[PENDING] (1) ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας (Hazard and Operability study - HAZOP) για μονάδα Μέτρησης και Υποβιβασμού πίεσης Συστήματος Μεταφοράς Φυσικού Αερίου Βασίλειος Πετρόπουλος Α.Μ: 131786 Επιβλέπων καθηγητής : Δημήτριος Κουλουριώτης Πάτρα, Μάρτιος 2021 (2)Η παρούσα εργασία αποτελεί πνευματική ιδιοκτησία του φοιτητή Βασίλειου Πετρόπουλου που την εκπόνησε

ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ

«ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ»

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας (Hazard and Operability study - HAZOP) για μονάδα Μέτρησης και Υποβιβασμού πίεσης

Συστήματος Μεταφοράς Φυσικού Αερίου

Βασίλειος Πετρόπουλος Α.Μ: 131786

Επιβλέπων καθηγητής : Δημήτριος Κουλουριώτης

Πάτρα, Μάρτιος 2021

Η παρούσα εργασία αποτελεί πνευματική ιδιοκτησία του φοιτητή Βασίλειου Πετρόπουλου που την εκπόνησε.

Στο πλαίσιο της πολιτικής ανοικτής πρόσβασης ο συγγραφέας/δημιουργός εκχωρεί στο ΕΑΠ, μη αποκλειστική άδεια χρήσης του δικαιώματος αναπαραγωγής, προσαρμογής, δημόσιου δανεισμού, παρουσίασης στο κοινό και ψηφιακής διάχυσής τους διεθνώς, σε ηλεκτρονική μορφή και σε οποιοδήποτε μέσο, για διδακτικούς και ερευνητικούς σκοπούς, άνευ ανταλλάγματος και για όλο το χρόνο διάρκειας των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας. Η ανοικτή πρόσβαση στο πλήρες κείμενο για μελέτη και ανάγνωση δεν σημαίνει καθ’ οιονδήποτε τρόπο παραχώρηση δικαιωμάτων διανοητικής ιδιοκτησίας του συγγραφέα/δημιουργού ούτε επιτρέπει την αναπαραγωγή, αναδημοσίευση, αντιγραφή, αποθήκευση, πώληση, εμπορική χρήση, μετάδοση, διανομή, έκδοση, εκτέλεση,

«μεταφόρτωση» (downloading), «ανάρτηση» (uploading), μετάφραση, τροποποίηση με οποιονδήποτε τρόπο, τμηματικά ή περιληπτικά της εργασίας, χωρίς τη ρητή προηγούμενη έγγραφη συναίνεση του συγγραφέα/δημιουργού. Ο συγγραφέας/δημιουργός διατηρεί το σύνολο των ηθικών και περιουσιακών του δικαιωμάτων.

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας (Hazard and Operability study - HAZOP) για μονάδα Μέτρησης και Υποβιβασμού πίεσης

Συστήματος Μεταφοράς Φυσικού Αερίου

Βασίλειος Πετρόπουλος

Επιτροπή Επίβλεψης Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας

Επιβλέπων καθηγητής : Συν-επιβλέπουσα καθηγήτρια : Δημήτριος Κουλουριώτης Αιμιλία Κονδύλη

Πάτρα, Μάρτιος 2021

IV

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Αρχικά θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον Επιβλέποντα την εργασία καθηγητή Δημήτριο Κουλουριώτη, για την καθοδήγησή του και την πάντα άμεση ανταπόκρισή του σε όλη τη διάρκεια εκπόνησης.

Τέλος ευχαριστώ την οικογένειά μου και ιδιαίτερά την σύζυγό μου Κανέλλα για την υποστήριξη και αστείρευτη υπομονή της.

V

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η ασφαλής λειτουργία των βιομηχανικών εγκαταστάσεων και ιδιαίτερα εκείνων που διαχειρίζονται επικίνδυνα προϊόντα αποτελεί βασική προϋπόθεση για τη βιομηχανική ανάπτυξη, καθώς και την επιτυχημένη εφαρμογή των νέων τεχνολογιών. Η επίτευξη και διατήρηση υψηλού επιπέδου ασφάλειας και η προσήλωση σε μεθόδους και πρακτικές συνεχούς αναβάθμισης και βελτίωσης πρέπει να αποτελεί διαρκή στόχο όλων των εμπλεκομένων μερών (πολιτεία, βιομηχανία, επιβλέποντες φορείς, επιστημονική κοινότητα, κλπ.) και όχι παροδική αντίδραση για τη λήψη μέτρων μετά από κάποιο σοβαρό ατύχημα.

Η παρούσα εργασία ευελπιστεί να δώσει μια συνοπτική και περιεκτική εικόνα των απαιτήσεων και των μεθόδων μέσω των οποίων επιτυγχάνεται αυτός ο στόχος, εστιάζοντας στη Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας (Hazard and Operability Study - HAZOP) που αποτελεί τη δημοφιλέστερη μέθοδο προσδιορισμού κινδύνων διεργασιών. Η επιδίωξη της εργασίας είναι η περιγραφή των βασικών αξόνων υλοποίησης της μελέτης HAZOP και εν συνεχεία η εφαρμογή της για την αξιολόγηση μιας εν λειτουργία μονάδας Μέτρησης και Υποβιβασμού πίεσης Συστήματος Μεταφοράς Φυσικού Αερίου.

Η εφαρμογή της μεθόδου HAZOP στην εν θέματι εγκατάσταση επιδεικνύει την αποτελεσματικότητα και επάρκειά της για εφαρμογή σε όλες σχεδόν τις φάσεις ζωής ενός έργου, καθώς και την ευελιξία που παρέχει στη διερεύνηση πιθανών κινδύνων που σχετίζονται με ευρύτερα πεδία όπως διαδικασίες ή πρακτικές συντήρησης και λειτουργίας.

Τα αποτελέσματα της μελέτης επιβεβαιώνουν το υψηλό επίπεδο ασφάλειας της εγκατάστασης, ενώ οι προτάσεις βελτίωσης που προέκυψαν αναδεικνύουν τη χρησιμότητα εφαρμογής της μεθόδου HAZOP σε περιοδική βάση, αξιοποιώντας το ιστορικό συμβάντων και διαπιστώσεων κατά το διάστημα της λειτουργίας.

VI

ABSTRACT

The safe operation of industrial facilities and especially those that manage hazardous products is considered as a key prerequisite towards industrial development and successful application of new technologies. Achieving and maintaining a high safety level as well as adhering to methods and practices leading to continuous improvement should be a constant goal of all stakeholders (state, industry, regulators, scientific community, etc.) and not part of transient remedying response as a result of a serious accident.

The objective of this Thesis is to provide a concise picture of the requirements and methods used to achieve this goal, focusing on the Hazard and Operability study (HAZOP) which is the most popular method for process hazards identification. Thesis intends to describe the main implementation axes of a HAZOP study and proceed with practical application on an operating Metering and Pressure Reduction Station of a Gas Transmission System.

The application of HAZOP method to the above-mentioned installation demonstrates its effectiveness and adequacy for application in almost all phases of a project, as well as its flexibility to provide hazards identification regarding broader fields such as maintenance or operation processes and practices.

The result of this study confirms the sound safety level of the installation, and the suggestions that emerged highlight the usefulness of performing HAZOP study periodically, taking into consideration events or findings that occurred during operation time.

