσοτική μείωση Ποιοτική τροποποίηση/αύξηση Ποιοτική τροποποίηση/μείωση Λογικά αντίθετο με την πρόθεση σχεδιασμού Πλήρης αντικατάσταση Πρόσθετες guide words που έχουν σχέση με τη χρονική στιγμή και τη σειρά ή την ακολουθία δίνονται στον Πίνακα 3.2. Πίνακας 3.2 Guide words που σχετίζονται με τον ωρολογιακό χρόνο και τη σειρά ή την ακολουθία Guide word EARLY LATE BEFORE AFTER Έννοια Σε σχέση με τον ωρολογιακό χρόνο Σε σχέση με τον ωρολογιακό χρόνο Σχετικά με τη σειρά ή την ακολουθία Σχετικά με τη σειρά ή την ακολουθία Οι ερμηνείες που μπορούν να δοθούν για τις παραπάνω guide words είναι περισσότερες από μία και μπορεί να μεταβληθεί ανάλογα με το σύστημα που εξετάζεται σε κάθε περίπτωση. Επιπλέον guide words μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διευκολύνουν την αναγνώριση της απόκλισης. Τέτοιες guide words μπορούν να χρησιμοποιηθούν υπό την προϋπόθεση ότι έχουν αναγνωριστεί πριν από την έναρξη της εξέτασης. Επιλέγοντας το υπό εξέταση τμήμα, το design intent αυτού του τμήματος κατανέμετε σε ξεχωριστές parameters. Κάθε σχετική guide word στη συνέχεια εφαρμόζεται σε κάθε parameter, έτσι ώστε μια ενδελεχής έρευνας για αποκλίσεις να πραγματοποιείται με Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 18

20 συστηματικό τρόπο. Αφού εφαρμοστεί μια guide word, εξετάζονται πιθανές αιτίες και συνέπειες μιας δεδομένης απόκλισης και μπορούν επίσης να διερευνηθούν οι μηχανισμοί για την ανίχνευση ή την ένδειξη αποτυχίας. Τα αποτελέσματα της εξέτασης καταγράφονται σε μια συμφωνημένη μορφή ( ). Ομάδες λέξεων οδηγών (guide word/parameters) μπορεί να αφορούν έναν πίνακα, με τις guide words να ορίζουν τις σειρές και τις parameters, που θα καθορίζουν τις στήλες. Μέσα σε κάθε κελί του πίνακα που σχηματίζεται έτσι, θα είναι ένας συγκεκριμένος συνδυασμός guide word/parameter. Για να επιτευχτεί ένας ολοκληρωμένος προσδιορισμός της επικινδυνότητας, είναι απαραίτητο οι parameters και τα συναφή χαρακτηριστικά τους να καλύπτουν όλες τις σχετικές πτυχές της πρόθεσης σχεδιασμού και οι guide words να καλύψουν όλες τις αποκλίσεις. Δεν δίνουν όλοι οι συνδυασμοί αξιόπιστες αποκλίσεις, έτσι ο πίνακας είναι πιθανό να έχει αρκετές άδειες θέσεις, όταν λαμβάνονται υπόψη όλοι οι συνδυασμοί guide word/parameter. Υπάρχουν δύο πιθανές ακολουθίες με τις οποίες μπορούν να εξεταστούν τα κελιά του πίνακα, ονομαστικά ανά στήλη, δηλαδή parameter πρώτα, ή ανά σειρά, δηλαδή guide word πρώτα. Οι λεπτομέρειες της εξέτασης που περιγράφονται στο και οι δύο ακολουθίες εξέτασης που απεικονίζονται στα Σχήματα 3.2α και 3.2β. Κυρίως τα αποτελέσματα της εξέτασης θα πρέπει να είναι τα ίδια Αναπαράσταση του σχεδιασμού Γενικά Για την εκκίνηση της εξέτασης του έργου χρειάζεται μια ακριβής και πλήρης αναπαράσταση της σχεδίασης του υπό μελέτη συστήματος. Μια αναπαράσταση του σχεδιασμού είναι ένα περιγραφικό μοντέλο του συστήματος που περιγράφει επαρκώς το υπό μελέτη σύστημα, τα τμήματα και τα parameters του και τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του. Η αναπαράσταση μπορεί να είναι φυσικός σχεδιασμός ή λογικός σχεδιασμός και θα πρέπει να καθιστά σαφές τι αναπαρίσταται. Η αναπαράσταση της σχεδίασης θα πρέπει να μεταφέρει τη λειτουργία κάθε τμήματος και parameter του συστήματος με έναν ποσοτικό ή ποιοτικό τρόπο. Θα πρέπει επίσης να περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις του συστήματος με άλλα συστήματα, με τον χειριστή / τον χρήστη και ενδεχομένως με το περιβάλλον. Η συμμόρφωση των parameters ή των χαρακτηριστικών στη πρόθεση σχεδιασμού καθορίζει την ορθότητα των λειτουργιών και σε ορισμένες περιπτώσεις την ασφάλεια του συστήματος. Η αναπαράσταση του συστήματος αποτελείται από δύο βασικά μέρη: τις απαιτήσεις του συστήματος, μια φυσική και/ή λογική περιγραφή του σχεδιασμού. Η αξία των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από μια μελέτη HAZOP εξαρτώνται από την πληρότητα, την επάρκεια και την ακρίβεια της αναπαράστασης του σχεδιασμού, συμπεριλαμβάνοντας και την πρόθεση σχεδίασης. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 19

21 λαμβάνεται μέριμνα στο πλαίσιο προετοιμασίας του πακέτου πληροφοριών. Αν η μέθοδος διεξάγεται σε στάδιο επιχειρησιακό ή σε στάδιο διάθεσης, θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να διασφαλιστεί ότι οι τυχόν τροποποιήσεις αντανακλώνται στην αναπαράσταση του σχεδιασμού. Πριν την έναρξη της εξέτασης, η ομάδα θα πρέπει να επανεξετάσει αυτό το πακέτο πληροφοριών και αν είναι απαραίτητο να αναθεωρηθεί Σχεδιαστικές απαιτήσεις και η πρόθεση σχεδιασμού Οι απαιτήσεις σχεδιασμού αποτελούνται από ποσοτικές και ποιοτικές απαιτήσεις που το σύστημα πρέπει να πληροί και να παρέχει τη βάση για την ανάπτυξη της σχεδίασης του συστήματος και της πρόθεσης σχεδιασμού. Πρέπει να προσδιορίζονται όλες οι εύλογες συνθήκες καλής και κακής χρήσης που αναμένονται από το χρήστη. Τόσο οι απαιτήσεις σχεδιασμού, όσο και τα αποτελέσματα της σχεδίασης πρέπει να ανταποκρίνονται στις προσδοκίες του πελάτη. Με βάση των απαιτήσεων του συστήματος, ένας σχεδιαστής αναπτύσσει το σχεδιασμό του συστήματος, δηλαδή μια διαμόρφωση του συστήματος μπορεί να επιτευχθεί, και οι ειδικές λειτουργίες καταχωρούνται σε υποσυστήματα και εξαρτήματα. Τα εξαρτήματα προσδιορίζονται και επιλέγονται. Ο σχεδιαστής δεν πρέπει μόνο να εξετάσει τι πρέπει να κάνει ο εξοπλισμός, αλλά και να διασφαλίσει ότι δεν θα αποτύχει κάτω από οποιοδήποτε μη φυσιολογικό σύνολο καταστάσεων, ή ότι δεν θα φθαρεί κατά τη καθορισμένη διάρκεια ζωής του. Ανεπιθύμητη συμπεριφορά ή λειτουργία θα πρέπει επίσης να αναγνωρισθεί ώστε να μπορέσει να επανασχεδιασθεί, οπότε τα αποτελέσματα να ελαχιστοποιηθούν με κατάλληλο σχεδιασμό. Οι παραπάνω πληροφορίες παρέχουν τη βάση για τον προσδιορισμό της πρόθεσης σχεδιασμού για τα τμήματα που πρέπει να εξεταστούν. Η «πρόθεση σχεδιασμού» αποτελεί σημείο αναφοράς για την εξέταση και θα πρέπει να είναι σωστή και πλήρεις, στο μέτρο του δυνατού. Η επαλήθευση της πρόθεσης σχεδιασμού, είναι εκτός του πεδίου εφαρμογής της μεθόδου, αλλά ο επικεφαλής της μελέτης θα πρέπει να γνωρίζει ότι είναι σωστή και πλήρης, ώστε να καταστεί δυνατό να προχωρήσει η μελέτη. Σε γενικές γραμμές οι περισσότερες τεκμηριωμένες προθέσεις σχεδιασμού περιορίζονται στις βασικές λειτουργίες και παραμέτρους του συστήματος υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο προβλέψεις για μη κανονικές συνθήκες λειτουργίας και ανεπιθύμητες δραστηριότητες που ενδέχεται να προκύψουν (π.χ. σοβαρές δονήσεις, υδραυλικό πλήγμα στους αγωγούς, voltage surges που μπορεί να οδηγήσουν σε αποτυχία) σπάνια αναφέρονται, αλλά πρέπει να αναγνωρίζονται και να λαμβάνονται υπόψη κατά την εξέταση. Επίσης οι μηχανισμοί φθοράς όπως η γήρανση, η διάβρωση (corrosion and erosion) και άλλοι μηχανισμοί που προκαλούν επιδείνωση των ιδιοτήτων των υλικών δεν αναφέρονται ρητά. Ωστόσο, αυτά πρέπει να εντοπιστούν και να εξεταστούν σε μια μελέτη με τη χρήση κατάλληλων guide words. Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής, η αξιοπιστία, η δυνατότητα συντήρησης και η υποστήριξη της συντήρησης, θα πρέπει επίσης να εντοπίζονται και να εξετάζονται από κοινού με τους κινδύνους που μπορεί να προκύψουν κατά την διάρκεια των εργασιών συντήρησης, εφόσον περιλαμβάνονται στο πεδίο εφαρμογής της μελέτης της μεθόδου. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 20

