Dr. Baradits György bgs@sil4s.com M: +36 209 424 126

XVIII. KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS IPARBIZTONSÁGI KONFERENCIA HAZOP szerepe a környezet védelemben és a folyamatbiztonságban Dr. Baradits György bgs@sil4s.com M: +36 209 424 126 1

SIL for Safety SIL 4 S SIL for S afety www.sil4s.com 2

megelőzendő 3

megelőzendő 4 4

SIL4S alapítási éve: 2005 Tevékenységek: HAZOP tanulmányok SIL meghatározás és SIL validálás SIL Robbanásvédelmi dokumentáció TOOL4S HAZOP/SIL SW https://toolforsafety.com request for DEMO. HAZOP referenciák Teljes MOL és Slovnaft, HAZOP és HAZOP Audit ÖMV, YARA, Pancevo (Szerbia) 300+ HAZOP, SIL tanulmány Kapcsolat: Dr. Baradits György M: +36 209 424 126 bgs@sil4s.com Rólunk 5

Mit mutatnak a tények? 6

Életciklus alap statisztikája 20,6 % Változtatások a szerelés és üzembe helyezés után 14,7 % Működtetés és karbantartás 100 55,8 44,1 64,7 85,3 % % 44,1 % Specifikáció 5,9 % Szerelés és üzembe helyezés 14,7 % Tervezés és megvalósítás Független szakértők 34 eset tanulmánya alapján 7 7

MSZ IEC 61508/61511 alap statisztika 35,3 % Működtetés és karbantartás 100 % > 5,9 % Realizálás < 58,8 % Analízis Független szakértők 34 eset tanulmánya alapján 8 8

EU statisztika a munkahelyi balesetekről Munkában történt balesetek: minden 5 másodpercben egy munkás balesetet szenved minden második órában egy munkás meghal 2001-ben: 7.6 millió munka baleset történt, ebből 4.9 millió munkás több mint 3 napra kiesett a munkából és Bekövetkezett 4.900 haláleset 9

EU statisztika a munkahelyi balesetekről A munka balesetek költsége az EU-ban a GNP 2.6-3.8% között volt Csatlakozásunkkor ez megnövekedett 2.5 million munka balesettel és 1.400 halál esettel 10

Jogi szabályozás 11

EU Direktívák és szabványok: Kötelező?!?! Az EU Direktívák bevezetése kötelező Az EU Szabványok bevezetése kötelező A nemzeti szabványokat vissza kell vonni Az EU Direktívák alkalmazása és riport az EU-nak kötelező A Szabványok használata ajánlott 12

ATEX direktívák (ATEX 100, ATEX 137) Nyomástartó berendezések direktívák SEVESO III direktíva IEC 61508 / IEC 61511-ra nem hivatkozik, de FSM Gépvédelem direktívák Machinary_98_37_EEC Machinary_98_79_EEC IEC 62061 harmonizált szabvány ISO 13849-1 gépek biztonsága IEC 61508/IEC 61511 Magyarországon: MSZ EN 61508 / MSZ EN 61511) 13

Megjegyzés A Direktívák alkalmazási / végrehajtási leírásai a hivatkozott szabványokban található Például SEVESO III Direktíva Folyamat biztonság managelésének előírásait az IEC 61511 tartalmazza 14

Mikor kötelező a szabvány? A nemzeti kormányzat kötelezőnek jelöli ki Például az IEC 61508, IEC 61511 kötelező Angliában, Svédországban és Norvégiában Két fél szerződésébe kerül bele a kötelező használat Például az IEC 61508, IEC 61511 kötelező a MOL NyRT-ben 15

Mikor kötelező a szabvány? Good engineering practice -nak van nyilvánítva IEC 61511 (ANSI/ISA 84.00.01 2004) az USA-ban good engineering practice és kötelező érvényű 16

Megjegyzés Lehet, hogy a szabvány használata nem kötelező, de a Józan paraszti ész használata igen! A Bíróságon a szabvány Szentírás! 17