VII

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ………...…… 1

1.1 Αντικείμενο εργασίας……….……… 1

1.2 Δομή εργασίας……… 1

2. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΑΚΙΝΔΥΝΕΣΥΣΗΣ (RISK MANAGEMENT)……… 3

2.1 Ιστορικό……….. 3

2.2 Ανάπτυξη της Διαχείρισης Διακινδύνευσης………... 5

2.3 Ασφάλεια των διεργασιών (Process Safety)……….……….. 6

2.4 Αναγνώριση κινδύνου (Hazard Identification – Process Hazard Analysis)……….……….. 7

2.4.1 Λίστες ελέγχου (Check lists)………...….. 13

2.4.2 What – IF………..……… 13

2.4.3 Δέντρο αστοχιών (Fault Tree)………...……… 14

2.4.4 Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)………...……… 16

3. ΜΕΛΕΤΗ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ (HAZARD and OPERABILITY STUDY – HAZOP)………...……….…. 17

3.1 Γενικά………...…………. 17

3.2 Ιστορικό………...……….. 18

3.3 Μεθοδολογία……….………….... 19

3.3.1 Φάση προσδιορισμού του αντικειμένου.………... 19

3.3.2 Φάση προετοιμασίας….……….………..……… 21

3.3.3 Φάση εξέτασης.……… 22

3.3.4 Φάση αναφορών – διορθώσεων.……….………... 29

3.4 Ανακεφαλαίωση.………...……… 31

4. ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ – ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ και ΥΠΟΒΙΒΑΣΜΟΥ ΠΙΕΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ (ΜΕΤΡΗΤΙΚΟΣ / ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ)……….…….... 33

4.1 Τεχνική περιγραφή εγκατάστασης...……….……….... 33

VIII

4.1.1 Διάταξη απομόνωσης εισόδου / εξόδου.……….……….. 34

4.1.2 Συλλέκτης υγρών (Liquid catcher)...………... 35

4.1.3 Μετρητικές / ρυθμιστικές γραμμές ΦΑ (skids)..……….…….…... 36

4.1.4 Λέβητες ζεστού νερού προθέρμανσης ΦΑ...……….……..…... 41

4.1.5 Αέριο καύσιμο.……….……… 42

4.1.6 Αέριο λειτουργίας πνευματικών μηχανισμών βανών (actuation gas)..………..…... 43

4.1.7 Σύστημα πρόσδοσης οσμής (Odorization system)..……….…... 44

4.1.8 Σύστημα ανάλυσης φυσικού αερίου.………...…………..…... 45

4.1.9 Λοιπός εξοπλισμός – συστήματα υποστήριξης βασικής διεργασίας.………... 46

4.2 Μελέτη HAZOP.……….……….. 48

4.2.1 Προσδιορισμός αντικειμένου.……….……..…... 48

4.2.2 Προετοιμασία – Εξέταση……….… 48

5. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ – ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ………...……. 95

5.1 Προτάσεις.………...………..………... 95

5.2 Συμπεράσματα.……...……….... 102

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ………..……… 104

IX

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ

Πίνακας 2.1 Ακρωνύμια των πιο γνωστών μεθόδων Ανάλυσης Κίνδυνου…...……….…….…. 10

Πίνακας 2.2 Αντιστοίχιση μεθόδων PHA με τα στάδια του έργου………..…....…. 12

Πίνακας 3.1 Συνήθεις λέξεις κλειδιά μελέτης HAZOP……….………..…….…. 25

Πίνακας 3.2 Συνήθεις παράμετροι μελέτης HAZOP………..………...………..….…...…. 26

Πίνακας 3.3 DMRA - Κατηγορίες Πιθανότητας & Επίπτωσης……….…..……. 30

Πίνακας 3.4 DMRA – Decision Matrix………....…. 31

Πίνακας 4.1 HAZOP ΜΡΣ - Εξεταζόμενα τμήματα……….….... 50

Πίνακας 4.2 HAZOP ΜΡΣ – Εξεταζόμενες παράμετροι και λέξεις κλειδιά………... 50

Πίνακας 5.1 HAZOP ΜΡΣ – Κατάταξη προτάσεων…..………...…… 95

X

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ

Σχήμα 2.1 Βασικοί άξονες διαχείρισης επικινδυνότητας………...……… 6

Σχήμα 2.2 Στάδια εξέλιξης έργου………... 11

Σχήμα 2.3 Τυπικό δέντρο αστοχιών (Fault Tree)………...…………...…… 15

Σχήμα 3.1 Συνήθεις ειδικότητες μελών ομάδας εργασίας HAZOP………..…… 21

Σχήμα 3.2 Διάγραμμα ροής εκπόνησης μελέτης HAZOP……...………..…… 29

Σχήμα 4.1 Διάγραμμα ροής βασικών διεργασιών ΜΡΣ……….……...…… 34

Σχήμα 4.2 Διάταξη απομόνωσης εισόδου / εξόδου ΜΡΣ………...…… 35

Σχήμα 4.3 Διάταξη συλλέκτη υγρών………..………...…… 36

Σχήμα 4.4 Όψη βανών εισόδου γραμμών……….……..………...…… 37

Σχήμα 4.5 Διάταξη & τομή φίλτρων αερίου………...………..…… 38

Σχήμα 4.6 Διάταξη & όψη εναλλακτών………...………...…… 39

Σχήμα 4.7 Διάταξη & όψη εξοπλισμού υποβιβασμού πίεσης………....………...…… 40

Σχήμα 4.8 Διάταξη μετρητικού συστήματος………..………...…… 41

Σχήμα 4.9 Δίκτυο ζεστού νερού προθέρμανσης ΦΑ………. 42

Σχήμα 4.10 Διάταξη καυσίμου αερίου λεβήτων………….………..……… 43

Σχήμα 4.11 Διάταξη τροφοδότησης πνευματικού μηχανισμού βανών………... 44

Σχήμα 4.12 Σύστημα πρόσδοσης οσμής……….………..…… 45

Σχήμα 4.13 Διάταξη συστήματος ανάλυσης ΦΑ………..…..…………...… 46

Σχήμα 5.1 Σφαιρικές βάνες ΦΑ………..…………..……… 98

Σχήμα 5.2 Αυλοί ΦΑ εναλλάκτη………..……….… 99

Σχήμα 5.3 FTA – Χαμηλή πίεση εξόδου ………...………..……….….. 100

Σχήμα 5.4 FTA – Υψηλή ροή ΦΑ……….………....… 100

Σχήμα 5.5 FTA – Υψηλή πίεση εξόδου ΦΑ ………..………. 101

Σχήμα 5.6 FTA – Εξωτερική διαρροή ΦΑ ………..………... 102

1

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.1 Αντικείμενο εργασίας

Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η παρουσίαση της μεθόδου Μελέτης Κινδύνου και Λειτουργικότητας (HAZOP) και η εφαρμογή της στην αξιολόγηση μιας εν λειτουργία μονάδας Μέτρησης και Υποβιβασμού πίεσης Συστήματος Μεταφοράς Φυσικού Αερίου.

