מיכלי אחסון כימיים הם נכסים קריטיים בתעשיות החל מפטריוכימיקלים לתרופות.כישלונם יכול להוביל לתוצאות קטסטרופליות: מהדורות רעילות, שריפות, פיצוצים, זיהום סביבתי, והפסדים כספיים משמעותיים, להבין מדוע הטנקים האלה נכשלים וכיצד למנוע כישלונות אינם אופציונליים - זה אמצעי רגולציה ואתי.המתודולוגיה של ה-APTEA) מציעה מסגרת אחסון קפדנית, שיטתית לזיהוי של שיטות פוטנציאליות, לפני שגורמות להפחתה של פעולות כימיות, החלות, החלות, החלות, החלות, החלות, ואפקטים של כל מקרה בקרה ואפקטים של המערכת הפחתת סיכונים ממשיים, ואפקטים, החלים, לפני שגורמים אלה, החלים של המערכת.

מה זה FMEA? A Foundational Review

FMEA היא גישה מובנית, צעד אחר צעד המשמשה בהנדסת אמינות וניהול סיכונים כדי לזהות את כל מצבי הכשל האפשריים בתוך מערכת, מוצר או תהליך. שפותחה במקור על ידי צבא ארה"ב בשנות ה -40 ולאחר מכן מעודנים על ידי נאס"א ותעשיית הרכב, FMEA הפכה כלי סטנדרטי על פני מגזרים רבים, כולל עיבוד כימי, כוח, ובריאות.

הרעיון המרכזי של FMEA הוא פשוט: FLT:0 כשלון הסתברות לפני שזה קורה irph:1 . במקום להגיב לתאונות או התמוטטות, צוותים לנתח באופן יזום כל רכיב, תת-מערכת וצעד תפעולי לשאול: "מה יכול להשתבש כאן?כמה רע זה יהיה לקרות?

המונחים: anכישלון Mode, Effect, Cause, and Detection

לפני צלילה ליישומים של מיכלי אחסון כימיים, חשוב להבין את ארבעת המונחים המרכזיים ב-FMEA:

  • (ב) ,0) מצב של חליל: הדרך הספציפית שבה מרכיב או תהליך אינם עומדים בכוונות העיצוב שלו.עבור טנק, מצב כשל עשוי להיות "הסתה של הקיר" או "הקרע של הים התחתון".
  • (ב) התוצאה של מצב הכישלון הזה על המערכת, הסביבה, כוח האדם או הייצור.לדוגמה, דליפת טנקים עלולה לגרום לזיהום אדמה או להתפוצצות ענן.
  • (FLT:0)Cause:cioFLT:1 , הסיבה הבסיסית לכך שמצב הכישלון מתרחש. גורם יכול להיות פגמים חומריים, נפיחות לא נכונה, טמפרטורה הפעלה לא נכונה, או חוסר הגנה קטוודית.
  • (FLT:0)Detection:FLT:1 כיצד מצב הכישלון יגלו, אם בכלל, לפני שהוא מוביל לאירוע קטסטרופלי.זיהוי שיטות כוללות בדיקה חזותית, עקיצות או עששת, בדיקות לחץ או חיישני ניטור רצופים.

כל כשלון הוא ציון מספריים עבור FLT:0 בדידות (S)cioFLT:1, FLT:2ccurrence (O) LT 3, ו-FLT:4detection (D)reaph:5; 5 (המוצר של שלושת השלבים הללו נותן את מספר עדיפות (NRP) 7) אשר משמש לרמה גבוהה יותר של סיכון גבוה יותר, אך לא ניתן להצביע על ידי סיכון גבוה יותר.

החל מ-FMEA לאחסון כימיקלים: תהליך שלב-בי-צעד

מיכלי אחסון כימיים משתנים באופן נרחב בעיצוב, חומר, גודל ותנאי שירות.הם יכולים להיות מעל הקרקע או מתחת לאדמה, אופקי או אנכי, עשויים פלדה פחמן, נירוסטה, מפלסטיק רב-מנועי (FRP), או מקוים עם ⁇ עמידת קורוזיון-resistant. An FMEA צריך להיות מותאם למערכת הטנק הספציפית, כולל כיפוף, שסתום, כלי, וכולל את המכפלה, וכוללת, אמצעי אחסון משני, לאחר מכן, לאחר מכן, עבור כל מתקן כימי, אשר צריך להתאים את המערכת.