Hazárd és Rizikó 18

Hazárd és rizikó Mi a megoldás? Rizikó: adott gyakorisággal és adott következménnyel R = f * C HAZÁRD: Gin a palackban 19 19

1984: MIL-ASTD882B: Mi a biztonság? Mentesség olyan feltételektől, körülményektől melyek bekövetkezte okozhat: Halált Sérülést Foglakozási ártalmat Károsodást vagy veszteséget a Készülékekben Tulajdonban Üzleti veszteséget (1990-es évektől került előtérbe) 20

Praktikus megközelítés 21

Növekvő egyéni és szociális hatás Folyamatok Biztonsága Kockázat értékelés: ALARP elve As Low As Reasonable Possible - ALARP Elfogadhatatlan tartomány ALARP vagy Tolerálható tartomány Széles körben elfogadott hatás R I Z I K Ó C S Ö K K E N T É S I II III Rizikó osztály Csak extrém körülmények között fogadható el Rizikó tolerálható ha: a) További rizikó csökkentés nem praktikus vagy költsége nem arányos az eredménnyel. b) Általánosan előnyös a társdalomra és/vagy az emberekre. Maradék rizikó elfogadható és nem szükséges további rizikó csökkentés. 22 További munka nélkül az ALARP megerősítést nyert. Elfogadható rizikó 22

Elfogadott tartomány Maradék rizikó Tolerálható tartomány Tolerálható rizikó ALARP Elfogadhatatlan tartomány Csökkenő rizikó Folyamat rizikója ALARP realizálás Beruházási döntés Tervezés Kivitelezés Tevékenységek Működtetés és karbantartás Szükséges rizikó csökkentés Tényleges rizikó csökkentés Direktívák Szabványok Engineering Védelmi eszközök Működtetés&Karbantartás MoC Összes védelmi réteggel elért rizikó csökkenés MoC 23

Okok gyakorisága védelem nélkül R=f*C Feladat: Rizikó csökkentés Tolerálható gyakoriságok védelemmel Védelmi rétegek Alarm rendszer Biztonsági szelep Kármentő Műszeres retesz rendszer 10-1 Frekvencia csökkentés 10-5 A sarokpontokat definiálni kell! 24

Okok gyakorisága védelem nélkül Érték Kód Tartomány Leírás 0,0001 0 Ritka (> 10000 év) Iparban ismeretlen előfordulás, a berendezés életciklusa során nem várható. 0,03 1 Nem valószínű (20-10000 év) Előfordult az olaj- és gáziparban, de nem a MOL csoportban 0,09 2 Lehetséges (4-20 év) Előfordult a MOL csoportban (vagy valamelyik tagvállalatban) 0,5 3 Előforduló (1-4 év) Évente többször előfordul a MOL csoportban (vagy négyévente legalább egyszer valamelyik tagvállalatban) 2 4 Gyakori (< 1 év) Évente többször előfordul ugyanazon a telephelyen, vagy üzemben 25

Tolerálható Érték ALARP érték Kód Személyi következmény 0 0 - Nincs következmény Leírás Tolerálható gyakoriságok védelemmel 0,01 0,01 A Csekély sérülés vagy egészségkárosodás Nincs hatással a munkateljesítményre és nem okoz munkaképtelenséget (beleértve az elsősegélynyújtást és orvosi ellátást igénylő eseteket) 0,001 0,001 B Kisebb sérülés vagy egészségkárosodás Hatással van a munkateljesítményre, a teljes felépüléshez több napos (kevesebb mint 60 naptári nap) táppénzes állományra van szükség (munkaidő kieséssel járó baleset) - Korlátozott egészségügyi hatás, ami visszafordítható (pl. bőrirritáció, darázscsípésre való túlérzékenységi reakció) 0,0001 0,0001 C Súlyos sérülés vagy egészségkárosodás Hosszabb távon hatással van a munkateljesítményre, például hosszan tartó (több mint 60 naptári nap) távollét a munkából, vagy részleges és maradandó rokkantság, egészségkárosodás Visszafordíthatatlan, de nem végzetes egészségkárosodás (pl. zaj okozta hallásvesztés, krónikus hátfájdalom) 10-5 10-5 D Egyetlen halálos kimenetelű baleset vagy végleges teljes rokkantság Egy ember halála baleset vagy foglalkozási megbetegedés következményeként Több ember súlyos sérülése 10-6 10-6 E Több ember halálával jár Több ember halála baleset vagy foglalkozási megbetegedés következményeként 26

