Juraj na 18:56, 21. február 2011

2011-02-21T18:56:08Z

Juraj: Vytvorená stránka „{{Draft}} {{Bezpečnosť technických systémov_navigacia}} ==Znalosti nebezpečenstva a jeho prípadných dopadov== Nebezpečenstvo je prirodzená fyzikálna (alebo chemi…“

2011-02-15T08:57:56Z

Vytvorená stránka „{{Draft}} {{Bezpečnosť technických systémov_navigacia}} ==Znalosti nebezpečenstva a jeho prípadných dopadov== Nebezpečenstvo je prirodzená fyzikálna (alebo chemi…“

Nová stránka

{{Draft}}
{{Bezpečnosť technických systémov_navigacia}}

==Znalosti nebezpečenstva a jeho prípadných dopadov==
Nebezpečenstvo je prirodzená fyzikálna (alebo chemická, biologická) entita ktorá má potenciál pre spôsobenie škôd na osobách, majetku alebo prostredí [4].

Zdroje nebezpečenstva:
*Všeobecné
**pohybujúce sa objekty (tehla, ...)
**nárazy (kolízie)
**kolabujúce štuktúry
**záplavy
*Mechanika
**tlak
**vibrácie
**rotačné stroje, odstredivé sily
**brúsenie, drvenie, rezanie
**poruchy riadenia strojov
**zváranie
*Materiály
**chybný materiál, chybný rozmer
**tlak, korózia, lom,...
*Elektrika
**oblúk
**prieraz
**oheň
**chybné zapojenia...
*Chémia
*Potraviny
*Bio/medicína/liečivá
*Jadro
**radiácia
**únik nebezpečného materiálu
**strata kontroly
**prebytok energie – únik energie
*Domácnosť
**ohrievanie, varenie, schody, bazén, kriminalita

'''Bezpečnostné systémy bežné pre:'''
*Chemický priemysel,
*Ťažba ropy
*„Plynový“ priemysel
*Námorníctvo
*Energetika
*Vykurovanie (kotly, pece,...)
*Baníctvo, metalurgia
*Železnice

===IEC model===

[[Súbor:bts2.1.jpg|center|frame|Model IEC]]

====IEC model – Koncept====

'''cieľ:''' porozumenie EUC (Equipment Under Control) a jeho prostrediu:
*procesy,
*prostredie,
*fyzika,
*legislatíva a pod.

'''požiadavky:''' získať znalosti EUC a znalosti požadovaných riadiacich funkcií
*špecifikácie externých možných udalostí a vplyvov
*určenie pravdepodobných zdrojov ohrozenia
*informácie o charaktere N.
*informácie o aktuálnych B. predpisoch
*N. v súvislosti s interakciou s inými zariadeniami

====IEC model – Všeobecné definície====

'''cieľ:'''určenie hraníc EUC a riadiaceho systému EUC
*špecifikovanie oblasti analýz N. a R.

'''požiadavky:'''
*definície fyzikálneho vybavenia
*špecifikácie externých možných udalostí a vplyvov
*špecifikovanie podsystémov spojených s N.
*definovanie udalostí vedúcich k poruche systému (poruchy komponentov, ľudský faktor...)

====IEC model – Analýza nebezpečenstiev a rizík====

'''cieľ:'''
*určenie N. a N. udalostí EUC a riadiaceho systému EUC, všetky predvídateľné udalosti
*určenie postupnosti udalostí, smerujúcich k vzniku N.
*určenie rizík EUC spojených s N.

'''požiadavky:'''
*analýza N. a R. podľa predchádzajúceho kroku
*primárne: snaha o eliminovanie N.
*test všetkých predvídateľných okolností + neobvyklých stavov
*stanovenie súslednosti udalostí vedúcich k vzniku N. + stanovenie pravdepodobnosti
*rozhodnutie o dôsledkoch
*vyhodnotenie R. pre každú N. udalosť
*použitie buď kvalitatívnej alebo kvantitatívnej stupnice

'''Faktory ovplyvňujúce výber metódy:'''
*charakter N.
*zavedená prax v danej oblasti
*legislatíva
*EUC riziko
*dostupnosť údajov
*posúdenie možných analýz N. a R.
*posúdenie udalostí vedúcich ku vzniku N.
*dôsledky a pravdepodobnosti
*nutné zníženie R.
*opatrenie nutné pre zníženie N. alebo R.
*zaznamenávané predpoklady
*doporučenia
*informácie a výsledky na dokumentáciu
*štúdie N. potrebné pre celý životný cyklus

'''štúdie nebezpečenstva:'''
*vedú k hlbšej znalosti procesov, resp. funkcií zariadenia, ktoré majú byť dosiahnuté.
*ponúkajú možnosť redukovania N. už v raných štádiách návrhu
*zakladajú formálnu stránku manažovania (systému kvality) pre optimálne riešenia R. vlastných pre proces
*sú súčasťou životného cyklu B. podľa IEC, ponúkajú spoločné základné body pre všetky B. aktivity a činnosti.