שלב 1: הגנה על המערכת וסקוט

החל על ידי הגדרת הגבולות של הניתוח.זהה את הטנק (על ידי מספר תג, קיבולת וכימיקל מאוחסן), מערכות המשנה התומכות שלו (אווררים, קווי זרימה, מדדי רמה, אמצעי הקלה בלחץ), והתנאים התפעוליים (זמן, לחץ, מילוי / מחזורי אמפטי, תסיסה) כוללים גם תשתיות סביבות שניתן להשפיע על בסיס העיצוב, קודים (API, ASME, ASME, ASME, ASME, ממשקי זיכרון 653), אחסון נתונים היסטוריים).

שלב 2: להרכיב צוות רב תחומי

FMEA היא יעילה ביותר כאשר מבוצעת על ידי צוות חוצה פונקציונלי הכולל מפעילים, מהנדסי תחזוקה, מהנדסי בטיחות תהליכים, מומחי קורוזיה, ואם זמין, יצרנית הטנק. כל חבר מביא פרספקטיבה שונה. המפעילים יודעים את היום-יומיים של אנמפוליסות; מהנדסי קורוזיה יודעים כיצד יגיבו הכימיים עם החומר; צוותי תחזוקה יודעים את ההיסטוריה של תיקונים.

שלב 3: לשבור את המערכת למטה לשותפים

עבור מיכל אחסון כימי, ליצור רשימת רכיב הכוללת לפחות:

  • פגז טנק (רבור, קירות, תחתית)
  • נוודים ועורבים
  • Valves (inlet, Outlet, ניקוז)
  • פיפינג מחובר לטנקים
  • מערכת אולטרסאונד (pressure /vacuum הקלה, שימור vent)
  • רמת וטמפרטורת
  • מברשות שנייה (שקיק, או קיר כפול)
  • הקרן והתמיכה
  • ריצוף או ריצוף
  • מערכת הגנה קטוודית (אם בכלל)

שלב 4: זיהוי מצבי כישלונ אפשריים

לכל רכיב, סיעור המוח כל מצב כשלון אמין.יש נפוצים המפורטים להלן בסעיף ייעודי.הצוות צריך לשאול: "תחת תנאים נורמליים ועצבניים, מה יכול לגרום למרכיב זה להיכשל?", צריך לתאר מצב הכישלון במונחים טכניים, לא רק הצהרות מעורפלות.לדוגמה, לא "דלפות טיטניק" אלא "עייפות חיפוי" שמובילה לדליפה", או "לפוצץ בשקעים בלחתוך כדי לחץ דם על אופניים תרמיים" בשל רכיבה על אופניים תרמיים.

שלב 5: השפעות אסס ואימות (S)

עבור כל מצב כשל, לתאר את ההשפעות המיידיות והסולמותיות.דלפה בתחתית הטנק עלולה לגרום לאובדן מוצר, זיהום קרקעי וזיהום מים קרקעי אפשרי; זה יכול גם להוביל אש אם הכימיה היא דליפת.כפי שחתים ציון חומרה על סולם של 1 (ניייחוד) ל-10 (קטסטרואק).הציונים צריכים להיות מבוססים על סיכונים חברתיים והנחיות רגולטוריות.

שלב 6: גורמים לטווח וסימן אוקרנס (O)

לזהות את הסיבות השורשיות שעלולות לגרום לכל מצב כשל.גורמים לקורטוזיה של טנקים עשויים לכלול: בחירה חומרית לא נכונה, חוסר קצבה קורוזיה, תוכן עתיר גבוה בקורוזיה המושרה מיקרוביאלית (MIC), או כישלון של הגנה קטוודית.כסימן התרחשות מ 1 (לא סביר) ל-10 (בעיקר נתונים היסטוריים מהמתקן שלך, כגון דוחות בטיחותיים) אך לא סבירים (ב-CS) אין צורך בנתונים הנדסיים).

שלב 7: זיהוי של בקרה נוכחית וזיהוי סימנים (D)

אמצעי מניעה וזיהוי קיימים יכולים לכלול ציור קבוע, שימוש מעכבי קורוזיה, או לחץ שסתום שסתום את הזיהוי.זיהוי.שליטה בזיהוי.זיהוי קישורים כוללים: מרווחי גינון עובי, חיי זיהוי דליפות בשקיקה, הפסקות אוטומטיות על זיהוי ברמה גבוהה, ו ניטור קיר. Assign a Detection: 1 פירושו שהכישלון הוא כמעט בטוח להיות נתפס לפני שהוא מוביל לאפקט משמעותי; הוא כמעט 10 כמעט בלתי אפשרי רק במקרה של תקלה.