Tolerálható Érték ALARP érték Tolerálható gyakoriságok védelemmel Környezeti következmény Kód 0 0 - Nincs következmény Leírás 0,1 0,1 A Nem jelentős hatás Helyi környezeti hatás, kellemetlenség (zaj, szag, hulladék keletkezés). Egy napnál rövidebb fáklyázás. 0,01 0,01 B Jelentős hatás Jelentős környezeti hatás, határérték feletti kibocsátás. (erős pl. kénhidrogén fáklyázás). Időszakos környezeti hatás. 0,001 0,001 C Súlyos (helyi) hatás Helyi (belső) környezeti károsodás, vállalati imázst romboló. Korlátozott mérgező anyag kiömlés. 10-4 10-5 D Nagyon súlyos hatás Nagyon súlyos környezeti károsító hatás, határértéket jelentősen meghaladó kibocsátás (mérgező gázömlés). Külső (kerítésen kívüli) és jelentős belső környezetkárosítás. Jelentős erőforrást igénylő helyreállítás. 10-5 10-5 E Katasztófális hatás Botrányos következményű nagy külső környezeti károsító hatás, határértéket jelentősen meghaladó hosszúidejű kibocsátás (pl. HF, ammónia, kénhidrogén ömlés vagy jelentős élővízszennyezés). Nagyon jelentős erőforrást igénylő helyreállítás. 27

Tolerálható Érték ALARP érték Kód Tolerálható gyakoriságok védelemmel Gazdasági következmény 0 0 - Nincs következmény Leírás 0,1 0,1 A Nem jelentős veszteség Hozam, energia veszteség, kb. 25% bedolgozás csökkentés egy kisebb üzemnél (üzleti veszteség: 1 10 ezer EUR) 0,01 0,01 B Jelentős veszteség Kisebb üzem leállása, 25% bedolgozás csökkentés egy normál nagyságú üzemnél (üzleti veszteség: 10 100 ezer EUR) 0,001 0,001 C Súlyos veszteség Vállalati imázst romboló, ellátásban fellépő minőségi és mennyiségi probléma (üzleti veszteség: 0,1 1 millió EUR) 10-4 10-5 D Nagyon súlyos veszteség Nagyobb üzem leállása (üzleti veszteség: 1 10 millió EUR) 10-5 10-5 E Katasztrófális veszteség Országos üzemanyag ellátásban fellépő botrányos zavar (üzleti veszteség: >10 millió EUR) 28

Feladatunk: A rizikó csökkentés 29

gyakoriság/év R I Z I K Ó S Z I N T 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 III. Elfogadható rizikó 18/2006. (I.26.) Kormányzati direktíva I. Nem elfogadható rizikó 1 10 100 1.000 10.000 Halálesetek száma (N) 30

Frekvencia (/év) R 10-2 I Z 10-3 I K Ó 10-4 Következmény csökkentés g y a k o r i s á g 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 Gyakoriság csökkentés Biztonságos R = f * C Hazárd Rizikó csökkentés 1 10 100 1.000 Halálozás Rizikó csökkentés mértéke 31

Okok gyakorisága védelem nélkül Feladat: Rizikó csökkentés Tolerálható gyakoriságok védelemmel Védelmi rétegek Alarm rendszer Biztonsági szelep Kármentő Műszeres retesz rendszer 10-1 10-5 32

Okok gyakorisága védelem nélkül Feladat: Rizikó csökkentés Tolerálható gyakoriságok védelemmel Védelmi rétegek Alarm rendszer Biztonsági szelep Kármentő Műszeres retesz rendszer 10-1 10-5 Megoldás: HAZOP + LOPA + SIL 33