==Riadenie procesov a riadenie bezpečnosti==

História: rozličná HW platforma - samostatné riadiace jednotky

Súčasnosť: spoločný HW pre riadenie procesov a riadenie B. (PLC), (zlé riešenie)

[[Súbor:bts2.2.jpg|center|frame|UK Health and Safety Executive]]

Bezpečnostný systém by mal byť navrhnutý tak, aby preukázateľné poruchy a ich dôsledky nezabránili jeho korektnému fungovaniu a naplneniu jeho funkcií.

'''Riadenie procesov:'''
*maximálny výkon (často na hrane)
*absencia diagnostických systémov
*flexibilita
*možnosť „obísť“ alebo „vypnúť“ určité funkcie

'''Riadenie bezpečnosti:'''
*minimálna možnosť ľahkého prístupu k zmenám
*vysoko spoľahlivé
*schopnosť rýchlej reakcie v prípade potreby

[[Súbor:bts2.3.jpg|center|frame]]

'''Integrované systémy:''' spadajú pod definíciu Safety Instrumented Systems

[[Súbor:bts2.4.jpg|center|frame|MACDONALD, D. Practical Industrial Safety, Risk Assessment, and Shutdown Systems. Elsevier Science and Technology Books, 2004.]]

[[Súbor:bts2.5.jpg|center|frame|MACDONALD, D. Practical Industrial Safety, Risk Assessment, and Shutdown Systems. Elsevier Science and Technology Books, 2004.]]

===Jednoduché a komplexné postupnosti vypnutia===

nádrž s horľavou kvapalinou: ''potrebné naplniť max. na 1/2''

[[Súbor:bts2.6.jpg|center|frame]]

Možné príčiny poruchy:
*zablokovaný ventil
*porucha snímača úrovne hladiny
*manuálny režim ovládania
*netesnosti

Požiadavky:
*V prípade poruchy (detekovanie zvýšenej hladiny) automatika musí odstaviť prítok kvapaliny. Uzatvárací ventil musí zostať zavretý, pokiaľ bude požiadavka „oprávnená“. Otvorenie <- zásah operátora.

Iné príklady vynutia:

[[Súbor:bts2.7.jpg|center|frame]]

[[Súbor:bts2.8.jpg|center|frame]]

[[Súbor:bts2.9.jpg|center|frame]]

potreba logického rozhodovacieho procesu -> komplexného postupu vypínania
*každá lokálna úroveň má svoje vlastné N. a obmedzenia
*úrovne vybavené vysokovýkonnými mechanizmami – vlastné sady senzorov (vibrácie, teplota, vychýlenie)
*horák: samostatný riadiaci a B. systém

Vzájomné prepojenie
*Správanie sa každej úrovne závisí od správania sa min. 1 ďalšej -> vypínanie ktorejkoľvek musí byť ovplyvnené (aj) príkazom z inej úrovne.

===Bezpečnostné vrstvy (úrovne)===

Nezávislé Bezpečnostné úrovne:
*redukujú identifikované R. o jeden rád (min.)
*majú širokú dostupnosť
*sú navrhované pre špecifické udalosti
*sú navzájom na sebe nezávislé
*spoľahlivé a kontrolovateľné

[[Súbor:bts2.10.jpg|center|frame]]

'''Prevencia:'''
*návrh závodu ako „samozrejme“ bezpečného
*riadiaci systém (udržanie procesov v medziach B.)
*signalizačné systémy (alarmy): upozornenie operátora
**procesný alarm (účinnosť procesu, porucha zariadenia)
**alarm zariadenia
**alarmy previazané na B. (vytvorenie nebezpečných podmienok, nezávislé na riadiacom systéme)
**vypínací alarm
*mechanické B. systémy (ventily, zábrany)
*vypínacie systémy („posledná“ ochrana)

'''Minimalizácia škôd:'''
*redukovanie dôsledkov N. a O. (evakuačné plány,...)

===Redukovanie a klasifikácia rizika===

Problémy:
*absencia vhodných jednotiek (V, kg, km/h, ...?)
*nekompatibilita medzi odvetviami

{|class=wikitable
|+klasifikácia podľa IEC 61505:
|-
!Frekvencia výskytu
!Katastrofické dopady
!Kritické dopady
!Okrajové dopady
!Zanedbateľné dopady
|-
!častá
|I
|I
|I
|II
|-
!pravdepodobná
|I
|I
|II
|II
|-
!príležitostná
|I
|II
|III
|III
|-
!nepatrná
|II
|III
|III
|IV
|-
!nepravdepodobá
|III
|III
|IV
|IV
|-
!nemožná
|IV
|IV
|IV
|IV
|}

klasifikácia podľa IEC 61505
*výskyt rizika v systéme bez ochranných funkcií „fnp“
*dopad dôsledkov „C“ pre systém bez ochranných funkcií
*definuje pre frekvenciu fnp a dôsledok C akceptovateľný stupeň rizika.

