Il ruolo essenziale della ventilazione e della rilevazione del gas nelle piante chimiche

I sistemi di ventilazione gestiscono grandi volumi d’aria per diluire e rimuovere i contaminanti pericolosi alla loro fonte, sia dalle bocchette di ventilazione, che dai reattori di stoccaggio, dalle traspiratori di serbatoi o dalle emissioni fuggitive, mentre le reti di rilevamento del gas provano continuamente l’atmosfera utilizzando i principi di sicurezza fissi, open-path o i sensori ad ultrasuoni.

Fondamenti FMEA per applicazioni di sicurezza dei processi

Il sistema di rilevamento di un singolo tipo di attività (in inglese) è un sistema di controllo di sicurezza, che consente di identificare i fattori di rischio, di ridurre i rischi di incidenti, di ridurre i rischi di incidenti, di ridurre i rischi di incidenti e di ridurre i rischi di incidenti.

(1) I test di verifica di emergenza si basano sulla storia della manutenzione degli impianti, sui dati di affidabilità dei fornitori e sulle banche dati del settore, come il manuale di dati di affidabilità offshore. Una scala a cinque punti potrebbe valutare un guasto come una volta all'anno (5), una volta per 5 anni (4), una volta per 10 anni (3), una volta per 30 anni (2), o meno una volta per 30 anni (1).

Applicare FMEA alla ventilazione e alla rilevazione del gas: una vista passo-passo

Scopaggio dell'analisi

Per un sistema di recupero del vapore dell'azienda, l'FMI dovrebbe coprire il cappa di estrazione, il lavoro di dotto, il detrito di fiamma, il ventilatore, lo scrubber, lo stack di scarico e tutti i trasmettitori di pressione associati, gli interruttori di flusso e i rivelatori di gas infiammabili.

Identificare le modalità di fallimento

I rivelatori di gas possono fallire in più modi: la lettura ad alta deriva sopra la concentrazione vera, causando falsi allarmi e interruzioni inutili; la lettura di basso flusso o zero sotto la vera concentrazione, manca una perdita di sviluppo; la perdita completa del segnale a causa di circuito aperto; la risposta lenta di un filtro o di avvelenamento da sensore bloccati; danni ambientali da infiltrazioni di acqua, vibrazioni o calore estremo.

Valutare la gravità, l'occurrence e la rilevazione

La perdita di gas in una sala di controllo può valutare una minore gravità della stessa perdita all'interno di un contenitore di processo in cui un operatore effettua giri giornalieri. Il team dovrebbe utilizzare una scala di gravità ancorata a conseguenze reali, come quelle definite dalla Guida alla pianificazione delle risposte chiare (ERPG) o Acute Exposure Guideline Levels (AEGL).

Effetti dei fallimenti

Se non rilevata, l’effetto finale potrebbe essere un’esplosione. Un sensore di gas che si legge a zero a causa di una cellula elettrochimica avvelenata, mentre un sistema di gas di fusione metilico di gas intensifica può andare inosservato fino a quando il personale segnala la vertigini. Tali scenari sono documentati dal Consiglio di sicurezza chimico degli Stati Uniti nel 2010 in più indagini.

Modalità di fallimento comune e cause di radice

Sensore di derivazione e avvelenamento

I sensori di gas infiammabili possono essere avvelenati da siliconi, composti di zolfo o gas piombo comuni in ambienti chimici. Le cellule di gas tossico elettrochimico perdono la sensibilità nel tempo, poiché l'elettrolita si esaurisce, soprattutto in condizioni di bassa umidità. I sensori di catarro sono meno sensibili all'avvelenamento, ma possono soffrire di perdite di lenti da polvere o condensa.

Degradazione del ventilatore di ventilazione

Una ventola a nastro che perde ancora la tensione gira, dando un falso senso di adeguato flusso d'aria. La causa principale è spesso un programma di manutenzione preventiva mancante o un sensore di vibrazione che è stato disabilitato dopo un precedente allarme di disturbo. In termini FMEA, questo è un guasto del cuscinetto di rilevamento: un interruttore di flusso o trasmettitore di pressione differenziale attraverso la ventola che potrebbe aver catturato lo slip non è stato installato o non mantenuto.

Sistema di controllo vulnerabilità

I sistemi di rilevamento e controllo della ventilazione del gas moderni spesso funzionano su controllori logici programmabili (PLC) o sistemi di controllo distribuiti (DCS). Errori logici di software, violazioni della sicurezza informatica, o guasti del modulo I/O possono causare l'intero sistema di andare cieco o comportarsi in modo errato.

Interruzioni di potenza e utilità

La perdita di potenza è una modalità di guasto semplice, ma i suoi effetti dipendono dal mancato funzionamento configurato di ammortizzatori e ventilatori. Se un ammortizzatore di ventilazione non viene chiuso sulla perdita di potenza, i fumi tossici sono intrappolati all'interno del contenitore. Se non riesce ad aprire, la segregazione dell'area in uno scenario di fuoco può essere compromessa.