22 3.4. Εφαρμογές του HAZOP Γενικά Αρχικά αυτή η μέθοδος ήταν μια τεχνική που αναπτύχθηκε για συστήματα που αφορούν την επεξεργασία ενός υγρού ή τη ροή άλλου υλικού στις βιομηχανικές διεργασίες. Ωστόσο η περιοχή εφαρμογής του αυξήθηκε σταθερά τα τελευταία χρόνια και για παράδειγμα περιλαμβάνει χρήσεις για: εφαρμογές λογισμικού που περιλαμβάνουν προγραμματιζόμενα ηλεκτρονικά συστήματα, συστήματα που αφορούν τη μετακίνηση ανθρώπων με τα μέσα μεταφοράς, όπως οδικές ή σιδηροδρομικές μεταφορές, εξετάζει διάφορες λειτουργικές ακολουθίες και διαδικασίες, αξιολόγηση των διοικητικών διαδικασιών σε διάφορες βιομηχανίες, αξιολόγηση ειδικών συστημάτων, όπως ιατρικές συσκευές. Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τον εντοπισμό αδυναμιών σε (υφιστάμενα ή προτεινόμενα) συστήματα που αφορούν τη ροή υλικών, ανθρώπους ή δεδομένα, έναν αριθμό από γεγονότα ή δραστηριότητες σε μια προγραμματισμένη ακολουθία ή τις διαδικασίες που ελέγχει μια τέτοια ακολουθία. Εκτός του ότι είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη νέων συστημάτων, η μέθοδος αυτή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί επωφελώς για να εξετάσει τους κινδύνους και τα πιθανά προβλήματα που σχετίζονται με διάφορες καταστάσεις λειτουργίας ενός δεδομένου συστήματος, π.χ. λειτουργία εκκίνησης, λειτουργία αναμονής, κανονική λειτουργία, κανονική διακοπή λειτουργίας, λειτουργία διακοπής έκτακτης ανάγκης. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τις διαδικασίες και τις ακολουθίες στο σύνολο της παραγωγής και σε μια ασταθή κατάσταση, το ίδιο επιτυχώς, όπως κι οι μελέτες με προγραμματισμένη ακολουθία. Το HAZOP μπορεί να θεωρηθεί ως αναπόσπαστο κομμάτι της συνολικής διαδικασίας της μηχανικής αξίας και της διαχείρισης των κινδύνων Η σχέση με άλλα εργαλεία ανάλυσης Η μέθοδος HAZOP μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες αξιόπιστες μεθόδους ανάλυσης όπως η Failure mode and effects analysis και Fault tree analysis. Τέτοιο συνδυασμοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιπτώσεις όπου: η ανάλυση που προκύπτει από τη μέθοδο HAZOP μπορεί να δείξει ότι η απόδοση μιας συγκεκριμένης μονάδας του εξοπλισμού είναι κρίσιμης σημασίας και πρέπει να εξεταστεί σε μεγαλύτερο βάθος, οπότε στη συνέχεια μπορεί να συμπληρωθεί από μια μελέτη με τη μέθοδο FMEA σε αυτό το τμήμα/κομμάτι του εξοπλισμού, έχουν εξεταστεί οι απλές παράμετροι/χαρακτηριστικά (single parameter/single characteristic) αποκλίσεις από τη μέθοδο κι αποφασίζεται να εκτιμηθεί η επίδραση των πολλαπλών αποκλίσεων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο FTA, ή να Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 21

23 προσμετρηθεί η πιθανότητα των αποτυχιών, χρησιμοποιώντας εκ νέου τη μέθοδο FTA. Η μέθοδος ουσιαστικά επικεντρώνεται στη προσέγγιση του συστήματος, σε αντίθεση με το FMEA το οποίο επικεντρώνεται στη συνιστώσα. Το FMEA ξεκινά με μια πιθανή αποτυχία στη συνιστώσα και στη συνέχεια προχωρεί για να διερευνήσει τις συνέπειες αυτής της αποτυχίας του συστήματος στο σύνολο της. Έτσι, η έρευνα είναι μονής κατευθύνσεως, από την αιτία στο αποτέλεσμα. Αυτό διαφέρει στην ιδέα από τη μελέτη του HAZOP, η οποία ασχολείται με τον εντοπισμό πιθανών αποκλίσεων από την πρόθεση σχεδιασμού και στη συνέχεια προχωρά σε δύο κατευθύνσεις, η μία για να βρει τις πιθανές αιτίες της απόκλισης και η άλλη για να συμπεράνουμε τις συνέπειες της Ρόλοι και ευθύνες Ο ρόλος και οι αρμοδιότητες της ομάδας του HAZOP πρέπει να είναι ξεκάθαρα καθορισμένες από τον project manager και να βρίσκουν σύμφωνο τον study leader κατά την έναρξη της μελέτης. Ο study leader θα πρέπει να εξετάσει το σχεδιασμό για να καθορίσει ποιες πληροφορίες είναι διαθέσιμες και τι δεξιότητες απαιτούνται από τα μέλη της ομάδας μελέτης. Πρέπει να αναπτυχθεί ένα πρόγραμμα ενεργειών, στο οποίο θα αντικατοπτρίζονται τα κύριο σημεία της μελέτης, ώστε να μπορέσουν τυχόν προτάσεις να πραγματοποιηθούν εγκαίρως. Είναι ευθύνη του study leader να εξασφαλίσει ότι έχει δημιουργηθεί ένα κατάλληλο σύστημα επικοινωνίας και αυτό χρησιμοποιείται για την μεταφορά των αποτελεσμάτων στη μελέτη της μεθόδου. Ο project manager έχει την ευθύνη να εξασφαλίσει ότι παρακολουθούνται τα αποτελέσματα της μελέτης και οι αποφάσεις που αφορούν την εφαρμογή αυτών που έχουν προκύψει είναι κατάλληλα τεκμηριωμένες. Ο project manager και ο study leader θα πρέπει να συμφωνήσουν αν η δραστηριότητα της ομάδας του HAZOP πρέπει να περιορίζεται στον εντοπισμό κινδύνων και προβληματικών περιοχών (οι οποίες παραπέμφθηκαν στον project manager και στη σχεδιαστική ομάδα για επίλυση) ή ακόμα να προτείνουν επίσης πιθανά μέτρα διορθωτικά/μετριασμού. Για την τελευταία περίπτωση χρειάζεται επίσης να υπάρχει συμφωνία ως προς την ευθύνη και το μηχανισμό για την επιλογή προτεινόμενων διορθωτικών/μετριασμού μέτρων και την εξασφάλιση κατάλληλης άδειας για τις ενέργειες που θα γίνουν. Μια μελέτη HAZOP είναι μια ομαδική προσπάθεια, όπου κάθε μέλος της ομάδας και επιλέγεται για ένα καθορισμένο ρόλο. Η ομάδα θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη, αλλά να συνάδει με τις απαιτούμενες τεχνικές και λειτουργικές δεξιότητες και την διαθέσιμη εμπειρία. Γενικά, αυτή περιλαμβάνει τουλάχιστον τέσσερα άτομα και σπάνια περισσότερά από εφτά. Όσο μεγαλύτερη είναι η ομάδα, τόσο πιο αργά γίνονται οι διαδικασίες. Όταν ένα σύστημα έχει σχεδιαστεί από έναν εργολάβο, η ομάδα μελέτης θα πρέπει να περιλαμβάνει ανθρώπους τόσο από την πλευρά του εργολάβου όσο και από τον πελάτη. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 22

24 Οι προτεινόμενοι ρόλοι για τα μέλη της ομάδας είναι οι εξής: Study leader: δεν συνδέεται στενά με τη σχεδιαστική ομάδα και το έργο. Είναι εκπαιδευμένος και έμπειρος να ηγείται μιας μελέτης HAZOP. Υπεύθυνος για την επικοινωνία μεταξύ της διοίκησης του έργου και της ομάδας μελέτης. Προγραμματίζει τη μελέτη. Συμφωνεί με τη σύσταση της ομάδας μελέτης. Εξασφαλίζει ότι παρέχεται στην ομάδα μελέτης ένα πακέτο αναπαράστασης του σχεδίου. Προτείνει guide words και guide word parameter/characteristic ερμηνείες που θα χρησιμοποιηθούν στη μελέτη. Διεξάγει τη μελέτη. Εξασφαλίζει την τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων. Recorder: τα έγγραφα των εργασιών των συνεδριάσεων. Έγγραφα στα οποία εντοπίζονται κίνδυνοι ή προβληματικές περιοχές, συστάσεις και οποιοσδήποτε ενέργειες για παρακολούθηση. Βοηθά τον study leader στο σχεδιασμό και τα διοικητικά καθήκοντα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο study leader μπορεί να εκτελέσει αυτό το ρόλο. Designer: εξηγεί τα σχέδια και την αναπαράσταση τους. Εξηγεί πως μπορεί να συμβεί μια καθορισμένη απόκλιση και η αντίστοιχη απόκριση του συστήματος. User: εξηγεί το επιχειρησιακό πλαίσιο εντός του οποίου θα λειτουργήσει το υπό εξέταση στοιχείο, οι επιχειρησιακές συνέπειες της απόκλισης και ο βαθμός στον οποίο οι αποκλίσεις θα είναι επικίνδυνες. Specialists: παρέχουν γνώσεις σχετικές με το σύστημα και τη μελέτη. Μπορεί να κληθούν για περιορισμένη συμμετοχή με αυτόν το ρόλο να περιστρέφεται μεταξύ διαφορετικών ατόμων. Maintainer: εκπρόσωπος του προσωπικού συντήρησης (όταν απαιτείται). Η άποψη του designer και του user πάντα απαιτούνται για τη μελέτη. Ωστόσο, ανάλογα σε ποια συγκεκριμένη φάση κύκλου ζωής της βρίσκεται η μελέτη, ο τύπος των specialists που είναι κατάλληλοι για τη μελέτη μπορεί να ποικίλει. Όλα τα μέλη της ομάδας θα πρέπει να έχουν επαρκή γνώση της τεχνικής της μεθόδου για να μπορέσουν να συμμετέχουν αποτελεσματικά στη μελέτη, ή θα πρέπει να τους παρέχεται η κατάλληλη εκπαίδευση Περιορισμοί του HAZOP Ενώ οι μελέτες της μεθόδου έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμες σε μια ποικιλία διαφορετικών βιομηχανιών, η τεχνική έχει περιορισμούς που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την εξέταση μιας δυνητικής εφαρμογής. Η μέθοδος αυτή είναι μια τεχνική προσδιορισμού του κινδύνου, η οποία εξετάζει τα μέρη του συστήματος μελετώντας μεμονωμένα και μεθοδικά τις επιπτώσεις των αποκλίσεων σε κάθε μέρος. Μερικές φορές ένας σοβαρός κίνδυνος θα περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση ανάμεσα σε έναν αριθμό τμημάτων του Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 23

