Приложение В (справочное). Примеры HAZOP

Приложение В

(справочное)

Примеры HAZOP

Примеры, приведенные в данном приложении, объясняют принципы применения исследований HAZOP (4.2, 6.4 и 6.5) в различных отраслях промышленности. Однако для большей наглядности в этих примерах не отражены технические детали реальной ситуации.

В.1 Вводный пример, приведенный в [1]

Этот пример отражает исследования HAZOP.

Рассмотрим схему производства, изображенную на рисунке В.1. Вещества А и В непрерывно перемещаются при помощи насоса из соответствующих резервуаров в реактор для соединения и формирования продукта С. Предположим, что для того, чтобы избежать опасности взрыва в реакторе, должно быть больше вещества А. При полном описании проекта схема должна была бы включать много не приводимых здесь деталей (воздействие давления, температуры, колебаний, время реакции, совместимость насосов и т.д.). Исследуемая часть процесса выделена на рисунке В.1 полужирной линией.

Часть системы, выбранная для исследования, изображена в виде линии от резервуара для вещества А до реактора, включая насос А. Цель проекта для этой части - непрерывное перемещение вещества А из резервуара в реактор с более высокой скоростью перемещения, чем скорость перемещения вещества В. В соответствии с 4.2 цель проекта должна быть указана в шапке таблицы.

Вещество	Действие	Источник	Адресат
А	Перемещение вещества с большей скоростью, чем скорость перемещения вещества В	Резервуар для вещества А	Реактор

Каждое из управляющих слов, приведенных в таблице 3 (а также любое другое, согласованное в процессе предварительной работы (6.4)), применяют к каждому из этих элементов, а результаты регистрируют в рабочих таблицах HAZOP.

Примеры возможных выводов исследования HAZOP для "веществ" и "элементов действия" приведены в таблице В.1. При составлении таблицы В.1 использован частичный способ регистрации и зафиксированы только значащие отклонения. После исследования каждого управляющего слова для каждого элемента этой части системы переходят к другой части (линии перемещения вещества В) и процесс повторяется. В конечном счете исследуются все части системы, а результаты регистрируются.

Таблица В.1 - Пример оформления рабочей таблицы вводного примера HAZOP

Заголовок исследования: ПРИМЕР ПРОЦЕССА							Лист 1 из 3
Рисунок (номер):			Пересмотр (номер):				Дата: 17 декабря 1998
Состав группы: LB, DH, EK, NE, MG, JK							Дата заседания: 15 декабря 1998
Рассматриваемая часть: ЛИНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА A ОТ РЕЗЕРВУАРА ДО РЕАКТОРА
Цель проекта:			Вещество: А. Действие: непрерывное перемещение вещества А с большей скоростью, чем скорость перемещения вещества В. Источник: резервуар для вещества А. Адресат: Реактор
Порядковый номер	Управляющее слово	Элемент	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Оценка ситуации	Требуемые действия	Ответственный за выполнение действий
1	НЕТ	Вещество А	Нет вещества А	Резервуар пуст	Нет потока вещества А в реактор. Взрыв	Нет	Недопустимая ситуация	Рассмотреть возможность установки сигнала тревоги низкого уровня вещества, а также реле сверхнизкого уровня для остановки насоса В	MG
2	НЕТ	Перемещение вещества А со скоростью, большей перемещения вещества В	Вещество А не перемещается	Насос А остановлен, линия перекрыта	Взрыв	Нет	Недопустимая ситуация	Необходимо измерять скорость перемещения вещества А, обеспечить сигнал низкой скорости потока и установить реле скорости потока для остановки насоса В	JK
3	БОЛЬШЕ	Вещество А	Резервуар заполняется сверх установленной нормы	Заполнение резервуара из танкера	Резервуар переполнен, вещество попало в область рядом с резервуаром	Нет	Ситуация была бы обнаружена при исследовании резервуара	Рассмотреть возможность установки сигнала высокого уровня вещества А при отсутствии предварительной идентификации	ЕК
4	БОЛЬШЕ	Перемещение вещества А	Перемещено большее количество вещества А	Неправильный размер рабочего колеса насоса	Возможно сокращение производительности	Нет		Проверить поток и характеристики насоса в течение ввода системы в действие. Пересмотреть процедуру ввода системы в действие	JK
			Превышение скорости потока вещества А	Неправильно установлен насос	Продукция будет содержать избыток вещества А

