Re: SIL به چه معناست؟

Re: SIL به چه معناست؟

1) مقدمه

استاندارد 1910.119 29‍CFR كه توسط اداره ی ايمنی و بهداشت آمريكا OSHA ارائه شده است مربوط به «مديريت ايمني فرايند» يا PSM  مي باشد. اين استاندارد از 14 بخش اصلي تشكيل شده است كه دومين بخش آن مربوط به “آناليز خطرات فرايند ” يا PHA‌ مي باشد. طبق تعريف استاندارد فوق در فاز PHA، خطرات فرآيند با استفاده از تكنيک يا تكنيک هايي شناسايی، ارزيابی و ارزشيابی مي شوند و براي اين خطرات اقدامات كنترلي پيشنهاد مي شود. همچنين اين استاندارد استفاده از تكنيک هایی مثل HazOp , FMEA ,FTA , What if / check list و يا هر تكنيک ديگري را براساس شرايط، اندازه، پيچيدگی و ميزان نوآوري موجود در فرايند پيشنهاد می كند.

به طور معمول انجام PHA شامل سه بخش زير مي باشد :

1. شناسايي خطر
2. آناليز خطر
3. ارزيابي ريسک

در واقع پس از اينكه خطرات در روشي مثل Hazop يا what If? شناسايي شدند (شناسايي خطر) و دلايل و پيامدهای آن نيز تعيين شدند (آناليز خطر) در مرحله ي بعد مي بايست اين خطرات مورد ارزيابي ريسك قرار بگيرند تا براساس معيار هاي سازماني، قانوني، ايمني، بهداشتي ،زيست محيطي و اقتصادی و غیره تا حدي كه از لحاظ منطقي قابل اجراست كاهش پيدا كنند.

«آناليز لايه هاي حفاظتی» يک روش نيمه كمي ارزيابي ريسک مي باشد كه براي آناليز ميزان مؤثر بودن لايه هاي حفاظتي مستقل (IPL) موجود در فرايند در برابر خطرات شناسايي شده، مورد استفاده قرار مي گيرد و در صورت مؤثر نبودن اين IPL ها، لايه های حفاظتی مستقل جديد و ميزان قابليت اطمينان آن را مشخص مي كند . لايه هاي حفاظتي گروهي از تجهيزات و / يا كنترل هاي اداري مي باشند كه در صورت بروز شرايط غيرعادي در فرايند، كه مي توانند منجر به آشفته شدن فرايند و بروز حادثه شوند، اقدامات مشخصي را انجام دهند. گروهي از لايه هاي حفاظتي كه داراي خصوصيات زير مي باشند به عنوان لايه هاي حفاظتي مستقل (IPL) شناخته مي شوند:

• قابليت دسترسي: در صورت آشفته شدن فرايند در دسترس باشند
• ويژه بودن: براي جلوگيري و يا كاهش يك پيامد نامطلوب مشخص طراحي شده باشد (براي سناريوهايي كه منجر به علت هاي يكساني مي شوند مي توان از يك IPL استفاده كرد)
• استقلال: رخداد رويداد اوليه و عملکرد ديگر لايه هاي حفاظتي در كاركرد آن تاثيري نداشته باشد
• قابليت اطمينان: كاري كه براي آن طراحي شده است را به صورت درست انجام دهد
• قابليت بازرسي: IPL ها مي بايست در دوره هاي مختلف مورد بازرسي و صحه گذاري قرار گيرند.

استاندارد IEC 61511 مربوط به ايمني عملكردي تجهيزات الكتريكي / الكترونيكي / الكترونيكيِ قابل برنامه ريزي در صنايع فرايندي مي باشد. ترتيب لايه هاي حفاظتي مستقل (IPL) فرايند بر طبق اين استاندارد، در شكل 1 نشان داده شده است :

شكل 1) لايه هاي حفاظتي مستقل (IPL) اين شكل نشان مي دهد

اولين و ساده ترين گام براي كنترل ريسک، «طراحي فرايند» به صورت ايمن مي باشد كه اين امر توسط طراحي هاي ذاتاً ايمن تر حصول پيدا مي كند. گاهي اوقات طراحي اوليه فرايند به گونه ايست كه نمي تواند جلوي پيشرفت سناريوي حادثه را بگيرد، در اين حالت بر طبق مدل پنير سوئيسي حادثه، انرژي لازم براي وقوع حادثه از اولين لايه حفاظتی عبور كرده که مي بايست برای جلوگیری از ایجاد حادثه و یا کاهش اثرات آن، توسط لايه هاي حفاظتي ديگري كنترل شود.لايه ي حفاظتي مستقل بعدي تجهيزات و كنترل هايي هستند كه همواره فرايند را مورد پايش و كنترل قرار مي دهند.