Ο στόχος της μελέτης περίπτωσης είναι αφενός να επιδείξει την αποτελεσματικότητα και επάρκεια της μεθόδου HAZOP στην ανάλυση των κινδύνων που προκύπτουν από τη λειτουργία μιας μονάδας που διαχειρίζεται εύφλεκτο προϊόν λειτουργώντας υπό απομακρυσμένη επιτήρηση και αφετέρου να διερευνήσει την επάρκεια του σχεδιασμού και των διαδικασιών λειτουργίας της εν λόγω εγκατάστασης προκειμένου να εξασφαλίζεται ο προσδοκώμενος υψηλός βαθμός στην ασφάλεια του προσωπικού, της εγκατάστασης, των πολιτών και του εφοδιασμού.

1.2 Δομή εργασίας

Στη βιβλιογραφική ανασκόπηση γίνεται αναφορά στη Διαχείριση Διακινδύνευσης (Risk Management) και την Ασφάλεια Διεργασιών (Process Safety) περιγράφοντας τις βασικές απαιτήσεις, τα οφέλη από την εφαρμογή τους, καθώς και το θεσμικό / κανονιστικό πλαίσιο που τις διέπει.

Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι χρησιμοποιούμενες μέθοδοι για την Αναγνώριση κινδύνου (Hazard Identification – Process Hazard Analysis), παραθέτοντας μια σύντομη περιγραφή των πιο διαδεδομένων από αυτές.

Ακολουθεί αναλυτική περιγραφή της μεθόδου HAZOP με αναφορά στα πεδία εφαρμογής, τις απαιτήσεις και τη μεθοδολογία υλοποίησης.

Στη συνέχεια παρατίθεται σύντομη τεχνική περιγραφή της εξεταζόμενης εγκατάστασης της μελέτης περίπτωσης με αναφορά στη φιλοσοφία λειτουργίας, τα επιμέρους υποσυστήματα και τον εγκατεστημένο εξοπλισμό.

2

Ακολουθεί η εκπόνηση της μελέτης για την εν θέματι εγκατάσταση που περιλαμβάνει την παρουσίαση των στόχων και των παραδοχών σε αντιστοιχία με τη μεθοδολογία εφαρμογής και ακολουθείται από την αναλυτική καταγραφή των αποτελεσμάτων σε τυποποιημένη μορφή.

Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μελέτης περίπτωσης με σχολιασμό των προτάσεων βελτίωσης που προέκυψαν, καθώς και τα γενικά συμπεράσματα που διεξάγονται από την πρακτική εφαρμογή της μεθόδου HAZOP

3

2. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΑΚΙΝΔΥΝΕΣΥΣΗΣ (RISK MANAGEMENT)

2.1 Ιστορικό

Το ζήτημα της ασφαλούς λειτουργίας των βιομηχανικών εγκαταστάσεων αποτελεί αντικείμενο μελέτης από το 19^ο αιώνα, από τη στιγμή που αναγνωρίστηκε το γεγονός ότι ένα ατύχημα ή συμβάν μικρής έκτασης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές ζημιές ή απώλειες ζωής (AIChE, 2020).

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας που οδηγεί σε αύξηση της παραγωγής, σε βελτίωση της ποιότητας του παραγόμενου αποτελέσματος και κατ’ επέκταση στην οικονομική ανάπτυξη, συνοδεύεται από αντίστοιχη αύξηση των κινδύνων επιβεβαιώνοντας την κοινή παραδοχή ότι οι κίνδυνοι αναπτύσσονται με τον ίδιο ρυθμό που αναπτύσσεται και η τεχνολογία.

Το γεγονός αυτό έχει μεγαλύτερη σημασία για το χώρο της χημικής βιομηχανίας όπου οι κίνδυνοι που προκύπτουν από την ανάπτυξη της τεχνολογίας δύνανται να οδηγήσουν σε καταστρεπτικά συμβάντα. Οι χημικές βιομηχανίες αντιμετωπίζουν μια μεγάλη ποικιλία κινδύνων, όπου μαζί με τους συνήθεις κινδύνους που σχετίζονται με τη λειτουργία σύνθετων ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων, συνυπάρχουν και οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το εκάστοτε διαχειριζόμενο προϊόν. Ως εκ τούτου ένα ασυνήθιστο ή απροσδόκητο συμβάν μπορεί να οδηγήσει σε :

 Σοβαρό τραυματισμό του προσωπικού

 Σημαντική ζημιά στον εξοπλισμό

 Σημαντική περιβαλλοντική μόλυνση

 Μακρά διακοπή στην παραγωγή

Τα παραπάνω επιβεβαιώνονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά ατυχήματα, τα οποία αποτελούν σημείο αναφοράς στον τομέα της ασφάλειας στη χημική βιομηχανία όντας συνυφασμένα με εικόνες καταστροφής :

 1974, Φλίξμπορο, Ηνωμένο Βασίλειο, διαρροή τοξικού χημικού που προκάλεσε 36 θανάτους (HSE, 2020),

4

 1976, Σεβέζο, Ιταλία, διαρροή τοξικού χημικού που εξέθεσε σε κίνδυνο και προκάλεσε θανατηφόρες ασθένειες σε μεγάλο αριθμό πολιτών (Bertazzi, Bernucci, Brambilla, Consonni & Pesatori, 1998),

 1984, Μποπάλ, Ινδία, διαρροή τοξικού χημικού που προκάλεσε περισσότερους από 2.000 θανάτους (Eckerman, 2005).

Τα ατυχήματα αυτά σε συνδυασμό και με αρκετά άλλα που επίσης κόστισαν σε ανθρώπινες ζωές διαμόρφωσαν την οπτική των πολιτών και σηματοδότησαν τη βελτίωση και αυστηροποίηση του κανονιστικού πλαισίου ασφαλούς λειτουργίας των χημικών βιομηχανιών από τους εμπλεκόμενους φορείς και κυβερνήσεις, με στόχο την προστασία των εργαζόμενων στις επιχειρήσεις καθώς και των πολιτών που ζουν κοντά σε αυτές.

Η βασική αρχή που διέπει το κανονιστικό πλαίσιο που δημιουργήθηκε αφορά στην υποχρέωση των χημικών βιομηχανιών (που εντάσσονται στο πεδίο εφαρμογής του) να διαθέτουν διαδικασίες αναφορών, σύστημα διαχείρισης και εσωτερικό σχέδιο αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης για τις διεργασίες που δύνανται να δημιουργήσουν συμβάν με επίπτωση στην ασφάλεια προσωπικού, πολιτών και εγκαταστάσεων. Αντίστοιχη υποχρέωση προκύπτει και στους αρμόδιους δημόσιους φορείς αναφορικά με τη διαθεσιμότητα εξωτερικού σχεδίου αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης, διαδικασίας ενημέρωσης των πολιτών, διαδικασίας αναφορών και επιθεωρήσεων των βιομηχανιών.

Οι ισχύουσες κυβερνητικές οδηγίες που εκδόθηκαν από τους κρατικούς φορείς της Ευρωπαϊκής Ένωσης και των Ηνωμένων Πολιτειών είναι οι εξής :

 Ευρωπαϊκή Επιτροπή : SEVESO III Directive 2012/18/EU

 United States Occupational Safety and Health Administration's (OSHA) : Process Safety Management of highly hazardous chemicals / 1910.119

 United States Environmental Protection Agency (EPA) : Risk Management Program (RMP)

5

2.2 Ανάπτυξη της Διαχείρισης Διακινδύνευσης

Πριν την οποιαδήποτε αναφορά στο θέμα, κρίνεται σκόπιμη η παράθεση των σχετικών ορισμών που πολλές φορές συγχέονται όχι μόνο στην ελληνική γλώσσα - που εμπεριέχεται και η ασάφεια της εκάστοτε μετάφρασης – αλλά και στην αγγλική γλώσσα.