Продолжение таблицы В.1

Заголовок исследования: ПРИМЕР ПРОЦЕССА							Лист 2 из 3
Рисунок (номер):			Пересмотр (номер):				Дата: 17 декабря 1998
Состав группы: LB, DH, EK, NE, MG, JK							Дата заседания: 15 декабря 1998
Рассматриваемая часть: ЛИНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА А ОТ РЕЗЕРВУАРА ДО РЕАКТОРА
Цель проекта:			Вещество: А. Действие: непрерывное перемещение вещества А с большей скоростью, чем скорость перемещения вещества В. Источник: резервуар для вещества А. Адресат: Реактор
Порядковый номер	Управляющее слово	Элемент	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Оценка ситуации	Требуемые действия	Ответственный за выполнение действий
5	МЕНЬШЕ	Вещество А	Меньшее количество вещества А	Низкий уровень вещества А в резервуаре	Неисправная всасывающая головка насоса. Возможно завихрение потока, приводящее к взрыву. Нарушение потока вещества А	Нет	Недопустимая ситуация	Рассмотреть возможность установки сигнала тревоги низкого уровня вещества А, а также реле сверхнизкого уровня для остановки насоса В	MG
6	МЕНЬШЕ	Перемещение вещества А со скоростью, меньшей перемещения вещества В	Снижение скорости потока вещества А	Линия частично блокирована; утечка вещества А; снижение производительности насоса	Взрыв	Нет	Недопустимая ситуация	Необходимо измерять скорость перемещения вещества А и установить сигнал низкой скорости потока и реле скорости потока для остановки насоса В	JK
7	ТАКЖЕ, КАК	Вещество А	Имеется другой жидкий материал, аналогичный веществу А, также перемещаемый в накопительный резервуар	Вещество в резервуаре загрязнено	Неизвестны	Содержание всех резервуаров проверяют и анализируют до загрузки в резервуар	Приемлемая ситуация	Проверить эксплуатационные действия персонала	LB
8	ТАК ЖЕ, КАК	Перемещение вещества А	В случае перемещения вещества А происходят коррозия, эрозия, кристаллизация или разложение	Необходимо провести более детальное исследование					NE

Окончание таблицы В. 1

Заголовок исследования: ПРИМЕР ПРОЦЕССА							Лист 3 из 3
Рисунок (номер): Пересмотр (номер):							Дата: 17 декабря 1998
Состав группы: LB, DH, EK, NE, MG, JK							Дата заседания: 15 декабря 1998
Рассматриваемая часть: ЛИНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА А ОТ РЕЗЕРВУАРА ДО РЕАКТОРА
Цель проекта:			Вещество: А. Действие: непрерывное перемещение вещества А с большей скоростью, чем скорость перемещения вещества В. Источник: резервуар для вещества А. Адресат: Реактор
Порядковый номер	Управляющее слово	Элемент	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Оценка ситуации	Требуемые действия	Oтветственный за выполнение действий
9	ТАКЖЕ, КАК	Реактор	Утечка в реактор	Неисправность линии клапана или уплотнения	Загрязнение окружающей среды	Принятый способ установки трубопровода	Условно приемлемая ситуацияия	Установить датчик, обеспечивающий отключение потока, как можно ближе к реактору	DH
			Внешние утечки из реактора		Возможен взрыв
10	ЗАМЕНА	Перемещение вещества А	Поток вещества из реактора в накопительный резервуар (обратное направление потока)	Давление в реакторе выше необходимого для нормальной работы насоса	Загрязнение резервуара материалом из реактора	Нет	Неудовлетворительная ситуация	Рассмотреть возможность установки невозвратного клапана на трубопроводе	MG
11	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Вещество А	В резервуаре находится другое вещество (не вещество А)	В резервуаре находится опасное вещество	Неизвестны Зависят от свойств вещества	Содержимое резервуара проверяют и анализируют до разгрузки	Приемлемая ситуация	-	MG
12	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Реактор	Внешняя утечка В реактор не поступает вещества	Поломка линии	Загрязнение окружающей среды. Возможен взрыв	Обеспечение целостности трубопровода	Ситуация может быть опасной Необходимо перепроектирование трубопровода	Установить реле потока со скоростью срабатывания, достаточной для предотвращения взрыва

В.2 Процедуры

Рассмотрим небольшое серийное производство по изготовлению безопасных пластмассовых компонент, которые должны соответствовать техническим условиям на них как по свойствам материала, так и по цвету. Последовательность обработки следующая:

a) взять 12 кг порошка А;

b) поместить порошок А в смеситель;

c) взять 3 кг красящего порошка В;

d) поместить порошок В в смеситель;

e) начать смешивание;

f) смешивать в течение 15 мин;

g) пересыпать смесь в мешки 3 х 5 кг;

h) вымыть смеситель;

i) подать 50 л смолы на смешивающие лопасти смесителя;

j) добавить в смеситель 0,5 кг отвердителя на смешивающие лопасти;

k) добавить 5 кг смеси порошков (А и В);

l) перемешивать в течение 1 мин;

m) залить смесь в формы на 5 мин.

Исследование HAZOP проводят для анализа способов, которыми материал, не удовлетворяющий требованиям технических условий, может быть изготовлен. Исследуемыми частями в процессе исследования HAZOP являются уместные последовательные инструкции. Фрагменты исследования HAZOP с частичной регистрацией приведены в таблице В.2.