لوپ هاي كنترل كه در گروه BPCS ها قرار دارند، آلارم ها، نظارت هاي اپراتور بر فرايند و دستورالعمل هاي عملياتي نمونه اي از اين IPL ها مي باشند. در صورتي كه با وجود اين IPL ها خطر همچنان وجود داشته باشد مي بايست از IPL‌ هايي استفاده كرد كه جلوي پيشرفت سناريوي حادثه را بگيرند.

اين IPL ها شامل: آلارم هاي حياتي ، سيستم هاي ابزار دقيق ايمني يا SIS و سيستم هاي حفاظتي مكانيكي مي شوند.

SIS ها تجهيزات و سيستم هايي مي باشند كه همواره فرايند را مورد پايش و كنترل قرار مي دهند و در صورتي كه تغييري غير معمول در پارامترهاي فرايندي ايجاد شود، آنرا شناسايي كرده و به حالت ايمن هدايت مي كنند.همچنين در صورتي كه اين IPL ها نيز نتوانستند جلوي گسترش اثرات ناشي از رويداد اوليه را بگيرند ، مي بايست از IPL هاي ديگري كه مي توانند اين اثرات را كاهش دهند استفاده شود؛ Relief valves ، safety valves ، dikes از اين گروه IPL ها مي باشند.

در پايان در صورتي كه اين IPL ها نتوانستند جلوي بروز حادثه را بگيرند و يا اينكه اثرات آن را تا حد مشخصي كاهش دهند، كنترل ريسک وارد مرحله ی « واكنش اضطراري كارخانه » مي شود و در صورتي كه اثرات حادثه، محيط زيست خارج از كارخانه را نيز شامل شود مي بايست طرح « واكنش اضطراري جامعه » برنامه ريزي شود تا جلوي صدمات و خسارات بيشتر گرفته شود. ترتيب استفاده از اين لايه هاي حفاظتي به عنوان “پياز LOPA” نيز شناخته مي شوند كه در شكل 2 نشان داده شده است. بديهي است، در صورتي كه همه ي اين لايه هاي حفاظتي براي سناريوهاي حادثه ي شناسايي شده، مورد استفاده قرار گيرند، از لحاظ منطقي، اقتصادي و ايمني غير قابل قبول مي باشد، بدين جهت استاندارد IEC 61511 روش LOPA را معرفي كرده تا خطر براساس شدت و احتمال وقوع آن و به طور سيستماتيك كنترل شود.

در واقع LOPA يک راه حل اقتصادي است تا بتوان سطح ريسك موجود را تا حد قابل قبول كاهش داده و در نهايت ريسك باقيمانده¹ رانيز پذيرفت. همچنين اين نكته را بايد در نظر گرفت كه ريسك هايي كه به عنوان ريسك باقيمانده شناخته مي شوند، مي بايست همواره مورد پايش قرار گرفته تا از قابل تحمل بودن آنها در دوره هاي مختلف اطمينان حاصل شود .همانطور كه قبلاً نيزبه SIS ها اشاره شد، آنها تجهيزات و وسايلي هستند كه در صورتي كه فرايند از حالت نرمال خارج شود، آنرا به حالت ايمن هدايت مي كنند. به عملياتي كه SIS ها انجام مي دهند تا فرايند به حالت ايمن برود SIF ² گفته مي شود، در واقع SIF به مجموعه اي از اقدامات براي هدايت فرايند به حالت ايمن گفته مي شود.

عملكرد SIF ها با معيار «سطح یکپارچگی ايمنی» يا SIL سنجيده مي شود. SIL يك معيار قابليت اطمينان مي باشد كه برحسب احتمال شكست در عملكرد يك SIF ، درست در زماني كه فرايند در شرايط غير نرمال مي باشد و وجود آن مورد نياز است ، تعريف مي شود. به اين احتمال «احتمال شكست در زمان مورد نياز» يا PFD گفته مي شود. استاندارد، SIL ها را به 4 سطح تقسيم بندي ميكند. اين سطوح SIL شامل SIL1, SIL2, SIL3, SIL4 مي باشد. هرچه سطح SIL بالاتر باشد ، احتمال شكست در زمان مورد نياز (PFD ) براي يك SIF پائين تر آمده و نشان دهنده ي در دسترس بودن بيشتر آن SIF مي باشد؛ كه البته طبيعتآً براي اينكار مي بايست هزينه بيشتري نيز صرف شود.

ترتيب سطوح مختلف SIL برحسب PFD در جدول 1-1 آورده شده است. به عنوان مثال در صورتي كه سطح SIL1 براي يك SIF تعيين شود، آن SIF مي بايست داراي PFD بين 0.1 تا 0.01 باشد، يعني در صورتي كه PFD يک SIF برابر 0.1 باشد احتمال شكست در عملكرد SIF درست در زماني كه به آن نياز است 0.1 و احتمال ايمن عمل كردن آن 0.9 مي باشد.