Приказ Ростехнадзора 533 и HAZOP
В декабре 2020 года вышел приказ Ростехнадзора №533 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Документ интересен тем, что актуализируется интерес к методике анализа опасности и работоспособности (АОР) или HAZOP, а также рядом других аспектов, о которых мы поговорим. Здесь не будет детального анализа документа, а лишь то, что обращает внимание на себя при первом прочтении.
В декабре 2020 года вышел приказ Ростехнадзора №533 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Документ интересен тем, что актуализируется интерес к методике анализа опасности и работоспособности (АОР) или HAZOP, а также рядом других аспектов, о которых мы поговорим. Здесь не будет детального анализа документа, а лишь то, что обращает внимание на себя при первом прочтении.
Первое, согласно п.4, утвержденные приказом правила распространяются на все этапы жизненного цикла.
Читаем п.5: Разработка технологического процесса, разделение технологической схемы производства на отдельные технологические блоки, применение технологического оборудования, выбор типа отключающих устройств и мест их установки, средств контроля, управления и противоаварийной автоматической защиты (далее - ПАЗ) должны быть обоснованы в проектной документации, документации на техническое перевооружение результатами анализа опасностей технологических процессов, проведенного в соответствии с приложением N 1 к настоящим Правилам.
В этом приложении говорится: «Основными методами анализа опасностей технологических процессов являются:
1) метод идентификации опасностей;
2) метод анализа опасности и работоспособности (далее - АОР)» или HAZOP
Из пп. 4, 5 и приложения 1 следует, что основные методы анализа (база для обоснования) должны применятся на всех этапах жизненного цикла. Это обязательное требование. Разрабатывается ли система ПАЗ или готовится ТЗ на реконструкцию, перевооружение или проектируется новое производство в любом случае, должен быть, как минимум использован один из методов, в качестве обоснования технического решения, помимо норм и правил.
Любопытно отметить, что в рассматриваемом приказе перечисляется состав технологического регламента, он несколько отличается от предыдущих версий:
Технологический регламент должен был включать 14 разделов, а именно:
1. Общая характеристика производственного объекта.
2. Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, изготовляемой продукции. + пожаровзрывоопасные свойства
3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта.
4. Нормы технологического режима.
5. Контроль и управление технологического процесса.
6. Основные положения пуска и остановки производственного объекта при нормальных условиях.
7. Безопасная эксплуатация производства.
8. Методы и средства защиты персонала от производственных опасностей.
9. Дополнительные меры безопасности при эксплуатации производств.
10. Технологические и вентиляционные выбросы в атмосферу.
11. Краткая характеристика технологического оборудования, регулирующих и предохранительных клапанов.
12. Перечень обязательных инструкций и нормативно-технической документации.
13. Технологическая схема производства продукции.
14. Экспликация оборудования.
Чертеж технологической схемы производства (*)
Жирным шрифтом выделены пункты, которые повторяются или появляются (*) в правилах, утвержденных Приказом 533.
Интересно отметить, что той же датой, что и Приказ 533 вышел Приказ 534 от 15.12.2020 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», зарегистрирован в Минюсте России 29.12.2020 N 61888.
Знакомимся с Приложением №9:
Содержание разделов технологического регламента
1. Общая характеристика производственного объекта включает:
полное наименование ОПО, его назначение, год ввода в действие;
наименования научно-исследовательских и проектных организаций, разработавших технологический процесс и выполнявших проект;
количество технологических линий (потоков) и их назначение.
2. Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, изготовляемой продукции включает:
техническое наименование продуктов, качество в соответствии с нормативной технической документацией, область применения;
свойства сырья, реагентов, готовой продукции и отходов производства по взрывопожароопасности и токсичности приводятся в пункте 7 настоящего приложения.
3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта включает:
описание технологического процесса в строгом соответствии со схемой технологического процесса, являющейся графическим приложением к ТР;
описание технологической схемы приводится по стадиям технологического процесса начиная с поступления сырья, с указанием основных технологических параметров процесса (температуры, давления, расхода оборудования, участвующего в процессе и включенного в состав технологической схемы). По ходу описания схемы указываются основные схемы автоматизации и блокировки.
4. Нормы технологического режима для непрерывных и периодических процессов приводятся в соответствии с таблицей N 1 настоящего приложения.
На мой взгляд, в требованиях к составу ТР произошли изменения, в сторону сокращения состава документации.
Но вернемся к Приказу 533.
Обращает на себя п.13:
«Для приобретения практических навыков безопасного выполнения работ, предупреждения аварий и ликвидации их последствий на технологических объектах с блоками I и II категории взрывоопасности все рабочие и инженерно-технические работники, непосредственно занятые ведением технологического процесса и эксплуатацией оборудования на этих объектах, проходят курс подготовки с использованием современных технических средств обучения и отработки таких навыков (компьютерные тренажеры, учебно-тренировочные полигоны). Компьютерные тренажеры должны содержать максимально приближенные к реальным динамические модели процессов и реальные средства управления (функциональные клавиатуры, графические экранные формы).
Отработка практических навыков на компьютерных тренажерах должна обеспечивать освоение технологического процесса и системы управления, пуска, плановой и аварийной остановки в типовых и специфических нештатных ситуациях и авариях.»
Для создания тренажеров необходимо ясное понимание поведения технологической системы не только в регламентных состояниях, но и в запредельных (выходящих за нормативные пределы – об этом, в частности в рассматриваемом приказе (правилах) говорится далее).
Метод HAZOP – единственный метод динамического моделирования систем (причина -> отклонение -> последствия -> действия по предотвращению или их купированию), который широкодоступен. Поэтому использование АОР проекта, должно ложиться в основу разработки плана мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий (далее - ПМЛА) и как следствие алгоритма работы тренажеров для персонала.
Однако, классический АОР (HAZOP) рассматривает возникновение девиаций по одной за раз в одном узле. Нами разработан «матричный» подход по анализу двух девиаций в одном узле, но в реальности возможно возникновение нескольких отклонений одновременно в различных узлах и это уже недоступно для классической схемы исследования.
Тем не менее, на сегодняшний день существует ПО (программное обеспечение), которое позволяет проводить имитационное моделирование (динамическое), в рамках которого возможно создать девиации одновременно в разных местах и понять КАК система себя поведет.
Планом для создания такого динамического эксперимента как раз и могут служить результаты классического АОР (HAZOP), так называемый, динамический HAZOP -анализ.
Обращает на себя внимание и п.18: «Способы и средства, исключающие выход параметров за установленные пределы, приводятся в исходных данных на проектирование, а также в проектной документации и технологическом регламенте на производство продукции».
Поскольку АОР (HAZOP) как раз ориентирован на исследование запредельных состояний, то он и позволяет ответить на эти вопросы и находится вне конкуренции с другими методами анализа.
Важным пунктом считаю 163: «Обеспечение оборудования противоаварийными устройствами не исключает необходимости разработки мер, направленных на предотвращение образования в нем источников зажигания».
Поскольку нормы и правила, грубо говоря, это результат реакции на прошлые события, они не исчерпывают возможных сценариев развития ситуации в конкретной технологической установке, системе, а проактивные технологии исследования, типа АОР (HAZOP) решают эту задачу, в том числе с учетом интересов бизнеса, если поставлена такая цель наряду с целью безопасности. Считаю этот пункт, крайне позитивным.
П.207: Выбор методов и средств системы защиты, разработка последовательности срабатывания элементов защиты, локализация и предотвращение развития аварий должны определяться в проектной документации (документации на техническое перевооружение) по результатам анализа опасностей технологического процесса и оценки риска взрыва на основе анализа схем (сценариев) возможного развития этих аварий с учетом категории взрывоопасности технологических блоков, входящих в объект, и отражаться в технологическом регламенте на производство продукции.
Этот пункт совместно, с необходимостью проведения исследований (смотрите методы в Приложении 1) на всех этапах жизненного цикла (п.5.) утверждает ни что иное, как необходимость исследования сценариев аварийных ситуаций, их моделирование одним из двух методов (или двумя) и это исследование является обоснованием последовательности действий, срабатываний систем ПАЗ и операторов.
Что приводит к необходимости дублирования приборной системы безопасности ручной, п.232: «В дополнение к логическому контроллеру допускается предусматривать ручные средства инициирования системы ПАЗ (отдельных контуров ПАЗ), например, кнопки аварийного останова, подключенные непосредственно к контроллеру ПАЗ».
Обращает на себя внимание и п. 240: «К выполнению управляющих функций систем ПАЗ предъявляются следующие требования:
команды управления, сформированные алгоритмами защит (блокировок), должны иметь приоритет по отношению к любым другим командам управления технологическим оборудованием, в том числе к командам, формируемым оперативным персоналом АСУТП (если иное не оговорено в техническом задании (далее - ТЗ) на ее создание);
срабатывание одной системы ПАЗ не должно приводить к созданию на объекте ситуации, требующей срабатывания другой такой системы;
в алгоритмах срабатывания защит следует предусматривать возможность включения блокировки команд управления оборудованием, технологически связанным с аппаратом, агрегатом или иным оборудованием, вызвавшим такое срабатывание.»
Что здесь интересно, как системы ПАЗ, так и системы управления, должны отвечать некоторым требованиям, в т.ч. и по надежности, не приводить к аварийным ситуациям. Что предполагает необходимость исследования таких систем как самостоятельных, в том числе методом АОР (HAZOP). Т.е. исследуется технологическая система, по результатам формируются системы управления и ПАЗ, на втором этапе исследуются системы управления и ПАЗ, как самостоятельные подсистемы, на устойчивость по достижению своих целей.
В приложении 1 даются рекомендации по предпочтительным областям применения АОР (HAZOP):
«Применение метода АОР предпочтительно на промежуточных и завершающих стадиях разработки проекта, на которых прорабатываются основные конструктивные и технологические решения. Методом АОР исследуются опасности отказов технических устройств, отклонений технологических параметров (температуры, давления, состава материальной среды) от регламентных режимов».
Стандарт по методу HAZOP допускает рассмотрение опасностей как с разработкой рекомендаций, так и без, но рассматриваемые правила рекомендации выводят в лидирующее положения, придавая обязательный статус:
«В процессе исследования методом АОР оформляются рабочие таблицы для каждой рассмотренной части технологической системы (объекта). Таблицы отражают результаты работы по выявлению всех отклонений от проектного режима работы технологической системы (объекта), возможных последствий отклонения, меры защиты и рекомендации по принятию технических решений при проектировании или дальнейшему исследованию выявленной проблемы».
Важным добавлением к стандарту является включение степени критичности отклонений (или приоритетов) и, что не менее важно, указываются приоритетные документы, при разработке которых целесообразно использовать метод АОР (HAZOP):
«При рассмотрении отклонения устанавливается приоритет или уровень критичности отклонений (высокий, средний, низкий), который определяет оперативность, форму и сроки реализации рекомендаций, в том числе при разработке:
• проектной документации ОПО (документацией на техническое перевооружение ОПО);
• рабочей документации (до начала строительства объекта);
• эксплуатационной документации (до ввода объекта в эксплуатацию)».
Мы коротко рассмотрели Приказ в части, которая непосредственно касается HAZOP. Документ очень интересен тем, что он рассматривает вопросы функциональной безопасности, но это отдельная большая тема, которую мы рассмотрим в другой публикации.
Автор: Мазеин Сергей - эксперт-практик, автор книги «HAZOP – практическое руководство».