25 Πανεπιστήμιο Αιγαίου συστήματος. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο κίνδυνος μπορεί να χρειαστεί να μελετηθεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια, χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η event tree και η fault tree analyses. Όπως και με κάθε τεχνική για τον προσδιορισμό των κινδύνων και των λειτουργικών προβλημάτων, δεν μπορεί να υπάρξει καμιά εγγύηση ότι όλοι οι κίνδυνοι και τα λειτουργικά προβλήματα θα προσδιοριστούν σε μια μελέτη HAZOP. Η μελέτη ενός σύνθετου συστήματος δεν πρέπει, ως εκ τούτου, να εξαρτάται αποκλειστικά από της μεθόδου. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλες κατάλληλες τεχνικές. Είναι σημαντικό, ότι και οι άλλες σχετικές μελέτες πρέπει να είναι συντονισμένες σε ένα συνολικό αποτελεσματικό σύστημα διαχείρισης της ασφάλειας. Πολλά συστήματα είναι ιδιαίτερα αλληλένδετα και μία απόκλιση σε ένα από αυτά μπορεί να προκαλέσει μία αιτία και αλλού. Ο μετριασμός στην τοπική δράση δεν μπορεί να αντιμετωπίσει την πραγματική αιτία και ακόμα να οδηγήσει σε μεταγενέστερο ατύχημα. Πολλά ατυχήματα έχουν συμβεί επειδή οι μικρές τοπικές τροποποιήσεις έχουν απρόβλεπτες αλυσιδωτές επιπτώσεις αλλού. Ενώ αυτό το πρόβλημα μπορεί να ξεπεραστεί με την προώθηση των συνεπειών των αποκλίσεων από το ένα μέρος σε ένα άλλο, στην πράξη αυτό συχνά δεν γίνεται. Η επιτυχία μια μελέτης της μεθόδου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ικανότητα και την εμπειρία του study leader (υπεύθυνου για τη μελέτη και την οργάνωση της ομάδας μελέτης) και τη γνώση, την εμπειρία και την αλληλεπίδραση μεταξύ των μελών της ομάδας. Η μέθοδος εξετάζει μόνο τα τμήματα που εμφανίζονται στην αναπαράσταση του σχεδιασμού. Οι δραστηριότητες και οι λειτουργίες που δεν εμφανίζονται στην αναπαράσταση δεν εξετάζονται Μελέτες προσδιορισμού του κινδύνου, κατά την διάρκεια των διαφορετικών φάσεων του κύκλου ζωής του συστήματος Η μελέτη HAZOP είναι ένα δομημένο εργαλείο ανάλυσης κινδύνου με σαφή και ολοκληρωμένα αποτελέσματα. Είναι ορθό να υλοποιείται στα τελευταία στάδια του λεπτομερούς σχεδιασμού για την εξέταση της λειτουργίας του συστήματος, αλά ακόμα και όταν γίνονται αλλαγές σε υπάρχον σύστημα. Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου και άλλων μεθόδων ανάλυσης κατά τη διάρκεια των διάφορων φάσεων του κύκλου ζωής ενός συστήματος, περιγράφεται με περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 24

26 Φάση γενικής ιδέας και ορισμού Σε αυτή τη φάση του κύκλου ζωής του συστήματος, αποφασίζεται η ιδέα του σχεδιασμού και τα βασικά τμήματα του συστήματος, αλλά δεν υπάρχει ο λεπτομερής σχεδιασμός και η τεκμηρίωση που απαιτείται για τη διεξαγωγή μιας μελέτης HAZOP. Ωστόσο, είναι απαραίτητο αυτή τη στιγμή να αναγνωριστούν οι μεγάλοι κίνδυνοι, για να μπορέσουν να εξεταστούν κατά τη διαδικασία του σχεδιασμού και να διευκολύνει τις μελλοντικές μελέτες με τη μέθοδο HAZOP. Για την πραγματοποίηση αυτών των μελετών, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν άλλες βασικές μέθοδοι όπως η FTA Φάση μελέτης και ανάπτυξης Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης του κύκλου ζωής, αναπτύσσεται ο λεπτομερής σχεδιασμός, κατόπιν αποφασίζονται οι μέθοδοι λειτουργίας και προετοιμάζεται η τεκμηρίωση. Στη φάση αυτή ο σχεδιασμός ωριμάζει και παγιώνεται. Η καλύτερη στιγμή για να πραγματοποιηθεί μια μελέτη HAZOP είναι ακριβώς πριν ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός. Σε αυτό το στάδιο ο σχεδιασμός του συστήματος είναι επαρκώς λεπτομερής ώστε να επιτρέπει στο μηχανισμό ανάκρισης που χρησιμοποιεί η μέθοδος να αποκτήσει ουσιαστικές απαντήσεις. Είναι σημαντικό να έχουμε ένα σύστημα που θα αξιολογεί τις επιπτώσεις των τυχόν αλλαγών που έγιναν αφού πραγματοποιηθεί η μέθοδος. Το σύστημα αυτό πρέπει να διατηρηθεί καθ όλη τη διάρκεια ζωής του συστήματος Φάση κατασκευής και εγκατάστασης Καλό θα είναι να πραγματοποιηθεί μια μελέτη πριν το σύστημα τεθεί σε λειτουργία, για το εάν η λειτουργία του συστήματος μπορεί να είναι επικίνδυνη. Οι σωστές ακολουθίες λειτουργίας και οι οδηγίες είναι κρίσιμης σημασίας, όταν υπάρξει μια σημαντική αλλαγή στην πρόθεση σχεδιασμού σε προχωρημένο στάδιο. Πρόσθετα στοιχεία, όπως οδηγίες commissioning (διαδικασία ελέγχου που γίνεται μετά την εγκατάσταση του εξοπλισμού πριν αυτός τεθεί σε λειτουργία) και λειτουργίας πρέπει να είναι διαθέσιμες αυτή τη στιγμή. Επιπλέον η μελέτη θα πρέπει επίσης να εξετάσει όλες τις ενέργειες που προέκυψαν από προηγούμενες μελέτες για να εξασφαλίσει αυτά που έχουν επιλυθεί Φάση της λειτουργίας και της συντήρησης Η εφαρμογή της μεθόδου συνιστάται πριν από την εκτέλεση τυχόν αλλαγών που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία ενός συστήματος ή να έχουν επιπτώσεις στο περιβάλλον. Η διαδικασία αυτή θα πρέπει επίσης να τεθεί σε εφαρμογή για τυχόν περιοδικές αξιολογήσεις του συστήματος για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων μιας υφέρπουσας αλλαγής. Είναι σημαντικό η τεκμηρίωση του σχεδιασμού και οι οδηγίες λειτουργίας που χρησιμοποιούνται σε μια μελέτη να είναι ενημερωμένες Φάση παροπλισμού ή απόρριψης Ενδέχεται να απαιτείται μελέτη σε αυτή τη φάση, λόγω των κινδύνων που μπορεί να μην είναι παρόντες κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας. Εάν υπάρχουν αρχεία από Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 25

27 προηγούμενες μελέτες, η μελέτη αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί ταχέως. Τα αρχεία θα πρέπει να διατηρηθούν καθ όλη τη διάρκεια ζωής του συστήματος, προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι τα ζητήματα παροπλισμού μπορούν να αντιμετωπιστούν επειγόντως Η διαδικασία της μελέτης HAZOP Έναρξη της μελέτης Η μελέτη γενικά ξεκινάει με ένα πρόσωπο που είναι υπεύθυνο για το έργο, ο οδηγός του έργου καλείται «project manager». Ο project manager θα πρέπει να καθορίσει πότε απαιτείται να γίνει μια μελέτη, πρέπει να διορίσει έναν study leader και να παρέχει τους απαραίτητους πόρους για να πραγματοποιηθεί. Η ανάγκη για μια τέτοια μελέτη συχνά εντοπίζεται κατά τη διάρκεια της κανονικής σχεδίασης ενός έργου, λόγω νομικών απαιτήσεων ή πολιτική της εταιρίας. Με τη βοήθεια του study leader, ο project manager θα πρέπει να καθορίσει το σκοπό και τους στόχους της μελέτης. Πριν από την έναρξη της μελέτης, θα πρέπει να ανατεθεί η ευθύνη σε κάποιον που έχει το κατάλληλο επίπεδο εξουσίας ώστε να διασφαλιστεί ότι οι ενέργειες/προτάσεις που θα προκύψουν από τη μελέτη θα υλοποιηθούν Πεδίο εφαρμογής και στόχοι της μελέτης Οι στόχοι και το πεδίο εφαρμογής της μελέτης είναι αλληλένδετα και θα πρέπει να αναπτυχθούν μαζί. Και τα δύο πρέπει να δηλώνονται με σαφήνεια, ώστε να εξασφαλίζεται ότι: τα όρια του συστήματος και οι διασυνδέσεις του με άλλα συστήματα και το περιβάλλον είναι σαφώς καθορισμένα, η ομάδα της μελέτης επικεντρώνεται στο στόχο Πεδίο εφαρμογής της μελέτης Αυτό θα εξαρτηθεί από έναν αριθμό παραγόντων, μεταξύ των οποίων είναι: τα φυσικά όρια του συστήματος, ο αριθμός και το επίπεδο των λεπτομερειών, της διαθέσιμης αναπαράστασης των σχεδίων, το πεδίο εφαρμογής οποιασδήποτε προηγούμενης μελέτης, είτε HAZOP είτε άλλης σχετικής ανάλυσης, η οποία είχε πραγματοποιηθεί στο σύστημα, τυχόν ρυθμιστικές απαιτήσεις που εφαρμόζονται στο σύστημα Στόχοι της μελέτης Σε γενικές γραμμές οι μελέτες HAZOP επιδιώκουν να εντοπίσουν όλους τους κινδύνους και τα λειτουργικά προβλήματα ανεξάρτητα από τον τύπο τους ή τις συνέπειες. Εάν η μέθοδος εστιάσει αυστηρά στον εντοπισμό των κινδύνων θα επιτρέψει η μελέτη να ολοκληρωθεί σε συντομότερο χρονικό διάστημα και με λιγότερη προσπάθεια. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 26