Folyamat- biztonsági szabványok 34

A műszeres biztonsági Funkcionális Biztonsági Szabványok rendszerekre két szabvány vonatkozik: IEC 61508 Elektromos / elektronikus / programozható elektronikus biztonságtechnikai rendszerek működési biztonsága IEC 61511 = ANSI/ISA 84.00.01 - Működési biztonság - Az ipari folyamatirányítási szektor biztonságtechnikai rendszerei 35

MSZ EN 61508: SLC modell 35,3 #1 Koncepció Analízis Owner/licensor/konzultáns < 58,8 #2 Szállítási terjedelem Realizáció Szállító/Tulajdonos #3 Hazárd és Rizikó analízis #4 Biztonsági követelmények Működtetés Szállító/Tulajdonos > 5,9 #5 Biztonsági rétegek allokálása Nem része a szabványnak Teljes körű tervezés. Realizálás #6 Működtetés karbantartás #7 Biztonsági validálás #8 Szerelés, üzembe helyezés #9 E/E/PES #12 Szerelés és üzembe helyezés #10 Nem E/E/PES SIS #11 Külső rizikó csökkentés #13 Biztonsági validálás Vissza a megfelelő SLChez #14 Működtetés, karbantartás Funkcionális Biztonság Management Dokumentáció Verifikálás #16 Szétszerelés és megsemmisítés #15 Változtatás és felújítás Funkcionális Biztonság Assessment 36

35,3 < 58,8 #1 Hazárd & rizikó értékelés #2 Biztonsági függvények allokálása az IPL-hez MSZ EN 61511: SLC modell Analízis Végfelhasználó / Licence adó, konzulens Realizáció Szállító / Kontraktor / végfelhasználó > 5,9 #3 (SRS) a SIS számára #4 SIS tervezés és engineering Non SIS tervezés és engineering Működtetés Végfelhasználó / Kontraktor Nem részletezett követelmény #5 Installálás, üzembe helyezés és validálás Teljes élet ciklus #10 Funkcionális Biztonság Management, értékelés és auditálás #11 Biztonsági életciklus struktúra és tervezés #6 Működtetés és karbantartás #7 Változtatás (MOC) #8 Leszerelés #9 Verifikáció 37

Funkcionális Biztonság Management 38

FSM célja: Működőképesen fenntartani a védelmi rétegeket Biztosítani, hogy a védelmi rétegek ne gyengüljenek az idő múlásával (karbantartás) FSM feltételei: Minden életciklusnak legyenek felelősei FSM felelősségek: Személyek Osztályok Szervezetek FSM dokumentáció FSM 39

Személyek kompetenciája_iec 61508:2010 A SIS minden életciklusában a résztvevőknek rendelkezni kell: Megfelelő training-el Technikai tudással Gyakorlattal Kvalifikációval az elvégzett tevékenységhez (kompetencia) 40

Kompetencia Az alkalmazási területre vonatkozó megfelelő mérnöki tudás; A technológiára vonatkozó megfelelő mérnöki tudás (pl. műszeres, villamos, SW); A technológiára vonatkozó folyamatbiztonsági mérnöki tudás; A hatósági, jogi és biztonsági előírások ismerete; Minél súlyosabb a következmény, annál szigorúbb a kompetencia értékelésének a kritériuma (assessment kritériumok); 41

HAZOP HAZOP 42

Mi a HAZOP? Mi a HAZOP? Egy strukturált és kritikai vizsgálata egy folyamatnak Nem a komponenseknek (mint pl. az FMEA) Vizsgálja az összes tervezési céltól való lehetséges eltérést Vizsgálja a nem kívánt eltérési effektusok következményeit 43

HAZOP - Szabvány Az IEC 61822 szabvány gyakorlati útmutatást ad egy rendszerrel kapcsolatos HAZOP tanulmány elkészítéséhez Felhasználja a szabványban leírt és specifikált paramétereket és vezér szavakat Útmutatást ad a technika alkalmazására és az eljárásokra az alábbi vonatkozásban: Definíciók Elkészítés technikája Vizsgálatok Végleges dokumentáció A HAZOP karbantartása 44