Κίνδυνος (Hazard) : Ως κίνδυνος ορίζεται η πηγή ή συνθήκη δυνάμενη να προκαλέσει τραυματισμό ή διατάραξη της καλής υγείας κάποιου, ζημιά σε εξοπλισμό ή στο περιβάλλον (ISO 45001, OHSAS 18001).

Διακινδύνευση (Risk) : Σύμφωνα με τους ορισμούς των προηγούμενων ετών η διακινδύνευση ορίζεται ως η εκτίμηση της πιθανότητας και της σοβαρότητας των συνεπειών ενός ατυχήματος που προέκυψε ως συνέπεια ενός κινδύνου (BS ISO 31000).

Ο πλέον πρόσφατος ορισμός περιγράφει τη διακινδύνευση ως η «επίδραση της αβεβαιότητας στην επίτευξη των στόχων (effect of uncertainty on objectives)». Αυτή η ασυνήθιστη και αινιγματική έκφραση αναγνωρίζει το γεγονός ότι τα πάντα λειτουργούν σε ένα αβέβαιο περιβάλλον, όπου υπάρχει πάντα πιθανότητα για οποιαδήποτε διεργασία να μην εξελιχθεί σύμφωνα με τον αρχικό σχεδιασμό. Ο όρος «επίδραση (effect)» περιγράφει οποιαδήποτε διαφοροποίηση από το αναμενόμενο αποτέλεσμα δυνάμενη να οδηγήσει σε θετικές ή αρνητικές συνέπειες, ενώ οι στόχοι (objectives) ορίζονται σύμφωνα με την εκάστοτε οπτική, κατηγορία ή επίπεδο. Η διακινδύνευση συνήθως εκφράζεται ως μια περιγραφή των κινδύνων, των ενδεχόμενων συμβάντων, των συνεπειών τους, και της πιθανότητας να προκύψουν.

Συνεπώς αποδεικνύεται ότι εν τέλει τόσο ο νέος όσο και ο παλαιός ορισμός της διακινδύνευσης περιγράφουν το ίδιο φαινόμενο από διαφορετική οπτική παραμένοντας απολύτως συμβατοί μεταξύ τους.

Ο όρος διαχείριση διακινδύνευσης (risk management) περιγράφει όλες τις απαραίτητες δράσεις προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία του οργανισμού και να ελαχιστοποιηθεί το ενδεχόμενο αστοχίας. Ειδικά για τον τομέα της βιομηχανίας ο στόχος δεν περιορίζεται στην προστασία των εργαζόμενων και των εγκαταστάσεων του οργανισμού, αλλά επεκτείνεται και στην προστασία των πολιτών και του περιβάλλοντος.

6

Οι δράσεις ενός συστήματος διαχείρισης διακινδύνευσης (risk management - RM) περιγράφονται στο πρότυπο ISO 31000 και περιλαμβάνουν ενδεικτικά πολιτικές διοίκησης, διαδικασίες και πρακτικές εφαρμογής, ανάλυση, αξιολόγηση, παρακολούθηση, αναφορές.

Σχήμα 2.1 Βασικοί άξονες διαχείρισης επικινδυνότητας (BS ISO 31000)

Επιγραμματικά ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης διακινδύνευσης θα πρέπει να απαντά στα ακόλουθα ερωτήματα για κάθε διεργασία :

1. Τι μπορεί να πάει λάθος ; 2. Πόσο πιθανό είναι να συμβεί ; 3. Ποιες είναι οι επιπτώσεις ;

4. Είναι η διακινδύνευση αποδεκτή ;

2.3 Ασφάλεια των διεργασιών (Process Safety)

Είναι προφανές ότι το πρότυπο BS ISO 31000 (όπως όλα τα πρότυπα ISO) έχει συνταχθεί με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να είναι δυνατή η εφαρμογή του σε όλους τους οργανισμούς ανεξάρτητα από το αντικείμενο στο οποίο δραστηριοποιούνται. Ως εκ τούτου δεν εξειδικεύει τις δράσεις που

7

απαιτείται να αναλάβουν οι χημικές βιομηχανίες προκειμένου να συμμορφωθούν πλήρως με το κανονιστικό πλαίσιο.

Αυτό το κενό καλύπτει ένα σύστημα διαχείρισης ασφάλειας των διεργασιών (Process Safety Management - PSΜ), το οποίο κυρίως εφαρμόζεται στον βιομηχανικό και κατασκευαστικό τομέα (ιδιαίτερα στη χημική βιομηχανία) όπου εξειδικεύονται οι τομείς και οι απαιτούμενες δράσεις.

Σύμφωνα με την IOGP (International Association of Oil & Gas Producers) η ασφάλεια διεργασιών ορίζεται ως ένα σαφές και καθορισμένο πλαίσιο (disciplined framework) διαχείρισης της ακεραιότητας των λειτουργικών συστημάτων και διεργασιών που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία επικίνδυνων υλικών. Η ασφάλεια διεργασιών βασίζεται στις καλές πρακτικές σχεδιασμού, μελέτης, λειτουργίας και συντήρησης, ενώ πραγματεύεται διαδικασίες και πρακτικές που στοχεύουν στην πρόληψη και τον έλεγχο των περιστατικών που ενδέχεται να οδηγήσουν σε απελευθέρωση επικίνδυνων ουσιών ή ενέργειας.

Οι άξονες ενός συστήματος διαχείρισης ασφάλειας των διεργασιών περιγράφονται στις οδηγίες OSHA 3132 & 3133 και περιλαμβάνουν ενδεικτικά τα ακόλουθα πεδία :

 Ανάλυση κινδύνων

 Διαδικασίες λειτουργίας

 Εκπαίδευση προσωπικού

 Διαχείριση εξωτερικών συνεργείων

 Αξιολόγηση ακεραιότητας εξοπλισμού

 Συντονισμός και αδειοδότηση εκτέλεσης εργασιών

 Διαχείριση αλλαγών

 Διερεύνηση συμβάντων

 Σχέδια άμεσης επέμβασης

 Επιθεωρήσεις και αναφορές

2.4 Αναγνώριση κινδύνου (Hazard Identification – Process Hazard Analysis)

Τα συστήματα διαχείρισης διακινδύνευσης (RM) και διαχείρισης ασφάλειας διεργασιών (PSΜ) έχουν κοινό στόχο και συνεπώς εμφανίζουν πολλές ομοιότητες. Εντούτοις παρουσιάζουν και

8

κάποιες διαφορές, οι οποίες δικαιολογούν την παράλληλη εφαρμογή τους ως αλληλοσυμπληρούμενα εργαλεία (Spellman & Bieber, 2009).

Ένα από τα θεμελιώδη στοιχεία που αποτελεί και κοινό σημείο τόσο των συστημάτων RM και PSM, όσο και του κανονιστικού πλαισίου αποτελεί η αναγνώριση και η ανάλυση των κινδύνων.

