Подходы к управлению с экологическим риском (стр. 20 из 22)

Следующий шаг – установление граничных условий для аналитической системы, включая

а) типы отказов, эксплуатационные обстоятельства, а также причины или существующие защитные средства, которые не будут рассмотрены;

б) размещение оборудования. Примером изначального условия может быть условие нормального состояния вентиля в открытом или закрытом положении.

Представление обзора

Обзор результатов анализа по методу обследования типов отказов и анализа их последствий (FMEA) должен быть выполнен в обусловленной системной форме, чтобы избежать каких-либо пропусков и повысить полноту анализа. Одним из способов повышения тщательности и эффективности обзора является разработка постоянного формата для фиксирования результатов анализа. Это помогает систематизировать имеющуюся информацию и определить уровень детализации исследования. Образец таблицы стандартного формата для обработки данных анализа по рассматриваемому методу приведен в таблице А1.

Заполнение таблицы можно начинать с граничной системы, обозначенной на справочном чертеже и затем продолжать производить оценку компонентов по порядку их взаимодействия в технологическом процессе. Каждая единица оборудования может быть отмечена на справочном чертеже или в перечне оборудования, когда их оценка воздействия произведена. Все возможные отказы должны быть оценены для каждого компонента или системы, внесенной в анализ по методу FMEA, перед тем как перейти к оценке следующего компонента.

Типовая форма для анализа по методу обследования типов отказов и анализа их последствий (FMEA)

Дата: _____________________________Предприятие: ______________________Ссылки: ___________________________				№ страницы ….... из ….…….Система: ___________________________Аналитик(и): ________________________
Позиция	Наименование	Описание	Вид отказа		Последствия от отказа	Меры защиты	Действия

В типовой таблице должны быть отражены следующие позиции:

Маркировка оборудования. Маркировка оборудования должна соответствовать маркировке, что и на системном чертеже, в эксплуатационной линии, или для размещения. Маркировка должна помогать различать однотипное оборудование (например, двухмоторные вентили), функционально задействованное в рамках одной и той же системы. Номера оборудования или идентификационные номера из системы чертежей, а также на маршрутной технологической карте обычно уже имеются и их применяют для подготовки информации. Можно применять и свою систему обозначения, если она будет понятна участникам анализа и совместима с маркировкой на чертежах или в перечне оборудования.

Описание оборудования. В описание оборудования должно быть включено: тип оборудования, эксплуатационная конфигурация, и другие характеристики для обслуживания (такие как, высокая температура, высокое давление, защита от коррозии), которые могут повлиять на тип отказа и их последствия. Например, вентиль может быть описан как «вентиль с моторным приводом, нормальное положение «открыто», в три-четыре дюйма линии серной кислоты». Эти описания не должны быть индивидуальными для каждого компонента оборудования.

Типы отказов. Аналитик должен перечислить все типы отказов для каждого компонента, который согласуется с описанием оборудования. Рассматривая нормальное эксплутационное состояние оборудования, аналитик должен рассмотреть многофункциональность, которая может изменить обычный эксплутационный статус оборудования. Например, в перечень типов отказа нормально закрытого вентиля могут быть включены:

- заклинивание вентиля в закрытом положении (если не удается открыть, когда это требуется);

- вентиль ошибочно приходит в открытое положение;

- внешнее подтекание вентиля;

- внутренняя протечка вентиля;

- трещины на корпусе вентиля.

Последствия. Для каждого обозначенного отказа аналитик должен описать как немедленные последствия отказа на месте, так и последующее воздействие отказа на другое оборудование, в том числе на всю систему или технологический процесс. Например, немедленное последствие от протечки прокладки у насоса проявляется в утечке жидкости в зоне установки насоса. Если же жидкость воспламеняемая, то она может загореться, так как насос является источником искрообразования. Пламя в свою очередь может повредить рядом установленное оборудование, а также угрожать безопасности обслуживающему персоналу в этой зоне. Ключ к выполнению взаимосвязанного анализа по данному методу лежит в обеспечении единообразного базового подхода к оценке отказов.