Csomópont (Node, sub-node) HAZOP Fogalmak Egy a lényeges jellemzőkkel meghatározható rész(egység) Például: szivattyú, reaktor, egy szakaszos művelet, stb. Tervezett értékek, célok (Design intent) Az elemek tervező által betervezett és specifikált viselkedése, tartománya, paraméterei Eltérés (Deviation) Eltérés a tervezett céloktól 45

Paraméter (Characteristic) HAZOP - Fogalmak Az elemek kvalitatív vagy kvantitatív tulajdonsága Például: nyomás, hőmérséklet, feszültség Vezér szavak (Guide words) Szavak vagy frázisok, melyek kifejezik és definiálják az elemek betervezett értékektől való eltérés típusát Például: nincs, magas, fordított, más mint Paraméter + Vezér szó = Eltérés 46

A HAZOP előnyei Szisztematikus és alapos HAZOP Előnyei és Hátrányai Általános, szinte mindenre alkalmazható Képes összetett okokat is figyelembe venni A HAZOP hátrányai Ez egy csoportos munka A csoport általában megoldásokban és nem problémákban gondolkodik Túl sok vagy éppen túl kevés ember a csoportban A Node-ok kiválasztása sokszor nem korrekt és kimarad valami Sok időt, erőforrást és munkát igényel 47

Folyamatok kockázatának analízise Védelmi rétegek értékelése 48

Okok gyakorisága védelem nélkül Feladat: Rizikó csökkentés Tolerálható gyakoriságok védelemmel Védelmi rétegek Alarm rendszer Biztonsági szelep Kármentő Műszeres retesz rendszer 10-1 10-5 Megoldás: HAZOP + LOPA + SIL 49

SIL definíció Safety Integrity Level SIL 4 Risk Reduction Factor RRF 4 >10-10 5 3 >10 3-10 4 2 >10 2-10 3 1 >10 1-10 2 50

Folyamatok kockázatának analízise LOPA 51

LOPA előnyei Legpontosabb módszer Layer of Protection Analysis - LOPA Megelőzi a túlméretezést (Over Engineering) pénz kidobás Megelőzi a alulméretezést (Under Engineering). Biztonsági kockázat!!! LOPA hátrányai Erőforrás igényes, de megfelelő SW-el ez könnyen áthidalható (Lásd TOOL4S SW) Szükséges a QTRM megadása (néhány multi ódzkodik ettől) 52

Független biztonsági rétegek Az OK gyakorisága Kritikus alarm Biztonsági szelep SIF IPL1 IPL2 IPL3 PFD IPL1 PFD IPL2 PFD IPL3 Safety Integrity Level SIL Low Demand Mode Operation: PFD 4 10-5 - < 10-4 3 10-4 - < 10-3 2 10-3 - < 10-2 1 10-2 - < 10-1 F UM F M1 F M2 F MT Target frequency Hazard Scenario Rizikó csökkenés= 1/PFD IPL1 * 1/PFD IPL2 * 1/PFD IPL3 53

HAZOP és környezetvédelem HAZOP/LOPA/SIL előnyei Megtaláltuk az összes hazárd scenáriót, ami környezeti problémákat okozhat Tudjuk hogyan védekezzünk a következményei ellen Befolyásolni tudjuk a környezetvédelem színvonalát Teljesíteni tudjuk a környezetvédelmi normákat 54

HAZOP és folyamatbiztonság HAZOP/LOPA/SIL előnyei Megtaláltuk az összes hazárd scenáriót, ami veszélyezteti a folyamat biztonságot Tudjuk hogyan védekezzünk kielégítő módon a következményei ellen Befolyásolni tudjuk az üzemeltetés színvonalát (minimális üzemleállás) Teljesíteni tudjuk a termelési normákat, a termék minőségét 55

SIL4 S SIL for Safety Kérdések és válaszok: bgs@sil4s.com bgj@sil4s.com mj@sil4s.com 56