BHP a wybuchowość pyłów.pdf

eru • temat numeru •

temat numeru • temat numeru

temat numeru • • temat numeru •

temat numeru • temat numeru •

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • t t emat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

Bezpieczeństwo

funkcjonalne

a wybuchowość

pyłów

Bezpieczeństwo funkcjonalne w zagadnie-

niach wybuchowości wszelkich mediów

– gaz/para, pył – jest ujęte w projekcie normy

prEN 15233; 2005 Methodology for functional

safety assessment of protective systems for poten-

tially explosive atmospheres z roku 2005 (6).

Kazimierz Lebecki

końcowego opracowania i serii głosowań, ale przed-

stawia ogólne intencje zastosowania pojęć bezpieczeństwa

funkcjonalnego do zagadnień wybuchów. Bezpieczeństwo

funkcjonalne jest w niej zdeﬁniowane jako „Część ogól-

nego bezpieczeństwa odnosząca się do niezawodnego

funkcjonowania systemów ochronnych i innych systemów

technologicznych związanych z bezpieczeństwem”. Ta

deﬁnicja jest nieco inna niż w macierzystej normie, bo jest

dostosowana terminologicznie do bezpieczeństwa przeciw-

wybuchowego.

Warto zaznaczyć, że w macierzystej normie dotyczącej

bezpieczeństwa funkcjonalnego pojęcie bezpieczeństwa jest

zdeﬁniowane jako „brak nieakceptowalnego ryzyka” („safety

is a freedom from unacceptable risk”). Stąd wynika potrzeba

określenia pojęcia ryzyka nieakceptowanego i określenie

metody ilościowego szacowania ryzyka.

Ryzyko potocznie jest szacowane jakościowo, a wielkości

liczbowe prawdopodobieństwa i konsekwencji zdarzenia są

podawane arbitralnie.

Nowe podejście w zakresie ilościowego sposobu szacowa-

nia ryzyka zaproponowane zostało w serii norm (od 1 do 7)

dotyczących bezpieczeństwa funkcjonalnego PN-EN 61 508

Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/elektronicznych

/programowalnych elektronicznych systemów wiążących się

z bezpieczeństwem (7).

Powyższe normy stawiają wymagania ogólne. Ich uniwer-

salny charakter sprawia, że są coraz szerzej adoptowane

do doskonalenia nowoczesnych systemów zarządzania

ryzykiem.

Dla zagrożenia wybuchem pyłu brane są pod uwagę:

• własności palne substancji pyłu,

• lotność pyłów,

10 Promotor 12/07

temat numeru •

W edług wiedzy autora norma ta nie doczekała się jeszcze

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

emat numeru • temat numeru •

temat numeru • t t emat numeru

emat numeru • • temat numeru

temat numeru • temat numeru

tem

• osiadanie pyłów na stanowiskach pracy,

• obecność gazów palnych w atmosferze.

Zgodnie z ogólną ﬁlozoﬁą bezpieczeństwa przyjętą w kra-

jach Unii Europejskiej kryteria dopuszczalności ryzyka

określane są wg zasady ALARP (8) (akronim od angielskiego

wyrażenia „As Low As is Reasonably Practicable” – tak nisko,

jak jest to racjonalnie uzasadnione). Zasadę ALARP wpro-

wadzono po raz pierwszy w Wielkiej Brytanii i tam została

ona najlepiej opisana.

W zasadzie ALARP wyróżnia się trzy podstawowe poziomy

ryzyka. Są to:

• ryzyko niedopuszczalne,

• ryzyko akceptowalne,

• obszar ryzyka tolerowalnego, jeżeli jest to ryzyko ALARP.

Ryzyko niedopuszczalne (nietolerowane) – to poziom ryzyka,

powyżej którego praca nie może być wykonywana. Np. instalację

należy w takim przypadku przebudować, uzupełnić o urządze-

nia i systemy zmniejszające ryzyko albo zamknąć.

