Zmenšovanie rizík
Skočit na navigaci
Skočit na vyhledávání
Obsah
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
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)
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
Integrované systémy: spadajú pod definíciu Safety Instrumented Systems
Súbor:Bts2.4.jpg
MACDONALD, D. Practical Industrial Safety, Risk Assessment, and Shutdown Systems. Elsevier Science and Technology Books, 2004.
Súbor:Bts2.5.jpg
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
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:
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
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
| 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
| 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:
| 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
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