Με το πέρασμα των ετών οι μελέτες των κινδύνων έχουν εξελιχθεί και δεν περιορίζονται μόνο στην απλή αναγνώριση των βασικών κινδύνων και λήψη των απαιτούμενων μέτρων πρόληψης, αλλά εισέρχονται και στις διεργασίες που εκτελούνται εντός των βιομηχανικών εγκαταστάσεων εξετάζοντας λεπτομερώς τα πιθανά σενάρια ή αλληλουχίες συμβάντων που σχετίζονται με κάποιο κίνδυνο και καθορίζουν τα μέτρα μείωσης της διακινδύνευσης.

Σε αυτό το σημείο υπεισέρχεται ο όρος της Ανάλυσης Κίνδυνου Διεργασιών (PHA) που αποτελεί τη διαδικασία μέσω της οποίας πραγματοποιείται ουσιαστικά η αναγνώριση των κινδύνων σε μια διεργασία, αποτελώντας ένα σημαντικό κεφάλαιο για την ολοκλήρωση της αξιολόγησης της διακινδύνευσης (Risk Evaluation) στο πλαίσιο ενός συστήματος RM και PSM.

Σύμφωνα με την οδηγία OSHA 3132 η Ανάλυση Κίνδυνου Διεργασιών είναι μια ενδελεχής συστηματική προσέγγιση για την αναγνώριση, αξιολόγηση και διαχείριση των κινδύνων διεργασιών που σχετίζονται με επικίνδυνα χημικά, στοχεύοντας στα ακόλουθα πεδία :

 Κίνδυνοι της διεργασίας

 Προσδιορισμός τυχόν προηγούμενων συμβάντων δυνάμενα να επιφέρουν καταστροφικές συνέπειες

 Συστήματα ελέγχου ή/και παρακολούθησης σχετικά με την παρουσία συγκεκριμένων κινδύνων και της αλληλεξάρτησής τους

 Επιπτώσεις της αστοχίας των συστημάτων ελέγχου ή/και παρακολούθησης

 Θέση και διάταξη των εγκαταστάσεων

 Ανθρώπινος παράγοντας

 Ποιοτική αξιολόγηση των επιπτώσεων από τυχόν αστοχία στην ασφάλεια και υγεία των εργαζόμενων στην εγκατάσταση

Η PHA αναλύει τις πιθανές αιτίες και επιπτώσεις από πυρκαγιές, εκρήξεις, απελευθέρωση επικίνδυνων ή εύφλεκτων προϊόντων, εστιάζοντας στη λειτουργία του βασικού και υποστηρικτικού εξοπλισμού, των οργάνων, των ανθρώπων, καθώς και εξωτερικών παραγόντων

9

που μπορούν να επηρεάσουν τη διεργασία (OSHAcademy, 2020). Ως εκ τούτου το αποτέλεσμα της PHA παρέχει απάντηση στο ερώτημα «Τι μπορεί να πάει λάθος», συμμετέχει στην αξιολόγηση των επιπτώσεων και κατευθύνει τη λήψη των κατάλληλων αποφάσεων για τον περιορισμό της διακινδύνευσης.

Έχει αναπτυχθεί μια μεγάλη ποικιλία μεθόδων PHA οι οποίες κατατάσσονται στις ακόλουθες κατηγορίες ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής τους (Gould, Glossop & Ioannides, 2000) :

1. Κίνδυνοι διεργασιών (Process hazards) 2. Κίνδυνοι εξοπλισμού (Hardware hazards)

3. Κίνδυνοι συστημάτων ελέγχου (Control hazards) 4. Ανθρώπινοι κίνδυνοι (Human hazards)

Πέραν τούτου ανάλογα με τη φιλοσοφία προσέγγισης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως ποιοτικές, ποσοτικές και υβριδικές. Οι ποιοτικές μέθοδοι βασίζονται στην αναλυτική αξιολόγηση των διεργασιών καθώς και την ικανότητα των στελεχών που τη διενεργούν, οι ποσοτικές μέθοδοι βασίζονται σε μαθηματικά μοντέλα και στατιστικά δεδομένα, ενώ οι υβριδικές μέθοδοι εμφανίζονται πιο πολύπλοκες και εφαρμόζονται προσαρμοσμένες κατά περίπτωση (ad hoc) (Marhavilas, Koulouriotis & Gemeni, 2011).

10 Πίνακας 2.1 Ακρωνύμια των πιο γνωστών μεθόδων Ανάλυσης Κίνδυνου Διεργασιών (Gould κ.ά, 2000)

Oι μέθοδοι PHA εφαρμόζονται σε διάφορα στάδια εξέλιξης ενός έργου, από την προκαταρκτική μελέτη έως το πέρας της ωφέλιμης διάρκειας ζωής και παύσης της λειτουργίας του. Ως εκ τούτου οι διαθέσιμες μέθοδοι παρουσιάζουν διαφορές και ως προς το βαθμό εμβάθυνσης στις λεπτομέρειες των διεργασιών. Στο Σχήμα 2.2 απεικονίζονται τα στάδια εξέλιξης ενός έργου, ενώ στον Πίνακα 2.2 πραγματοποιείται μια αντιστοίχιση των μεθόδων PHA αναφορικά με την καταλληλότητά τους για εφαρμογή σε κάθε στάδιο εξέλιξης ενός έργου.

11 Σχήμα 2.2 Στάδια εξέλιξης έργου (Gould κ.ά., 2000)

12 Πίνακας 2.2 Αντιστοίχιση μεθόδων PHA με τα στάδια του έργου (Gould κ.ά., 2000)

13

Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των πιο διαδεδομένων μεθόδων Ανάλυσης Κίνδυνου Διεργασιών (PHA). Η πλέον διαδεδομένη μέθοδος HAZOP που αποτελεί και αντικείμενο του παρόντος συγγράμματος θα αναλυθεί περισσότερο στο επόμενο κεφάλαιο.

2.4.1 Λίστες ελέγχου (Check lists)

Οι λίστες ελέγχου αποτελούν μια συστηματική αξιολόγηση με τη χρήση προκαθορισμένων σημείων ελέγχου που περιλαμβάνονται υπό μορφή ερωτήσεων σε μια ή περισσότερες λίστες που σχετίζονται με τα πεδία που έχουν επίπτωση στην ασφάλεια (Marhavilas κ.ά., 2011). Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται σε όλα τα στάδια εξέλιξης ενός έργου (ιδιαίτερη καταλληλότητα από τη φάση σχεδιασμού και μετά) και βασίζεται στη γνώση και εμπειρία του προσωπικού που τη διενεργεί.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι η ευκολία εφαρμογής λόγω της απλής προσέγγισης που υιοθετεί, το χαμηλό κόστος υλοποίησης και η δυνατότητα συμμετοχής προσωπικού χωρίς ιδιαίτερη εμπειρία στην εφαρμογή της μεθόδου (Gould κ.ά., 2000, Marhavilas κ.ά., 2011).

