Файл: Руководство по применению (iec 61882 2001 Hazard and operability studies (hazop studies) Application guide.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
данные для последующей оценки и выводов;
- решение идентифицированных проблем не единственная цель HAZOP экспертизы, но все решения регистрируются и направляются на рассмотрение руководителю проекта.
Исследования HAZOP состоят из четырех последовательных шагов (рисунок 1).
4.2 Принципы экспертизы
В основе исследований HAZOP лежит «экспертиза управляющего слова, которая представляет собой целенаправленный поиск отклонений от целей проекта. Для облегчения экспертизы систему разделяют на части так, чтобы цель проекта для каждой части была определена. Размер выбранной части зависит от сложности системы и серьезности опасности. При проведении экспертизы для сложных систем или систем, представляющих высокую опасность, части должны быть как можно меньше. Для простых систем или систем, представляющих низкую опасность, выбирают крупные части, так как это убыстряет проведение исследования.
Цель проекта для части системы описывают с помощью параметров элементов, которые характеризуют существенные особенности части и представляют естественные компоненты части.
Выбор элементов для исследования является субъективным решением. Может существовать несколько комбинаций выбора, которые позволят достигнуть требуемой цели. Кроме того, выбор может зависеть от особенностей применения системы. Элементы могут быть дискретными шагами или стадиями процедуры, отдельными сигналами и единицами оборудования в системе управления, оборудованием, компонентами процесса или электронной системы и т.п.
В некоторых случаях полезно описывать функцию части следующими характеристиками:
- входной материал, полученный из источника;
- действие, которое выполнено на этом материале;
- продукция, отправленная получателю.
Рисунок 1-Последовательность выполнения исследований HAZOP
Примечание: В круглых скобках указаны соответствующие пункты настоящего стандарта.
Таким образом, цель проекта должна содержать следующие элементы: материалы, действия, источники, получатели, которые могут рассматриваться как элементы части.
Иногда элементы удобно определять через характеристики, количественные и качественные. Например, в химической системе элемент «материал» может определяться через такие характеристики, как температура, давление и состав. Для действия «транспортирование» могут использоваться такие характеристики, как нормы движения или число пассажиров. Для компьютерных систем часто характеристикой части является информация.
Группа HAZOP исследует каждый элемент (и характеристику, где это уместно) для выявления такого отклонения от целей проекта, которое может вести к нежелательным последствиям. Идентификация отклонений от целей проекта достигается методом ответа на вопросы, сформулированные при помощи «управляющих слов». «Управляющие слова» должны стимулировать образное размышление, фокусировать исследование, выявлять идеи и активизировать обсуждение и таким образом максимизировать возможности полного исследования. Основные управляющие слова и их значения приведены в таблице 1.
Дополнительные управляющие слова приведены в таблице 2.
Таблица 1
Основные управляющие слова и их значения
Таблица 2
Дополнительные управляющие слова
Дополнительные управляющие слова могут использоваться для облегчения идентификации отклонений. Управляющие слова допускается использовать, если они идентифицированы до начала экспертизы. Каждое управляющее слово применяется к каждому элементу. Поиск отклонений выполняется системным образом. При помощи управляющих слов выявляют возможные причины и последствия данного отклонения. Также могут исследоваться механизмы обнаружения или индикации отказов. Результаты экспертизы регистрируют в соответствии с 6.6.2.
Управляющее слово и соответствующий элемент могут быть представлены в виде матрицы с управляющими словами, определяющими строки, и элементами, определяющими столбцы. В каждой ячейке матрицы, сформированной таким образом, находится определенная комбинация управляющих слов и элементов. Чтобы достичь всесторонней идентификации опасностей, необходимо, чтобы элементы и связанные с ними характеристики охватывали все аспекты целей проекта, а управляющие слова - все отклонения. Не все комбинации управляющих слов/элементов дают правдоподобные отклонения, так что после рассмотрения всех комбинаций управляющих слов и элементов в матрице может быть несколько пустых ячеек.
Имеются две возможные последовательности исследования ячеек матрицы: по столбцам (по элементам) или по строкам (управляющим словам). Экспертизу проводят по 6.5, а последовательности экспертизы изображены на рисунках 2а и 2b. Результаты экспертизы в обоих случаях должны совпадать.
4.3 Описание проекта
4.3.1 Общие положения
Перед экспертизой проекта составляют описание проекта. Представление проекта включает адекватное описание исследуемой системы, ее частей, элементов и их характеристик. Описанием проекта может быть физический проект или логическая модель проектируемой системы.
