בתעשיית העיבוד הכימית, שולי השגיאה נמדדים במילימטרים והודעות רעילות. מערכות השבת חירום (ESD) ותפקודים וכלי בטיחות (SIFs) פועלים כשורה האחרונה של הגנה מפני תאונות גדולות.מצב כשלון ממושמע ואפקטים ניתוח (FMEA) על מערכות אלה אינו תרגיל פיקוח על ארגז; זהו בחינה משפטית של כל חיישן, פתרון, ומניעה מסוכנת של אבטחה, וכשלים לא יכולים לגרום לכשלים כימיים, וכשלים, כאשר הם לא חוקיים, כאשר הם עלולים, נכשלים, ועלולים לגרום לכשלים, ועלולים לגרום לכשלים, באופן נכון, לכשלים, כאשר הם לאיים, לכשלים, לכשלים, לכשל, לכשלים, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, למניעים, למניעים, לכשלים, למניעים, לכשלים, לכשלים, לכשל, למניעים כימיים, לכשל, לכשל, לכשל, לכשל, למניעים, לא מאובטחים כימיים, לכשל, למניעים, לכשל, לכשל, לכשל, לאיים, לא מאובטחים,

מה זה FMEA כימית?

מצב ואפקטים ניתוח (FMEA) הוא מתודולוגיה מבוססת, אמינות ובטיחות.זה בוחן באופן שיטתי כל רכיב חומרה ותפקוד תוכנה במערכת, ושואל: "באיזה דרכים יכול מרכיב זה להיכשל?מה יקרה כאשר הוא נכשל? ומה שולטות במקום למנוע או לזהות את הכשל הזה?" בהקשר של תהליכים כימיים, FMEA משתרע מעבר לחומרים אנושיים, תקשורת, ותנאים סביבתיים.

השלבים העיקריים של FMEA כימי כוללים:

  • (ב) ,0) ,Define the system Limits: 1hil - זיהוי כל הלולאות ESD, התנגשויות בטיחות וציוד מחובר.
  • (ב) [ה]ההתאמת [ה]: [ה] [ה]] [ה], [ה], [ה], [ה],], [ה], [ה],], [ה], [ה], [ה], [ה],], [ה], [החוק] ה'], על לחץ גבוה]
  • (FLT:0) כישלונות כשלון דיסנדר 1:1 - עבור כל רכיב (רגיש, פותר לוגיקה, שסתום, סודנואיד, חיווט), רשימת מצבי כישלונ אמינים.
  • (התוצאה:0) תיאור השפעותיו של ה- 1 (Determine the Local and system-level effect of Each Fail (למשל, שסתום אינו קרוב, המוביל ל-Cypressure).
  • (ב) ⁇ :0) ,(ההההבאה) גורמת לשורשים כגון קורוזיה, סחף קלב, באג תוכנה או אובדן חשמל.
  • (ב) מה הצעדים הקיימים מונעים את הסיבה או מזהים את הכישלון? דוגמאות: אבחון, בדיקות הוכחות קבועות, ריצוף.
  • (FLT:0) סיכון דירוג דירוגים של דירוגים (FLT:1) - השתמש במספר (S), Occurrence (O), וגילוי (D) כדי לחשב מספר סיכונים (RPN) או להשתמש במריצה בסיכון עם מטרות SIL.
  • (ב) [15] פעולות מילואים (FLT:1) - שינויים ספציפיים בעיצוב, בדיקה או ניתוח כדי להפחית את הסיכון לרמה מקובלת.

התוצאה היא מסמך חי המנחה החלטות עיצוב, מרווחי תחזוקה והליכים תפעוליים לאורך מחזור חיי הבטיחות.

מערכות סתום חירום ו- Safety Interlocks: Architecture Review

מערכת של השבתה חירום (ESD) היא מערכת בקרת אינטגרטיבית ייעודית, גבוהה-גבוהה נפרדת ממערכת בקרת תהליכים בסיסית (BPCS) המטרה היחידה שלה היא להביא את התהליך למצב בטוח כאשר תנאים מסוכנים מראש הם זיהו.