Μειονέκτημά της είναι η απόλυτη εξάρτηση του αποτελέσματος από την πληρότητα των σημείων ελέγχου που έχουν καθοριστεί, καθιστώντας δυνατή την παράλειψη κάποιου σημαντικού στοιχείου αν αυτό δεν έχει συμπεριληφθεί στη σχετική λίστα, καθώς και η δυσκολία εφαρμογής της σε εγκαταστάσεις νέων τεχνολογιών λόγω έλλειψης σχετικής εμπειρίας και ιστορικών δεδομένων από αντίστοιχες εγκαταστάσεις που περιορίζουν το πλήθος και την καταλληλότητα των σημείων ελέγχου (Gould κ.ά., 2000).

2.4.2 What – IF

Η ανάλυση What – If είναι ίσως η παλαιότερη και απλούστερη μέθοδος PHA και βασίζεται στην ελεύθερη τοποθέτηση ερωτήσεων από τους συμμετέχοντες (brainstorming) σχετικά με μια ενδεχόμενη μη κανονική κατάσταση ή σφάλμα κατά την εκτέλεση μιας διεργασίας.

Κατά την εφαρμογή της μεθόδου η διεργασία επιμερίζεται σε υποσυστήματα βάση των επιμέρους διεργασιών ή του εγκατεστημένου εξοπλισμού και οι συμμετέχοντες υποβάλουν στοχευμένα ερωτήματα του τύπου «τι θα συνέβαινε αν (what if)» για κάθε υποσύστημα ή/και εξοπλισμό. Στη συνέχεια πραγματοποιείται επεξεργασία των ερωτημάτων όπου προσδιορίζονται οι κίνδυνοι και

14

οι επιπτώσεις τους, τα συστήματα αντιμετώπισης που διαθέτει η εγκατάσταση καθώς και τυχόν προτάσεις για περαιτέρω μέτρα. Με αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται μια συστηματική αξιολόγηση του κάθε υποσυστήματος που έχει προσδιοριστεί (Gould κ.ά., 2000).

Πλεονέκτημα της μεθόδου What – If αποτελεί η απλή αρχή λειτουργίας της όπου επιτρέπει την ευχερή εφαρμογή της.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι τα ακόλουθα :

 Λόγω της απλής λειτουργίας της απαιτείται η συμμετοχή ιδιαίτερα έμπειρου προσωπικού έτσι ώστε να τίθενται τα κατάλληλα ερωτήματα κάθε φορά και να περιορίζεται η πιθανότητα παράβλεψης υφιστάμενων κινδύνων που η ομάδα απέτυχε να εντοπίσει.

 Αποτελεί χρονοβόρα διαδικασία για πολύπλοκες εγκαταστάσεις

2.4.3 Δέντρο αστοχιών (Fault Tree)

Η ανάλυση Fault Tree (δέντρο αστοχιών) περιγράφεται ως γραφική αναπαράσταση του συνδυασμού των αστοχιών που οδηγούν σε ένα προκαθορισμένο μη επιθυμητό αποτέλεσμα (Gould κ.ά., 2000).

Η μέθοδος χρησιμοποιεί λογικές πύλες που απεικονίζουν όλους τους δυνατούς δρόμους που οδηγούν στο μη επιθυμητό αποτέλεσμα. Το δέντρο αναπτύσσεται από την κορυφή προς τη βάση και με την χρήση των λογικών πυλών διερευνώνται όλες οι αιτίες έως ότου να μην είναι δυνατός ο προσδιορισμός άλλων αιτιών. Οι λογικές πύλες παίρνουν τη μορφή AND και OR για να δείξουν αν το προπορευόμενο γεγονός απαιτεί μια ή περισσότερες αιτίες. Στο Σχήμα 2.3 απεικονίζεται ένα τυπικό δέντρο αστοχιών για τη διερεύνηση ενός ανεπιθύμητου γεγονότος.

15 Σχήμα 2.3 Τυπικό δέντρο αστοχιών (Fault Tree)

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι τα ακόλουθα :

 Δυνατότητα ποσοτικού αποτελέσματος εφόσον προσδιοριστεί η πιθανότητα ή συχνότητα εμφάνισης της κάθε αιτίας

 Ξεκάθαρη γραφική απεικόνιση της αλληλουχία των γεγονότων

 Ευρύ πεδίο εφαρμογής

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι τα εξής :

 Αποτελεί χρονοβόρα διαδικασία όταν εφαρμόζεται σε πολύπλοκα συστήματα

 Απαιτεί ιδιαίτερα ειδικευμένο και έμπειρο προσωπικό για την εφαρμογή της

 Απαιτεί επίπονη προσπάθεια στον προσδιορισμό όλων των ανεπιθύμητων συμβάντων που θα εξεταστούν διότι υπάρχει ο κίνδυνος παράβλεψης κάποιου σημαντικού γεγονότος

16

2.4.4 Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

Η μέθοδος FMEA είναι μια από τις παλαιότερες δομημένες μεθόδους PHA καθώς η ανάπτυξή της ξεκίνησε κατά τη δεκαετία του 1950 από τις ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ.

Με τη μέθοδο FMEA προσδιορίζονται οι πιθανοί τρόποι που μπορούν να οδηγήσουν στην αστοχία ενός συστήματος (failure modes), καθώς και οι επιπτώσεις των αστοχιών (effect analysis). Η εφαρμογή της μεθόδου προϋποθέτει τον λεπτομερή προσδιορισμό του προς εξέταση συστήματος, το οποίο αναλύεται σε όσα επιμέρους υποσυστήματα είναι απαραίτητο. Στη συνέχεια πραγματοποιείται ο προσδιορισμός των αστοχιών και των επιπτώσεων για κάθε υποσύστημα με την καταγραφή των αποτελεσμάτων σε τυποποιημένους πίνακες (Gould κ.ά., 2000).

Το πλεονέκτημα της μεθόδου FMEA είναι το συστηματικό και δομημένο πλαίσιο εφαρμογής το οποίο υποστηρίζεται από σαφή μεθοδολογία.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι τα ακόλουθα :

 Αποτελεί χρονοβόρα διαδικασία

 Παρουσιάζει δυσκολία στο συνδυασμό πολλών αστοχιών και αντίστοιχα πολλών κινδύνων

 Παρουσιάζει δυσκολία στον προσδιορισμό όλων των τρόπων αστοχίας ειδικά όταν εξετάζεται νέος εξοπλισμός για τον οποίο δεν διατίθενται δεδομένα παλαιότερης χρήσης και λειτουργίας

17

3. ΜΕΛΕΤΗ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ (HAZARD and OPERABILITY STUDY – HAZOP)

3.1 Γενικά

Η Μελέτη Κινδύνου και Λειτουργικότητας (Hazard and Operability study - HAZOP) είναι η πλέον διαδεδομένη μέθοδος ΡΗΑ παγκοσμίως, θεωρούμενη ως κορωνίδα στη Διαχείριση Διακινδύνευσης και στην Ασφάλεια Διεργασιών. Έχει αποτελέσει βάση μελέτης περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη μέθοδο ΡΗΑ και είναι η μοναδική για την οποία έχει εκδοθεί πρότυπο εφαρμογής (IEC 61882 - Hazard and Operability Studies (HAZOP Studies) –Application Guide).