Представление проекта должно включать качественное или количественное описание функции каждой части и элемента системы. Оно должно включать описание взаимодействия системы с другими системами, с ее оператором/пользователем и, в необходимых случаях, с окружающей средой. Соответствие элементов или их характеристик целям проекта определяет правильность функционирования и, в некоторых случаях, безопасность системы.
Представление системы состоит из двух основных частей:
- требований системы;
- физического и/или логического описания проекта.
Результаты исследования HAZOP зависят от полноты, адекватности и точности представления проекта и целей проекта. Поэтому при подготовке пакета исходной информации необходимо соблюдать аккуратность. Если исследование HAZOP проводится на стадии эксплуатации или изготовления системы, необходимо, чтобы в представлении проекта были отражены любые модификации системы. Перед началом экспертизы группа должна рассмотреть весь пакет исходной информации и при необходимости откорректировать ее.
4.3.2 Требования проекта и цели проекта
Требования проекта включают качественные и количественные требования, которым должна удовлетворять система, и которые являются основой для разработки проекта системы и целей проекта, то есть являются входными проектными данными. Все ожидаемые варианты неправильного использования системы должны быть идентифицированы. Требования проекта и итоговые цели проекта должны отвечать ожиданиям заказчика.
На основе требований к системе проектировщик разрабатывает проект системы, то есть определяет конфигурацию системы, назначает конкретные функции подсистем и компонент, определяет и выбирает компоненты. Проектировщик должен не только учитывать, для каких целей предназначено оборудование, но и гарантировать, что не будут происходить отказы при любом наборе условий, и что оборудование будет работать в течение установленного срока службы. Нежелательное поведение или особенности также должны быть идентифицированы для устранения уменьшения нежелательных эффектов при проектировании. Эта информация используется для определения целей исследуемых частей.
В соответствии с целями проекта формируют базовую линию экспертизы, поэтому цели проекта должны быть корректными и как можно более полными. Проверка целей проекта находится вне области применения исследований HAZOP, но лидер должен установить, что они являются корректными и полными для начала исследования. В большинстве случаев в документации в целях проекта указывают лишь основные функции системы и ее параметры в нормальном режиме эксплуатации. Однако условия аварийных эксплуатационных режимов и нежелательных действий, которые могут произойти (например, сильные вибрации, гидравлический удар в трубах, колебания напряжения) и привести к отказу системы
, должны быть идентифицированы и рассмотрены в процессе экспертизы. В процессе экспертизы также должны быть установлены механизмы деградации, такие как старение, коррозия, эрозия и другие процессы ухудшения свойств материалов. Они должны быть идентифицированы и исследованы с использованием соответствующих управляющих слов.
Ожидаемый срок службы, надежность, ремонтопригодность и средства технического обслуживания системы также должны быть идентифицированы и исследованы вместе с опасностями, которые могут появиться в процессе технического обслуживания, если эти действия включены в область применения исследований HAZOP.
5. Применение HAZOP
5.1 Общие положения
Область применения исследования HAZOP включает:
- программное обеспечение, включая программируемые электронные системы;
- системы, включающие перемещение людей транспортными средствами, такими как автомобильные и железные дороги;
- исследование различных операционных последовательностей и процедур;
- оценку административных процедур в различных отраслях промышленности;
- оценку конкретных систем, например медицинских устройств.
HAZOP применяют для идентификации слабых мест (существующих или предполагаемых) в системах, включая поток материалов, людей, данных, событий, действий в запланированной последовательности или в процедурах, управляющих такой последовательностью, для исследования опасности и потенциальных проблем, связанных с различными режимами эксплуатации данной системы, например запуск, резервирование, нормальная эксплуатация, нормальное завершение, чрезвычайное завершение, для неустановившихся процессов и последовательностей, а также для непрерывных процессов. Исследование HAZOP является неотъемлемой частью процесса разработки, оценки и менеджмента риска.
5.2 Связь с другими методами анализа
Исследование HAZOP допускается использовать совместно с методами анализа надежности, такими как метод анализа моделей видов и последствий отказов (далее FMEA) по ГОСТ 27.310 и анализ дерева неисправностей (далее - FTA) по ГОСТ Р 51901.13.
Такие комбинации могут использоваться в ситуациях, когда:
- исследование HAZOP ясно указывает, что эффективность конкретной единицы оборудования является критической, и она должна быть исследована более глубоко. В этом случае HAZOP может быть дополнен FMEA этой единицы оборудования;
- решение идентифицированных проблем не единственная цель HAZOP экспертизы, но все решения регистрируются и направляются на рассмотрение руководителю проекта.
Исследования HAZOP состоят из четырех последовательных шагов (рисунок 1).