Таблица В.2 - Пример рабочей таблицы HAZOP для процедур

Заголовок исследования: ПРОЦЕДУРЫ								Лист 1 из 2
Заголовок ПРОЦЕДУРЫ: НЕБОЛЬШОЕ СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО КОМПОНЕНТА X						Пересмотр (номер):		Дата:
Состав группы: BK, JS, LE, РА								Дата заседания:
Рассматриваемая часть:				Инструкция 1: Взять 12 кг порошка А
Порядковый номер	Элемент	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины отклонения	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
1	Отбор порошка А	НЕТ	Нет порошка A	Ошибка оператора	Заключительный материал не будет соответствовать техническим условиям	Оператор должен видеть, что массы в смесителе слишком мало, а цвет вещества слишком ярок	Вероятность отсутствия вещества не рассматривается	-	-
2	Отбор порошка А	ТАК ЖЕ, КАК	В порошок А добавлено дополнительное вещество	Порошок А загрязнен примесями	Не может быть выполнена цветовая спецификация. Заключительная смесь не соответствует требованиям технических условий	Выборку из всех поставок порошка А проверяют до использования	-	Проверить процедуры обеспечения качества на предприятиях-поставщиках	ВК
3	Отбор порошка А	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Отобрано другое вещество	Оператор использует мешок с другим веществом	Смесь не может использоваться. Финансовая потеря	Около смесителя должны храниться только мешки с порошками А, В и их смесью	-	Применять уникальную окраску мешков для каждого вещества и их смеси. Еженедельные проверки	ВК
4	Отбор 12 кг порошка А	БОЛЬШЕ	Отобрано слишком много порошка А	Ошибка оператора при взвешивании	Цветовая спецификация не будет выполнена	Техническая проверка весового оборудования через каждые 6 мес. Еженедельная проверка взвешивания	-	Обратить внимание операторов на необходимость соблюдения точности при взвешивания	JS
5	Отбор 12 кг порошка А	МЕНЬШЕ	Отобрано слишком мало порошка А	Ошибка оператора при взвешивании	Цветовая спецификация не будет выполнена	Техническая проверка весового оборудования через каждые 6 мес. Еженедельная проверка взвешивания	-	Обратить внимание операторов на необходимость соблюдения точности при взвешивания	JS
6	Смеситель	ДРУГОЙ, ЧЕМ	В смеситель помещено другое вещество	Ошибка оператора	-	Применять только один смеситель	-	Рассмотреть порядок использования дополнительных смесителей (при необходимости)	ВК

Окончание таблицы В.2

Заголовок исследования: ПРОЦЕДУРЫ								Лист 2 из 2
Заголовок процедуры: НЕБОЛЬШОЕ СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО КОМПОНЕНТА Х						Пересмотр (номер):		Дата:
Состав группы: ВК, JS, LE, РА								Дата заседания:
Рассматриваемая часть:				Инструкция 1: Взять 12 кг порошка А
Порядковый номер	Элемент	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины отклонения	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
7	Добавка отвердителя	НЕТ	Отвердитель не добавлен	Ошибка оператора	Заключительная смесь не будет соответствовать требованиям ТУ. Финансовая потеря	Оператор должен подписывать журнал, подтверждающий, что отвердитель добавлен. Контроль	-	Провести анализ необходимости дополнительных гарантий	ВК
8	Добавка отвердителя	ТАКЖЕ, КАК	Вместе с отвердителем добавлен другой материал	Отвердитель загрязнен примесями	Смесь не пригодна к употреблению	Обеспечение гарантий качества от поставщика. Выборочные испытания для всех поставок	-	-	-
9	Добавка отвердителя	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Вместо отвердителя добавлено другое вещество	-	Смесь не пригодна к употреблению	Проверки оператором выделения отвердителя	При идентификации мешков возможность их перепутать уменьшается	Провести анализ закупок	JS
10	Добавка 0,5 кг отвердителя	БОЛЬШЕ	Добавлено много отвердителя	Ошибка при взвешивании. Ошибка оператора	Компонент будет слишком ломок	Процедуры взвешивания. Контроль механизма взвешивания через каждые 6 мес. Еженедельная проверка	Некоторые гарантии не являются адекватными	Выборочная проверка поставки	JS
11	Добавка 0,5 кг отвердителя	МЕНЬШЕ	Добавлено мало отвердителя	Ошибка при взвешивании. Ошибка оператора	Смесь не будет соответствовать установленным требованиям. Финансовая потеря	Процедуры взвешивания. Контроль механизма взвешивания через каждые 6 мес. Еженедельная проверка	Некоторые гарантии не являются адекватными	Выборочная проверка поставки	JS

В.3 Автоматическая система защиты поезда

Данный пример демонстрирует исследования HAZOP системы автоматической защиты поезда в целом и иллюстрирует некоторые положения настоящего стандарта. Пример состоит из двух частей:

- краткого описания системы с помощью ее структурной схемы;

- выборки HAZOP некоторых рабочих таблиц с использованием частичного способа регистрации (таблица В.3).

Необходимо отметить, что используемая в данном примере схема системы имеет ограниченный уровень деталировки. Схема системы и выборка рабочих таблиц HAZOP приведены только для иллюстрации.

В.3.1 Применение HAZOP

В.3.1.1 Цель системы

HAZOP направлен на исследование системы автоматической защиты (АТР) поезда, которая используется в поездах метро и некоторых других поездах. Система АТР контролирует скорость движения поезда, сравнивает его с установленной безопасной скоростью движения и автоматически инициирует критическое торможение при превышении допустимого значения. На всех системах АТР на поезде и полосе отчуждения имеется оборудование, посредством которого информация с полосы отчуждения передается на поезд.

В.3.1.2 Описание системы АТР

На поезде установлена одна или большее количество антенн, которые получают сигналы с оборудования, установленного на полосе отчуждения, дающего информацию относительно безопасных скоростей или пунктов остановки. Эта информация проходит обработку перед поступлением в программируемую электронную систему. Другой главный вход в программную электронную систему - вход от тахометров или других средств измерения фактической скорости движения поезда. Главный выход программной электронной системы - сигнал на реле безопасности, управляющее чрезвычайным тормозом. На рисунке В.2 изображена упрощенная блок-схема системы.