שלב 8: חישוב RPN ו-Preitize

Multiply S × O × D כדי לקבל את RPN לדוגמה: S=9 (שחרור רעיל לסביבה), O=4 (הסתברות מתונה בשל ההיסטוריה של קורוזיה קלה), D=8 (לא ניטור, רק בדיקה חזותית שנתית) נותן RPN=288.דירוג כל מצבי הכשל על ידי RPN מלמעלה עד הנמוך ביותר.

שלב 9: המלצה על פעולות ושיקום

עבור כל מצב כשלון בעדיפות גבוהה, להציע פעולת הקטנת (פעולות) יכול להיות שינויים עיצוב (למשל, הגדלת קצבת קורוזיה), שינויים פרו-דוריים (למשל, להפחית את קצב מילוי כדי למנוע סטיות חשמל סטטי), או ניטור משופר (למשל, להתקין בדיקה של קורוזיה בזמן אמת) כסימן אדם אחראי ותאריך סיום.

מצבי כישלונ נפוצים ב- Chemical Storage Tanks

בעוד שכל מערכת טנקים היא ייחודית, מצבי כשל מסוימים מתרחשים ברחבי התעשייה הכימית.להיות מוכר להם עוזר צוות FMEA להיות יסודי.

כשלים קורוזיים

קורוזיה היא הגורם הנפוץ ביותר של כשלים טנק.זה יכול להתבטא כמדיקים אחידים, מתפתל, קורוזיה crevice, לחץ corrosion סדק (SCC), או MIC. עבור מיכלי פלדה פחמן לאחסון חומצה sulfuric, שיעור קורוזיה תלוי ריכוז וטמפרטורה - תנודה קטנה יכולה להאיץ התקפה.

כישלונות ושפל

Welds הם לעתים קרובות הנקודות החלשות ביותר. in Complete fusion, slag הכללות, או מימן סדק יכול להוביל לדלפות.טנקים ישנים יותר עשויים להיות ים מחוספסים כי הם נוטים לקריון הקטורציה. FMEA צריך לשקול הן לטווח ארוך ו circumferential welds, כמו גם welds nozzle החזקות.53 דורשות תקופתיות של בדיקה לא RM (D) או בדיקות לא RM).

לחץ יתר וכישלון Vacuum

אם טנק נתון ללחץ פנימי מעל דירוג העיצוב שלו (למשל, בשל התרחבות תרמית חסומה של נוזל לכוד או תגובה מפלט), זה יכול להיות קרע.

מוסד וכישלון

טנקים שמיישבים ללא אחיד יכולים לחוות מצוקה מבנית, המוביל לדלפות ליד נועלות גג או קריסה גג.גורמים כוללים קומפקטיות אדמה לא מספקת, כפור, או לכרות אדמה מתחת למסד. An FM צריך לכלול את כריית הטנק או קיר טבעת כמרכיב. Inspections צריך לבדוק התיישבות אחרת, סדקים, וקורוזיון בממשק מבול-מבול.

הצצה ו-Anching Degradation

טנקים כימיים רבים יש ריריות פנימיות (rubber, Teflon, זכוכית, או epoxy) כדי להתנגד התקפה קורוזית.לאורך זמן, הריבים יכולים blister, delaminate, או סדק. לאחר הציפוי נכשל, המתכת הבסיסית היא חשוף ויכולה לקרוס במהירות. FMEA צריך לשקול את השירות הצפוי של הציפוי של הציפוי, אפקטים תרמיים, תאימות והתאמה עם הצפה כימית עבור בדיקה מלאה של ויזואלית או ויזואלית - יש צורך לשקול את ויזואלית - ויזואלית - או תכנות ויזואלית - ויזואלית - ויזואלית - ויזואלית של ויזואלית - יש צורך לשקול את זה צריך לשקול את החיים הצפוי של ויזואלית של ויזואלית - ויזואלית ויזואלית - ויזואלית ויזואלית ויזואלית - ויזואלית - ויזואלית ויזואלית - ויזואלית - תוכנית ויזואלית ויזואלית של ויזואלית - יש לשקול את זה צריך לשקול את זה צריך לשקול במהירות ויזואלית של ויזואלית של ויזואלית של ויזואלית של ויזואלית - יש לשקול את החיים הצפויה ויזואלית ויזואלית - ויזואלית ויזואלית ויזואלית ויזואלית

Valve, Gasket ו-Instrumention כשלים

שסתום בחוץ מקל פתוח או לא קרוב יכול לגרום לשפוך. a Gasket דולף על משטח עיוור יכול לשחרר גז רעיל אם הטנק הוא לחץ. רמה כלי שיט כי סחף או נכשל יכול להוביל לזרימה או לאפשר את הטנק לרוץ יבש, גרימת כיבת משאבה או אוויר בהתקפה.

