Kimyasal depolama tankları, petrokimyasallardan farmasötiklere kadar uzanan endüstrilerde kritik varlıklardır. Başarısızlık ve Analiz (FMEA) metodolojisi, patlamalar, çevresel kirlenme ve önemli finansal kayıpları değerlendirmektedir. Bu makale, FMEA'nın neden başarısız olduğunu ve nasıl etik bir zorunluluk olmadığını anlamayı sağlamak için kapsamlı bir kılavuz sunar.

FMEA Nedir? A Foundational Genel Bakış

FMEA, 1940'larda ABD ordusu tarafından geliştirilmiş ve daha sonra NASA ve otomotiv endüstrisi tarafından geliştirilmiş olan bir sistem, ürün veya süreç içinde tüm olası başarısızlık modlarını tanımlamak için güvenilirlik mühendisliği ve risk yönetiminde kullanılan bir yaklaşımdır.

FMEA'nın merkezi fikri basittir: “Yapılmadan önce başarısız olabilir mi?). kazalara veya arızalara tepki vermek yerine, takımlar her bileşeni proaktif olarak analiz eder, alt sistem, ve operasyonel adım: “Buraya neyin kötü olacağını karar vermek için?

Core Concepts: Başarısızlık Modu, Etkisi, Neden ve Tespit

Kimyasal depolama tank uygulamalarına girmeden önce, FMEA'daki dört temel terim anlamak önemlidir:

  • [FONT:0)Failure Mode:[Döntgen:[Döntgen: 1) Bir bileşen veya sürecin tasarım niyetiyle karşılaşmadığı özel yol “kökedeki bir damlat için bir başarısızlık modu” veya “altın denizlerin suruluğu” olabilir.
  • [FONT:0]Effect:[Dönetici:[Dönetici: 0 ) Sistem, çevre, personel veya üretim üzerindeki başarısızlık modunun sonucu. Örneğin, bir tank sızıntısı toprak kirlenmesine veya buhar bulut patlamasına neden olabilir.
  • [FONT:0) Çünkü: [Dönetici: 0 3) Başarısızlık modu neden meydana gelir. Nedenler maddi kusurları, uygunsuz kaynak, yanlış işletim sıcaklığı veya kedikonic koruma eksikliği olabilir.
  • [FONT:0)Deteksiyon: [Dönetici: [Dönetici:0] Başarısızlık modu nasıl keşfedildiyse, eğer her şeyden önce, bir felaket olaya yol açana kadar algılama yöntemleri görsel inceleme, ultrasonik kalınlık gauging, basınç testi veya sürekli izleme sensörleri içerir.

Her başarısızlık modu, KAYNAK için sayısal puanlar verilir:0) Bu üç puanın ürünü [DÜDÜ:2)Risk Önceliği (O)) ve daha yüksek bir RPN, doğrulayıcı bir eylem için daha büyük bir ihtiyaç gösterir.

FMEA'yı Kimyasal Depolama Tanklarına Uygulayın: Bir Adım-Adım Süreci

Kimyasal depolama tankları tasarım, malzeme, boyut ve hizmet koşulları bakımından yaygın olarak değişir. Borular, borular ve ikincil olarak karbon çelik, paslanmaz çelik, camlar-reinforced plastik (FRP), veya her tesise uygun olarak ayarlanmalıdır.

Adım 1: Sistemi ve Kapsam Tanımlayın

Analiz sınırlarını açıkça tanımlamakla başlayın. Tankı (örneğin, kapasite ve depolanmış kimyasal), alt sistemleri (varış hatları, seviye ölçümleri, basınç yardım cihazları), ve operasyonel koşulları (kıtlama, basınç, doldurma / boş döngüler, agitation) Ayrıca, tasarımı temel olarak, uygulanabilir kodları (API 650, Bölüm VIII, API 653) içerir.

2. Adım: Çok Disiplinli Bir Takım

FMEA, operatörleri, bakım mühendisleri, proses güvenliği mühendisleri, korozyon uzmanları ve mevcutsa tank üreticisini içeren bir çapraz işlev ekibi tarafından gerçekleştirilen en etkilidir.Her üye, gün boyu anomalileri tanır; korozyon mühendisleri kimyasalların tank malzeme ile nasıl tepki verdiğini bilir; bakım ekipleri onarım modlarını bilir.

3. Adım: Sistemi Bileşenlere Geçin

Kimyasal depolama tankı için, en azından içeren bir bileşen listesi oluşturun:

  • Tank kabuğu (roof, duvarlar, alt)
  • Nozzles ve flanges
  • Valves (inlet, çıkış, drenaj)
  • Piping tanka bağlı
  • Vent sistem (bas/vacuum rahatlama, koruma vent)
  • Seviye ve sıcaklık enstrümanı
  • Ortasal olarak yer alma (dike, liner, veya çift duvar)
  • Vakfı ve destek
  • Kaplama veya astar
  • Cathodic koruma sistemi (eğer herhangi biri)

Adım 4: Potansiyel Başarısızlık Modularını Tanımlayın

Her bir bileşen için, beyin her güvenilir başarısızlık modunda. Bazı ortaklar özel bir bölümde aşağıda listelenirler. takım, “Normal ve üzgün koşullar altında, bu bileşeni başarısız olması için ne olabilir?” diye sormalı, başarısızlık modu sadece belirsiz ifadeler olarak tanımlanmalıdır. Örneğin, “tank sızıntılar” değil, “kırık sızlanma için yolsuzluğa yol açan sol plaka korozyon yorgunluk” veya “gazket şişirme koşulları, aşırılık ve ısınması nedeniyle.

Adım 5: Assess Effects and Assign Severity (S)

Her başarısızlık modu için, hemen ve nihai etkileri tarif edin. Tank altında bir sızıntı ürün kaybı, toprak kirliliği ve olası ⁇ kirliliğine neden olabilir; ayrıca insan ölümleri, büyük çevresel hasar veya çok milyon dolarlık bir kayıp.

Adım 6: Sebepleri ve Öccurrence (O)

Tank korozyonu için her başarısızlık modunu tetikleyebilmenin temel nedenlerini tanımlayın: yanlış malzeme seçimi, depo kimyasal, mikropüreli korozyonda yüksek klorür içeriği (MIC), veya kedihodic korumanın başarısızlığı.Eğer bir olay puanı 10'a kadar (çok olası) teslim olun, ABD Kimyasal Güvenlik Kurulu (CSB) raporları gibi endüstri veri tabanının tarihi verileri kullanın veya yayınlanan başarısızlık istatistiklerine göre.

Adım 7: Mevcut Kontrolleri ve Assign Tespiti (D)

Mevcut önleme ve algılama önlemleri listesi. Önleme kontrolleri düzenli resim içerebilir, korozyon inhibitörleri veya baskı kapaklı kapak kontrolleri içerir: Ağırlıklı aralıklarla sızdırılma sensörleri, yüksek seviyeli alarmlarda otomatik kapatma ve duvar kalınlığı izleme.Bir algılama puanı imzalamak için: 1, büyük bir etkiye yol açandan önce yakalanabilmesi için neredeyse kesindir; 10, felaket meydana gelene kadar neredeyse tespit edilemez.

Adım 8: RPN'yi hesaplayın ve Önce

Çok fazla S × O × D, RPN'yi en düşük seviyeden elde etmek için RPN'ye (kırklı korozyon tarihi nedeniyle) izin verir. Ancak, sadece yıllık görsel inceleme) RPN = RPN'ye güvenir.

Adım 9: Eylemleri ve Re-evaluate

Her yüksek öncelikli başarısızlık modu için, bir mitigation eylemi önerebilir. Eylemler bir kişiyi ve bir hedef tamamlama tarihi sunabilir.Uygulamadan sonra, yeniden yapılandırma ve algılama puanlarını (ve muhtemelen, tasarım değişikliklerini önlemek için), statik elektrik ateşlemesini azaltmak için azaltılabilir veya gelişmiş bir izleme (örneğin, gerçek zamanlı bir korozyonu kapat)

Kimyasal Depolama Tanklarında Yaygın Başarısızlık Moduları

Her tank sistemi benzersiz olsa da, kimyasal endüstride bazı başarısızlık modları yeniden kayıt altına alır.Onlarla aşina olmak FMEA ekibine ayrıntılı yardımcı olur.

Korozyon Başarısızlıkları

Korozyon tank başarısızlıklarının en yaygın nedenidir. Üniformayı kapatarak, ısıtılmış, sertleştirici, süre korozyonu, stres korozyonu (SCC), veya MIC. için karbon çelik tankları sulfurik asit depolamak, korozyon oranı asit konsantrasyonu ve sıcaklık bağlıdır - küçük bir dalgalanmaya saldırmak için, SCC bilinen bir tehlikedir.

Weld ve Seam Başarısızlık

Welds genellikle en zayıf noktalarıdır. Tamamlanmamış füzyon, arag dahilleri veya hidrojen çatlakları sızıntılara yol açabilir. Yaşlı tanklar manyetik parçacık veya ultrasonik denetim gibi pervapsız denizleri olabilir. FMEA hem uzun süredirtiz ve çevreci kaynaklarını da dikkate almalıdır. API 653, manyetik olmayan testleri kullanarak kaynak incelemelerini gerektirir.

Overbas ve Vakum Başarısızlığı

Bir tank, tasarım derecelendirmesini aşarak iç baskıya maruz kalırsa (örneğin, bloke vent, kapanmış sıvının termal genişlemesi veya tükenme reaksiyonları nedeniyle), standart olarak ısıtılabilir.[Dönem, 1 ), pompanın temizlenmesi sırasında veya buhar temizliği sırasında kapalı başarısız olursa, normal venting sistemleri doğru şekilde ve sorunsuz bir şekilde muhafaza edilmelidir.

Vakıf ve Çözüm Başarısızlığı

Ayrılmaması gereken tanklar, beton veya çatı tıkanıklığı ile ilgili olarak yapısal sıkıntıları deneyimleyebilir.Pekalada, don heave veya zeminin altında topraktan aşağılama. Bir FMEA tank ped veya yüzük duvarı bir bileşen olarak içermelidir.Demirler, tankların çatlakları kontrol etmeli ve tank-yüzlülüğün arayüzünde korozyon yapmalıdır.

Lining and Kaplama Degradation

Birçok kimyasal tankların iç astarları vardır (köpek, cam veya epoxy) korrosive saldırıya direnmek için. Zamanla, astarlar susayabilir veya sönüllü başarısız olduğunda, altta metal maruz kalır ve hızla korrode olabilir. FMEA, beklenen servis hayatını göz önünde bulundurmalıdır.

Valve, Gasket ve Instrumentation Başarısızlık

Açık veya kapatılamayan bir çıkış valfi bir döküntüye neden olabilir. Bir kör flange, tankın baskıladığı gibi toksik gazları serbest bırakabilir.Saçlamalar veya başarısız olan seviyeler aşırı bir akışa yol açabilir veya tankın kuruyamasına izin verir, pompaya neden olur.

Vaka Çalışması: Bir Sulfuric Asit Depolama Tankına FMEA Uygulanıyor

Yöntemi göstermek için, tipik 50.000-gallon atmosferik karbon çelik tankı % 93 sulfurik asiti çevre sıcaklığında gösterir. tank bir FRP-lined beton dikte ile. tank bir koruma ve çıkış noktası vardır, sıcaklık sensörü ve alt bir çıkış valfi. FMEA ekibi site işlemi mühendisi, bir korozyon uzmanı, bakım yöneticisi ve operatör içerir.

Parça bozulması ve beyin fırtınasından sonra, ekip en yüksek kariz başarısızlık modundan haberdardır:0:0) Tank alt plakanın (Düzücük) kontraksiyonu nedeniyle, iç asit konsantrasyonu% 93'ün altında azalır (örneğin, yüksek su içeriği bir yeniden doldurma sırasında).

Takım iki eylemi önerir: (1) Uygulamadan sonra minimum kalınlık alarmı ile alt plaka ultrasonik kalınlığını önleyerek, 2 (suyu şimdi yüksek kontrol altında) tespit edilen bir otomatik online asit konsantrasyonu analiz eder ve (2) 40'ın başlarında yeni bir RPN'ye geri dönün.

Bu durum, sistematik bir FMEA'nın somut gelişmelerin nasıl kontrol ettiğini gösteriyor – tahmin işi, sadece puanlarla desteklenen eylemleri öncelikle ifade etmiyor.

FMEA'yı Kimyasal Depolama Tank Sistemlerine Uygulanması

Proaktif Risk Azaltımı

FMEA, acil müdahaleden korunmaya odaklanmayı değiştirir. sızdırılmış veya rupture beklemek yerine, ekip herhangi bir olay meydana gelmeden önce zayıf noktaları tanımlar ve güçlendirir. Bu yaklaşım, OSHA 29 CFR 1910 altında süreç güvenliği yönetimi ilkeleriyle uyumludur.

Daha İyi Bakım Planlama Planlama Planlaması

FMEA çıktıları doğrudan denetim ve bakım programını bilgilendirebilir. Örneğin, yüksek riskli bileşenlerle bir başarısızlık modu yalnızca yıllık bir duvar kalınlığı kontrolü ile tespit edilirse, ekip altı ay veya sürekli izleme aralığına karar verebilir.Bu, yüksek riskli bileşenlere daha az dikkat çeker.

Düzenleme

Birçok çevresel ve güvenlik düzenlemeleri (EPA Risk Yönetimi Programı, OSHA PSM ve yerel kodlar) belgelenmiş risk değerlendirmelerini gerektirir. Bir FMEA, şeffaf, yanlış bir kayıt sağlar.

Maliyet Tasarrufları Maliyet Tasarrufları

FMEA, takımdan uzun vadeli bir yatırım gerektirir, uzun vadeli tasarruflar önemlidir. Bir felaket tank başarısızlığının milyonlarca temiz maliyetten tasarruf etmesi, kayıp ürün, üretim kesintisi, yasal ücretler ve itibar zarar verebilir. daha küçük sızıntılar bile önemli ölçüde düşük maliyetlidir. FMEA maliyetleri potansiyel kesintiye karşı karşılaştırılabilir.

Kurumsal Bilgi Yakalanıyor

FMEA belgeleri değerli bir bilgi havuzu haline gelir. Deneyimli personel emekli veya hareket ederken, FMEA bazı tasarım seçeneklerinin neden yapıldığı ve başarısızlık modlarının ne olduğu konusunda kalıcı bir kayıt sağlar. Yeni mühendisler ve operatörler bunu gelecekteki analizler için başlangıç noktası olarak kullanabilirler.

Meydanlar ve Pitfalls Kaçmak için

FMEA güçlü olsa da, kimyasal depolama tanklarına başvurmakta gümüş bir mermi değildir:

  • [FONT:0)Underscoping:[Dönetici:[Dönetici] sadece tankı analiz edip boruları görmezden gelmek ve ikincil olarak yer alan bir başarısızlık, sistemdeki herhangi bir yere bir sürüme neden olabilir.
  • [FONT:0) Tamamlanmış takım:[Döneticiler veya bakım personeli gerçek dünya başarısızlık modlarını kaçırmaya yol açıyor. “faydan temelli” FMEA genellikle buharlı veya donmuş bir döngü sırasında ne olduğu gibi incelikler göz ardı ediyor.
  • [FONT=0]RPN düzeltmesi:[D=D=0][D=0)=C=0,0|=0)=3, O=2, D=5, eşiğin altında olabilir, ancak felaket sonucu hala harekete geçer.
  • [FONT:0] Takipten Çıkarın:[Dönetici:[Dönetici] Bir FMEA oluşturmak ve buna değer vermek. Takım, eylemleri takip etmeli ve FMEA'yı koşullar olarak güncellemeli (örneğin, bir değişiklik veya yakın izinden sonra).
  • [FONT:0)Görünen nadir ama yüksek orantılı olaylar: [Dönder: 1) Deprem yükleri, gemi çarpışması ( deniz terminalleri için) veya yıldırım grevleri düşük olsa bile, ciddiyet aşırı olabilir.

Diğer Risk Değerlendirme Araçlarıyla FMEA'yı bütünleştirmek

FMEA izolasyonda bulunmuyor. Tehlikeli ve Operability (HAZOP) çalışmaları, Koruma Analizi (LOPA) ve Quantitative Risk (QRA) HAZOP, bir süreçte daha geniş ve operasyonel sapmalar içeriyor, FMEA bileşeni merkezli. Örneğin, kimyasal depolama sistemleri için kapsamlı bir risk resmi sunar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

FMEA metodolojisini kimyasal depolama tank başarısızlıklarına uygulamak, güvenlik, çevresel korumayı ve operasyonel güvenilirliğini artırmak için kanıtlanmış, sistematik bir yoldur. Tank sistemini bireysel bileşenlere kırarak, her güvenilir başarısızlığın, puanlamanın, olay ve algılamanın ve daha sonra doğru eylemlerin uygulanması, tesislerin tehlikeli kimyasal depoların ve felaket olayların risklerini önemli ölçüde azaltılabilir.

Tankları için FMEA'yı uygulamak isteyen kuruluşlar, yüksek seviyeli tanklarda bir pilot çalışma ile başlamalı, standart çalışma tabloları veya özel yazılımları kullanmalıdır ve bir çekirdek ekibini eğitmelidir. Endüstri dernekleri ile bunu anlamalı, önceliklendirmeli ve bunu en iyi şekilde yönetebilmeli.