Blocchi e perdite in lavori

Un condotto parzialmente bloccato riduce la velocità del flusso d'aria e cattura l'efficienza a cappe, permettendo vapori di versare nell'area di lavoro. Leaks in dutti, in particolare sezioni di pressione negativa a monte del ventilatore, possono disegnare in aria invece di contenere contaminanti, minando la prevenzione delle esplosioni.

Corrosione dei lavori e Integrità strutturale

Nelle piante chimiche, i condotti possono essere esposti a gas corrosivi che degradano il materiale nel tempo. I condotti dell'acciaio inossidabile possono subire pitting da esposizione al cloruro, mentre i condotti dell'acciaio al carbonio possono corrodere da gas acidi come HCl o SO2. La corrosione può portare a buchi che riducono l'efficienza di cattura o, in casi gravi, a collassorbono.

Guasti di fornitura di gas di calibrazione

Una modalità di guasto critica spesso trascurata riguarda le bottiglie di gas di calibrazione utilizzate per il test giornaliero del paraurti e le tarature trimestrali. Se la concentrazione del gas di calibrazione è errata a causa della miscela di gas scaduta, delle valvole di perdita o dell'insufficienza del regolatore, allora un test di urto che passa dà falsa fiducia. Il sistema di rilevamento del gas può essere in realtà non funzionale, ma il risultato di prova è registrato come accettabile.

Prioritizzazione al rischio e strategie di mitigazione

Miglioramenti di progettazione e ridondanza

Per i ventilatori di scarico critici, l'installazione di una configurazione di standby con il passaggio automatico al rilevamento di guasti è un risultato tipico. I sistemi di rilevamento del gas beneficiano di architetture di voto come un-out-of-two (1oo2) o due-out-of-tre (2o3) per bilanciare la disponibilità di sicurezza e la riduzione di viaggio spurious, seguendo la guida di .00]07ISA-TRF

Orari di manutenzione e calibrazione

Un rilevatore di gas a bassa rilevazione può portare ad una frequenza di prova aumentata. Invece di calibrazione trimestrale, un sito può passare a test di urto mensili con registrazione dei dati per rilevare le tendenze di degrado precoce. La manutenzione dei ventilatori dovrebbe includere metodi di ispezione non intrusivi come la termografia dei cuscinetti a motore e l'analisi dello spettro di vibrazioni.

Monitoraggio in tempo reale e gestione degli allarmi

I valori di rilevamento migliorano notevolmente quando il sistema di controllo controlla continuamente gli stati diagnostici: le correnti di loop dei sensori, i livelli di vibrazione dei ventilatori, la pressione differenziale del condotto e la tensione della batteria UPS. Tuttavia, l'aggiunta di più allarmi può creare sovraccarico dell'operatore a meno che la filosofia di allarme non sia stata esaminata.

Formazione del personale e risposta di emergenza

Anche con gli strati di automazione, la risposta umana agli allarmi è la salvaguardia finale. Le sessioni FMEA spesso scoprono le lacune nella conoscenza dell'operatore - per esempio, non comprendono la differenza tra un allarme basso del gas che richiede l'evacuazione dell'area rispetto ad un allarme elevato che richiede l'arresto completo dell'impianto.

Determinazione del livello di sicurezza dell'integrità

L'uscita FMEA si alimenta direttamente nel processo per determinare il livello di sicurezza richiesto (SIL) per IEC 61511. Senza una comprensione granulare di come un loop di rilevamento del gas può fallire, le assegnazioni SIL possono essere eccessivamente ottimistiche o eccessivamente conservative.

Regolazione e standard Paesaggio

In generale, l’output di sicurezza di OSHA PSM e il programma di gestione del rischio EPA (RMP) richiedono le procedure di analisi dei rischi di processo sui processi coperti.

Integrare FMEA con la documentazione del ciclo di vita

Per un sistema di ventilazione e rilevamento del gas chimico, un FMEA non dovrebbe essere un esercizio di una volta. Diventa un documento vivente legato alla gestione del processo di cambiamento (MOC). Quando un tipo di sensore viene sostituito o un ventilatore viene rivalutato, la piattaforma FMEA deve essere aggiornata per catturare nuovi record di guasti.

Conclusione: Una cultura dell'apprendimento attivo

È una conversazione strutturata tra le discipline che rivela lacune che nessun singolo reparto avrebbe visto da solo. Attraverso sistematicamente tracciare i modi di guasto da componente a effetto catastrofico, i team scoprono le dipendenze nascoste e le debolezze di progettazione. I piani di azione risultante - sia che si tratti di upgrading ai sensori ridondanti, stringendo i regimi di calibrazione, o ridisegnando logica di controllo robusto - costruire una domanda FM