KATEDRA ZARZĄDZANIA I INŻYNIERII BEZPIECZEŃSTWA Wydział Górnictwa i Geologii Politechnika Śląska

Specjalność:

INŻYNIERIA OCHRONY

I ZARZĄDZANIE KRYZYSOWE

Projekt ilościowej i jakościowej oceny ryzyka procesu pracy................................................... przy wykorzystaniu .............................

wykonali:

……...…………………

…………………………

…………………………

grupa………………….

semestr………………..

Rok akademicki 2010/2011

SPIS TREŚCI

• Wstęp

Świadomość istniejących zagrożeń najczęściej wynika informacji o awariach podobnych instalacji, czasami z analiz ryzyka przeprowadzanych kiedyś, na etapie przygotowywania inwestycji. Świadomość zagrożeń jest częścią dobrej tradycji inżynierskiej kultywowanej w biurach projektów i wśród operatorów instalacji. Współczesne systemy zarządzania wymagają zobiektywizowania informacji na temat stanu bezpieczeństwa instalacji, wymagają zidentyfikowania zagrożeń oraz "zmierzenia" związanego z nimi ryzyka.

Identyfikacja zagrożeń poprzedza wszelkie inne prace związane z zarządzaniem bezpieczeństwem instalacji. Używa się w tym celu wielu technik. Na rynku znajdują się liczne produkty ułatwiające przeprowadzanie identyfikacji, w tym także programy komputerowe, pozwalające na lepsze usystematyzowanie prac związanych z identyfikacją. Podstawowe techniki można podzielić na kilka klas.

Są to:

- metody porównawcze wykorzystujące wiedzę z analiz bezpieczeństwa podobnych instalacji. Należą do nich metody indeksowe, listy kontrolne,

- metody przeglądowe ułatwiające systematyczne przestudiowanie wszystkich potencjalnych, źródeł zagrożeń. Wśród tych metod najbardziej znana to HAZOP. Należą do nich także metody PHA, FMEA, What-If,

- metody analityczne, takie jak FTA, ETA, CCA pozwalają zarówno na wykrycie źródeł zagrożeń, jak i na ocenę scenariuszy awaryjnych. Ze względu na wykorzystywanie precyzyjnych zależności logicznych zachodzących w analizowanych sytuacjach, pozwalają na numeryczne wyznaczanie wielkości ryzyka.

Wybór jednego z dostępnych sposobu identyfikacji zagrożeń zależy od wielu czynników. Są nimi; cel analizy, dostępne informacje, doświadczenie ekspertów, wymagany czas przeprowadzenia analizy, czy w końcu tradycja i preferencje wykonawców analizy. Jak już wspomniałem analizy zawsze wykonywane są przez interdyscyplinarny zespół. Na jego czele stoi lider, odpowiedzialny za przygotowanie materiałów do analizy, za przebieg analizy oraz za opracowanie wyników analizy. Lider przede wszystkim powinien znać stosowane techniki analizy, pozwala to na znaczne przyśpieszenie jej wykonywania, a co za tym idzie redukcję kosztów.

Ocena ryzyka polega na określeniu prawdopodobieństwa wystąpienia i strat związanych z każdym ze zidentyfikowanych zagrożeń. Jest to najtrudniejsze zadanie przy określaniu ryzyka pracy instalacji.

Wyróżnić można 3 typy metod szacowania ryzyka:

- metody indeksowe,

- metody jakościowe,

- metody ilościowe.

• Cel i zakres projektu

Głównym celem projektu jest określanie ryzyka związanego z procesem produkcyjnym ........................................................................................ w którym wykorzystywane są ................................................. Wyznaczanie stref bezpieczeństwa dla analizowanego procesu. Ocena niezawodności barier bezpieczeństwa. Analiza ryzyka wielowymiarowego, a także określanie akceptowalności ryzyka w oparciu o probabilistyczne modele zagrożeń.