;trieda I: požadované je ďalšie zníženie rizika
;trieda II: požaduje sa ďalšie spresnenie
;trieda III: tolerovateľné riziko
;trieda IV: tolerovateľné riziko

klasifikácia podľa IEC 61505 - príklad

{|class=wikitable
|+klasifikácia podľa IEC 61505:
|-
!Frekvencia výskytu
!>1 úmrtie
!1 úmrtie alebo zranenie
!Nepatrné poranenie
!strata výroby
|-
!raz za rok
|I
|I
|I
|II
|-
!raz za 5 rokov
|I
|I
|II
|II
|-
!raz za 50 rokov
|I
|II
|III
|III
|-
!raz za 500 rokov
|II
|III
|III
|IV
|-
!raz za 5000 rokov
|III
|III
|IV
|IV
|-
!raz za 50000 rokov
|IV
|IV
|IV
|IV
|}

Príklad:
{|class=wikitable
|+klasifikácia podľa IEC 61505:
|-
!Frekvencia výskytu
!nepodstatné 1
!významné 3
!hlavné 6
!katastrofálne 10
|-
!10
|10
|30
|60
|100
|-
!8
|8
|24
|48
|80
|-
!4
|4
|12
|24
|40
|-
!2
|2
|6
|12
|20
|-
!1
|1
|3
|6
|10
|}

hodnota = frekvencia × dôsledok

==Redukovanie a klasifikácia rizika==
zníženie frekvencie výskytu rizika:

<math>R = \frac{f_t}{f_{np}}</math>

*<math>f_{np}</math> = frekvencia výskytu udalosti pre nechránený systém
*<math>f_t</math> = tolerovateľná frekvencia výskytu udalosti

Príklad:
*<math>f_{np}</math>= 1 (1 úmrtie za rok)
*<math>f_t</math>= 0,002 (1 úmrtie za 500 rokov)

R = 0,002/1 = 0,002

[[Súbor:bts2.11.jpg|center|frame]]

[[Súbor:bts2.12.jpg|center|frame]]

==Základná terminológia==
;Ft: tolerovateľná frekvencia výskytu rizikovej udalosti
;Fnp: frekvencia výskytu rizikovej udalosti nechráneného systému
;Fp: frekvencia výskytu rizikovej udalosti chráneného systému
;RRF: faktor redukcie rizika, RRF = Fnp / Ft
;SA: dosiahnuteľná bezpečnosť SA = (RRF – 1) / RRF (%)
;PFD: pravdepodobnosť výskytu chyby PDF = 1 / RRF = Ft / Fnp

Príklad:
*RRF = 500
*SA = {(500-1)/500 = 0,998} =99,8%

==Slovník==
;Safety Instrumented System (SIS): Zariadenie vybavené B. systémom
;Hazard: Nebezpečenstvo
;Risk: Riziko
;FAR – Fatal Accident Rate: Intenzita smrteľných dôsledkov
;Safety Life Cycle (SLC): Životný cyklus bezpečnosti

@@ Riadok 142: / Riadok 142: @@
 *schopnosť rýchlej reakcie v prípade potreby
 '''Integrované systémy:''' spadajú pod definíciu Safety Instrumented Systems
 ===Jednoduché a komplexné postupnosti vypnutia===
@@ Riadok 155: / Riadok 149: @@
 nádrž s horľavou kvapalinou: ''potrebné naplniť max. na 1/2''
 Možné príčiny poruchy:
@@ Riadok 166: / Riadok 159: @@
 *V prípade poruchy (detekovanie zvýšenej hladiny) automatika musí odstaviť prítok kvapaliny. Uzatvárací ventil musí zostať zavretý, pokiaľ bude požiadavka „oprávnená“. Otvorenie <- zásah operátora.
 potreba logického rozhodovacieho procesu  -> komplexného postupu vypínania
@@ Riadok 190: / Riadok 176: @@
 *sú navzájom na sebe nezávislé
 *spoľahlivé a kontrolovateľné
@@ Riadok 378: / Riadok 362: @@
 R = 0,002/1 = 0,002
 ==Základná terminológia==

Zmenšovanie rizík - História úprav

Juraj na 18:56, 21. február 2011

Juraj: Vytvorená stránka „{{Draft}} {{Bezpečnosť technických systémov_navigacia}} ==Znalosti nebezpečenstva a jeho prípadných dopadov== Nebezpečenstvo je prirodzená fyzikálna (alebo chemi…“