Таблица В.3 - Пример рабочей таблицы HAZOP для автоматической системы защиты поезда

Заголовок исследования: АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ПОЕЗДА								Лист 1 из 2
Ссылка на рисунок N: БЛОК-СХЕМА СИСТЕМЫ					Пересмотр (номер) 1			Дата:
Состав группы: DJ, JB, ВА								Дата заседания:
Рассматриваемая часть: ВХОД ОТ ОБОРУДОВАНИЯ ПОЛОСЫ ОТЧУЖДЕНИЯ
Цель проекта: ОБЕСПЕЧИТЬ ПОДАЧУ К PES ЧЕРЕЗ АНТЕННЫ ИНФОРМАЦИИ О БЕЗОПАСНЫХ СКОРОСТЯХ И ПУНКТАХ ОСТАНОВКИ
Порядковый номер	Элемент	Характеристика элемента	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
1	Входной сигнал	Амплитуда	НЕТ	Нет сигнала	Отказ передатчика	Рассмотрены в отдельном исследовании HAZOP оборудования полосы отчуждения		-	Рассмотреть результаты исследования оборудования полосы отчуждения	DJ
2	Входной сигнал	Амплитуда	БОЛЬШЕ	Амплитуда сигнала больше, чем установлена в проекте	Передатчик установлен слишком близко к рельсу	Может быть повреждено оборудование	Проверки, выполняемые в процессе установки оборудования	-	Проводить проверку оборудования в процессе его установки	DJ
3	Входной сигнал	Амплитуда	МЕНЬШЕ	Амплитуда сигнала меньше, чем установлена в проекте	Передатчик установлен слишком далеко от рельса	Сигнал может быть не принят	Проверки, выполняемые в процессе установки оборудования	-	Проводить проверку оборудования в процессе его установки	DJ
4	Входной сигнал	Частота	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Обнаружена другая частота сигнала	Получение сигнала со смежной дорожки	На процессор передано неправильное значение	-	-	Обеспечить защиту от сигнала со смежной дорожки	DJ
5	Антенна	Расположение	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Антенна установлена в неправильное положение	Отказ установок	Возможно прикасание антенны к рельсам и ее разрушение	Кабель должен обеспечивать дополнительную защиту	-	Обеспечить защиту антенны от прикасания к рельсам	JB
6	Антенна	Напряжение	БОЛЬШЕ	Напряжение большее, чем ожидалось	Антенна касается рельса под напряжением	Антенна и другое оборудование попадают под напряжение	-	-	Проверить, имеется ли защита от прикасания антенны к рельсу	DJ
7	Антенна	Сигнал выхода	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Передан другой сигнал	Прием сигналов со смежного кабеля	Неправильный сигнал может привести к неверным действиям системы	-	-	Наличие адекватной защиты от передающего кабеля	JB

Окончание таблицы В.3

Заголовок исследования: АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ПОЕЗДА								Лист 2 из 2
Ссылка на рисунок N: БЛОК-СХЕМА СИСТЕМЫ					Пересмотр (номер) 1			Дата:
Состав группы: DJ, JB, ВА								Дата заседания:
Рассматриваемая часть: ВХОД ОТ ОБОРУДОВАНИЯ ПОЛОСЫ ОТЧУЖДЕНИЯ
Цель проекта: ОБЕСПЕЧИТЬ ПОДАЧУ К PES ЧЕРЕЗ АНТЕННЫ ИНФОРМАЦИИ О БЕЗОПАСНЫХ СКОРОСТЯХ И ПУНКТАХ ОСТАНОВКИ
Порядковый номер	Элемент	Характеристика элемента	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
8	Тахометр	Скорость движения	НЕТ	Обнаружена неправильная скорость движения	Внезапная блокировка колес	На тахометре может быть показание нулевой скорости движения	-	-	Проверить защиту от внезапной блокировки колес	DJ
9	Тахометр	Скорость движения	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Обнаружена неправильная скорость движения	Внезапный запуск блокированных колес дает неверный сигнал	Тахометр показывает неправильную скорость движения	-	-	Проверить защиту от неверных показаний скорости движения	ВА
10	Тахометр	Скорость движения	ТАК ЖЕ, КАК	Указано много скоростей	Внезапные изменения в выходе, вызванные вращением колеса	Может вызвать действие, основанное на неправильной скорости движения	-	-	Проанализировать возможность появления этого отказа на практике	ВА
11	Тахометр	Выходное напряжение	НЕТ	Нет выхода	Тахометр блокирован	На тахометре может быть показание нулевой скорости движения	-	-	Проанализировать возможность появления этого отказа на практике	DJ
12	Тахометр	Выходной сигнал	ТАК ЖЕ, КАК	Выходной сигнал смазан	Наложены другие сигналы	На тахометре может быть показание нулевой скорости движения	-	-	Проанализировать возможность появления этого отказа на практике	ВА

В.4 Пример применения HAZOP для планирования действий в чрезвычайных ситуациях

Организация предполагает возможность возникновения некоторых критических ситуаций. Эти критические ситуации могут быть различными: от бытовых ситуаций до угрозы взрыва бомбы. Правильность планирования таких ситуаций может быть проверена путем репетиции, но репетиции не могут охватить все возможные ситуации.

Исследования HAZOP предлагают относительно недорогой путь идентификации многих неточностей, которые могут быть в плане действий в случае чрезвычайных ситуаций, как дополнение опыта, полученного в результате относительно редких репетиций или еще более редких фактических критических положений.