• Ogólna charakterystyka procesu produkcyjnego

1. Zakres wykonywanych usług

1. Schemat ogólny

2. Charakterystyka zagrożeń i narażeń

Zagrożenie jest to każdy czynnik niebezpieczny występujący w środowisku pracy, który może w sposób nagły i gwałtowny generować wystąpienie zdarzeń niebezpiecznych powodujących wypadki i potencjalne wypadki oraz awarie i uszkodzenia techniczne; zagrożenie polega na potencjalnej możliwości powstania zdarzenia niebezpiecznego, a dopiero zdarzenie niebezpieczne może spowodować np. wypadek.

Narażenie jest to każdy czynnik szkodliwy występujący w środowisku pracy, który w wyniku dłuższego oddziaływania na organizm człowieka może spowodować wystąpienie chorób zawodowych, chorób parazawodowych (schorzeń zawodowych) lub okresowe obniżenie sprawności psychofizycznej pracownika.

Czynniki niebezpieczne i szkodliwe będące źródłem zagrożeń to zgodnie z PN-80/Z-08052 (Polska Norma: Niebezpieczne i szkodliwe czynniki występujące w procesie pracy. Klasyfikacja.) czynniki:

• fizyczne,

• chemiczne,

• biologiczne,

• psychofizyczne.

• Ocena ryzyka procesowego

1. Zagadnienia wstępne dotyczące oceny ryzyka

Ryzyko to możliwość pojawienia się strat dóbr szczególnie chronionych w wyniku zdarzeń niepożądanych, które mogą powstać w rozpatrywanym fragmencie systemu człowiek - technika - środowisko w określonym przedziale czasu. Przyjmując, że dobrem szczególnie chronionym jest życie i zdrowie człowieka, definicja ta wiąże w pewien sposób pojęcie zagrożenia bezpieczeństwa z pojęciem ryzyka poprzez kategorię ekonomiczną, jaką jest pojęcie straty.

Ryzyko w systemie człowiek - technika - środowisko jest funkcją prawdopodobieństwa wstąpienia niekorzystnych następstw zagrożeń i stopnia ciężkości tych następstw. Występowanie ryzyka jest, więc zawsze konsekwencją istnienia zagrożeń, które mogą być związane z każdym z elementów tego systemu.

Ryzyko to możliwość powstania strat w systemie człowiek - technika - środowisko, a w zależności od kryteriów podziału można wyróżnić następujące kategorie ryzyka:

• ryzyko bezpieczeństwa odnosi się do zdarzeń, w których występuje wysoka intensywność zagrożenia i stosunkowo krótki czas ekspozycji, a skutki są natychmiastowe i gwałtowne;

• ryzyko środowiskowe odnosi się do zdarzeń, w których występuje niska intensywność narażenia i stosunkowo długi czas ekspozycji, a skutki są długoterminowe;

• ryzyko zdrowotne występuje między tymi dwiema wymienionymi kategoriami ryzyka.

2. Podstawowe cele i zasady przeprowadzenia oceny ryzyka

Przyjęcie filozofii oceny ryzyka ma istotne znaczenie decyzyjne w obszarze zarządzania przedsiębiorstwem:

• narzuca konieczność przewidywania zmian stanów i zjawisk zagrożeniowych, ich zasięg i możliwe skutki,

• wymusza obowiązek szacowania wielkości prawdopodobieństwa strat oraz przewidywania ich możliwego wpływu na rentowność przedsiębiorstwa.

Ocena ryzyka obejmuje działania od momentu zbierania informacji o zagrożeniach i narażeniach do ustalenia kolejności działań profilaktycznych. W literaturze można spotkać różne przykłady definicji procesu oceny ryzyka. Można wyróżnić trzy zasadnicze etapy oceny ryzyka:

• identyfikacja zagrożeń,

• oszacowanie ryzyka,

• ustalenie rankingu ocen ryzyka i kolejności działań redukujących ryzyko.

Identyfikacja zagrożeń to rozpoznawanie istniejących lub przewidywanie potencjalnych niebezpiecznych sytuacji i zdarzeń, które mogą doprowadzić do wystąpienia stanu zagrożenia bezpieczeństwa lub narażenia zdrowia pracowników. Identyfikacja zagrożeń polega na zebraniu niezbędnych informacji zagrożeniach i narażeniach w celu rozpoznania ich przyczyn, możliwości wystąpienia i potencjalnych skutków.