חיישנים ו Transmitters

לחץ, טמפרטורה, זרימה, רמה וגלאים גז מספקים מדידות בזמן אמת תהליכים.חיישנים אלה הם לעתים קרובות מותאמים בטיחות עם אבחון שיכול לזהות תקלות כגון סחף, אות תקוע, או ערכים מחוץ לטווח.מצבים כישלונ משותף כוללים חסמימים, ציפוי, סחף קלבריה, והשפלה אלקטרונית.

המונחים: logic Solvers

המוח של ESD הוא בדרך כלל לוגיקה תוכנית בטיחות (בטיחות PLC) או מערכת מבוססת ממסר.המכשירים האלה מבצעים את לוגיקה הבטיחות (למשל, "אם הלחץ > 100 psi אז ממריץ solenoid כדי לסגור שסתום"), כדי להיות SIL-rated, פותרי לוגיקה ליישם סובלנות, שגיאה, אדמומיות, כיסוי אבחון ואבחון.

המונחים: Final Elements

שסתום השסתום (SDVs), שסתום מפוצץ, שסתום סלנואידים, ומגעים מוטוריים עוצרים פיזית את התהליך. Valve Assemblies לעתים קרובות כוללים אקטוטור האביב, solenoid, וממצבי משוב.

מערכות אזעקה וממשק מחשוב אנושי (HMI)

אזעקה מזהירה את המפעילים לתנאי חריג הדורשים פעולה לפני הסגירה אוטומטית. אזעקה שלא מוותרת, או זה גורם לעתים קרובות מדי, יכול להפליל את מפעילי התנועה ולגרום לתגובה מאוחרת.

מערכת ה- ESD וה-Interlock מיועדת, מופעלת, נשמרת על פי מחזור חיי הבטיחות המוגדר ב-FLT:0.IEC 61511 (החלמתי כ- ISA-84).

החלת FMEA ל- ESD ו- Safety Interlocks

FMEA כימי עבור מערכות אלה חייב לבחון כל אלמנט מטיפ חיישן עד גזע שסתום, כולל חיוט, אספקת חשמל וקישורים תקשורת.ניתוח בדרך כלל מתחיל ברמה הלולאה או התפקוד, ולאחר מכן מתמוסס לתוך רכיבים בודדים.

זיהוי מצבי כישלון לכל אחד

עבור משדר לחץ בלולאה של טיול בלחץ גבוה, מצבי כישלונ יכולים לכלול:

  • Output low (fails to זיהוי לחץ גבוה)
  • Output תקוע גבוה (טיול מהיר)
  • מתוך קלברציה (התחילה או מוקדמת)
  • אובדן הכוח
  • קו הדחף חסום
  • כשלון אלקטרוני ללא אינדיקציה

עבור שסתום עם מכנה סגור באביב:

  • Valve לא נסגר (מכשול מכני, מושב פגוע)
  • Valve סוגר לאט מדי (לחץ אוויר נמוך, האביב החלש)
  • Valve לא נפתח לאחר איפוס (solenoid תקוע)
  • דליפת חוץ ב-Abza
  • מתג מיקום אינו מציין מצב שסתום אמיתי

תוצאות ניתוח

כל מצב כשל חייב להיות במעקב על ההשפעה המקומית שלו (למשל, שסתום אינו קרוב) ואת אפקט המערכת שלו (למשל, לחץ כור ממשיך לעלות, המוביל להקלת הסרת או קרע קטסטרופלי) הדירוג מבוסס על התוצאה האמינה הגרועה ביותר, הגורמת לשכבות הגנה עצמאיות קיימות (למשל, הקלה, מכשירים, דיפרות).

גורם לניתוח

גורמים שורש מזוהים כדי לקבוע את הסבירות של התרחשות.גורמים כוללים שגיאות עיצוב, פגמים בייצור, שגיאות התקנה, שחיקה בתהליך / קורוזיה, ללבוש רגיל, לחץ סביבתי (חום, רטט), וטעות המפעילה במהלך העקיפה של תחזוקה.