На изолированной нефтегазовой платформе должны быть предусмотрены эффективные меры для эвакуации и спасения людей в случае инцидентов, потенциально угрожающих жизни. Эти меры должны гарантировать, что персонал будет быстро приведен в готовность при возникновении ситуации, быстро доберется до безопасного места сбора, будет эвакуирован с платформы управляемым способом (на вертолете или спасательной шлюпке) и затем доставлен в безопасное место. Эффективные меры по эвакуации и спасению людей являются существенной частью изолированной системы. Такие меры состоят из следующих стадий:

a) подача сигнала общей тревоги GRA автоматическими приборами или вручную оператором;

b) передача сообщения о ситуации на локальное резервное судно и на береговые чрезвычайные пункты спасения;

c) помощь персонала, помогающего добраться до точки сбора;

d) перемещение на пункт сбора;

e) облачение в защитные средства выживания;

f) подготовка к покиданию опасной платформы, которая инициализируется администратором изолированной системы или его представителем;

g) выход, который включает путь персонала от места сбора до мест начала эвакуации;

h) эвакуация обычно на вертолете или на спасательных шлюпках;

i) выход в море вплавь, если необходимые средства эвакуации недоступны;

j) спасение персонала, находящегося в спасательной шлюпке и непосредственно в море, и доставка в безопасное место.

В таблице В.4 представлен пример рабочей таблицы HAZOP для чрезвычайного планирования.

Таблица В.4 - Пример рабочей таблицы HAZOP для планирования действий в чрезвычайных итуациях

Рассматриваемая часть: СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
Цель проекта: ПОДАЧА СИГНАЛА ОБЩЕЙ ТРЕВОГИ GPA
Элементы:		Входы:		ИНИЦИИРОВАНИЕ СИГНАЛА; ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Персонал:		Источники: ВСЕ ИСТОЧНИКИ СИГНАЛА
		Адресаты: ВЕСЬ ПЕРСОНАЛ НА ПЛАТФОРМЕ
Порядковый номер	Элемент	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины отклонения	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
1	Подача сигнала GPA и электрической энергии	НЕТ	Нет входов	1) Приборы или персонал не подают сигнал GPA	Ошибки аварийного персонала	-	Маловероятно	-
				2) Персонал пытается подать сигнал GPA, но сигнала нет	То же	-	То же
				3) Нет электрической энергии	"	Дублирование отказоустойчивой логики включения сигнала.	Возможно	-
						Установка источника бесперебойного питания	То же	-
2	Подача сигнала GPА и электрической энергии	БОЛЬШЕ	Большее количество входов	1) Ложная тревога	Персонал излишне напряжен	-	Возможно	Включение сигнала должно обеспечиваться двумя кнопками (выключателями)
				2) Тревога с целью озорства	То же	Соблюдение дисциплин и правил	Маловероятно	-
3	Входы	БОЛЬШЕ	Большее количество входов	Большее количество электрической энергии	Повреждение сигнальной системы	Выделенное защищенное электропитание	Маловероятно	-
4	Входы	МЕНЬШЕ	Меньшее количество включений	Импульс включения достигает только некоторых источников сигнала	Не весь персонал приведен в готовность	Регистрация стандартных сигналов	-	-
5	Входы	МЕНЬШЕ	Меньше электрической энергии	Потеря мощности электропитания	Не включаются сигналы тревоги	Выделенное электропитание	Маловероятно	-
6	Входы	ТАК ЖЕ, КАК	Действие, аналогичное включению	Включение сигнала вызывает другие последствия	-	Ситуация невозможна при наличии выделенной встроенной схемы	-	-
7	Входы	ТАК ЖЕ, КАК	Подача электрической энергии другого качества	Нарушение качества электрической энергии, например, скачки напряжения	Возможно повреждение сигнальной системы	Закрытая схема передачи сигнала	-	-
8	Входы	ЧАСТЬ	Часть входов	Есть сигнал, но нет энергии или есть энергия, но нет сигнала	Персонал не приведен в готовность	-	См. пункт 4	-
9	Входы	ЗАМЕНА	Замена входов. Замена электрической энергии	Неверное включение сигнала. Неверное конструктивное решение	-	-	Система не включает звуковой сигнал "отбой"	Разработать систему звукового сигнала "отбой"
10	Входы	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Другие входы	Много причин	Зависят от входов	Ситуация маловероятна при наличии выделенных защищенных схем	Возможно необходима специальная система проверки	Рассмотреть возможность проведения специальной проверки
11	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	НЕТ	Не прозвучал сигнал тревоги	Отказ звукового оборудования. Повреждение кабеля	Персонал не приведен в готовность	Наличие дублирующих способов покидания опасной платформы, резервных кабелей, источников питания, динамиков	Маловероятно	Нет
12	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	БОЛЬШЕ	Большая мощность сигналов	Слишком мощное звуковое оборудование	Персонал может получить повреждение слуха	Установка звукового оборудования, соответствующего установленным требованиям к допустимым уровням звуковой мощности	-	Нет
13	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	МЕНЬШЕ	Меньшая мощность сигналов	Слишком слабое звучание сигнала	Не весь персонал приведен в готовность	-	-	Сигнал должен быть не менее чем на 15 дБ выше фона
14	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ТАК ЖЕ, КАК	Передается сигнал, похожий на сигнал тревоги	Искажение сигнала тревоги шумами	Персоналу не ясен сигнал	-	-	Рассмотреть необходимость акустического анализа
15	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ЧАСТЬ	Передается часть сигнала	Есть сигнал, но он неадекватный	Персонал не получает сигнала тревоги	-	-	-
16	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ЗАМЕНА	Передается противоположный сигнал	-	-	-	-	-
17	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Передается сигнал GPA	Ошибочное включение сигнала подготовки к покиданию опасной платформы	Замешательство среди персонала. Люди могут покинуть платформу по ошибке	-	-	Сигнал подготовки к покиданию опасной платформы должен звучать только после сигнала GPA
18	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ПРЕЖДЕ, ЧЕМ	Сигнал GPA передается и звучит слишком рано	Сигнал GPA включается прежде, чем этого требует ситуация	Ненужная тревога и нарушение работы	-	-	Установка четких рекомендаций для персонала платформы
19	Действия по передаче сигнала тревоги персоналу	ПОЗЖЕ, ЧЕМ	Сигнал GPA передается и звучит слишком поздно	Сигнал GPA включается позже, чем этого требует ситуация	Часть персонала может оказаться в ловушке или использовать менее желательный маршрут эвакуации	-	-	Установка четких рекомендаций для персонала