4.2 Принципы экспертизы
В основе исследований HAZOP лежит «экспертиза управляющего слова, которая представляет собой целенаправленный поиск отклонений от целей проекта. Для облегчения экспертизы систему разделяют на части так, чтобы цель проекта для каждой части была определена. Размер выбранной части зависит от сложности системы и серьезности опасности. При проведении экспертизы для сложных систем или систем, представляющих высокую опасность, части должны быть как можно меньше. Для простых систем или систем, представляющих низкую опасность, выбирают крупные части, так как это убыстряет проведение исследования.
Цель проекта для части системы описывают с помощью параметров элементов, которые характеризуют существенные особенности части и представляют естественные компоненты части.
Выбор элементов для исследования является субъективным решением. Может существовать несколько комбинаций выбора, которые позволят достигнуть требуемой цели. Кроме того, выбор может зависеть от особенностей применения системы. Элементы могут быть дискретными шагами или стадиями процедуры, отдельными сигналами и единицами оборудования в системе управления, оборудованием, компонентами процесса или электронной системы и т.п.
В некоторых случаях полезно описывать функцию части следующими характеристиками:
- входной материал, полученный из источника;
- действие, которое выполнено на этом материале;
- продукция, отправленная получателю.
Рисунок 1-Последовательность выполнения исследований HAZOP
Примечание: В круглых скобках указаны соответствующие пункты настоящего стандарта.
Таким образом, цель проекта должна содержать следующие элементы: материалы, действия, источники, получатели, которые могут рассматриваться как элементы части.
Иногда элементы удобно определять через характеристики, количественные и качественные. Например, в химической системе элемент «материал» может определяться через такие характеристики, как температура, давление и состав. Для действия «транспортирование» могут использоваться такие характеристики, как нормы движения или число пассажиров. Для компьютерных систем часто характеристикой части является информация.
Группа HAZOP исследует каждый элемент (и характеристику, где это уместно) для выявления такого отклонения от целей проекта, которое может вести к нежелательным последствиям. Идентификация отклонений от целей проекта достигается методом ответа на вопросы, сформулированные при помощи «управляющих слов». «Управляющие слова» должны стимулировать образное размышление, фокусировать исследование, выявлять идеи и активизировать обсуждение и таким образом максимизировать возможности полного исследования. Основные управляющие слова и их значения приведены в таблице 1.
Дополнительные управляющие слова приведены в таблице 2.
Таблица 1
Основные управляющие слова и их значения
| Управляющее слово | Значение |
| НЕ ИЛИ НЕТ | Полное отрицание целей проекта |
| БОЛЬШЕ | Увеличение количества |
| МЕНЬШЕ | Уменьшение количества |
| ТАК ЖЕ, КАК | Качественное изменение/увеличение |
| ЧАСТЬ | Качественное изменение/уменьшение |
| ЗАМЕНА | Логическая противоположность целям проекта |
| ДРУГОЙ, ЧЕМ | Полная замена |
Таблица 2
Дополнительные управляющие слова
| Управляющее слово | Значение |
| РАНО | Относится к времени |
| ПОЗДНО | Относится к времени |
| ПРЕЖДЕ | Относится к порядку или последовательности |
| ПОСЛЕ | Относится к порядку или последовательности |
Дополнительные управляющие слова могут использоваться для облегчения идентификации отклонений. Управляющие слова допускается использовать, если они идентифицированы до начала экспертизы. Каждое управляющее слово применяется к каждому элементу. Поиск отклонений выполняется системным образом. При помощи управляющих слов выявляют возможные причины и последствия данного отклонения. Также могут исследоваться механизмы обнаружения или индикации отказов. Результаты экспертизы регистрируют в соответствии с 6.6.2.
Управляющее слово и соответствующий элемент могут быть представлены в виде матрицы с управляющими словами, определяющими строки, и элементами, определяющими столбцы. В каждой ячейке матрицы, сформированной таким образом, находится определенная комбинация управляющих слов и элементов. Чтобы достичь всесторонней идентификации опасностей, необходимо, чтобы элементы и связанные с ними характеристики охватывали все аспекты целей проекта, а управляющие слова - все отклонения. Не все комбинации управляющих слов/элементов дают правдоподобные отклонения, так что после рассмотрения всех комбинаций управляющих слов и элементов в матрице может быть несколько пустых ячеек.
Имеются две возможные последовательности исследования ячеек матрицы: по столбцам (по элементам) или по строкам (управляющим словам). Экспертизу проводят по 6.5, а последовательности экспертизы изображены на рисунках 2а и 2b. Результаты экспертизы в обоих случаях должны совпадать.
