Re: SIL به چه معناست؟

Re: SIL به چه معناست؟

1) مقدمه

استاندارد 1910.119 29‍CFR که توسط اداره ی ایمنی و بهداشت آمریکا OSHA ارائه شده است مربوط به «مدیریت ایمنی فرایند» یا PSM  می باشد. این استاندارد از 14 بخش اصلی تشکیل شده است که دومین بخش آن مربوط به “آنالیز خطرات فرایند ” یا PHA‌ می باشد. طبق تعریف استاندارد فوق در فاز PHA، خطرات فرآیند با استفاده از تکنیک یا تکنیک هایی شناسایی، ارزیابی و ارزشیابی می شوند و برای این خطرات اقدامات کنترلی پیشنهاد می شود. همچنین این استاندارد استفاده از تکنیک هایی مثل HazOp , FMEA ,FTA , What if / check list و یا هر تکنیک دیگری را براساس شرایط، اندازه، پیچیدگی و میزان نوآوری موجود در فرایند پیشنهاد می کند.

به طور معمول انجام PHA شامل سه بخش زیر می باشد :

1. شناسایی خطر
2. آنالیز خطر
3. ارزیابی ریسک

در واقع پس از اینکه خطرات در روشی مثل Hazop یا what If? شناسایی شدند (شناسایی خطر) و دلایل و پیامدهای آن نیز تعیین شدند (آنالیز خطر) در مرحله ی بعد می بایست این خطرات مورد ارزیابی ریسک قرار بگیرند تا براساس معیار های سازمانی، قانونی، ایمنی، بهداشتی ،زیست محیطی و اقتصادی و غیره تا حدی که از لحاظ منطقی قابل اجراست کاهش پیدا کنند.

«آنالیز لایه های حفاظتی» یک روش نیمه کمی ارزیابی ریسک می باشد که برای آنالیز میزان مؤثر بودن لایه های حفاظتی مستقل (IPL) موجود در فرایند در برابر خطرات شناسایی شده، مورد استفاده قرار می گیرد و در صورت مؤثر نبودن این IPL ها، لایه های حفاظتی مستقل جدید و میزان قابلیت اطمینان آن را مشخص می کند . لایه های حفاظتی گروهی از تجهیزات و / یا کنترل های اداری می باشند که در صورت بروز شرایط غیرعادی در فرایند، که می توانند منجر به آشفته شدن فرایند و بروز حادثه شوند، اقدامات مشخصی را انجام دهند. گروهی از لایه های حفاظتی که دارای خصوصیات زیر می باشند به عنوان لایه های حفاظتی مستقل (IPL) شناخته می شوند:

• قابلیت دسترسی: در صورت آشفته شدن فرایند در دسترس باشند
• ویژه بودن: برای جلوگیری و یا کاهش یک پیامد نامطلوب مشخص طراحی شده باشد (برای سناریوهایی که منجر به علت های یکسانی می شوند می توان از یک IPL استفاده کرد)
• استقلال: رخداد رویداد اولیه و عملکرد دیگر لایه های حفاظتی در کارکرد آن تاثیری نداشته باشد
• قابلیت اطمینان: کاری که برای آن طراحی شده است را به صورت درست انجام دهد
• قابلیت بازرسی: IPL ها می بایست در دوره های مختلف مورد بازرسی و صحه گذاری قرار گیرند.

استاندارد IEC 61511 مربوط به ایمنی عملکردی تجهیزات الکتریکی / الکترونیکی / الکترونیکیِ قابل برنامه ریزی در صنایع فرایندی می باشد. ترتیب لایه های حفاظتی مستقل (IPL) فرایند بر طبق این استاندارد، در شکل 1 نشان داده شده است :

شکل 1) لایه های حفاظتی مستقل (IPL) این شکل نشان می دهد

اولین و ساده ترین گام برای کنترل ریسک، «طراحی فرایند» به صورت ایمن می باشد که این امر توسط طراحی های ذاتاً ایمن تر حصول پیدا می کند. گاهی اوقات طراحی اولیه فرایند به گونه ایست که نمی تواند جلوی پیشرفت سناریوی حادثه را بگیرد، در این حالت بر طبق مدل پنیر سوئیسی حادثه، انرژی لازم برای وقوع حادثه از اولین لایه حفاظتی عبور کرده که می بایست برای جلوگیری از ایجاد حادثه و یا کاهش اثرات آن، توسط لایه های حفاظتی دیگری کنترل شود.لایه ی حفاظتی مستقل بعدی تجهیزات و کنترل هایی هستند که همواره فرایند را مورد پایش و کنترل قرار می دهند.

لوپ های کنترل که در گروه BPCS ها قرار دارند، آلارم ها، نظارت های اپراتور بر فرایند و دستورالعمل های عملیاتی نمونه ای از این IPL ها می باشند. در صورتی که با وجود این IPL ها خطر همچنان وجود داشته باشد می بایست از IPL‌ هایی استفاده کرد که جلوی پیشرفت سناریوی حادثه را بگیرند.

این IPL ها شامل: آلارم های حیاتی ، سیستم های ابزار دقیق ایمنی یا SIS و سیستم های حفاظتی مکانیکی می شوند.

SIS ها تجهیزات و سیستم هایی می باشند که همواره فرایند را مورد پایش و کنترل قرار می دهند و در صورتی که تغییری غیر معمول در پارامترهای فرایندی ایجاد شود، آنرا شناسایی کرده و به حالت ایمن هدایت می کنند.همچنین در صورتی که این IPL ها نیز نتوانستند جلوی گسترش اثرات ناشی از رویداد اولیه را بگیرند ، می بایست از IPL های دیگری که می توانند این اثرات را کاهش دهند استفاده شود؛ Relief valves ، safety valves ، dikes از این گروه IPL ها می باشند.

در پایان در صورتی که این IPL ها نتوانستند جلوی بروز حادثه را بگیرند و یا اینکه اثرات آن را تا حد مشخصی کاهش دهند، کنترل ریسک وارد مرحله ی « واکنش اضطراری کارخانه » می شود و در صورتی که اثرات حادثه، محیط زیست خارج از کارخانه را نیز شامل شود می بایست طرح « واکنش اضطراری جامعه » برنامه ریزی شود تا جلوی صدمات و خسارات بیشتر گرفته شود. ترتیب استفاده از این لایه های حفاظتی به عنوان “پیاز LOPA” نیز شناخته می شوند که در شکل 2 نشان داده شده است. بدیهی است، در صورتی که همه ی این لایه های حفاظتی برای سناریوهای حادثه ی شناسایی شده، مورد استفاده قرار گیرند، از لحاظ منطقی، اقتصادی و ایمنی غیر قابل قبول می باشد، بدین جهت استاندارد IEC 61511 روش LOPA را معرفی کرده تا خطر براساس شدت و احتمال وقوع آن و به طور سیستماتیک کنترل شود.

در واقع LOPA یک راه حل اقتصادی است تا بتوان سطح ریسک موجود را تا حد قابل قبول کاهش داده و در نهایت ریسک باقیمانده¹ رانیز پذیرفت. همچنین این نکته را باید در نظر گرفت که ریسک هایی که به عنوان ریسک باقیمانده شناخته می شوند، می بایست همواره مورد پایش قرار گرفته تا از قابل تحمل بودن آنها در دوره های مختلف اطمینان حاصل شود .همانطور که قبلاً نیزبه SIS ها اشاره شد، آنها تجهیزات و وسایلی هستند که در صورتی که فرایند از حالت نرمال خارج شود، آنرا به حالت ایمن هدایت می کنند. به عملیاتی که SIS ها انجام می دهند تا فرایند به حالت ایمن برود SIF ² گفته می شود، در واقع SIF به مجموعه ای از اقدامات برای هدایت فرایند به حالت ایمن گفته می شود.

عملکرد SIF ها با معیار «سطح یکپارچگی ایمنی» یا SIL سنجیده می شود. SIL یک معیار قابلیت اطمینان می باشد که برحسب احتمال شکست در عملکرد یک SIF ، درست در زمانی که فرایند در شرایط غیر نرمال می باشد و وجود آن مورد نیاز است ، تعریف می شود. به این احتمال «احتمال شکست در زمان مورد نیاز» یا PFD گفته می شود. استاندارد، SIL ها را به 4 سطح تقسیم بندی میکند. این سطوح SIL شامل SIL1, SIL2, SIL3, SIL4 می باشد. هرچه سطح SIL بالاتر باشد ، احتمال شکست در زمان مورد نیاز (PFD ) برای یک SIF پائین تر آمده و نشان دهنده ی در دسترس بودن بیشتر آن SIF می باشد؛ که البته طبیعتآً برای اینکار می بایست هزینه بیشتری نیز صرف شود.

ترتیب سطوح مختلف SIL برحسب PFD در جدول 1-1 آورده شده است. به عنوان مثال در صورتی که سطح SIL1 برای یک SIF تعیین شود، آن SIF می بایست دارای PFD بین 0.1 تا 0.01 باشد، یعنی در صورتی که PFD یک SIF برابر 0.1 باشد احتمال شکست در عملکرد SIF درست در زمانی که به آن نیاز است 0.1 و احتمال ایمن عمل کردن آن 0.9 می باشد.