Ryzyko akceptowalne – to ryzyko postrzegane jako niezna-

czące. Ryzyko akceptowalne zbliżone jest do ryzyka dnia

codziennego. Zakłada się jednak, że w przypadku gdy możliwe

jest zmniejszanie ryzyka także w tym zakresie, to powinno być

ono zredukowane zgodnie z zasadą ALARP.

Ryzyka tolerowalne – to zakres, w którym ryzyko jest tolero-

wane, jeżeli spełnia zasadę ALARP. To znaczy:

• ryzyko jest oszacowane z odpowiednią dokładnością,

• istnieje duża dysproporcja między zyskami płynącymi z dal-

szego obniżania ryzyka a kosztami tego obniżania,

• okresowo powtarzana jest procedura szacowania ryzyka.

Propozycja adaptacji zasady ALARP dla szacowania poziomu

ryzyka ze strony zagrożenia wybuchem na stanowiskach pracy

została przedstawiona w tab. 1 i tab. 2, str. 12.

Poszczególne kategorie konsekwencji zostały zdeﬁniowane

następująco:

• katastroﬁczne – wypadek zbiorowy z oﬁarami śmiertelnymi,

trwałe wyłączenie miejsca pracy,

• krytyczne – wypadki ciężkie i zbiorowe bez oﬁar śmiertel-

nych, choroby zawodowe, okresowe wyłączenia stanowiska

pracy z eksploatacji,

• marginalne – wypadki lekkie, nieżyty górnych dróg odde-

chowych, straty materialne niepowodujące konieczności

wyłączenia stanowiska pracy z produkcji,

Prawdopodo-

bieństwo

(jakościowo)

Częstość

(liczba zda-

rzeń/rok)

Konsekwencje

Kata-

strofal-

Krytycz-

Margi-

nalne

Nieistot-

Często

≥10 -3

Prawdo-

podobne

≤10 -3 -10 -5

III

W niektórych

przypadkach

≤10 -5 -10 -6

III

Rzadko

≤10 -6 -10 -7

III

Mało prawdo-

podobne

≤10 -7 -10 -8

III

Prawie

niemożliwe

≤10 -8

Tab. 1. Klasyﬁkacja poziomów ryzyka w zależności od częstości wystąpienia

zdarzeń i powagi ich skutków prowadzących do rozwoju scenariusza niebez-

piecznego zdarzenia

www.promotor.elamed.pl 11

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • t t emat numeru •

eru • temat numeru •

temat numeru • temat numeru

temat numeru • • temat numeru •

temat numeru • temat numeru •

temat numeru • t t emat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

Celem metod redukcji

ryzyka jest osiągnięcie

poziomu ryzyka akcep-

towalnego, natomiast

koniecznością jest osią-

gnięcie poziomu ryzyka

tolerowanego.

Poziomy ryzyka

Interpretacja

Poziom I

Obszar ryzyka nietolerowalnego

Poziom II

Ryzyko niepożądane, tolerowalne

tylko, gdy redukcja ryzyka jest trudna

do osiągnięcia lub jeśli koszty redukcji

są nieproporcjonalne w stosunku do

uzyskanej poprawy bezpieczeństwa

Poziom III

Tolerowalne ryzyko, gdy koszty redukcji

ryzyka są adekwatne do osiągniętego

poziomu bezpieczeństwa

Poziom IV

Obszar ryzyka akceptowalnego

Tab. 2. Interpretacja poziomów ryzyka

• nieistotne – zdarzenia potencjalnie wypadkowe

niepowodujące strat materialnych.

Przedstawione w tab. 1, str. 11 poziomy ryzyka

od I do IV wynikają bezpośrednio z zasady ALARP

i posiadają interpretację opisaną w tab. 2.

Celem metod redukcji ryzyka jest osiągnięcie

poziomu IV, a koniecznością osiągnięcie po-

ziomu ryzyka tolerowalnego. Aby to osiągnąć,

konieczne jest dążenie do osiągnięcia następu-

jących częstości aktywizacji zagrożeń (poziomów

ufności LC):

• wybuchy pyłu: 10 -7 -10 -8 niebezpiecznych zdarzeń

na rok,

• zapalenia, wybuchy gazu: 10 -6 -10 -8 niebezpiecz-

nych zdarzeń na rok.