דירוג סיכונים

לאחר חומרה (S), התרחשות (O), וגילוי (D) הבקיע, מספר עדיפות סיכון (RPN = S × O × D) מחושב. עם זאת, עבור מערכות בטיחות, ארגונים רבים מעדיפים ממטריקס סיכון התואם לנחישות SIL.The FLT:0Center for Chemical Process Safety (CC)FLT:1 מספק הנחיות ל-32 של הגנה (LOPA) וסובלנות לקריטריונים ישירות ל-EA.

מצבי כישלון נפוצים ומדיקות מפורטות

כישלונות חושיים

(FLT:0) מצב של לחץ: FLT:1ir תפוקה גבוהה בשל אפס סחף.אפקט: קריאה בלחץ גבוה כוזב, גרימת השבתה חדה. Mitigations: שימוש במדרים עם אבחון מתמשך (למשל, NAMUR NE43 אינדיקציה), אימות קלריסה קבוע, ו 2oo3 הצבעה על שירותים קריטיים.

(FLT:0) מצב של Failure:FLT:1ir Level משדרת נכשל נמוך (סימן מוקדם יותר בפועל) אפקט: לא לזהות רמה גבוהה, המוביל לספינה overfiigation: להתקין אזעקה ברמה נמוכה נפרדת על טכנולוגיה אחרת (למשל, מכ"ם לעומת displacer), ליישם בדיקות הוכחה במרווחים להשגת SIL הנדרש, ולהשתמש באופן אוטומטי אבחון כגון ניתוחי מדפס.

שגיאות לוגיות

(FLT:0) מצב של תגובה: פעולה מאוחרת, תהליך עולה על גבולות בטוחים: שימוש ב- Safety PLC לא מתכונן לסגירה בתוך זמן תגובה נדרש עקב עומס מחזורי: פעילות מאוחרת, תהליך עולה על מגבלות בטיחותיות: שימוש ב-Presitance PLCs ייעודי, מוסמך עם ניתוח זמן סריקה הגרוע ביותר; לבצע הערכות בטיחות פונקציונליות (FSA) כולל אימות ובדיקה דינמית; לעולם לא לשלב פונקציות אבטחה מוכחות כמו "בטוחות" אלא אם כן, אלא אם כן, אלא אם כן, אלא אם כן, אלא אם כן, אלא אם כן, אלא אם כן,"מערכת בטיחותית"מערכת בטיחותית" (FSA) מוגדרת היטב, אלא אם כן, אלא אם כן," (FSA) מוגדרת כראוי, אלא אם כן," (FSA) מוגדרת, "מערכת בטיחותית" (FSA) מוגדרת," (FSA) מוגדרת," (FSA) מוגדרת על ידי מערכת בטיחותית"לא מוגדרת כראוי, אלא אם כן," (FSA) מוגדרת כראוי, אלא אם כן, אלא אם כן,"שיטות אבטחה שחורה, אלא אם כן," (FSA) מוגדרת," (FSA) מוגדרת,"לא מתפקדת) מוגדרת על ידי מערכת אבטחה

(FLT:0) מצב של Failure: FLT:1rea Solr I / O Card נכשל עם אובדן אות פלט עקב מעגלים קצרים פנימיים. Mitigation: ליישם אבחון אוטומטי המזהה אובדן של פלט (למשל, לולאה ניטור הנוכחי) ויזום מצב בטוח (de-energize to Trip), או להשתמש בכרטיסי I/O עם 1oo או 22oo2 הצבעה עבור ארכיטקטורת SIL נדרש.

כישלונות של Actuator

(FLT:0) מצב של FRA1; שסתום Solenoid אינו ממריץ בשל שריפת סליל: אפקט: שסתום סגור באביב נשאר פתוח (לתקן DE-ENGIZE-TO-TRIP לוגיקה) מיגציה: השתמש בשסתום עתיר גבוה ללא יכולת סגירה רציפה, להתקין שסתום טייס עם יכולות בדיקות אימפולס, לבצע בדיקות חלקיות באופן מלא (שלבי) ללא שינוי קבוע של פעילות גופנית (שלבים קבועים).

(FLT:0) מצב של Failure: FLT:1 Valve ab פרכוס בשל קורוזיה או פסולת.אפקט: שסתום אינו נוסע לעמדה סגורה. Mitigation: ליישם תוכנית תחזוקה פרואקטיבית הכוללת סיכה, בדיקה חזותית, בדיקות שבץ (הוכחה מלאה במרווחים שנקבעו על ידי SIL).

