Operator harakatlari va aralashuvlari funksional xavfsizlik tizimlarida

Inson omili hali ham jarayon xavfsizligini shakllantiradi

Avtomatlashtirish tizimlari neftni qayta ishlash zavodlari, elektr stansiyalari, kimyo bo‘linmalari va dengiz inshootlarida rivojlanishda davom etmoqda. Shunga qaramay, tajribali operatorlar zavod xavfsizligidagi eng ta’sirli omillardan biri bo‘lib qolmoqda. Ularning qarorlari avtomatlashtirish javob berishidan oldin eskalatsiyani to‘xtatishi yoki tasodifan xavfli jarayon sharoitlarini yuzaga keltirishi mumkin.

Zamonaviy funktsional xavfsizlik muhandisligi inson omilini ikkinchi darajali omil sifatida ko‘rmaydi. Xalqaro standartlar operator harakatlarini SIL tekshiruvi, LOPA hisob-kitoblari va xavfsizlik hayot aylanishi boshqaruvida o‘lchanadigan omillar sifatida belgilaydi.

1-rasm. Xavfsizlik vaqt munosabatlari operator javobi eskalatsiyani samarali to‘xtata olishini aniqlaydi.

Nima uchun operator harakatlari SIL baholashlarida muhim

Funktsional xavfsizlik tadqiqotlari xavfli holatlarni yaratadigan operator harakatlari bilan eskalatsiyani oldini oladigan aralashuvlarni ajratib ko‘rsatadi. Bu farq xavfni kamaytirish hisob-kitoblari va talab qilinadigan SIL maqsadlariga bevosita ta’sir qiladi.

Amaliy jihatdan, boshqaruv xonasi operatori noto‘g‘ri klapan ketma-ketligini bajarish, aylanma yo‘lni faollashtirish yoki kechikkan javob orqali og‘ish boshlashi mumkin. Aksincha, shu operator signalga javob berish yoki qo‘lda to‘xtatish protseduralarini boshlash orqali himoya to‘siqiga aylanishi mumkin.

Ushbu holatlar operatsion jihatdan o‘xshash ko‘rinadi, ammo IEC 61511 va CCPS LOPA metodologiyalarida ular juda boshqacha ko‘riladi.

Operator harakati va operator aralashuvi

Operator harakati odatda qasddan va protseduraviy bo‘ladi. Bu uskunani ishga tushirish, ruxsatnomalarni tasdiqlash yoki favqulodda to‘xtatish buyruqlarini faollashtirishni o‘z ichiga olishi mumkin. Aralashuv odatda g‘ayritabiiy holat yuzaga kelgandan keyin sodir bo‘ladi.

Masalan, qattiq simli ESD tugmasini bosish xavfsizlik funksiyasining o‘z qismiga aylanadi. Yuqori harorat signaliga javob berish, nazoratdan chiqish holatlari rivojlanishidan oldin, mustaqil himoya qatlami sifatida hisoblanishi mumkin.

Muhandislik muammosi inson javobining yetarli vaqt, mustaqillik va ishonchlilikka ega ekanligini aniqlashda yotadi.

Inson xatosi boshlang‘ich voqea bo‘lganda

IEC 61511 boshlang'ich voqeani jarayonni xavfli holatga olib boradigan buzilish deb ta'riflaydi. Inson xatosi ko'pincha ushbu ta'rifga mos keladi.

Noto'g'ri ochilgan bypass klapan, noto'g'ri texnik xizmat ko'rsatish ustidan nazoratni bekor qilish yoki sinovdan so'ng interloklarni tiklamaslik himoya tizimlariga jarayon talablarini keltirib chiqarishi mumkin.

LOPA tadqiqotlarida bu harakatlarga boshlang'ich voqea chastotasi (IEF) beriladi. Belgilangan chastota ma'lum bir inson xatosi zavod ishida qanchalik tez-tez sodir bo'lishi mumkinligini aks ettiradi.

Inson Ishonchliligi Hech Qachon Doimiy Emas

Operatorning ishlashi stress, charchoq, yomon signal boshqaruvi yoki yuqori ish yuklamasi sharoitida o'zgaradi. Ushbu o'zgaruvchanlik sababli xavfsizlik tadqiqotlari inson ishonchliligiga konservativ taxminlarni qo'llaydi.