В.5 Система управления пьезоклапаном

Система управления пьезоклапаном изображена на рисунке В.3. Когда на элемент пьезоклапана подают напряжение, он удлиняется. Пьезоклапан под напряжением закрыт, а в противном случае - открыт. Если элемент не теряет заряд, состояние клапана сохраняется.

Система управления пьезоклапаном предназначена для распыления огнеопасной и взрывчатой жидкости в реактивном двигателе судна.

В этом примере приведено исследование HAZOP электронного модуля управления пьезоклапаном.

Пьезоклапан может находиться в двух состояниях: закрытом состоянии 1 и открытом состоянии 2.

Электрическое напряжение от конденсатора С_1 подается через транзистор T_1 на конденсатор С_2 и через провод - на пьезоклапан для его закрывания. В этом случае транзисторы T_2 и T_3 закрыты (высокое сопротивление).

Конденсатор С_2 разряжается через транзистор Т_2, чтобы клапан открылся. Чтобы предотвратить асимметричную зарядку пьезоклапана, например механическим или тепловым напряжением, подключают нулевой потенциал транзистора T_4 к заземлению.

Экранирование кабеля предотвращает влияние электромагнитных полей на клапан.

Описание состояния 1: клапан закрыт.

Рассматриваемая часть: кабель от AC/DC преобразователя и от конденсатора С_1 через транзистор T_1, диод D_1, конденсатор С_2 к стороне высокого потенциала клапана и от стороны нулевого потенциала клапана через транзистор T_4 и резистор R к заземлению.

Описание состояния 2: клапан открыт.

Рассматриваемая часть: кабель от стороны высокого потенциала клапана через транзистор Т_3, диод D_3 и резистор R к заземлению.

Цели проекта описаны в таблице В.5.1. Рабочая таблица HAZOP для диагностики системы управления пьезоклапаном приведена в таблице В.5.2.

Таблица В.5.1 - Цели проекта

Вход	Действие	Источник	Адресат
Состояние 1: клапан закрыт
1 Конденсатор С, заряжен	1 Заряд передается через транзистор T_1, диод D_1 и конденсатор С_2	Конденсатор С_1, и преобразователь	1 Напряжение на стороне высокого потенциала клапана
Характеристики: напряжение; емкость	2 Заряд передается через транзистор Т_4 и резистор R на землю	Сторона нулевого потенциала клапана	2 Сторона нулевого потенциала клапана к заземлению
2 Сигналы управления к транзисторам T_1, Т_3 и Т_4	3 Управление транзисторами Т_1 и Т_4	Сигнал с контроллера	Транзисторы T_1, T_3 и Т_4
	4 Отключение транзистора T_2
	5 Защита от перегрузки транзистора Т_3
	6 Изменение потока через диод D_2	Сторона высокого потенциала клапана	Перезарядка конденсатора C_2
Состояние 2: клапан открыт
1 Сторона высокого потенциала клапана	1 Отключение конденсатора С_1 и преобразователя через транзистор Т_1	Сторона высокого потенциала клапана и конденсатора С_2	Заземление
Характеристики: напряжение; емкость	2 Передача заряда через резистор D_2 и транзистор Т_2
	3 Передача заряда через диоды D_3, D_4 и резистор R
2 Сигналы управления к транзисторам Т_1, Т_2 и Т_4	4 Изоляция стороны нулевого потенциала клапана через транзистор T_4	Сигналы с контроллера	Транзисторы T_1, Т_2 и Т_4

Таблица В.5.2 - Пример рабочей таблицы HAZOP для диагностики пьезосистемы управления лапаном