Меры защиты. Для каждого обозначенного отказа аналитик должен описать любые меры защиты или мероприятия, которые связаны с системой и могут снизить вероятность определенных отказов или смягчить последствия отказа. Например, установка блокировки реактора в случае повышенного давления может снизить вероятность событий, обусловленных повышенным давлением, ведущим к повреждению реактора, в то же время, правильно подобранный по размеру выпускной вентиль может смягчить последствия от любого избыточного давления в реакторе.

Действия. Для каждого обозначенного отказа аналитик должен перечислить любые предложенные корректирующие действия для снижения возможных последствий, связанных с отказом. Например, установка аварийной сигнализации об избыточном давлении может быть предложена для реактора. Корректирующие действия для конкретного компонента оборудования могут быть сконцентрированы на причинах или последствиях конкретных отказов или могут быть использованы эти меры ко всем отказам вместе.

Документирование результатов

Документирование обзора анализа по методу обследования типов отказов и анализа их последствий (FMEA) представляет собой систематизированный и взаимосвязанный процесс оформления в табличной форме результатов анализа последствий от отказов оборудования в технологическом процессе или отдельной системе (пример см. таблицу А.2).

В отчете перечисляются все члены рабочей группы и информация, использованная при подготовке отчета, а также в отчете приводятся сделанные группой рекомендации и обоснование по каждой рекомендации. Могут быть рекомендации по дополнительным исследованиям для решения возникших соображений (например, применение метода «дерева событий» для оценки величины рисков), тогда эти исследования идут как приложения к отчету.

Учебный пример и упражнение по FMEA

В этом примере рассмотрим реактор, где происходит непрерывный процесс получения целевого продукта с выделением тепла. Рассмотрим оборудование для этой системы, которое может выйти из строя (или неправильно эксплуатироваться), а также последствия отказов для технологического процесса.

В анализ будут включены только такие компоненты как сам реактор, температурные каналы, логический блок, клапаны и приводы клапанов. Последствия в этой задаче заключаются в нарушении условий, приводящие к выходу из-под контроля экзотермической реакции в реакторе. На рисунке C.1 приводится упрощенная схема системы для учебной задачи.

Мы рассмотрим такие типы отказов как выход из строя вентилей V1 и V2 в положении «открыто», «закрыто», подтекание вентилей и отказ тепловых выключателей в системе температурных каналов.

Все тепловые выключатели – температурные ключи КТАП (1-3) установлены на размыкание при одной и той же температуре (превышение). Каждый температурный канал имеет свой датчик температуры (T), свой преобразователь (ПТ) и температурный ключ (КТАП).

Защита от нарушения условий, приводящих к выходу из-под контроля экзотермической реакции в реакторе обеспечивается двумя клапанами сброса, которые должны открываться и резко охлаждать реакционную смесь в наполненном водой поглотителе. Клапаны приводятся в действие пневматикой и управляются логическим блоком выбора. Логический блок выбора (ЛБВ) подает на клапаны команду открыться, когда, по крайней мере, два из трех каналов измерения температуры указывает на превышение заданного параметра.

Наблюдения из результатов изучения собранных данных дают следующую предварительную информацию:

- около 70% всех отказов клапанов, используемых в этом виде работы, включало блокировку потока, вызванную закупоркой входа или внутренних частей клапана материалом;

- большинство отказов, включающих тепловые выключатели, были связаны с операциями по обслуживанию (например, неправильная установка задания).

Каждый квартал все температурные клапаны проверяются и калибруются в один и тот же день. Температурный индикатор в комнате управления позволяет выявлять отказы датчика или преобразователя. Логический блок выбора не рассчитан на открытие клапанов при отключении энергии.

Система пневматики, обеспечивающая привод обоих пневматических клапанов, работает надежно и рассматриваться не будет. Внешние явления, такие как землетрясения, пожары, наводнения не рассматриваются в данном примере.

Представление обзора проводится через заполнение типовой формы (см. Таблицу А.1). Затем проводится документирование результатов.

Рисунок Схема системы учебной задачи для обследования непрерывного процесса в проточном реакторе (НПР)

Задание

С помощью метода обследования типов отказов и анализа их последствий (FMEA) проведем оценку опасности химического процесса получения аммофоса с целью выдачи рекомендаций по уменьшению опасностей для работающих на установке.