H μέθοδος HAZOP περιγράφεται ως μια δομημένη αξιολόγηση μιας σαφώς καθορισμένης διεργασίας ή λειτουργίας σε μια υπό σχεδιασμό ή υφιστάμενη εγκατάσταση. Η μελέτη εκπονείται από μια ομάδα που απαρτίζεται από στελέχη διαφορετικών ειδικοτήτων η οποία εξετάζει τμηματικά τις διεργασίες/λειτουργίες της εγκατάστασης. Παρόλο που η HAZOP αποτελεί μια συστηματική και εντός αυστηρού πλαισίου μέθοδο, επιτρέπει και επιδιώκει σφαιρικότερη προσέγγιση και ευρηματικότητα από τους συμμετέχοντες (Crawley & Tyler, 2015).

Κατά την εκπόνηση της μελέτης η ομάδα προσδιορίζει με ακρίβεια τη διεργασία/λειτουργία που εκτελείται. Στη συνέχεια προσδιορίζει τους κινδύνους ή τα προβλήματα λειτουργίας εξετάζοντας πιθανές αποκλίσεις από τη σχεδιαζόμενη λειτουργία (design intent) για κάθε τμήμα της εγκατάστασης. Η σχεδιαζόμενη λειτουργία οριοθετείται από τα αποδεκτά όρια λειτουργίας του εξοπλισμού, που κατά κανόνα είναι αυστηρότερα από τα όρια σχεδιασμού (αντοχής). Για κάθε απόκλιση προσδιορίζεται η αιτία, εκτιμάται η επίπτωση και εξετάζεται η ύπαρξη προληπτικών μέτρων προστασίας (safeguards). Στην περίπτωση όπου κριθεί ότι ο εναπομένων κίνδυνος είναι σημαντικός ή χρήζει περαιτέρω αξιολόγησης, το ζήτημα καταγράφεται και προωθείται για περαιτέρω εξέταση συνοδευόμενο από τυχόν προτάσεις.

Οι κύριοι στόχοι μιας μελέτης HAZOP είναι (Macdonald, 2004) :

 Ο προσδιορισμός των κινδύνων που απορρέουν από την εκτέλεση μιας διεργασίας ή λειτουργίας

18

 Ο εντοπισμός σημαντικών προβλημάτων στη λειτουργία της εγκατάστασης ή την ποιότητα του παραγόμενου προϊόντος

 Ο προσδιορισμός πρακτικών ζητημάτων που σχετίζονται με τις διαδικασίες συντήρησης Τα ζητήματα λειτουργίας και συντήρησης ενδεχομένως να μην θεωρούνται πρωταρχικής σημασίας στη στοχοθέτηση μιας μελέτης, εντούτοις όμως έχουν αναφερθεί σημαντικά ζητήματα απρόσκοπτης λειτουργίας ή δυνατότητας ευχερούς συντήρησης που οι μελέτες HAZOP παρέλειψαν να εξετάσουν. Πολλές φορές ίσως είναι σκόπιμη η εκπόνηση μιας ξεχωριστής μελέτης HAZOP η οποία να στοχεύει αποκλειστικά σε ζητήματα λειτουργίας και συντήρησης (Macdonald, 2004).

Η μελέτη HAZOP είναι κατάλληλη προς εφαρμογή σε όλες τις φάσεις ενός έργου από τη φάση του λεπτομερούς σχεδιασμού και εντεύθεν. Συχνά χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση εν λειτουργία εγκαταστάσεων είτε ως υποστηρικτικό εργαλείο της διαδικασίας Διαχείρισης Αλλαγών (Management Of Change – MOC) αξιολογώντας τις επιπτώσεις αλλαγών σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις, είτε ως εργαλείο περιοδικού επανελέγχου συνυπολογίζοντας τα δεδομένα που προκύπτουν από τη λειτουργία της εγκατάστασης ₍Crawley κ.ά., 2015).

3.2 Ιστορικό

Η μέθοδος HAZOP εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην αρχή της δεκαετίας του 1960 από την εταιρεία Imperial Chemical Industries (ICI), τη μεγαλύτερη χημική βιομηχανία της Βρετανίας εκείνο τον καιρό, στοχεύοντας να καλύψει την ανάγκη προσδιορισμού των κινδύνων που προκύπτουν από τη διαχείριση χημικών προϊόντων. Η πρώτη προσέγγιση, η οποία εξελίχθηκε σε κοινή πρακτική εντός της ICI, βασίστηκε σε μια τυποποιημένη μέθοδο ανάλυσης κινδύνων διεργασιών με αναφορά στις συνθήκες λειτουργίας της εγκατάστασης, όπου αξιολογούνταν οι επιπτώσεις μεταβολής των βασικών παραμέτρων (μια μεταβολή κάθε φορά) (Nolan, 1994).

Εντούτοις η μέθοδος κέρδισε την προσοχή της βιομηχανίας μια δεκαετία αργότερα, μετά το συμβάν του 1974 στο Φλίξμπορο, όπου ο Lawley, H. G. δημοσίευσε την πρώτη μελέτη. Τρία χρόνια αργότερα, το 1977, η Ένωση Χημικών Βιομηχανιών του ΗΒ (Chemical Industries

19

Association – ICI) δημοσίευσε τον πρώτο οδηγό εφαρμογής της μεθόδου (Swann & Preston, 1995).

Έκτοτε η HAZOP έτυχε ευρείας αναγνώρισης από τη χημική βιομηχανία και αποτέλεσε δημοφιλές αντικείμενο έρευνας και ανάπτυξης της ακαδημαϊκής και επιστημονικής κοινότητας.

Παρόλο που η μέθοδος σχεδιάστηκε να στοχεύει στην εξάλειψη ή ελαχιστοποίηση των πηγών κινδύνου που οδηγούν στην έκλυση τοξικών αερίων, πυρκαγιών και εκρήξεων, με το πέρασμα των ετών αποδείχθηκε ότι μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία και στον προσδιορισμό προβλημάτων λειτουργίας των εγκαταστάσεων με αποτέλεσμα να υιοθετηθεί και από άλλους κλάδους της παραγωγής όπως κατασκευαστικές εταιρείες, βιομηχανίες φαρμάκων, ή βιομηχανίες διαχείρισης πυρηνικής ενέργειας.

3.3 Μεθοδολογία

Μια μελέτη HAZOP υλοποιείται στις κάτωθι τέσσερις κύριες φάσεις (Macdonald, 2004, IEC 61882) :

 Φάση προσδιορισμού του αντικειμένου

 Φάση προετοιμασίας

 Φάση εξέτασης

 Φάση αναφορών – διορθώσεων

3.3.1 Φάση προσδιορισμού του αντικειμένου

Πριν την εκκίνηση της διαδικασίας είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν τόσο ο σκοπός όσο και οι στόχοι της μελέτης. Αυτές οι δύο έννοιες είναι αλληλένδετες και ο σαφής προσδιορισμός τους είναι απαραίτητος για την ορθή εκπόνηση και την ποιότητα των αποτελεσμάτων της μελέτης.

Μια μελέτη HAZOP θα μπορούσε να εκπονηθεί προκειμένου να αξιολογήσει την ευθυγράμμιση με κανονισμούς ή εταιρικές προδιαγραφές, τη δυνατότητα ικανοποίησης συμβατικών υποχρεώσεων, την αξιολόγηση της επάρκειας των διαδικασιών συντήρησης.