28 Οι ακόλουθοι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον καθορισμό των στόχων της μελέτης: ο σκοπός για τον οποίο θα χρησιμοποιηθούν τα αποτελέσματα της μελέτης, η φάση του κύκλου ζωής κατά την οποία η μελέτη πρέπει να διεξάγεται, πρόσωπα ή περιουσιακά στοιχεία που είναι σε κίνδυνο, π.χ. το προσωπικό, το ευρύ κοινό, το περιβάλλον, το σύστημα, προβλήματα λειτουργικότητας, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεων στη ποιότητα των προϊόντων, τα πρότυπα που απαιτούνται από το σύστημα, τόσο από άποψη ασφάλειας όσο και της επιχειρησιακής απόδοσης Προπαρασκευαστικές εργασίες Γενικά Ο study leader είναι υπεύθυνος για τις ακόλουθες προπαρασκευαστικές εργασίες: a) απόκτηση πληροφοριών, b) μετατροπή των πληροφοριών σε κατάλληλη μορφή, c) σχεδιάζει τη σειρά των συναντήσεων, d) οργανώνει τις απαραίτητες συναντήσεις. Επιπλέον, ο study leader μπορεί να κανονίσει για μια αναζήτηση που πρέπει να γίνει σε βάσεις δεδομένων, κ.α. για να εντοπίσει περιστατικά που έχουν συμβεί με τις ίδιες ή παρόμοιες τεχνολογίες. Ο study leader είναι υπεύθυνος για να διασφαλίσει ότι είναι διαθέσιμη μια κατάλληλη αναπαράσταση της σχεδίασης. Αν η αναπαράσταση των σχεδίων είναι λανθασμένη ή ελλιπής, θα πρέπει να διορθωθεί πριν η μελέτη ξεκινήσει. Στο στάδιο του προγραμματισμού μιας μελέτης, τα τμήματα, τα parameters και τα χαρακτηριστικά της πρέπει να εντοπίζονται στην αναπαράσταση του σχεδίου από ένα εξοικειωμένο με το σχεδιασμό άτομο. Ο study leader είναι υπεύθυνος για την προετοιμασία ενός πλάνου μελέτης, το οποίος θα πρέπει να περιλαμβάνει τα ακόλουθα: στόχος και πεδίο εφαρμογής μια μελέτης, μια λίστα με τα μέλη που συμμετέχουν, τεχνικές λεπτομέρειες: o η αναπαράσταση των σχεδίων χωρίζεται σε τμήματα και parameters με καθορισμένες προθέσεις σχεδιασμού και για το κάθε parameter, έναν κατάλογο από τα εξαρτήματα, υλικά και δραστηριότητες και τα χαρακτηριστικά αυτών, Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 27

29 Πανεπιστήμιο Αιγαίου o μια λίστα προτεινόμενων guide words που θα χρησιμοποιηθούν, και οι συνδυασμοί της ερμηνείας των guide word parameter/characteristic όπως περιγράφονται στο σημείο , μια λίστα με κατάλληλες παραπομπές, διοικητικές ρυθμίσεις, χρονοδιάγραμμα των συνεδριάσεων, συμπεριλαμβάνοντας τις ημερομηνίες, τους χρόνους και τις τοποθεσίες, η μορφή της καταγραφής που απαιτείται, πρότυπα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μελέτη. Θα πρέπει να παρέχεται επαρκής χώρος στη εγκατάσταση, οπτικά βοηθήματα και βοηθήματα καταγραφής για να διευκολυνθεί η αποτελεσματική διεξαγωγή των συνεδριάσεων. Το πακέτο ενημέρωσης αποτελείται από το πλάνο της μελέτης και τις απαραίτητες αναφορές που πρέπει να στέλνονται στα μέλη της ομάδας μελέτης πριν από την πρώτη συνεδρίαση για να τους επιτρέψει να εξοικειωθούν με το περιεχόμενο της μελέτης. Είναι επιθυμητή μια φυσική ανασκόπηση του συστήματος. Η επιτυχία της μελέτης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εγρήγορση και τη συγκέντρωση των μελών της ομάδας και επομένως είναι σημαντικό οι συνεδριάσεις να είναι περιορισμένης διάρκειας και να υπάρχουν κατάλληλα χρονικά διαστήματα μεταξύ των συνεδριάσεων. Το πως αυτές οι απαιτήσεις θα επιτευχθούν είναι τελικά ευθύνη του study leader Περιγραφή του σχεδιασμού Συνήθως μια περιγραφή του σχεδιασμού πρέπει να αποτελείται από μερικά από τα ακόλουθα έγγραφα, τα οποία θα πρέπει να είναι σαφή και να προσδιορίζονται μοναδικά, να εγκρίνονται και να έχουν ημερομηνία: a) για όλα τα συστήματα: σχεδιαστικές απαιτήσεις και περιγραφές, διαγράμματα ροής, μπλοκ λειτουργικών διαγραμμάτων, διαγράμματα ελέγχου, διαγράμματα ηλεκτρικών κυκλωμάτων, δελτία δεδομένων μηχανικών, σχέδια διάταξης, προδιαγραφές βοηθητικών προγραμμάτων, λειτουργικές απαιτήσεις και απαιτήσεις συντήρησης, b) η διαδικασία ροής για τα συστήματα: διαγράμματα σωληνώσεων και οργάνων, χαρακτηριστικά υλικών και τα πρότυπα του εξοπλισμού, η διάταξη του συστήματος και των σωληνώσεων, c) για προγραμματιζόμενα ηλεκτρονικά συστήματα: δεδομένα διαγραμμάτων ροής, αντικειμενοστραφή σχεδιαστικά διαγράμματα, διαγράμματα μεταβατικής κατάστασης, λογικά διαγράμματα. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 28

30 Επιπλέον, θα πρέπει να παρέχονται οι παρακάτω πληροφορίες: τα όρια του αντικείμενου μελέτης και σύνορα των διασυνδέσεων, οι περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες το σύστημα θα λειτουργήσει, τα προσόντα του προσωπικού λειτουργίας και συντήρησης, τις δεξιότητες και την εμπειρία, διαδικασίες ή/και οδηγίες λειτουργίας, οι λειτουργίες και η εμπειρία στη συντήρηση και γνωστοί κίνδυνοι σε παρόμοια συστήματα Guide words και deviations Στο στάδιο του σχεδιασμού μιας μελέτης, ο study leader της μελέτης θα πρέπει να προτείνει μια αρχική λίστα με guide words που θα χρησιμοποιηθούν. Ο study leader θα πρέπει να δοκιμάσει τις προτεινόμενες guide words κατά του συστήματος και να επικυρώσει την επάρκεια τους. Η επιλογή των guide words θα πρέπει να εξετάζεται προσεκτικά, καθώς μια guide word που είναι πολύ συγκεκριμένη μπορεί να περιορίσει τις ιδέες και τη συζήτηση, και μία η οποία είναι πολύ γενική δεν θα μπορεί να εστιάσει στη μελέτη του HAZOP αποτελεσματικά. Μερικά παραδείγματα διαφορετικών τύπων απόκλισης (deviation) και η σύνδεση τους με guide words δίνονται στον Πίνακα 3.3. Πίνακας 3.3 Παραδείγματα από deviations και τη σύνδεση τους με guide words Deviation type Guide Word Παραδείγματα ερμηνείας για τις διεργασίες μιας βιομηχανίας Παράδειγμα ερμηνείας για ένα Προγραμματιζόμενο Ηλεκτρονικό Σύστημα, ΠΗΣ Negative NO Κανένα μέρος της πρόθεσης σχεδιασμού δεν επιτυγχάνεται π.χ. χωρίς ροή. Δεν περνάει το σήμα ελέγχου ή τα δεδομένα. Quantitative modification MORE LESS Μια ποσοτική αύξηση π.χ. υψηλότερη θερμοκρασία. Μια ποσοτική μείωση π.χ. χαμηλότερη θερμοκρασία. Τα δεδομένα περνούν με υψηλότερο ρυθμό από ότι προοριζόταν. Τα δεδομένα περνούν με χαμηλότερο ρυθμό από ότι προοριζόταν. AS WELL AS Προσμίξεις που προέρχονται από την εκτέλεση άλλων λειτουργιών/βημάτων Παρουσιάζονται μερικά πρόσθετα ή ψευδή σήματα. Qualitative modification PART OF Μόνο μερικά από αυτά που υπήρχε πρόθεση επιτυγχάνονται, π.χ. μόνο ένα μέρος από το υγρό που προοριζόταν καταφέρνει να μεταφερθεί. Τα δεδομένα ή τα σήματα ελέγχου είναι ελλιπή. Substitution REVERSE Καλύπτει την αντίθετη ροή στους σωλήνες και την αντιστροφή των χημικών Κανονικά δεν είναι σχετικό. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 29

31 OTHER THAN αντιδράσεων. Επιτυγχάνεται ένα αποτέλεσμα, εκτός από αυτό που ήταν η αρχική πρόθεση, π.χ. μεταφορά λάθος υλικού. Τα δεδομένα ή τα σήματα ελέγχου είναι λανθασμένα. Time EARLY Κάτι συμβαίνει νωρίτερα σε σχέση με το ρολόι του χρόνου, π.χ. ψύξη ή διήθηση. Τα σήματα φθάνουν πολύ γρήγορα σε σχέση με το ρολόι του χρόνου. LATE Κάτι συμβαίνει αργότερα σε σχέση με ρολόι του χρόνου, π.χ. ψύξη ή διήθηση. Τα σήματα φθάνουν πολύ αργά σε σχέση με το ρολόι του χρόνου. Order or sequence BEFORE AFTER Κάτι που συμβαίνει πολύ νωρίτερα σε μια σειρά, π.χ. ανάμιξη ή θέρμανση. Κάτι που συμβαίνει πολύ αργότερα σε μια σειρά, π.χ. ανάμιξη ή θέρμανση. Τα σήματα φθάνουν νωρίτερα από την προβλεπόμενη ακολουθία. Τα σήματα φθάνουν αργότερα από την προβλεπόμενη ακολουθία. Οι συνδυασμοί guide word parameter/characteristic μπορεί να ερμηνευθούν διαφορετικά σε μελέτες διαφορετικών συστημάτων, σε διαφορετικές φάσεις του κύκλου ζωής του συστήματος και όταν εφαρμόζονται σε διαφορετικές σχεδιαστικές αναπαραστάσεις. Μερικοί από τους συνδυασμούς δεν έχουν ουσιαστική ερμηνεία για μια δεδομένη μελέτη και δεν θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη. Η ερμηνεία όλων των συνδυασμών guide word parameter/characteristic θα πρέπει να καθορίζονται και να τεκμηριώνονται. Εάν ένας δεδομένος συνδυασμός έχει παραπάνω από μία λογική ερμηνεία στο πλαίσιο του σχεδιασμού, τότε θα πρέπει να αναφέρονται όλες οι ερμηνείες του. Από την άλλη πλευρά, μπορεί ακόμα να βρεθεί ότι η ίδια ερμηνεία μπορεί να προέρθει από διαφορετικούς συνδυασμούς. Όταν γίνει αυτό θα πρέπει να γίνουν οι κατάλληλες παραπομπές Η εξέταση Η εξέταση των συνεδριών θα πρέπει να είναι δομημένη με τον study leader να οδηγεί τη συζήτηση ακολουθώντας το πλάνο της μελέτης. Κατά την έναρξη της συνάντησης για τη μελέτη, ο study leader ή ένα μέλος της ομάδας που είναι εξοικειωμένοι με τη διαδικασία που πρέπει να εξεταστεί και τα προβλήματα που πρέπει να: περιγράφει το πλάνο της μελέτης, ώστε να εξασφαλιστεί ότι τα μέλη είναι εξοικειωμένα με το σύστημα, τους στόχους και το σκοπό της μελέτης, περιγράφει την αναπαράσταση του σχεδίου και εξηγεί τα προτεινόμενα parameters και guide words που πρέπει να χρησιμοποιούνται, επανεξέταση των γνωστών κινδύνων και των λειτουργικών προβλημάτων και τους πιθανότερους τομείς ανησυχίας. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 30

32 Η ανάλυση πρέπει να ακολουθήσει τη ροή ή την ακολουθία που σχετίζεται με το αντικείμενο της ανάλυσης, τον εντοπισμό των εισροών έως τις εκροές του σε μία λογική ακολουθία. Οι τεχνικές προσδιορισμού των κινδύνων, όπως το HAZOP αντλεί τη δύναμη του από μια διαδικασία εξέτασης βήμα προς βήμα. Υπάρχουν δύο δυνατές ακολουθίες εξέτασης: «Πρώτο Parameter» και «Πρώτη Guide word», όπως φαίνεται στα σχήματα 3.2α και 3.2β αντίστοιχα. Η πρώτη ακολουθία parameter, περιγράφεται παρακάτω. a) Ο study leader ξεκινάει επιλέγοντας ένα τμήμα ως αφετηρία από το σχέδιο που αναπαριστάται και το επισημαίνει. Η πρόθεση σχεδιασμού αυτού του τμήματος στη συνέχεια αναλύεται και εντοπίζονται τα σχετικά parameters και κάθε characteristic που συνδέεται με αυτά τα parameters. b) Ο study leader επιλέγει ένα από τα parameters και συμφωνεί με την ομάδα αν η guide word θα πρέπει να εφαρμοστεί απευθείας στο ίδιο το parameter ή στα ατομικά χαρακτηριστικά του parameter αυτού. Ο study leader επιλέγει ποια guide word θα πρέπει να εφαρμοστεί πρώτη. c) Η ερμηνεία της πρώτης guide word που εφαρμόζεται εξετάζεται στο πλαίσιο του parameter του χαρακτηριστικού που μελετάται για να δούμε αν υπάρχει μια αξιόπιστη απόκλιση από την πρόθεση σχεδιασμού. Αν μια πιθανή απόκλιση εντοπιστεί, εξετάζεται για πιθανές αιτίες και συνέπειες. Σε μερικές εφαρμογές βρέθηκε χρήσιμη η κατηγοριοποίηση των αποκλίσεων είτε από τη άποψη της δυνητικής δριμύτητας των συνεπειών ή από την άποψη της σχετικής βαθμολόγησης του κινδύνου που βασίζεται στη χρήση ενός risk matrix. d) Η ομάδα πρέπει να εντοπίσει τους μηχανισμούς ασφαλείας που υπάρχουν, τους μηχανισμούς ανίχνευσης και τις ενδείξεις της απόκλισης, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνονται εντός του επιλεγμένου τμήματος ή να αποτελούν ένα τμήμα της πρόθεσης σχεδιασμού των άλλων τμημάτων. Η ύπαρξη τέτοιων μηχανισμών δεν θα σταματήσουν το δυνητικό κίνδυνο ή τα προβλήματα λειτουργικότητας που διερευνούνται ή απαριθμούνται ή τις προσπάθειες που καταβάλλονται για τη μείωση της πιθανότητας εμφάνισης ή τον μετριασμό των συνεπειών της. e) Ο study leader πρέπει να συνοψίζει τα αποτελέσματα που καταγράφονται από τον καταγραφέα. Όταν υπάρχει ανάγκη για πρόσθετες εργασίες παρακολούθησης, το όνομα του ανθρώπου που είναι υπεύθυνος για να διασφαλίσει ότι το έργο εκτελείται, θα πρέπει επίσης να καταγράφεται. f) Η διαδικασία κατόπιν επαναλαμβάνεται για κάθε άλλη ερμηνεία αυτής της guide word, στη συνέχεια για μια άλλη guide word, για κάθε ένα υπό εξέταση parameter (εάν γίνει ανάλυση για το χαρακτηριστικό επίπεδο που έχει συμφωνηθεί για το εν λόγω parameter), στη συνέχεια για το κάθε parameter του υπό μελέτης τμήματος. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 31

33 Μετά την πλήρη εξέταση ενός τμήματος. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται έως ότου έχουν αναλυθεί όλα τα τμήματα. Μια εναλλακτική μέθοδος εφαρμογής της guide word από αυτή που περιγράφθηκε παραπάνω, είναι η εφαρμογή της πρώτης guide word σε κάθε ένα από τα parameters μέσα σε ένα τμήμα με τη σειρά. Όταν αυτό έχει ολοκληρωθεί, η μελέτη προχωρά με την επόμενη guide word η οποία εφαρμόζεται και πάλι σε όλα τα parameters με τη σειρά. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται μέχρι όλες οι guide words που έχουν χρησιμοποιηθεί για όλα τα parameters σε αυτό το συγκεκριμένο τμήμα, πριν τη μετάβαση σε ένα άλλο τμήμα. (Σχήμα 3.2β) Η επιλογή για το ποια σειρά πρέπει να ακολουθείται σε κάθε συγκεκριμένη μελέτη, πρέπει να γίνεται από τον study leader και την ομάδα του. Αυτή επηρεάζεται από το λεπτομερή τρόπο με τον οποίο διεξάγεται η εξέταση του HAZOP. Άλλοι παράγοντες που εμπλέκονται στην απόφαση περιλαμβάνουν τη φύση των τεχνολογιών που εμπλέκονται, την ανάγκη για ευελιξία κατά την εξαγωγή της εξέτασης και έως ένα βαθμό την εκπαίδευση που έχουν λάβει οι συμμετέχοντες. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 32

34 Αρχή Εξήγηση της γενικής σχεδίασης Επιλογή των NODE από τα σχέδια (Leader) Ορισμός της προβλεπόμενης λειτουργίας Εντοπισμός κατάλληλων parameters Εντοπισμός αν κάποιο από τα parameters μπορεί να είναι χρήσιμο να υποδιαιρεθεί στα characteristics Επιλογή ενός parameter ( και characteristic αν υπάρχει) Επιλογή μιας guide word Εφαρμογή μιας guide word στο επιλεγμένο parameter (και σε κάθε ένα από τα characteristics κατά περίπτωση) να αποκτήσει μια συγκεκριμένη ερμηνεία Είναι η απόκλιση (deviation) αξιόπιστη; Όχι Ναι Διερεύνηση των αιτιών, των συνεπειών και την προστασία ή την ένδειξη, και το έγγραφο Όχι Όχι Όχι Όχι Έχουν εφαρμοστεί όλοι οι συνδυασμοί των ερμηνειών guide word και parameter/characteristic; Ναι Έχουν όλες οι guide word εφαρμοστεί στο επιλεγμένο parameter; Ναι Έχουν όλα τα elements εξεταστεί; Ναι Έχουν όλα τα τμήματα (nodes) εξεταστεί; Ναι Τέλος Σχήμα 3.2α Διάγραμμα ροής της διαδικασίας εξέτασης του HAZOP Πρώτη η ακολουθία του Parameter Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 33

35 Αρχή Εξήγηση της γενικής σχεδίασης Επιλογή των NODE από τα σχέδια (Leader) Ορισμός της προβλεπόμενης λειτουργίας Εντοπισμός κατάλληλων parameters Εντοπισμός αν κάποιο από τα parameters μπορεί να είναι χρήσιμο να υποδιαιρεθεί στα characteristics Επιλογή μιας guide word Επιλογή ενός parameter ( και characteristic αν υπάρχει) Εφαρμογή μιας guide word στο επιλεγμένο parameter (και σε κάθε ένα από τα characteristics κατά περίπτωση) να αποκτήσει μια συγκεκριμένη ερμηνεία Είναι η απόκλιση (deviation) αξιόπιστη; Όχι Ναι Διερεύνηση των αιτιών, των συνεπειών και την προστασία ή την ένδειξη, και το έγγραφο Όχι Έχουν εφαρμοστεί όλοι οι συνδυασμοί των ερμηνειών guide word και parameter/characteristic; Ναι Όχι Όχι Όχι Έχουν όλα τα parameters εξεταστεί; Ναι Έχουν όλες οι guide word εφαρμοστεί στο επιλεγμένο parameter; Ναι Έχουν όλα τα τμήματα (nodes) εξεταστεί; Ναι Τέλος Σχήμα 3.2β Διάγραμμα ροής της διαδικασίας εξέτασης τους HAZOP Πρώτη η ακολουθία της Guideword Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 34

36 Έγγραφα Γενικά Για να επιτευχθούν πλήρως τα οφέλη από μια μελέτη της μεθόδου, θα πρέπει να τεκμηριώνεται σωστά και να παρακολουθείται. Ο study leader είναι υπεύθυνος για να διασφαλίσει ότι τα κατάλληλα αρχεία παράγονται για κάθε συνεδρίαση. Ο καταγραφέας πρέπει να έχει καλή τεχνική γνώση του αντικειμένου που μελετάται, γλωσσικές δεξιότητες και καλή ικανότητα να ακούει και να δίνει προσοχή στις λεπτομέρειες Μορφές καταγραφής Υπάρχουν δύο βασικές μορφές καταγραφής του HAZOP: full(πλήρης) και by exception(με εξαίρεση) μόνο. Η μέθοδος καταγραφής πρέπει να αποφασιστεί πριν διεξαχθεί οποιαδήποτε συνεδρία και ο καταγραφέας ενημερώνεται σχετικά. Full καταγραφή περιλαμβάνει την καταγραφή όλων των αποτελεσμάτων από την εφαρμογή κάθε συνδυασμού guide word parameter/characteristic σε κάθε τμήμα ή parameter σχετικά με την αναπαράσταση του σχεδιασμού. Η μέθοδος αυτή αν και δυσκίνητη, παρέχει την απόδειξη ότι η μελέτη έχει βάθος και τηρεί τις ποιο αυστηρές απαιτήσεις ελέγχου. Με την by exception καταγραφή περιλαμβάνονται μόνο οι εντοπισμένοι κίνδυνοι και τα προβλήματα λειτουργικότητας, μαζί με τις ενέργειες παρακολούθησης. Τα αποτελέσματα της καταγραφής by exception είναι πιο εύκολο να διαχειριστούν και να τεκμηριωθούν. Ωστόσο, δεν τεκμηριώνεται πλήρως η μελέτη και επομένως είναι λιγότερο χρήσιμη για σκοπούς ελέγχου. Μπορεί επίσης να οδηγήσει στην κάλυψη εκ νέου του ίδιου χώρου σε κάποια μελλοντική μελέτη. Επομένως με την καταγραφή by exception καλύπτεται μια ελάχιστη απαίτηση και πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή. Για να αποφασιστεί η μορφή των εκθέσεων που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες: ρυθμιστικές απαιτήσεις συμβατικές υποχρεώσεις η πολιτική της εταιρείας ανάγκες για την δυνατότητα ανίχνευσης και η δυνατότητα ελέγχου το μέγεθος των κινδύνων που τίθενται από το συγκεκριμένο σύστημα ο χρόνος και οι διαθέσιμοι πόροι Τα συμπεράσματα της μελέτης Τα συμπεράσματα(output) μιας μελέτης θα πρέπει να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 35

37 Πανεπιστήμιο Αιγαίου λεπτομέρειες των αναγνωρισμένων κινδύνων και τα προβλήματα λειτουργικότητας, μαζί με τις λεπτομέρειες για τυχόν διατάξεις για την ανίχνευση τους ή/και το μετριασμό τους, συστάσεις για περαιτέρω μελέτες για συγκεκριμένες πτυχές του σχεδιασμού, χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές, εάν είναι απαραίτητο, ενέργειες που απαιτούνται για την αντιμετώπιση των αβεβαιοτήτων που ανακαλύφθηκαν κατά τη διάρκεια της μελέτης, συστάσεις για το μετριασμό των προβλημάτων που εντοπίστηκαν με βάση τη γνώση της ομάδας του συστήματος (αν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής της μελέτης), συστάσεις που εφιστούν την προσοχή σε συγκεκριμένα σημεία τα οποία πρέπει να αντιμετωπιστούν στο πλαίσιο των διαδικασιών λειτουργίας και συντήρησης, μια λίστα με τα μέλη της ομάδας σε κάθε συνεδρία, μια λίστα με όλα τα τμήματα που εξετάζονται στη μελέτη μαζί με την αιτιολογία για τυχόν τμήματα που έχουν αποκλεισθεί, κατάλογος όλων των σχεδίων, προδιαγραφών, φύλλα δεδομένων, εκθέσεις, κλπ. παραθέτοντας τους αριθμούς αναθεώρησης που χρησιμοποίησε η ομάδα. Με τη «by exception» καταγραφή, αυτά τα αποτελέσματα που παράγονται θα πρέπει κανονικά να περιλαμβάνονται αρκετά συνοπτικά στα φύλλα εργασίας του HAZOP. Με τη full καταγραφή, τα απαιτούμενα αποτελέσματα που παράγονται μπορεί να χρειαστεί να βγούνε από τα συνολικά φύλλα εργασίας της μελέτης Απαιτήσεις υποβολής έκθεσης Οι καταγεγραμμένες πληροφορίες πρέπει να είναι σύμφωνες με τα ακόλουθα: κάθε κίνδυνος και λειτουργικό πρόβλημα θα πρέπει να καταγράφεται ως ξεχωριστό στοιχείο, όλοι οι κίνδυνοι και τα προβλήματα λειτουργίας, μαζί με τις αιτίες τους, θα πρέπει να καταγράφονται, ανεξάρτητα από κάθε μηχανισμό προστασίας ή συναγερμού στο ήδη υπάρχον σύστημα, κάθε ζήτημα που έθεσε η ομάδα για τη μελέτη μετά τη συνάντηση θα πρέπει καταγράφεται, μαζί με το όνομα του ανθρώπου που είναι υπεύθυνο για να απαντήσει, θα πρέπει να υιοθετηθεί ένα σύστημα αρίθμησης για να εξασφαλιστεί ότι κάθε κίνδυνος, λειτουργικό πρόβλημα, ερώτηση, σύσταση (πρόταση), κλπ, είναι μοναδικά αναγνωρίσιμο, η τεκμηρίωση της μελέτης θα πρέπει να αρχειοθετείται για ανάκτηση, όταν και όπως απαιτείται, και να αναφέρεται στο αρχείο καταγραφής κινδύνου στο σύστημα (εάν αυτό υφίσταται). Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 36

38 Όταν η μελέτη υλοποιείται για μια εταιρεία, το ποιος θα λαμβάνει αντίγραφο της τελικής έκθεσης θα υπαγορευθεί σε μεγάλο βαθμό από την εσωτερική πολιτική της εκάστοτε εταιρείας ή από τις ρυθμιστικές απαιτήσεις. Ειδάλλως σε κανονικές περιπτώσεις θα πρέπει να λαμβάνει αντίγραφο της έκθεσης ο project manager, ο study leader και το πρόσωπο που θα οριστεί αρμόδιο για τη παρακολούθηση των εργασιών στο σύστημα, ώστε να διασφαλίσει ότι υλοποιούνται οι δράσεις/συστάσεις. (3.6.1) Υπογραφή των εγγράφων Στο τέλος της μελέτης, πρέπει να παράγεται η έκθεση της μελέτης και να συμφωνείται από την ομάδα. Εάν δεν μπορεί να επιτευχθεί συμφωνία, θα πρέπει να καταγράφονται οι λόγοι Παρακολούθηση και ευθύνη Οι συγκεκριμένες μελέτες δεν αποσκοπούν στον επανασχεδιασμό ενός συστήματος. Εξάλλου δεν είναι σύνηθες για τον study leader να έχει την εξουσία να διασφαλίσει ότι οι συστάσεις (προτάσεις) της ομάδας μελέτης θα πραγματοποιηθούν στη συνέχεια. Πριν υλοποιηθούν οι τυχόν σημαντικές αλλαγές που προκύπτουν από τα πορίσματα του HAZOP και μόλις η αναθεωρημένη τεκμηρίωση είναι διαθέσιμη, ο project manager θα πρέπει να εξετάσει εκ νέου τη σύγκλιση της ομάδας μελέτης για να εξασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν νέοι κίνδυνοι και τα προβλήματα λειτουργικότητας ή συντήρησης που έχουν εισαχθεί. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο project manager μπορεί να εξουσιοδοτήσει την ομάδα μελέτης να εφαρμόσει τις συστάσεις και να πραγματοποιήσει αλλαγές στο σχεδιασμό. Σε αυτή τη περίπτωση η ομάδα μελέτης μπορεί να χρειαστεί να κάνει τις εξής πρόσθετες λειτουργίες: να συμφωνήσουν σχετικά με τα προβλήματα που εκκρεμούν και να αναθεωρήσουν το σχεδιασμό ή τις διαδικασίες συντήρησης και τις λειτουργικές διαδικασίες, επαληθεύουν τις αναθεωρήσεις και τις αλλαγές και τις ανακοινώνουν στην διαχείριση του έργου (project management) και λαμβάνουν την έγκριση τους, διεξαγωγή περαιτέρω αναθεωρήσεων στις μελέτες HAZOP, συμπεριλαμβανομένων των διεπαφών του συστήματος Έλεγχος Ο προγραμματισμός και τα αποτελέσματα των μελετών HAZOP μπορεί να μεταβάλλουν το εσωτερικούς κανονισμούς της εταιρείας ή να προκαλέσουν την αρχή ρυθμιστικών ελέγχων. Τα κριτήρια και τα ζητήματα που θα μπορούν να ελεγχθούν θα πρέπει να ορίζονται στις διαδικασίες της εταιρείας. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν: το προσωπικό, τις διαδικασίες, τις προετοιμασίες, την τεκμηρίωση και την Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 37

39 παρακολούθηση. Θα πρέπει, επίσης, να συμπεριληφθεί ένας ενδελεχής έλεγχος των τεχνικών θεμάτων Συμπεράσματα κεφαλαίου Σε αυτό το κεφάλαιο αναπτύχθηκε και αναλύθηκε η θεωρία της μεθόδου. Γίνεται μια εκτενής ανάλυση για το πώς εφαρμόζεται η μέθοδος και σε ποια συστήματα βρίσκει εφαρμογή, όπως επίσης σε ποια φάση της ζωής του συστήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος. Καταγράφηκαν τα μέλη που χρειάζεται να απαρτίζουν την ομάδα και σε ποια φάση του κύκλου ζωής της μελέτης επιλέγεται το κάθε μέλος. Αναλύθηκαν οι περιορισμοί που έχει μια μελέτη HAZOP, ώστε να επιτευχθεί η σωστή εφαρμογή της μεθόδου στο σύστημα και να παραχθούν τα απαραίτητα αποτελέσματα. Στο τέλος γίνεται μια λεπτομερής ανάλυση για το κύκλο ζωής μιας μελέτης από το αρχικό στάδιο συλλογής των στοιχείων και των ατόμων που θα απαρτίζουν την ομάδα, μέχρι τα παραδοτέα που θα παραχθούν και τις αλλαγές που μπορεί να προκαλέσουν στο σύστημα. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 38