Заголовок исследования: СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗОКЛАПАНОМ							Лист 1 из 2
Рисунок N				Пересмотр (номер):			Дата:
Состав группы: ИНЖЕНЕР ПО РАЗРАБОТКЕ, СИСТЕМНЫЙ ИНЖЕНЕР, РУКОВОДИТЕЛЬ ПО КАЧЕСТВУ							Дата заседания:	04.11.97
Рассматриваемая часть:		Состояние 1: КЛАПАН ЗАКРЫТ
Цель проекта: ПЕРЕДАТЬ ОПРЕДЕЛЕННОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА НА ПЬЕЗОПРИВОД ГОЛОВОК, ЧТОБЫ КЛАПАН ЗАКРЫЛСЯ В ОПРЕДЕЛЕННОЕ ВРЕМЯ
Элемент	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
Вход: Заряд в конденсаторе С_1	НЕТ	Нет напряжения в системе, поэтому включение не происходит	Отключение питания. Отказ преобразователя АС/ДС. Отказ конденсатора С_1. Транзистор Т_1 постоянно закрыт. Транзистор Т_2 постоянно открыт. Дефект транзистора Т_1. Отказ диодов D_1, D_3: - в диоде D_1 разрыв цепи; - диод D_3 закорочен через диод D_4 к стороне нулевого потенциала пьезоклапана или через резистор R на землю. Отказ конденсатора С_2. Обрыв проводов. Отказ транзистора Т_4. Отказ резистора R. Отказ транзистора Т_3	Нет потока через конденсатор С_2 в пьезоклапан. Клапан не закрывается (постоянно открыт). Реактивный материал попадает внутрь судна	Нет	Неприемлемая ситуация. Требуется изменение проекта	Тревога высокого уровня. Регулярные испытания, проверки	Дж.Смит

Окончание таблицы В.5.2

Заголовок исследования: СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗОКЛАПАНОМ							Лист 2 из 2
Рисунок N				Пересмотр (номер):			Дата:
Состав группы: ИНЖЕНЕР ПО РАЗРАБОТКЕ, СИСТЕМНЫЙ ИНЖЕНЕР, РУКОВОДИТЕЛЬ ПО КАЧЕСТВУ							Дата заседания: 04.11.97
Рассматриваемая часть: СОСТОЯНИЕ 1: КЛАПАН ЗАКРЫТ
Цель проекта: ПЕРЕДАТЬ ОПРЕДЕЛЕННОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА НА ПЬЕЗОПРИВОД ГОЛОВОК, ЧТОБЫ КЛАПАН ЗАКРЫЛСЯ В ОПРЕДЕЛЕННОЕ ВРЕМЯ
Элемент	Управляющее слово	Отклонение	Возможные причины	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
Вход: Заряд в конденсаторе С_1	БОЛЬШЕ	Большее количество заряда, чем определено	Заряд в конденсаторе С_2 слишком высокий. Дефект преобразователя. Транзистор Т_1 не закрывается вовремя. Отказ конденсатора С_2. Преобразователь AC/DC поставляет слишком высокое напряжение. Транзистор Т_1 не закрывается вовремя. Дефект защиты транзистора Т_3	Пьезоклапан закрывается раньше, чем необходимо. Повреждение пьезоклапана	Измерение тока позволяет идентифицировать слишком высокое значение. Пьезоклапан разряжается транзистором Т_3.	Неприемлемая ситуация	Рассмотреть вариант тревоги высокого уровня	Питер Петерсон
	МЕНЬШЕ	Меньшее количество заряда, чем необходимо	Недостаточная емкость конденсатора С_1. Повреждены изоляция, кабель, заряд исчезает. Транзистор Т_1 закрывается слишком рано. Транзистор Т_2 частично открыт	Недостаточный заряд в конденсаторе С_2. Клапан закрывается позже, чем необходимо	Нет	Неприемлемая ситуация	Подать сигнал тревоги	Дж.Смит
	ТАКЖЕ, КАК	Открыты оба транзистора Т_1 и Т_2	Недостаточный заряд конденсатора С_2. Клапан не закрылся. Реактивный материал попадает внутрь судна. Горючее попадает в двигатель не в нужный момент	Безостановочная химическая реакция	Нет	Приемлемы незначительные отклонения в зарядке конденсатора	Определение границ приемлемых отклонений	Дж.Смит

В.6 Испаритель нефти

Схема испарителя изображена на рисунке В.4

Испаритель нефти состоит из печи, содержащей змеевик и горелку, на которую подается природный газ.

Нефть поступает в змеевик, испаряется и покидает катушку в виде перегретого пара.

Природный газ в горелке смешивается с внешним воздухом и горит. Газы сгорания выводятся через стек.

Нефтяной поток управляется системой, которая включает: клапан управления потоком FCV, элемент потока FE, который измеряет поток нефти; контроллер потока FC и сигнал низкого потока FAL, который включается, если нефтяной поток уменьшается ниже заданного уровня.

Поток природного газа проходит через автоматический клапан снижения давления РRV на главный клапан горелки TCV и клапан PV. Главный клапан управления горелкой приводится в действие температурным контроллером ТС, который получает сигнал от температурного элемента ТЕ, измеряющего температуру нефтяного пара.

Выключатель высокого давления PSHH нa линии природного газа перекрывает главный клапан горелки TCV, если давление газа слишком высокое. На выходе выпаренной нефти установлен высокотемпературный выключатель TSH для перекрывания главного клапана управления горелкой TCV, если температура нефти выше максимально установленного значения. Кроме того, имеется устройство датчика пламени, которое закрывает оба газовых клапана выхода пламени.

В таблице В.6 представлена рабочая таблица HAZOP для исследования испарителя нефти.