Oddiy va yaxshi mashq qilingan protseduralar past boshlang'ich chastotalarga ega bo'lishi mumkin. Nomalum ish sharoitlarida murakkab aralashuvlar sezilarli darajada yuqori qiymatlarni oladi.

2-rasm. Inson harakatlari xavfsizlik tadqiqotlarida boshlang'ich voqealar va himoya javoblariga ta'sir qiladi.

Eski tarqatilgan boshqaruv tizimlarida ishlaydigan zavodlar ko'pincha signal to'lib ketishi va HMI tartibining noaniqligi sababli qo'shimcha inson omili xavf-xatarlariga duch keladi. Ko'plab korxonalar meros platformalarni yangilab, signal ustuvorligini va operator ko'rinishini yaxshilash uchun zamonaviy DCS boshqaruv tizimlarini integratsiya qilmoqda.

Operatorlar Mustaqil Himoya Qatlamlari Sifatida Qabul Qilinishi Mumkinmi?

Qo'lda aralashuv faqat qat'iy shartlar ostida IPL sifatida hisoblanishi mumkin. Javob boshlang'ich sababdan mustaqil bo'lishi, mavjud jarayon xavfsizligi vaqtida yuzaga kelishi va tasdiqlangan ish tartiblariga rioya qilishi kerak.

ISA TR84 va CCPS ko'rsatmalari kabi standartlar odatda qo'lda IPL kreditini cheklaydi, chunki insonning ishlashi tabiatan noaniqdir. Ko'plab korxonalarda operator javobining maksimal qabul qilingan xavf kamaytirish omili 10 ga teng.

Jarayon Xavfsizligi Vaqti Imkoniyatni Belgilaydi

Mavjud jarayon xavfsizligi vaqti operatorning aralashuvi realistikligini belgilaydi. Agar operatorlarga jarayonning buzilishiga bir necha daqiqa javob berish uchun vaqt berilsa, qo'lda javob berish hali ham maqbul bo'lishi mumkin.

Agar jarayon bir necha soniya ichida xavfli holatlarga yetib borsa, avtomatlashtirish majburiy bo‘ladi. Hech qanday real trening dasturi juda qisqa javob oynalarida muvaffaqiyatli qo‘lda aralashuvni doimiy kafolatlay olmaydi.

Bu farq yuqori tezlikdagi turbina tizimlari, yonuvchi boshqaruvi ilovalari va kompressor himoyasi tobora ko‘proq faqat protsedura aralashuvidan ko‘ra maxsus xavfsizlik platformalariga tayanishini tushuntiradi.

SIF chegarasidagi qo‘lda o‘chirish harakatlari

Ko‘plab muhandislar qo‘lda o‘chirish harakatlarini boshlang‘ich hodisalar deb noto‘g‘ri tasniflaydi. Aslida, qasddan favqulodda o‘chirish faollashtirilishi ko‘pincha SIFning o‘z qismi hisoblanadi.

IEC 61511 aniq ko‘rsatadiki, qo‘lda harakat xavfsizlik funktsiyasini ishga tushirsa, har bir qo‘llab-quvvatlovchi element SIF chegarasiga kiradi. Bu tugmalar, simlar, mantiqiy yechimlar, operator protseduralari va trening talablarini o‘z ichiga oladi.

Avtomatik o‘chirish chegarasiga yetmasdan oldin reaktor bosimi oshishi aniqlanganini tasavvur qiling. Operator g‘ayritabiiy oqishni sezishi va eskalatsiyadan oldin qo‘lda o‘chirishni faollashtirishi mumkin.

Bu holatda operator xavfni yaratmaydi. Harakat xavfni faol ravishda kamaytiradi va shuning uchun xavfsizlik funktsiyasi dizayniga kiradi.

3-rasm. Qo‘lda o‘chirish imkoniyati ko‘pincha umumiy xavfsizlik asbobli funktsiyaning bir qismi sifatida ishlaydi.

Triconex xavfsizlik tizimlari kabi integratsiyalashgan xavfsizlik boshqaruvchilaridan foydalanuvchi inshootlar ko‘pincha standart jarayon boshqaruv qatlamlariga bog‘liqlikni kamaytirish uchun maxsus qattiq simli o‘chirish yo‘llarini joriy qiladi.

Inson harakatlarini LOPA hisob-kitoblariga bog‘lash

LOPA tahlili operatsion vaziyatlarni raqamli xavf munosabatlariga aylantiradi. Inson xatosi chastotalari, IPL ishlash samaradorligi va maqsadli hodisa chastotalari birgalikda SIF uchun zarur yaxlitlikni belgilaydi.

Amaliy loyihalarda operator xatolari ko‘pincha himoya talabining qanchalik tez-tez yuzaga kelishini belgilaydi. Xavfsizlik tizimlari esa qabul qilinadigan bardoshli hodisa chastotalariga erishish uchun zarur xavfni kamaytirishni ta'minlaydi.

4-rasm. Inson harakatlari talab darajalarini boshlash va kerakli SIF yaxlitlik darajalariga ta'sir qiladi.

Ishlab chiqarish korxonalarida muhandislik haqiqatlari

Haqiqiy xavfsizlik tadqiqotlari odatda faqat matematikadan kelib chiqib muvaffaqiyatsiz bo‘lmaydi. Ular operatorning ishlashiga oid taxminlar haqiqatga mos kelmaganda muvaffaqiyatsiz bo‘ladi.

Muhandislar ba’zan signalga javob sifatini ish yukini, bir vaqtda yuz berayotgan voqealarni yoki aloqa kechikishlarini hisobga olmasdan ortiqcha baholaydilar. Nazorat xonasi muhiti ortiqcha yuklanganda nazariy jihatdan to‘g‘ri IPL amalda muvaffaqiyatsiz bo‘lishi mumkin.

Bu muammo zavodlar kamroq xodim bilan yuqori ishlab chiqarish ko‘rsatkichlariga intilganda yanada ko‘proq ko‘zga tashlanmoqda.

Funksional xavfsizlik tobora inson markazli bo‘lmoqda

Funksional xavfsizlikning keyingi rivojlanish bosqichi faqat apparatga emas, balki inson-mashina o‘zaro ta’siriga katta e’tibor qaratadi. Signalni ratsionalizatsiya qilish, ergonomik HMI dizayni va operator qarorlarini qo‘llab-quvvatlash endi sensorlar va mantiqiy yechimlar kabi xavfsizlik ko‘rsatkichlariga ta’sir qiladi.

Zamonaviy SIS arxitekturalari allaqachon bashoratli diagnostika, signalni vaqtincha o‘chirish nazorati va operatorni yo‘naltirish tizimlarini integratsiyalagan. Biroq, tajribali operatorlar noaniq jarayon sharoitlarida avtomatlashtirish to‘liq takrorlay olmagan hukmni beradi.

Sanoat tendensiyasi aniq: avtomatlashtirish tezlik va barqarorlikni ta’minlaydi, operatorlar esa g‘ayritabiiy holatlarda moslashuvchan fikrlashni amalga oshiradi.

Muallif fikri

Ko‘plab SIL tadqiqotlari hali ham g‘ayritabiiy ish sharoitlarida inson xatti-harakatlarining murakkabligini yetarlicha hisobga olmaydi. Optimistik operator javob taxminlarini belgilash dastlab loyiha xarajatlarini kamaytirishi mumkin, ammo bu yashirin operatsion xavfni keltirib chiqaradi.

Yuqori ishonchlilikka intilayotgan ob’ektlar uzoq javob berish holatlari va kam talab qilinadigan operatsiyalar uchun qo‘lda aralashuvni saqlab qolishi kerak. Yuqori oqibatli jarayonlar intizomli operator protseduralari bilan qo‘llab-quvvatlangan avtomatik himoya choralarini talab qiladi, ular operatorlarga bog‘liq bo‘lmasligi kerak.

Eng kuchli xavfsizlik strategiyalari avtomatlashtirish, aniq ishlash falsafasi, realistik signal boshqaruvi va operatorning doimiy malaka oshirishini birlashtiradi.

Oliver Grant | Katta funksional xavfsizlik tahlilchisi

Oliver Grant jarayon xavfsizligi muhandisligi, SIL tekshiruvi va to‘xtatish tizimini integratsiyalash bo‘yicha 14 yildan ortiq tajribaga ega. Uning tajribasi Honeywell, Yokogawa, Emerson DeltaV, HIMA va Rockwell Automation platformalarini o‘z ichiga olgan xavfsizlik hayot aylanishi loyihalarini o‘z ichiga oladi, ular neftni qayta ishlash, LNG va elektr energiyasi ishlab chiqarish ob’ektlarida qo‘llanilgan.