מקרה מחקר: החל FMEA ל-Sulfuric Acid Storage

כדי להמחיש את המתודולוגיה, לשקול מיכל פלדה אטמוספירי טיפוסי 50,000-gallon אגסן 93% חומצה גופרית בטמפרטורה מחממת.הטנקים ממוקמים באזור מלוטש, עם FRP-lined בטון דקק.הלנק יש אורון שימור, מד רמה, חיישן טמפרטורה, ומערכת ההפעלה תחתית.

לאחר התמוטטות רכיב וסיעור המוח, הצוות מזהה את מצב הכישלון הגבוה ביותר: (FLT:0) קורוזיה של החתלתול התחתון של ה-FLT:1 בשל התקפה חומציות כאשר הריכוז הפנימי טיפות מתחת ל-93 (למשל, אם תכולת מים גבוהה יותר נכנסת במהלך ריבאונד), מספריות גבוהה (אורד) היא גבוהה יותר), כי דליפה התחתונה עלולה להיכנס לתוך הקרקע, גורמת לקרקע ופגיעה משמעותית (אורדמת מים).

הצוות ממליץ על שני פעולות: (1) להתקין מנתח ריכוז מקוון אוטומטי של חומצת חומרים במורד הזרם של הצינור המלא כדי למנוע מים בתוקפנות, ו (2) להוסיף עובי נייר תחתית מתעמעם במקומות קריטיים כל שנתיים, עם אזעקה עובי מינימלי.לאחר יישום, טיפות להתרחשות 2 (מים בהתקפה עכשיו מבוקרת מאוד), זיהוי טיפות עד 2 (אובדן הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת השפעת), נותן סמן חדש של 40.

מקרה זה מראה כיצד FMEA שיטתית מניעה שיפורים מוחשיים - לא ניחושים, רק פעולות קדמוניות המגובה על ידי ציונים.

היתרונות של הפעלת FMEA ל- Chemical Storage Systems

ניכוי סיכונים יעיל

FMEA מעבירה את המיקוד מתגובה חירום למניעת הריון במקום לחכות לדלפה או קרע, הצוות מזהה נקודות חלשות ומחזק אותם לפני כל אירוע מתרחש.גישה זו תואמת את עקרונות ניהול בטיחות התהליך (PSM) תחת OSHA 29 CFR.119, הדורשת ניתוחים מסוכנים לתהליכים מכוסים.

תכנון תחזוקה טוב יותר

פלטי FMEA יכולים להודיע ישירות על לוח הזמנים של בדיקה ותחזוקה.לדוגמה, אם מצב כשל עם RPN גבוה מזוהה רק באמצעות בדיקת עובי שנתי, הצוות עשוי להחליט לקצר את המרווח לשש חודשים או להתקין ניטור רציף.זה מוביל הקצאה חכמה יותר של משאבי תחזוקה - יותר תשומת לב לרכיבים בסיכון גבוה, פחות לסיכון נמוך.

המונחים: Compliance

תקנות סביבתיות ובטיחות רבות (EPA Risk Management Program, OSHA PSM וקודים מקומיים) דורשות הערכות סיכון מתועדות. An FMEA מספקת תיעוד שקוף, פגום, מוכח כי הוא מדגים עקב הסתמכות ומסייע לרישיונות מאובטחים או לעבור בדיקה.

חיסכון בעלויות

למרות ש- FMEA דורשת השקעה של זמן מראש מהקבוצה, החיסכון לטווח ארוך הוא משמעותי.מניעה של כשל טנק קטסטרופלי אחד יכול לחסוך מיליוני בעלויות ניקוי, מוצר אבוד, ייצור downtime, דמי משפטיות ונזקי מוניטין קטנים יותר יכולים לגרום קנסות משמעותיים והתנגדות קהילתית.

לכידת ידע מוסדית

תיעוד FMEA הופך למחסן ידע חשוב של ידע.כפי שחווים אנשי צוות לפרוש או להמשיך הלאה, FMEA מספקת תיעוד קבוע של מדוע בחירות עיצוב מסוימות נעשו ומה מצבי כישלונות נחשבו. מהנדסים חדשים ומפעילים יכולים להשתמש בו לאימון וכנקודת התחלה לניתוחים עתידיים.