40 4. Εφαρμογή μεθόδου σε πετρελαϊκή εγκατάσταση. Για την παρούσα μελέτη επιλέχθηκε ειδικά μια περίπτωση μελέτης, έτσι ώστε να γίνει σαφής και απολύτως κατανοητή η εφαρμογή της μεθόδου HAZOP σε μία εγκατάσταση αποθήκευσης και διακίνησης πετρελαιοειδών. Τα στάδια που ακολουθήθηκαν σε αυτή την υποθετική περίπτωση μελέτης και αναπτύσσονται παρακάτω είναι τα εξής: 1. Η αποτύπωση της εγκατάστασης σε σχέδια P&Ids (Piping and Instrumentation Diagrams Διαγράμματα Σωληνώσεων και Οργάνων) 2. Η επεξήγηση των τμημάτων των σχεδίων που θα χρησιμοποιηθούν. 3. Η καταγραφή των διαδικασιών της εγκατάστασης που θα χρησιμοποιηθούν ως μέτρα ασφαλείας Σχέδια της εγκατάστασης Σε αυτή την ενότητα αποτυπώνονται τα σχέδια σωληνογραμμών P&IDs της πετρελαϊκής εγκατάστασης αποθήκευσης και διακίνησης. 1. Στην εικόνα 4.1 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0101 στο οποίο αποτυπώνεται ο αγωγός παραλαβής και ο σταθμός του ξέστρου Στην εικόνα 4.2 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0301 στο οποίο αποτυπώνεται η δεξαμενή 01 (Αποθήκευσης πετρελαίου κίνησης) όπως επίσης οι αγωγοί εισόδου/εξόδου και ο αγωγός της εξυδάτωσης 2 που καταλήγει στην κύρια δεξαμενή συλλογής των εξυδατώσεων και δεν έχει αποτυπωθεί. 3. Στην εικόνα 4.3 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0302 στο οποίο αποτυπώνεται η δεξαμενή 02 (Αποθήκευσης αμόλυβδης βενζίνης 95 οκτανίων) όπως επίσης οι αγωγοί εισόδου/εξόδου και η γραμμή εξυδάτωσης με τη δεξαμενή της. 4. Στην εικόνα 4.4 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0303 στο οποίο αποτυπώνεται η δεξαμενή 03 (Αποθήκευσης αμόλυβδης βενζίνης 95 οκτανίων) όπως επίσης οι αγωγοί εισόδου/εξόδου και η γραμμή εξυδάτωσης με τη δεξαμενή της. 1 Το ξέστρο είναι ένα αντικείμενο το οποίο τοποθετείτε στην αρχή του αγωγού πριν αυτός συνδεθεί με τη δεξαμενή του πλοίου ώστε να καθαριστεί ο αγωγός από το προηγούμενο προϊόν. Αυτό σπρώχνεται από το προϊόν που εκφορτώνεται και οδηγεί το προϊόν που ήδη υπήρχε και βρίσκεται μπροστά του στον αγωγό στο χώρο επεξεργασίας λυμάτων και το νέο προϊόν που ακολουθεί μετά από κάποιες ενέργειες του χειριστή στη δεξαμενή 2 Εξυδάτωση είναι η διαδικασία απομάκρυνσης του νερού από τη δεξαμενή η οποία γίνεται βαρυτικά, καθώς είναι πιο βαρύ το νερό από τα πετρελαιοειδή και κάθεται στον πυθμένα της δεξαμενής. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 39

41 5. Στην εικόνα 4.5 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0401 στο οποίο αποτυπώνεται το αντλιοστάσιο που λαμβάνει καύσιμο από τις δεξαμενές και στέλνει τη ροή προς το γεμιστήριο για τη φόρτωση των βυτιοφόρων. 6. Στην εικόνα 4.1 φαίνεται το σχέδιο 01_PID_0501 στο οποίο αποτυπώνεται το γεμιστήριο φόρτωσης των βυτιοφόρων και οι δεξαμενές αποθήκευσης πρόσθετων. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 40

42 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0101 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 41

43 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0301 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 42

44 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0302 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 43

45 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0303 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 44

46 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0401 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 45

47 Εικόνα Σχέδιο 01_PID_0501 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 46

48 4.2. Ανάλυση των σχεδίων της εγκατάστασης Τα τμήματα των σχεδίων που θα αναλυθούν παρακάτω, είναι τα κομμάτια που θα εξεταστούν στο HAZOP. Αυτά χωρίζονται ως εξής: 1. Αγωγός Παραλαβής-Σταθμός Ξέστρου- Είσοδος Δεξαμενής Δεξαμενή-02, UNL Έξοδος Δεξαμενής 02 -Αντλιοστάσιο-Γεμιστήριο Tα σχέδια P&IDs στα οποία ανήκουν τα τμήματα που αναλύονται είναι τα εξής: 1. 01_PID_0101 που φαίνετε στην εικόνα _PID_0302 που φαίνετε στην εικόνα _PID_0401 που φαίνετε στην εικόνα _PID_0501 που φαίνετε στην εικόνα Αγωγός Παραλαβής-Σταθμός Ξέστρου- Είσοδος Δεξαμενής 02 Η εγκατάσταση παραλαμβάνει από αγκυροβόλιο. Το πλοίο προσδένει στο αγκυροβόλιο και συνδέει τον εύκαμπτο αγωγό του αγκυροβολίου στον δικό του αγωγό. Πριν ξεκινήσει η διαδικασία εκφόρτωσης πηγαίνει στο πλοίο, χειριστής της εγκατάστασης, ώστε να εξασφαλιστεί η σωστή τήρηση των διαδικασιών. Μία από αυτές είναι η σωστή χρήση του ξέστρου που προστίθεται πριν από την εκφόρτωση για τον καθαρισμό του αγωγού από προηγούμενη μεταφορά καυσίμου. Όπως επίσης και η σωστή επικοινωνία με την εγκατάσταση μέσω ασυρμάτου. Εικόνα Αρχή του αγωγού παραλαβής Στην Εικόνα 4.7 αποτυπώνεται ο αγωγός από τη στιγμή που βγαίνει από τη θάλασσα και μπαίνει εντός της εγκατάστασης. Στην αρχή υπάρχει ένα SA1111 (Spark Arrestor) το οποίο εξασφαλίζει την ηλεκτρική συνέχεια των αγωγών και αποτρέπει το σχηματισμό πηγής ανάφλεξης λόγω σπινθήρα που μπορεί να σχηματιστεί από στατικό ηλεκτρισμό Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 47

49 στο υποθαλάσσιο κομμάτι του αγωγού. Στην συνέχεια στον 8 αγωγό συναντάμε τη CV1112 (Check Valve Αντεπίστροφη Βαλβίδα) η οποία αποτρέπει την αντίστροφη ροή προϊόντος σε περίπτωση χαμηλή πίεσης από την αντλία του πλοίου. Η BV1113 (Ball Valve Βαλβίδα ¼ Περιστροφής) παραμένει πάντα ανοικτή στον αγωγό. Ο παράλληλος αγωγός στη γραμμή παραλαβής είναι για την θερμική εκτόνωση του αγωγού ή η για την εκτόνωση της πίεσης σε περίπτωση που είναι κλειστή η BV1113 ή υπάρξει δυσλειτουργία της CV1112 και μείνει κλειστή, μέσω της PRV1116 (Pressure Relief Valve Βαλβίδα Εκτόνωσης της Πίεσης) η οποία ανοίγει με ελατήριο και αφήνει τη ροή να περάσει όταν φτάσει κάποια συγκεκριμένη πίεση παραπάνω από την πίεση λειτουργίας, η οποία ρυθμίζεται και ελέγχεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα βάσει των διαδικασιών της εγκατάστασης. Η BV1114 και η BV1118 στον αγωγό 1 είναι για την απομόνωση αυτού του κομματιού σε περίπτωση συντήρησης και παραμένουν πάντα κλειδωμένες ανοικτές. Η BV1115 και η BV1117 είναι την απομάκρυνση του προϊόντος σε περίπτωση συντήρησης και παραμένουν μόνιμα κλειδωμένες κλειστές κατά τη συνήθη λειτουργία και ταπωμένες. Η PRV1116 εκτονώνει στο εμπρός μέρος της BV1113. Μετά την BV1113 υπάρχει ένα ΥΑ1119 (Συναγερμός Ξέστρου ότι πέρασε από το σημείο και ειδοποιεί στην αίθουσα ελέγχου). Στη γραμμή μετά το συναγερμό του ξέστρου παρεμβάλλεται ένας αγωγός 1 για την προσθήκη αντιστατικού υγρού στο καύσιμο. Ο αγωγός του αντιστατικού υγρού έχει στην αρχή του μια GV1120 (Gate Valve), από πάνω της ένα PI1121 (Pressure Indicator Δείκτης Πίεσης)που δείχνει την πίεση σε εκείνο το σημείο του αγωγού και στη συνέχεια μια BV1122 ¾. Εικόνα 4.8 Προσθήκη αντιστατικού υγρού στον αγωγό παραλαβής Στην συνέχεια (Εικόνα 4.8) έχουμε τη BV1123, τη BV1125 και μια CV1127 αντεπίστροφη βαλβίδα που εξασφαλίζει ότι δεν θα πάει το προϊόν προς τη δεξαμενή αντιστατικού υγρού. Έχουμε μια αντλία P-110 για την τροφοδοσία του καυσίμου με αντιστατικό υγρό, στην κατάθλιψη υπάρχει μια PRV1130 που σε περίπτωση υπερπίεσης λόγω κλειστής βαλβίδας ή δυσλειτουργίας της βαλβίδας αντεπιστροφής, επιστρέφει τη ροή στο δοχείο του αντιστατικού υγρού. Στην αναρρόφηση της αντλίας βρίσκουμε ένα STR1128 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 48

50 (Strainer Φίλτρο Σήτα) που αποτρέπει να μπει στην αντλία οποιοδήποτε σταθερό στοιχείο υπάρχει στη δεξαμενή. Πριν από το φίλτρο υπάρχει μια BV1129 και στη συνέχεια συναντούμε το Δοχείο Αποθήκευσης Αντιστατικού Υγρού. Οι BV1124 και BV1126 είναι για την εκκένωση αυτού του τμήματος του αγωγού και της δεξαμενής από υγρό και είναι πάντα κλειδωμένες κλειστές και ταπωμένες κατά τη συνήθη λειτουργία. Η ροή του υγρού είναι από το δοχείο αντιστατικού υγρού προς τον αγωγό παραλαβής καυσίμου. Εικόνα 4.9 Σταθμός αποθήκευσης Ξέστρου Από το Σημείο Παραλαβής η γραμμή οδηγείται στο Σταθμό του Ξέστρου (Εικόνα 4.9), όπου εκεί γίνεται και η επιλογή της Δεξαμενής που θα κατευθυνθεί το καύσιμο για αποθήκευση. Υπάρχει μία γραμμή ¾ που χρησιμοποιείται για την δειγματοληψία, αυτή έχει μια GV2111 που είναι σε ανοικτή θέση, ένα PI2212 (Pressure Indicator - Δείκτη Πίεσης) και μία BV2113 που ανοίγει ο χειριστής για να συλλέξει μια μικρή ποσότητα καυσίμου που θα πάει στο πάει στο χημείο για εξέταση. Η BV2113 υπάρχει κίνδυνος να ξεχαστεί ανοικτή, πρέπει να γίνει κάποια πρόταση για μέτρο ασφάλειας. Στη συνέχεια του κεντρικού αγωγού υπάρχει ένα ZA2114 (Συναγερμός Ξέστρου που χτυπάει στην περιοχή όταν περάσει από εκείνο το σημείο το ξέστρο). Μετά το συναγερμό έχουμε μία AOV2115 (Air Operated Valve Βαλβίδα τύπου Ball Valve που ανοίγει με κύκλωμα πεπιεσμένου αέρα), στη συνέχεια υπάρχει μια Σημαία που ανεβαίνει για να δηλώσει στο χειριστή ότι το ξέστρο μπήκε μέσα στο Θάλαμο του Ξέστρου ώστε να κατευθύνει κατάλληλα ανοίγοντας τις απαραίτητες βαλβίδες. Ο θάλαμος του ξέστρου έχει τη δυνατότητα να ανοίγει και να βγαίνει το Ξέστρο. Το υγρό που έσπρωχνε το Ξέστρο οδηγείται προς τη μονάδα επεξεργασίας αποβλήτων της εγκατάστασης. Στο θάλαμο του Ξέστρου υπάρχει επίσης ένα PI2117 για να ελέγχει ο χειριστής τη πίεση μέχρι να ευθυγραμμίσει του αγωγούς και να ανοίξει τις κατάλληλες βαλβίδες ώστε να οδηγηθεί το καύσιμο στην κατάλληλη δεξαμενή για αποθήκευση, στην προκειμένη μελέτη είναι Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 49

51 αμόλυβδη βενζίνη 95 οκτανίων και οδηγείται στη Δεξαμενή 02. Κάτω από το PI2117 υπάρχει μια BV2116 που βρίσκεται πάντα ανοικτή κατά τη συνήθη λειτουργία και κλείνει μόνο για απομόνωση αυτού του τμήματος για συντήρηση. Εικόνα 4.10 Αγωγοί στο σταθμό του ξέστρου που κατευθύνουν τα προϊόντα στις δεξαμενές Όταν φτάσει το ξέστρο στο θάλαμο ο χειριστής ελέγχει ότι οι MOV2128 και MOV2142 είναι σε κλειστή θέση όπως φαίνεται στην (Εικόνα 4.10) και στην συνέχεια ανοίγει με κουμπί ενεργοποίησης που βρίσκεται στο Σταθμό του Ξέστρου την MOV2135 (Motor Operated Valve Βαλβίδα τύπου Ball Valve που ανοίγει/κλείνει με ηλεκτρικό μοτέρ) και την MOV2138 για να κατευθυνθεί η ροή προς τη Δεξαμενή 02. Οι βαλβίδες MOV2135 και MOV2138 έχουν παράκαμψη με PRV2133 και PRV2137 αντίστοιχα για προστασία από θερμική διαστολή ή συσσώρευση πίεσης όταν οι βαλβίδες MOV είναι κλειστές. Οι PRV κατευθύνουν τη ροή προς το εμπρός μέρος των MOV, δηλαδή προς τη δεξαμενή. Αντίστοιχα τα δύο PRV έχουν βαλβίδες απομόνωσης και βρίσκονται σε ανοικτή θέση κατά τη συνήθη λειτουργία. Για να εξασφαλιστεί ότι η UNL95 (Αμόλυβδη Βενζίνη 95 οκτανίων) δεν θα κατευθυνθεί προς τη γραμμή της δεξαμενής ADO (Πετρέλαιο Κίνησης), υπάρχει μία BTFLY2130 (Butterfly Valve Βαλβίδα τύπου Πεταλούδα) που είναι σε κλειστή θέση και μια BTFLY2131 που είναι σε ανοικτή θέση και τις ελέγχει ο χειριστής, το αντίθετο άνοιγμα/κλείσιμο των Butterfly Valves γίνεται όταν παραλαμβάνει η εγκατάσταση ADO. Όταν εξασφαλιστεί ότι έχουν ανοιχτεί οι κατάλληλες βαλβίδες και έχουν ευθυγραμμιστεί σωστά οι γραμμές ο χειριστής που βρίσκεται στο Σταθμό του Ξέστρου επικοινωνεί με το χειριστή που βρίσκεται στο πλοίο για να αυξηθεί η ροή παραλαβής από την αντλία του πλοίου. Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 50

52 Εικόνα 4.11 Αγωγός εισόδου της Δεξαμενής 02 Η γραμμή εισόδου της δεξαμενής όπως φαίνεται στην (Εικόνα 4.11) έχει δύο βαλβίδες τη GV3213 και τη GV3214 οι οποίες έχουν ανοίξει από τον χειριστή πριν αρχίσει η παραλαβή από το πλοίο. Οι Gate Valve είναι γεφυρωμένες και έχουν ένα PRV3211 για θερμική εκτόνωση του αγωγού ή εκτόνωση της πίεσης που στέλνουν τη ροή προς την είσοδο της δεξαμενής. Η Pressure Relief Valve έχει δύο βαλβίδες απομόνωσης τη BV3210 και τη GV3212 που είναι κλειδωμένες ανοιχτές κατά τη συνήθη λειτουργία Δεξαμενή-02, UNL 95 Σε αυτή την ενότητα θα αναλυθεί η δεξαμενή και τα μετρητικά όργανα που περιέχονται σε αυτή μέσω των εικόνων. Εικόνα 4.12 Επάνω μέρος Δεξαμενής -2 και τα μετρητικά όργανα της Η Δεξαμενή 02 (πάνω μέρος Εικόνα 4.12) έχει ένα LAH3260 (Σύστημα Ελέγχου Στάθμης) το οποίο στέλνει σήμα στο κέντρο ελέγχου και ενημερώνει για το ποσοστό καυσίμου που υπάρχει μέσα στη δεξαμενή. Επίσης το σύστημα ελέγχου στάθμης έχει και συναγερμό υψηλής στάθμης, ο οποίος ενεργοποιείται σε περίπτωση που το καύσιμο φτάσει πάνω από κάποιο επίπεδο για την αποφυγή της υπερπλήρωσης με αποτέλεσμα υπερχείλισης και συναγερμό χαμηλής στάθμης ώστε να αποφευχθεί ζημιά στις αντλίες του αντλιοστασίου σε περίπτωση λειτουργίας τους χωρίς προϊόν. Επίσης υπάρχει ένα ΤΤ3250 (Temperature Transmitter Πομπός Μέτρησης Θερμοκρασίας) που μεταδίδει το σήμα στο κέντρο ελέγχου και ένα LT3240 (Level Transmitter Πομπός Στάθμης) ανήκει στο σύστημα ελέγχου στάθμης. Η δεξαμενή έχει πλευστή οροφή για να κρατάει τους εύφλεκτους ατμούς στο επίπεδο στάθμης του υγρού, ώστε να αποφευχθεί όσο το Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 51

53 δυνατόν περισσότερο ο σχηματισμός εύφλεκτης ατμόσφαιρας εντός της δεξαμενής. Υπάρχει ένας αγωγός (Foam Purer) που μπαίνει μέσα στην δεξαμενή, ο οποίος ρίχνει συμπύκνωμα αφρού σε περίπτωση πυρκαγιάς εντός. Η δεξαμενή στο πάνω μέρος της έχει σύστημα καταιονισμού με νερό για ψύξη της δεξαμενής μέσω κατάβρεξης του κελύφους της. Εικόνα 4.13 Κάτω μέρος της Δεξαμενής 02 Στην αριστερή πλευρά της δεξαμενής είναι ο αγωγός εισόδου που έρχεται από το σταθμό του ξέστρου ενώ στην δεξιά ο αγωγός εξόδου που κατευθύνεται προς το αντλιοστάσιο. Στην δεξιά πλευρά υπάρχει επίσης ένας αγωγός που χρησιμοποιείται για την εξυδάτωση, δηλαδή την απομάκρυνση του νερού από το καύσιμο το οποίο κάθεται στον πάτο της δεξαμενής λόγω μεγαλύτερου βάρους. Ακόμα υπάρχει μια ανθρωποθυρίδα η οποία είναι μόνιμα σφραγισμένη και χρειάζεται ειδική άδεια εργασίας για να ανοίξει κατά τη συντήρηση της δεξαμενής στο κάτω μέρος δεξαμενή 02 όπως φαίνεται στην (Εικόνα 4.13) Έξοδος Δεξαμενής 02 -Αντλιοστάσιο-Γεμιστήριο Θα γίνει η περιγραφή πως το καύσιμο φεύγει από τη Δεξαμενή και γίνεται η φόρτωση στο βυτιοφόρο. Εικόνα 4.14 Αγωγός εξόδου από τη Δεξαμενή 02 Η γραμμή εξόδου της δεξαμενής 02 (Εικόνα 4.14) έχει δύο βαλβίδες τη (GV3223 και τη GV3225) οι οποίες μένουν ανοικτές όταν η δεξαμενή χρησιμοποιείται για την φόρτωση των βυτιοφόρων με (UNL95). Οι βαλβίδες GV3223 και GV3225 είναι γεφυρωμένες και έχουν ένα (PRV3221) για θερμική εκτόνωση του αγωγού ή εκτόνωση της πίεσης που στέλνουν τη ροή πίσω προς την έξοδο της δεξαμενής. Η PRV3221 έχει δύο βαλβίδες απομόνωσης τη BV3222 και τη GV3220 που είναι κλειδωμένες ανοιχτές κατά τη συνήθη λειτουργία. Ανάμεσα στις δύο Gate Valve (GV3223 και GV 3225) υπάρχει η GV3224 Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων & Συστημάτων 52