20

Κοινή πρακτική αποτελεί η εκπόνηση μελετών HAZOP για την αξιολόγηση του επίπεδου ασφάλειας μιας εγκατάστασης αναφορικά με την ακεραιότητα του εξοπλισμού, την προστασία του προσωπικού και του περιβάλλοντος (Safety Health Environment– SHE). Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να καθίσταται σαφές αν η μελέτη θα υπεισέρχεται και σε άλλα πεδία τα οποία δεν έχουν επίπτωση στην ασφάλεια (SHE), όπως ₍Crawley κ.ά., 2015) :

 Λειτουργία (εκκίνηση, παύση, κλπ.)

 Συντήρηση (αξιοπιστία, διάρκεια ζωής, συντηρησιμότητα, κλπ.)

 Παραγωγή (ποιότητα ή απώλεια παραγόμενου προϊόντος, παραγωγικότητα, κλπ.)

 Διεπιφάνειες με άλλες εγκαταστάσεις που επηρεάζονται.

Συνεπώς η περιγραφή του του αντικειμένου περιλαμβάνει το λόγο για τον οποίο απαιτείται η μελέτη, περιγράφει τους στόχους που καλείται να πετύχει και θέτει τα όρια εντός των οποίων θα αναπτυχθεί. Αποτελεί την προδιαγραφή της μελέτης, και επηρεάζει τη σύσταση της ομάδας και το χρόνο που θα απαιτηθεί για την ολοκλήρωσή της.

Στη φάση προσδιορισμού του αντικειμένου εντάσσεται ο ορισμός του επικεφαλής της ομάδας εργασίας καθώς και των μελών της. Ο ρόλος του επικεφαλής της ομάδας είναι ιδιαίτερα σημαντικός διότι καλείται να διασφαλίσει την αποτελεσματική και παραγωγική εφαρμογή της μεθόδου που θα οδηγήσει σε ένα ποιοτικό αποτέλεσμα και θα εξασφαλίσει την επίτευξη των στόχων. Συνεπώς ο επικεφαλής πρέπει να διαθέτει βαθιά γνώση και εμπειρία στην εκπόνηση μελετών HAZOP, τις κατάλληλες βάσεις (competency) έτσι ώστε να αντιλαμβάνεται πλήρως τις εξεταζόμενες λειτουργίες/διεργασίες και υψηλή δεξιότητα επικοινωνίας. Σύμφωνα με τον Crawley (2000) ένας καλός επικεφαλής συνεργαζόμενος με μια λάθος επιλεγμένη ομάδα δύναται να παράγει μια αξιοπρεπή μελέτη, κάτι που είναι λιγότερο πιθανό στην περίπτωση μιας σωστά επιλεγμένης ομάδας κατευθυνόμενη από έναν επικεφαλής που είναι ανεπαρκής.

Το μέγεθος και η σύσταση της ομάδας εξαρτάται από το είδος και την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης. Ο ελάχιστος αριθμός συμμετεχόντων (με συνενώσεις ρόλων) ακόμη και για τις απλούστερες εφαρμογές θεωρούνται τα 4 άτομα. Ένας συνήθης αριθμός συμμετεχόντων είναι τα 5 – 6 άτομα, ενώ για πολύπλοκες εγκαταστάσεις μπορούν να απασχοληθούν 8 – 9 άτομα ₍Crawley κ.ά., 2015).

21

Τα στελέχη της ομάδας εργασίας είναι απαραίτητο να έχουν επαρκή γνώση και εμπειρία στο πεδίο της ειδικότητάς τους, αποκρυσταλλωμένη αντίληψη των διεργασιών / λειτουργιών της υπό εξέταση εγκατάστασης, καθώς και επαρκή γνώση της διαδικασίας που θα ακολουθηθεί για την εκπόνηση της μελέτης. Στο σχήμα 3.1 απεικονίζονται οι πιο συνήθεις ειδικότητες των μελών μιας ομάδας εργασίας για χημικές διεργασίες.

Σχήμα 3.1 Συνήθεις ειδικότητες μελών ομάδας εργασίας HAZOP (Basu, 2016)

3.3.2 Φάση προετοιμασίας

Κατά τη φάση προετοιμασίας συγκεντρώνονται όλες οι πληροφορίες και τα έγγραφα που είναι απαραίτητα για την πλήρη κατανόηση της εγκατάστασης και την μετέπειτα διαδικασία εξέτασης.

Πέρα των δεδομένων που σχετίζονται με τον σχεδιασμό και την κατασκευή της εγκατάστασης, ΕΠΙΚΕΦΑΛΗΣ ΟΜΑΔΑΣ

Γραμ. Υποστήριξη

Μηχανικός Διεργασιών (Λειτουργίας) Επιπλέον ειδικότητες ανάλογα

με τις ανάγκες

Επικεφαλής Μελετών Μηχανικός Συντήρησης

Επικεφαλής Λειτουργίας Μηχανικός Μελετών

Επικεφαλής Συστημάτων Αυτοματισμού Χημικός

Επικεφαλής Commissioning Άλλη ειδικότητα

Στέλεχος ασφάλειας (SHE)* *Υποχρεωτική συμμετοχή για κάποιες χώρες

22

διερευνάται η διαθεσιμότητα δεδομένων από τη λειτουργία παρόμοιων εγκαταστάσεων (ιστορικό συμβάντων, προβλημάτων, διορθωτικών ενεργειών, κλπ.) (Crawley κ.ά., 2015).

Στις περιπτώσεις που είναι εφικτό και σκόπιμο η ομάδα εργασίας πραγματοποιεί επιτόπου επίσκεψη στην εγκατάσταση προκειμένου να αποκτήσει σφαιρική άποψη που θα φανεί χρήσιμη στη συνέχεια.

Για εγκαταστάσεις συνεχούς έργου (continuous processes) τα στοιχεία που συγκεντρώνονται ενδεικτικά περιλαμβάνουν (Basu, 2016) :

 Διαγράμματα Διεργασιών και οργάνων (Piping & Instrumentation Diagram – PID, Process Flow diagram)

 Προδιαγραφές σχεδιασμού λειτουργίας και ελέγχου (Functional Design Specification)

 Κατασκευαστικά σχέδια

 Προδιαγραφές εξοπλισμού

Οι εγκαταστάσεις διαλειμματικού έργου (batch processes) είναι κατά κανόνα πιο πολύπλοκες και συνεπώς πέρα των ανωτέρω απαιτούνται περισσότερα στοιχεία όπως :

 Λεπτομερής περιγραφή λειτουργίας των διεργασιών

 Περιγραφή της αλληλουχίας των διεργασιών

 Λειτουργικά όρια και χρονικοί περιορισμοί

 Φυσικές και χημικές ιδιότητες των υλών

Κατά τη φάση της προετοιμασίας προσδιορίζεται ο τρόπος καταγραφής των αποτελεσμάτων της διαδικασίας, γίνεται εκτίμηση του πλήθους και της χρονικής διάρκειας των συναντήσεων και πραγματοποιείται ο αντίστοιχος προγραμματισμός.

3.3.3 Φάση εξέτασης

Προσδιορισμός σχεδιαζόμενης λειτουργίας

Η βασική αρχή της μελέτης HAZOP είναι η εξέταση υπό το πρίσμα μιας «λέξης κλειδί (guide word)» των πιθανών αποκλίσεων από τη σχεδιαζόμενη λειτουργία (design intent).