Aktywizacja zagrożenia wybuchem pyłu, jeżeli

wymknie się spod kontroli, często niesie za sobą

katastroﬁczne konsekwencje. Dlatego do two-

rzenia scenariusza rozwoju zagrożeń, warto jest

zastosować metody analityczne, najlepiej metody

FTA ( Fault Tree Analysis – metoda drzewa błędów)

oraz ETA ( Event Tree Analysis – metoda drzewa

zdarzeń).

Dla utworzenia scenariusza rozwoju i akty-

wizacji zagrożenia z wykorzystaniem metod

FTA i ETA zaproponowany został algorytm

postępowania prowadzący do konstrukcji tzw.

drzewa bow-tie , czyli połączonych drzew błędów

i zdarzeń.

Aby opracować scenariusz w postaci drzewa

bow-tie , zaleca się dokonać analiz według siedmiu

poniższych kroków:

• krok 1. zebrać potrzebne informacje,

• krok 2. zidentyﬁkować potencjalnie niebezpiecz-

ne sytuacje w zakładzie,

• krok 3. określić zagrożenia pierwotne związane

z tymi sytuacjami,

• krok 4. dla każdej niebezpiecznej sytuacji zdeﬁ-

niować zdarzenia pierwotne,

• krok 5. ze zdarzeń pierwotnych zbudować

drzewo błędów i doprowadzić je do zdarzenia

krytycznego,

12 Promotor 12/07

temat numeru •

eru • temat numeru •

temat numeru • temat numeru

temat numeru • • temat numeru •

temat numeru • temat numeru •

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • t t emat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

SCENARIUSZ ROZWOJU NIEBEZPIECZNEGO ZDARZENIA

ZP 1

WKZ

ZP 2

WKZ

ZP 3

lub

WKZ

ZP 4

ZP 5

WKZ

ZP 6

lub

WKZ

ZP 7

lub

WKZ

ZP 8

Profilaktyka

Środki ochronne

Zabezpieczenia

Objaśnienia symboli w drzewie bow-tie :

ZP – zagrożenie pierwotne, np. obecność gazów palnych, nagromadzenia pyłów; ZI – zdarzenie inicjujące, np. niedosta-

teczna wentylacja, awarie maszyn, wydzielanie się metanu, zawodne systemy monitoringu; KZ – krytyczne zdarzenie, np.

wypływ gazu, awaria aparatury spawalniczej, obecność wybuchowych osadów pyłowych; WKZ – wtórne krytyczne zdarzenie,

np. gaz w stężeniu wybuchowym, obecność źródeł zapłonu; ZW – zdarzenie wypadkowe, np. wybuch gazu, wybuch pyłu

węglowego, wypadek, śmierć ludzi; i – występują wszystkie elementy z poziomu niższego; lub – występuje tylko jeden

element z poziomu niższego

Ryc. 1. Scenariusz rozwoju niebezpiecznych zdarzeń

• krok 6. dla każdego zdarzenia krytycznego stwo-

rzyć drzewo zdarzeń,

• krok 7. ustalić zasady proﬁlaktyki i prewencji na

każdym etapie rozwoju zagrożenia.

Na ryc. 1 przedstawiony został przykład scena-

riusza opracowanego w postaci drzewa bow-tie

według metodologii 7 kroków.

Szczególna uwaga powinna zostać zwrócona

na wzajemne interakcje pomiędzy zagrożeniami

(tzw. zagrożenia skojarzone).

Aby zapobiec rozwojowi scenariusza wyda-

rzeń, konieczne jest zapewnienie odpowied-

niego poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego

zastosowanych środków ochronnych (warstw

ochronnych) (7).

Warstwami ochronnymi są właściwie dobrane me-

tody proﬁlaktyki i prewencji powodujące ogranicze-

nie rozwoju scenariusza prowadzącego do zdarzenia

pierwotnego (FTA) i zdarzenia inicjującego (ETA). Przy

doborze warstw ochronnych zaproponowano poniżej

opisane ilościowe kryteria ich doboru.