4.3 Описание проекта
4.3.1 Общие положения
Перед экспертизой проекта составляют описание проекта. Представление проекта включает адекватное описание исследуемой системы, ее частей, элементов и их характеристик. Описанием проекта может быть физический проект или логическая модель проектируемой системы.
Представление проекта должно включать качественное или количественное описание функции каждой части и элемента системы. Оно должно включать описание взаимодействия системы с другими системами, с ее оператором/пользователем и, в необходимых случаях, с окружающей средой. Соответствие элементов или их характеристик целям проекта определяет правильность функционирования и, в некоторых случаях, безопасность системы.
Представление системы состоит из двух основных частей:
- требований системы;
- физического и/или логического описания проекта.
Результаты исследования HAZOP зависят от полноты, адекватности и точности представления проекта и целей проекта. Поэтому при подготовке пакета исходной информации необходимо соблюдать аккуратность. Если исследование HAZOP проводится на стадии эксплуатации или изготовления системы, необходимо, чтобы в представлении проекта были отражены любые модификации системы. Перед началом экспертизы группа должна рассмотреть весь пакет исходной информации и при необходимости откорректировать ее.
4.3.2 Требования проекта и цели проекта
Требования проекта включают качественные и количественные требования, которым должна удовлетворять система, и которые являются основой для разработки проекта системы и целей проекта, то есть являются входными проектными данными. Все ожидаемые варианты неправильного использования системы должны быть идентифицированы. Требования проекта и итоговые цели проекта должны отвечать ожиданиям заказчика.
На основе требований к системе проектировщик разрабатывает проект системы, то есть определяет конфигурацию системы, назначает конкретные функции подсистем и компонент, определяет и выбирает компоненты. Проектировщик должен не только учитывать, для каких целей предназначено оборудование, но и гарантировать, что не будут происходить отказы при любом наборе условий, и что оборудование будет работать в течение установленного срока службы. Нежелательное поведение или особенности также должны быть идентифицированы для устранения уменьшения нежелательных эффектов при проектировании. Эта информация используется для определения целей исследуемых частей.
В соответствии с целями проекта формируют базовую линию экспертизы, поэтому цели проекта должны быть корректными и как можно более полными. Проверка целей проекта находится вне области применения исследований HAZOP, но лидер должен установить, что они являются корректными и полными для начала исследования. В большинстве случаев в документации в целях проекта указывают лишь основные функции системы и ее параметры в нормальном режиме эксплуатации. Однако условия аварийных эксплуатационных режимов и нежелательных действий, которые могут произойти (например, сильные вибрации, гидравлический удар в трубах, колебания напряжения) и привести к отказу системы
, должны быть идентифицированы и рассмотрены в процессе экспертизы. В процессе экспертизы также должны быть установлены механизмы деградации, такие как старение, коррозия, эрозия и другие процессы ухудшения свойств материалов. Они должны быть идентифицированы и исследованы с использованием соответствующих управляющих слов.
Ожидаемый срок службы, надежность, ремонтопригодность и средства технического обслуживания системы также должны быть идентифицированы и исследованы вместе с опасностями, которые могут появиться в процессе технического обслуживания, если эти действия включены в область применения исследований HAZOP.
5. Применение HAZOP
5.1 Общие положения
Область применения исследования HAZOP включает:
- программное обеспечение, включая программируемые электронные системы;
- системы, включающие перемещение людей транспортными средствами, такими как автомобильные и железные дороги;
- исследование различных операционных последовательностей и процедур;
- оценку административных процедур в различных отраслях промышленности;
- оценку конкретных систем, например медицинских устройств.
HAZOP применяют для идентификации слабых мест (существующих или предполагаемых) в системах, включая поток материалов, людей, данных, событий, действий в запланированной последовательности или в процедурах, управляющих такой последовательностью, для исследования опасности и потенциальных проблем, связанных с различными режимами эксплуатации данной системы, например запуск, резервирование, нормальная эксплуатация, нормальное завершение, чрезвычайное завершение, для неустановившихся процессов и последовательностей, а также для непрерывных процессов. Исследование HAZOP является неотъемлемой частью процесса разработки, оценки и менеджмента риска.
5.2 Связь с другими методами анализа
Исследование HAZOP допускается использовать совместно с методами анализа надежности, такими как метод анализа моделей видов и последствий отказов (далее FMEA) по ГОСТ 27.310 и анализ дерева неисправностей (далее - FTA) по ГОСТ Р 51901.13.
Такие комбинации могут использоваться в ситуациях, когда:
- исследование HAZOP ясно указывает, что эффективность конкретной единицы оборудования является критической, и она должна быть исследована более глубоко. В этом случае HAZOP может быть дополнен FMEA этой единицы оборудования;