Таблица В.6 - Пример рабочей таблицы HAZOP для испарителя нефти

Заголовок исследования: НЕФТЯНОЙ ИСПАРИТЕЛЬ
Рисунок N:					Пересмотр (номер):			Дата:
Состав группы: MG, NE, DH, EK, LB								Дата заседания:
Рассматриваемая часть: ЗМЕЕВИК ИСПАРИТЕЛЯ ОТ ВХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ ПОДАЧИ НЕФТИ (ДО ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКА) ДО МЕСТА ВЫХОДА ПАРА (ПОСЛЕ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ)						Цель проекта: ВХОДЫ: НЕФТЯНОЙ ПОТОК, НАГРЕТЫЙ ПЕЧЬЮ Действия: ИСПАРЕНИЕ, НАГРЕВ И ПОДАЧА НЕФТЯНОГО ПАРА НА ПРОЦЕСС
Порядковый номер	Управляющее слово	Элемент	Отклонение	Возможные причины отклонения	Последствия	Существующие меры безопасности	Примечание	Требуемые действия	Фамилия ответственного за выполнение действий
1	НЕТ	Поток нефти	Нет потока нефти	Отказ поставки нефти. Клапан управления потоком РСV закрыт	Змеевик испарителя перегревается и может отказать	Сигнал низкого потока FAL. Высокотемпературное реле TSH	Безопасность зависит от быстроты реакции оператора	Рассмотреть возможность использования элемента FE для перекрывания главного клапана горелки	LB
				Закупоривание змеевика. Блокировка нисходящего потока испарителя	Закипание нефти в испарителе. Возможное перегревание и закоксовывание змеевика	Сигнал низкого потока FAL. Высокотемпературное реле TSH	-	Проверить, являются ли меры безопасности адекватными и легко ли очистить змеевик	NE
2	НЕТ	Нагревание	Нет нагрева	Пламя вне печи	Невыпаренная жидкая нефть подается на процесс	-	-	Исследовать воздействие жидкой нефти на процесс. Обеспечить остановку печи по сигналу выходящего пламени с закрытым FCV. Обеспечить подачу сигнала при низкой температуре нефти на выходе	DH
3	БОЛЬШЕ	Поток нефти больше, чем необходимо	Количество тепла в печи больше, чем необходимо	Нефть поступает с более высоким давлением. Отказ контроллера потока FC. Неправильно выбрана точка размещения FC	Возможна перегрузка испарителя, приводящая к недостаточному нагреванию потока нефти (см. пункт 6)	Нет	-	Проверить способность FCV управлять потоком нефти с более высоким давлением. Обеспечить подачу сигнала при низкой температуре нефти на выходе	MG
4	БОЛЬШЕ	Нагрев	Количество тепла в печи больше, чем необходимо	Температура в печи слишком высокая	Змеевик испарителя перегревается: возможно коксование нефти; закупорка змеевика	Высокотемпературный выключатель TSH закрывает главный клапан горелки TCV	-	Проанализировать безопасность управления потоком газа	ЕК
					Нефтяной пар подается при слишком высокой температуре	Высокотемпературный выключатель TSH закрывает главный клапан горелки TCV	-	Проверить воздействие высокой температуры пара на процесс	DH
5	МЕНЬШЕ	Поток нефти	Количество нефти меньше, чем необходимо	Низкое давление потока	См. пункт 4	См. пункт 1	Адекватная безопасность	-	DН
6	МЕНЬШЕ	Нагрев	Количество тепла меньше, чем необходимо	Низкая производительность печи	Возможно нарушение процесса выпаривания нефти или перегревание нефти. Нефть с низкой температурой поставляется на обработку	Нет	Исследовать возможность возникновения ситуации	Проверить воздействие невыпаренной нефти или нефти с низкой температурой нагрева на процесс.	DН
								Рассмотреть необходимость подачи сигнала при низкой температуре нефти на выходе	ЕК
7	ТАКЖЕ, КАК	Нефть	Вещество, аналогичное нефти	Примеси в нефти, например: вода; сухое вещество; нелетучие, едкие вещества или непостоянный состав нефти	Быстрое кипение воды может выдавить жидкую нефть. Возможна частичная или полная закупорка змеевика (см. пункт 1), образование углеродистого слоя, коррозия и протечка (см. пункт 11)	-	-	Проверить содержание воды в нефти.	DH
								Проверить наличие примесей	DH
8	ЗАМЕНА	Поток нефти	Обратный поток	Отсутствие подачи нефти может вызвать обратный поток нефтяного пара из процесса в змеевик и систему подачи нефти	Возможно перегревание системы. Повреждение устройства подачи нефти	-	-	Анализ и исследование установки, обеспечивающей предотвращение обратного потока	DH
9	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Нефть	Другое вещество (не нефть)	Другое вещество подано в испаритель	Зависят от свойств вещества	Управление входами снизу вверх	-	Проверить, является ли средство управления адекватным	ЕК
10	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Испаритель	Возможен взрыв в печи	Воспламенение смеси природного газа и воздуха	Разрушение испарителя. Сильный пожар	Блокировка печи	Гарантии не могут быть адекватными	Рассмотреть возможность установки клапана выключателя нагревания. Анализ возможностей сохранения печи и предотвращения взрыва	NE
11	ДРУГОЙ, ЧЕМ	Поток нефти	Поток нефти не поступает к входному отверстию процесса	Утечка нефти. Отказ змеевика	Большой пожар в печи, вызванный поступлением нефти и обратным потоком нефтяного пара. Эмиссия паров и дыма. Возможно разрушение камеры сгорания	-	-	Рассмотреть возможность установки клапана выключателя нагревания. Обеспечить аварийную очистку печи. Рассмотреть возможность установки сигнала высокой температуры и реле закрытия клапана. Обеспечить контроль состояния змеевика	NE