I DENTYFIKACJA WARSTW OCHRONNYCH

I OCENA WYPEŁNIANYCH

PRZEZ NIE FUNKCJI

Zdeﬁniowane są cztery główne rodzaje podejmowa-

nych działań, które tworzą tzw. warstwy ochronne,

obejmujące: unikanie, zapobieganie, kontrolowanie

i ograniczanie.

Realizacja ww. procesów jest możliwa dzięki

włączeniu do drzewa bow-tie w ramach warstw

ochronnych różnych metod proﬁlaktyki i prewencji

(nazywanych umownie barierami ochronnymi).

Można wyróżnić następujące podstawowe typy

barier ochronnych:

• materialne lub ﬁzyczne – które zapobiegają

lub łagodzą efekty niebezpiecznych zdarzeń.

Należy tutaj dokonać rozróżnienia pomiędzy

środkami pasywnymi, takimi jak: budynki,

ściany, przegrody, ogrodzenia, zbiorniki, a środ-

kami, które wymagają aktywacji, np. kurtyny

ogniowe,

Aby zapobiec rozwojowi

scenariusza wydarzeń, ko-

nieczne jest zapewnienie

odpowiedniego poziomu

bezpieczeństwa funkcjo-

nalnego zastosowanych

środków ochronnych.

14 Promotor 12/07

temat numeru •

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru

emat numeru • temat numeru •

temat numeru • t t emat numeru

emat numeru • • temat numeru

temat numeru • temat numeru

tem

• funkcjonalne (elektryczne oraz elektroniczne

instrumenty sterowania procesem) – które

działają w sposób aktywny i zapewniają kontro-

lowany przebieg procesu w zakresie ustalonych

parametrów pracy,

• funkcjonalne (programowalne elektroniczne)

– które wstrzymują niepożądany przebieg po-

przez zadziałanie według ustalonych sprzężeń

logicznych lub czasowych. Zadziałanie tych

środków nie wymaga interwencji człowieka, a ich

funkcje bezpieczeństwa stanowią niezależny

system kontrolny,

• symboliczne – które wymagają właściwej inter-

pretacji dla osiągnięcia celów wynikających z ich

przeznaczenia. Są to różnego rodzaju umowne

znaki, symbole i sygnały wskazujące na stan

zagrożenia,

• niematerialne – które zależą od wiedzy i doświad-

czenia operatora. Typowe niematerialne środki

ochronne to: wymagania przepisów, instrukcje

postępowania, zasady bezpiecznego postępo-

wania (kultura bezpieczeństwa).

Aktywne bariery ochronne składają się z łańcucha

trzech podsystemów: systemu wykrywania ( detection )

– D, systemu przetwarzania sygnału ( treatment )

– T (analizatory układów logicznych, wprowadzane

zmiany, mechaniczne urządzenia, sprzężenia, czło-

wiek itp.), oraz systemu działania ( action ) – A (mecha-

nicznego, instrumentalnego, ludzkiego itp.).

Przykładem tego rodzaju warstwy ochronnej

jest automatyczny pomiar stężeń metanu w ko-

palniach, oparty głównie na dyspozytorniach typu

CTT-63/40U, CMM-20, CMC-1/2 i centralach

CST-40, które współpracują z systemami kontroli

atmosfery typu SMP-NT (opartych o centrale typu

CMC-3MS).

Przykładem warstw ochronnych niematerial-

nych związanych z systemem dyspozytorskim

działającym w oparciu o funkcjonalne warstwy

ochronne są np. zasady bezpieczeństwa pożaro-

wego i wszelkie wewnętrzne instrukcje obowiązu-

jące w zakładach pracy.

W tworzeniu scenariu-

sza rozwoju niebezpiecz-

nych zdarzeń szczegól-

ną uwagę powinno się

zwrócić na wzajemne

interakcje pomiędzy za-

grożeniami.

www.promotor.elamed.pl 15

temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • temat numeru • t t emat numeru •

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: