Operator Fəaliyyətləri və Funksional Təhlükəsizlik Sistemlərində Müdaxilələr

İnsan Amili Hələ də Proses Təhlükəsizliyini Formalaşdırır

Avtomatlaşdırma sistemləri neft emalı zavodları, elektrik stansiyaları, kimya bölmələri və dəniz obyektlərində inkişaf etməyə davam edir. Yenə də təcrübəli operatorlar zavod təhlükəsizliyində ən təsirli dəyişənlərdən biridir. Onların qərarları eskalasiyanı avtomatlaşdırma reaksiya verməzdən əvvəl dayandıra bilər və ya təsadüfən təhlükəli proses şəraitini yarada bilər.

Müasir funksional təhlükəsizlik mühəndisliyi insan qarşılıqlı təsirini artıq ikinci dərəcəli məsələ kimi qəbul etmir. Beynəlxalq standartlar operator hərəkətlərini SIL yoxlaması, LOPA hesablamaları və təhlükəsizlik həyat dövrü idarəçiliyində ölçülə bilən töhfə kimi müəyyən edir.

Şəkil 1. Təhlükəsizlik vaxt əlaqələri operator reaksiyasının eskalasiyanın qarşısını effektiv şəkildə alıb-almayacağını müəyyən edir.

Niyə Operator Hərəkətləri SIL Qiymətləndirmələrində Əhəmiyyətlidir

Funksional təhlükəsizlik tədqiqatları təhlükəli vəziyyət yaradan operator hərəkətləri ilə eskalasiyanın qarşısını alan müdaxilələri ayırd edir. Bu fərq risk azaldılması hesablamalarına və tələb olunan SIL hədəflərinə birbaşa təsir edir.

Praktikada, idarəetmə otağındakı operator səhv vana ardıcıllığı, bypass aktivləşdirmə və ya gecikmiş reaksiya ilə sapma yarada bilər. Əksinə, eyni operator siqnallara cavab verərək və ya əl ilə dayandırma prosedurlarını işə salaraq qoruyucu baryer kimi də xidmət edə bilər.

Bu ssenarilər əməliyyat baxımından oxşar görünür, lakin IEC 61511 və CCPS LOPA metodologiyalarında çox fərqli şəkildə qiymətləndirilir.

Operator Hərəkəti və Operator Müdaxiləsi

Operator hərəkəti adətən məqsədli və prosedur xarakterlidir. Bu, avadanlığı işə salmaq, icazələri təsdiqləmək və ya fövqəladə dayandırma əmri vermək ola bilər. Müdaxilə adətən anormal vəziyyət yaranandan sonra baş verir.

Məsələn, sərt bağlı ESD düyməsini basmaq təhlükəsizlik funksiyasının özünün bir hissəsinə çevrilir. Qaçış şəraiti yaranmadan əvvəl yüksək temperatur siqnalına cavab vermək müstəqil qoruyucu təbəqə kimi qiymətləndirilə bilər.

Mühəndislik çətinliyi insan reaksiyası üçün kifayət qədər vaxtın, müstəqilliyin və etibarlılığın olub-olmadığını müəyyən etməkdədir.

İnsan Səhvi Başlanğıc Hadisə Olanda

IEC 61511 təşəbbüs hadisəsini prosesi təhlükəli vəziyyətə doğru aparan sapma kimi təyin edir. İnsan səhvi tez-tez bu tərifə uyğundur.

Yanlış açılmış bypass klapanı, düzgün olmayan texniki xidmət üstündən keçmə və ya testdən sonra interlokların bərpasında uğursuzluq qoruyucu sistemlərdə proses tələbləri yarada bilər.

LOPA tədqiqatlarında bu hərəkətlərə təşəbbüs hadisəsi tezliyi (IEF) verilir. Təyin edilmiş tezlik müəyyən insan səhvinin zavod əməliyyatı zamanı nə qədər tez-tez baş verə biləcəyini əks etdirir.

İnsan Etibarlılığı Heç Vaxt Sabit Deyil

Operator performansı stress, yorğunluq, pis siqnal idarəçiliyi və ya yüksək iş yükü şəraitində dəyişir. Bu dəyişkənlik səbəbindən təhlükəsizlik tədqiqatları insan etibarlılığına konservativ fərziyyələr tətbiq edir.

Sadə və yaxşı təcrübə edilmiş prosedurlar aşağı təşəbbüs tezliklərinə malik ola bilər. Anormal əməliyyat şəraitində mürəkkəb müdaxilələr əhəmiyyətli dərəcədə yüksək dəyərlər alır.

Şəkil 2. İnsan hərəkətləri təhlükəsizlik tədqiqatlarında həm təşəbbüs hadisələrinə, həm də qoruyucu reaksiyalara təsir göstərir.

Köhnə paylanmış idarəetmə sistemləri ilə işləyən zavodlar tez-tez siqnal daşması və qeyri-sabit HMI tərtibatları səbəbindən əlavə insan faktoru riskləri ilə üzləşirlər. Bir çox müəssisə köhnə platformaları yeniləyərkən siqnal prioritetləşdirməsini və operator görünürlüğünü yaxşılaşdırmaq üçün müasir DCS idarəetmə sistemləri inteqrasiya edir.

Operatorlar Müstəqil Qoruyucu Təbəqələr Kimi Qiymətləndirilə Bilərmi?

Əl ilə müdaxilə yalnız ciddi şərtlər altında IPL kimi qəbul edilə bilər. Cavab təşəbbüs səbəbindən müstəqil olmalı, mövcud proses təhlükəsizlik vaxtı ərzində baş verməli və təsdiqlənmiş əməliyyat prosedurlarına uyğun olmalıdır.

ISA TR84 və CCPS kimi standartlar adətən əl ilə IPL kreditini məhdudlaşdırır, çünki insan performansı təbii olaraq qeyri-sabitdir. Bir çox müəssisələrdə operator reaksiyası üçün qəbul edilən maksimum risk azaldılması faktoru 10 olaraq qalır.

Proses Təhlükəsizlik Vaxtı Mümkünlüyü Müəyyən Edir

Mövcud proses təhlükəsizlik vaxtı operator müdaxiləsinin real olub-olmadığını müəyyən edir. Əgər operatorların proses sapmasına reaksiya vermək üçün bir neçə dəqiqəsi varsa, əl ilə cavab hələ də qəbul edilə bilər.

Əgər proses saniyələr ərzində təhlükəsiz olmayan şəraitə çatırsa, avtomatlaşdırma məcburi olur. Heç bir real təlim proqramı çox qısa cavab pəncərələrində uğurlu manual müdaxiləni davamlı təmin edə bilməz.

Bu fərq yüksək sürətli turbin sistemləri, yandırıcı idarəetmə tətbiqləri və kompressor qorunmasının təkcə prosedur müdaxiləsi deyil, xüsusi təhlükəsizlik platformalarına daha çox etibar etməsinin səbəbini izah edir.

Manual Dayandırma Hərəkətləri SIF Sərhədi Daxilində

Bir çox mühəndis manual dayandırma hərəkətlərini səhvən başlanğıc hadisələri kimi təsnif edir. Əslində, qəsdən təcili dayandırma aktivləşdirməsi çox vaxt SIF-in özünün bir hissəsini təşkil edir.

IEC 61511 açıq şəkildə bildirir ki, manual hərəkət təhlükəsizlik funksiyasını başladırsa, hər bir dəstək elementi SIF sərhədi daxilindədir. Bu düymələr, naqillər, məntiq həll edicilər, operator prosedurları və təlim tələblərini əhatə edir.

Avtomatik trip həddi çatmadan əvvəl reaktor təzyiqinin artması aşkar edilsin. Operator anormal sızmanı tanıya və artımdan əvvəl manual dayandırmanı aktivləşdirə bilər.

Bu vəziyyətdə operator təhlükə yaratmır. Hərəkət aktiv şəkildə riski azaldır və buna görə təhlükəsizlik funksiyası dizaynına daxildir.

Şəkil 3. Manual dayandırma qabiliyyəti çox vaxt ümumi təhlükəsizlik alət funksiyasının bir hissəsi kimi işləyir.

Triconex təhlükəsizlik sistemləri kimi inteqrasiya olunmuş təhlükəsizlik kontrollerlərindən istifadə edən müəssisələr çox vaxt standart proses nəzarət qatlarından asılılığı azaltmaq üçün xüsusi sərt kabellə bağlanmış dayandırma yollarını tətbiq edir.

İnsan Hərəkətlərini LOPA Hesablamalarına Qoşmaq

LOPA analizi əməliyyat ssenarilərini rəqəmsal risk əlaqələrinə çevirir. İnsan səhvi tezlikləri, IPL performansı və hədəf hadisə tezlikləri birlikdə SIF-in tələb olunan bütövlüyünü müəyyən edir.

Praktiki layihələrdə operator səhvləri çox vaxt qoruyucu tələb tezliyini müəyyən edir. Təhlükəsizlik sistemləri sonra qəbul edilə bilən dözümlü hadisə tezliklərinə nail olmaq üçün lazım olan risk azaldılmasını təmin edir.

Şəkil 4. İnsan hərəkətləri tələb olunan SIF bütövlük səviyyələrini və başlanğıc tələb sürətlərini təsir edir.

Əməliyyat Zavodlarında Mühəndislik Reallığı

Real dünya təhlükəsizlik tədqiqatları nadir hallarda yalnız riyaziyyat səbəbindən uğursuz olur. Onlar operator performansı ilə bağlı fərziyyələr qeyri-real olduqda uğursuz olur.

Mühəndislər bəzən iş yükü, eyni vaxtda baş verən hadisələr və ya ünsiyyət gecikmələrini nəzərə almadan siqnal cavab keyfiyyətini çox yüksək qiymətləndirirlər. Nəzəri cəhətdən düzgün IPL əməliyyat mühiti yükləndikdə uğursuz ola bilər.

Bu məsələ müəssisələr daha yüksək istehsal həcmlərinə az personal ilə nail olmağa çalışdıqca daha görünən olur.

Funksional Təhlükəsizlik Getdikcə İnsan Mərkəzlidir

Funksional təhlükəsizliyin növbəti inkişaf mərhələsi təkcə aparat deyil, insan-maşın qarşılıqlı əlaqəsinə böyük diqqət ayıracaq. Siqnal rasionalizasiyası, erqonomik HMI dizaynı və operator qərar dəstəyi indi sensorlar və məntiq həll ediciləri qədər təhlükəsizlik performansına təsir edir.

Müasir SIS arxitekturaları artıq proqnozlaşdırıcı diaqnostika, siqnal saxlama nəzarəti və operator rəhbərliyi sistemlərini birləşdirir. Lakin təcrübəli operatorlar qeyri-müəyyən proses şəraitində avtomatlaşdırmanın tam təkrarlaya bilmədiyi qərarları verirlər.

Sənaye meyli aydındır: avtomatlaşdırma sürət və ardıcıllığı təmin edir, operatorlar isə anormal hadisələr zamanı adaptiv düşüncə təqdim edir.

Müəllifin Rəyi

Bir çox SIL tədqiqatları hələ də anormal əməliyyat şəraitində insan davranışının mürəkkəbliyini az qiymətləndirir. Optimist operator cavab fərziyyələrinin verilməsi layihə xərclərini ilkin azalda bilər, lakin gizli əməliyyat riskini artırır.

Daha yüksək etibarlılıq axtaran müəssisələr uzun cavab müddəti tələb edən və az tələb olunan əməliyyatlar üçün əl ilə müdaxiləni saxlamalıdır. Yüksək nəticəli proseslər intizamlı operator prosedurları ilə dəstəklənən avtomatik qoruyucu tədbir tələb edir və onlara asılı olmamalıdır.

Ən güclü təhlükəsizlik strategiyaları avtomatlaşdırmanı, aydın əməliyyat fəlsəfəsini, realistik siqnal idarəçiliyini və davamlı operator bacarıqlarının inkişafını birləşdirir.

Oliver Grant | Baş Funksional Təhlükəsizlik Analitiki

Oliver Grant proses təhlükəsizliyi mühəndisliyi, SIL təsdiqi və dayandırma sistemi inteqrasiyasında 14 ildən çox təcrübəyə malikdir. Onun təcrübəsi Honeywell, Yokogawa, Emerson DeltaV, HIMA və Rockwell Automation platformalarını əhatə edən təhlükəsizlik həyat dövrü layihələrini, həmçinin neft emalı, LNG və enerji istehsalı müəssisələrini əhatə edir.