אתגרים ומלכודות להימנע

בעוד FMEA היא חזקה, זה לא כדור כסף. Common שגיאות בעת יישום זה מיכלי אחסון כימיים כוללים:

  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ : 1:1 רק ניתוח הטנק עצמו והתעלמות מהפיוט, אוורור, והכילה משנית.
  • צוות שלם:0 (In Complete Team:FLT:1) מפעילי או אנשי תחזוקה מובילים למצבים של כשל בעולם האמיתי. FMEA "בסיס המשרד" לעתים קרובות מתעלמת מעדינות כמו מה שקורה במהלך מחזור קיטור או מחזור קפוא.
  • (FLT:0 RPN תיקון: 1FLT) 1 שימוש ב-RPN כמדד ההחלטות היחיד ללא התחשבות בחומרה-constraint. A כשל עם S=10, O=2, D=5 נותן RPN=100, אשר עשוי להיות מתחת לסף, אך התוצאה הקטסטרופלית עדיין דורשת פעולה.
  • (FLT:0) ל- Follow-up: FLT:1 יצירת FMEA והגשתו היא חסרת ערך.הצוות חייב להקצות פעולות, לעקוב אחריהם, ולעדכן את ה-FMEA כתנאי שינוי (למשל, לאחר שינוי או כנוע).
  • (FLT:0) לראות אירועים נדירים אך גבוהים: אירועים 1:1 אירועים כמו עומסים סיסמיים, התנגשות ספינות (עבור מסופי ימיים), או שביתות ברקות יש לקחת בחשבון גם אם ההסתברות לכישלון נמוכה, החומרה עלולה להיות קיצונית.

שילוב FMEA עם כלי הערכת סיכונים אחרים

FMEA אינה קיימת בבידוד.זה עובד היטב לצד מחקרים של Hazard ו-Operbility (HAZOP), שכבת ניתוח הגנתי (LOPA), והערכה של סיכונים קוונטית (QRA) HAZOP היא רחבה יותר וממכסה סטיות תפעוליות בתהליך, בעוד FMEA ממוקדת רכיב.שלב אותם מספק סיכון מקיף עבור מערכות אחסון כימיות.

מסקנה

החלת מתודולוגיה FMEA לכשלים של מיכל אחסון כימי היא דרך מוכחת, שיטתית לשיפור הבטיחות, ההגנה הסביבתית ואמינות התפעולית.על ידי שבירת המערכת הטנק לרכיבים האישיים שלה, זיהוי כל מצב כשלון אמין, הבקיע חומרת, התרחשות, ולאחר מכן יישום פעולות תיקון ממוקדות, מתקנים יכולים להפחית באופן משמעותי את הסיכון של דליפות, קרעים ואירועים קטסטרופליים.

ארגונים המבקשים ליישם FMEA עבור הטנקים שלהם צריך להתחיל עם מחקר פיילוט על טנק אחד גבוה, להשתמש גליונות עבודה סטנדרטי או תוכנה מיוחדת, להכשיר צוות ליבה. לעסוק עם אגודות בתעשייה כגון FLT:0Center for Chemical Process Safety (CCPS)FLT:1 יכול לספק הדרכה נוספת ושיטות הטובות ביותר עבור קבלת החלטות מבוסס סיכון: המטרה של FM היא לא אפשרי כדי למנוע את החיים הכימיים, אבל זה לא יכול להיות מסוגל למנוע את זה אפשרי כדי למנוע את זה, אבל זה לא יכול להיות מסוגל לשלוט על ידי כך, אבל זה לא אפשרי כדי למנוע את זה, זה לא יכול להיות מסוגל לשלוט על ידי ניהול חיים בפועל, אבל זה, אבל זה, כי הוא לא יכול להיות מסוגל, זה, זה, כי הוא מסוגל לעשות את זה, כי הוא מסוגל, כי הוא מסוגל, כי הוא מסוגל לעשות את זה, אבל זה, לפני כן, כי הוא מסוגל, כי הוא מסוגל, זה לא יכול למנוע את זה לא יכול להיות מסוגל, לפני כן, לפני כן, כי הוא מסוגל לעשות את זה לא יכול לספק הדרכה, כי הוא מסוגל למנוע את זה לא יכול להיות מסוגל לעשות את זה, אבל זה, זה, כי הוא מסוגל, כי הוא מסוגל לעשות את זה, כי הוא מסוגל לעשות את זה, כי הוא מסוגל לעשות את זה, כי הוא