תקשורת וכישלון

(FLT:0) מצב של חיישן: FLT:1ure תקשורת אובדן בשל הפסקת כבל או הפרעה.אפקט: אובדן נתונים חיישן לפתרון לוגיקה, גרימת תפוקה בטוחה (אם נקבע) או פעולה מוזנחת. Mitigation: שימוש בכבלים שדהיים אדומים או לולאות גיבוי קשיחות עבור פונקציות שדה תקשורת אלחוטיות בכוכבים כדי לפקח על כל פגיעה במערכת ההפעלה הבטוחה, צריך לפקח על כל נזקי התקשורת הכבלים הקדמית.

(FLT:0) מצב של Failure:FLT:1 שופכת מסוף בקבינט ממרשל הגורם לאובדן אות לסירוגין. Mitigation: להשתמש בשיטות סיום חוט מאושר (מסופים מדכאים, טרמינלים דחוסים), ליישם את אמצעי נגד-ההחייאה, וכולל בדיקות רציפות בהליך ההוכחה.

אסטרטגיות לחיקוי סיכונים

FMEA כימית היא רק בעלת ערך אם הסיכונים שזוהים יובילו לפעולות יעילות.אסטרטגיות הבאות משמשות בדרך כלל כדי להפחית את הסיכון לרמות מקובלות.

אדריכלות ההצבעה והאדריכלות

Redundancy משפרת את זמינות הבטיחות (המערכת תטייל במידת הצורך) וזמינות תהליכים (המערכת לא תטייל בזריזות).

  • (FLT:0)1oo1 (1 מתוך 1): ערוץ 1 1 ( 1) פשוט, אך כל כישלון מסוכן מוביל לאובדן תפקוד בטיחותי מתאים רק למטרות קטנות של SIL (SIL 1).
  • (FLT:0)1oo2 (1 מתוך 2): FIRLT:1 ; שני ערוצים במקביל, כל ערוץ אחד יכול להתחיל טיול. High Safety זמינות, אבל נסיעות מעוררות יכולות להתרחש מכישלון ערוץ יחיד דורש מגוון כדי להפחית את הסיבה המשותפת.
  • (FLT:0)2oo2 (2 מתוך 2): FIRLT:1 בשני הערוצים חייבים להסכים לטיול.הפחתה של נסיעות מעוררות, אך מורידה את זמינות הבטיחות (כישלון מסוכן אחד בשני ערוצים מונע נסיעה).
  • (FLT:0)2oo3 (2 מתוך 3): 3 ערוצים, שני חייבים להסכים לטיול.ספק זמינות בטיחות גבוהה (ערוץ אחד יכול להיכשל מסוכן ועדיין לנסוע על הביקוש) והימנעות מהירה טובה.

הערכת בטיחות תפקודית (FSAs)

(IEC 61511 דורש FSAs במספר שלבים: לאחר הערכת סיכונים וסיכון, לאחר ההתקנה, ולאחר כל שינוי.FSA הוא קלט מפתח ל- FSA במהלך FSA, הצוות קובע כי בטיחות פונקציות instrumented (SIFs) להשיג את ההסתברות הנדרשת של כישלון על הביקוש (PFDavg) וכי ה-Frections (Frece) הוא גם חיישנים חד-פעמיים (F) שבו הוא חיישנים חד-פעמיים) הוא גם כן, כאשר הוא כישלונות (F) הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא חיישנים (החליפה (היתר (FDLT) הוא חיישנים).

בדיקות הוכחה ואבחון אוטומטי

כל פונקציה בטיחותית חייבת להיבדק במרווחה המבטיחה את המטרה SIL נשמרת.מבחן ההוכחה הוא הליך ידני או אוטומטי אשר בודק במלואו את הפונקציה, כולל חיישן, לוגיקה, ואת היסוד הסופי. אבחון אוטומטי (באינטרנט) לזהות ברציפות כישלונות ולהפחית את שיעור הכשלים הבלתי מפוסקים המסוכן.לדוגמה, FLT: בדיקות שבץ פונקציונליות (PST)R1) עובר סתום מופחת מעט וניתן לבדוק את המיקום המלא שלו, כי הוא רק בתנאי שהוא לא נפתח באופן אחר.

יש לאמן גם להכיר באבחון ולהגיב.אם אבחון מצביע על מצב רעד (למשל, אזעקה של חיישן סחף), הצמח צריך ליישם תוכנית פעולה בטוחה זמנית עד להשלמת התיקון.

ניהול שינוי (MOC)

כל שינוי בתהליך, לוגיקה, תלתלים שסתום או נקודות יכול להציג מצבי כישלון חדשים. A Chemical FMEA צריך להיות revisited תחת MOC כדי להבטיח כי השינוי לא יסולא בסתנן של הפחתה של הסיכון הקיים. לדוגמה, שינוי משחתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתאם מאביב מאביב מאביב מאביב ממעמד כפול (ללא עמדה שאינה בטוחה) ידרוש כפלה לחלוטין של יכולת הפחתת סיכון מלאה של יכולת ה-יתר של ה-יתר של ה-החלפה מלאה של ה-החלפה של ה-יתר של לולאה.

רגולציה וסטנדרטי תעשייה

ה-FMEA הכימית עבור ESD ו- Safety interlocks אינה קיימת בוואקום. היא מעוגן למסגרות רגולטוריות. בארצות הברית, ה-FLT:0.0.OSHA ניהול בטיחות תהליכים (PSM) סטנדרטיFLT:1 (29 CFR.119) המנדטים המבצעים ניתוח ניהול תהליכים הכולל הערכה של הנדסה וניהול ניהולי. בעוד ש-OSHA אינה דורשת במפורש FM, דרישות דומות ל-PRM) לתקנות דומות של ניהוליות (התקנות של הסוכנות (התקנות של הסוכנות) ותקנות של מערכתיות (EPA) ותקנות של מערכתיות.

בינלאומי, ⁇ :0;0; IEC 61511 (בטיחות דיגיטלית - מערכות בטיחות לכלי תהליך המגזר התעשייתי)FLT:1 הוא תקן המחייב.זה מפרט את כל השלבים של מחזור חיי הבטיחות ומספק שיטות לקביעת SIL, עיצוב SIF, אימות ואימות. A Chemical FMEA שנערך בהתאם ל- IEC 615 באופן אוטומטי יספק את דרישות השיפוטיות ביותר.

מסקנה

FMEA כימי למערכת של מערכות השבת חירום וחילופי בטיחות הוא תהליך ממושמע, חיוני שמשנה חששות מעורפלים לגבי "מה יכול להשתבש" לשיפורים עיצוב קונקרטי, לוחות זמנים תחזוקה, ומדיניות תפעולית.על ידי בחינה שיטתית של כל מצב של חיישנים, פותרי לוגיקה, ומבצעים כימיים, ועל ידי קביעת סיכון זמני מדידה באמצעות חומרת, קריטריונים יכולים לבנות שכבות של הגנה כי הם עמידים, בדיקות, ובדיקה יעילה יותר, עם תהליך של מדיניות מדידה, עם טיפול תרופתית, אשר נשאר יעיל יותר, עם טיפול תרופתית, עם טיפול תרופתי, עם טיפול תרופתית, עם טיפול תרופתי, אשר אינו יעיל יותר, עם טיפול תרופתי, אשר אינו יעיל יותר, אשר אינו יעיל יותר, אשר אינו יעיל של מערכת אבטחה, הוא מבטיח יעיל יותר, אשר נשאר יעיל יותר, עם טיפול תרופתי, ופרקטיבי, עם טיפול תרופתי, עם טיפול תרופתי, כי הוא יעיל של מערכת אבטחה, עם טיפול יעיל של מערכת אבטחה, אשר מבטיח יעיל יותר, עם טיפול תרופתית, עם טיפול תרופתי, כי הוא בטוח, כי הוא מבטיח יעיל יותר, כי הוא מבטיח סיכון תרבות מדידה של מערכת אבטחה, כי הוא בטוח, כי הוא מבטיח יעיל יותר, כי הוא בטוח, כי הוא בטוח יעיל יותר, כי הוא בטוח יעיל יותר, כי הוא בטוח