Oszacowanie ryzyka to przypisanie zidentyfikowanym zagrożeniom i narażeniom odpowiedniego poziomu ryzyka zgodnie z przyjętą miarą ryzyka. Oszacowanie ryzyka polega na wyznaczeniu potencjału zagrożeń i narażeń poprzez określenie prawdopodobieństwa ich wystąpienia, czasu ekspozycji oraz potencjalnych strat materialnych i ludzkich.

Redukcja ryzyka polega na podejmowaniu działań w celu obniżenia potencjału zagrożeń i narażeń. Działania redukujące ryzyko rozpoczynają się od dążenia do całkowitego wyeliminowania zagrożeń i narażeń, następnie odsunięcia człowieka ze strefy niebezpiecznej, skrócenia czasu przebywania w tej strefie, odizolowania zagrożeń i narażeń od człowieka, a dopiero w ostateczności zastosowanie środków ochrony indywidualnej.

2. Przegląd metod i analiz oceny ryzyka

Do analizy ryzyka są stosowane różnorodne metody, których dobór zależy m.in. od celu oceny stopnia szczegółowości oceny i charakteru otrzymanych wyników. Dlatego nie można dodać jednej uniwersalnej metody, możliwej do zastosowania w dowolnym przypadku. Wynika to także ze specyfiki poszczególnych gałęzi przemysłu oraz dużej różnorodności zakładów pracy oraz miejsc i stanowisk pracy. Metody oceny ryzyka różnią się między sobą m.in.:

• sposobem postępowania podczas odbierania informacji o ryzyku,

• zasobem informacji niezbędnych do przeprowadzenia oceny ryzyka,

• kryteriami stosowanymi podczas oceny ryzyka,

• okresem zastosowania poszczególnych metod oceny ryzyka.

Można wyróżnić wiele rodzajów metod analizy ryzyka. Metody te można także klasyfikować według wielu kryteriów podziału takich jak:

• charakter ocen (oceny ilościowe i jakościowe),

• stopień dokładności metody (oceny szacunkowe i szczegółowe),

• stopień złożoności metody (oceny proste i skomplikowane),

• rodzaj oceniania strat (starty ludzkie i materialne),

• kategoria ocenianego ryzyka (bezpieczeństwo, zdrowie i środowisko),

• oceniany element systemu C-O-T (człowiek, obiekt techniczny i środowisko). Można wyróżnić następujące rodzaje metod służących do analizy ryzyka: listy kontrolne np.: ISRS, SAC, ARM;

• probabilistyczna ocena - np.: analiza drzewa błędów FTA, analiza drzewa zdarzeń ETA, analiza przyczyn i wyników CCA;

• uproszczone metody oceny - np.: metody klasyczne, grafy ryzyka, SCORE

RISK;

• zaawansowane metody oceny - np.: studium zagrożeń i zdolności operacyjnych HAZOP, analiza rodzaju błędu i skutków FMEA, analiza bezpieczeństwa pracy JSA, analiza co jeśli WHAT-IF, drzewo błędów ryzyka MORT.

Metody analizy ryzyka ze względu na stopień dokładności oceny można podzielić na dwie podstawowe grupy: metody szczegółowe i szacunkowe.

Metody szczegółowe są dokładniejsze, ale wymagają zastosowania specjalistów z tego zakresu i dłuższego czasu na przeprowadzenie oceny ryzyka. Przykładami metod szczegółowych są m.in.: FTA. ETA, HAZOP, FMEA.

Metody szacunkowe są przybliżone, ale za to o wiele prostsze w zastosowaniu, wymagające krótszego czasu na przeprowadzenie oceny i umożliwiają udział pracownikom w ocenie ryzyka. Przykładami metod szacunkowych są m.in.: listy kontrolne, grafy ryzyka, metod - klasyczne, SCORE RISK.

Analiza ryzyka dla obiektów stwarzających duże zagrożenie zarówno dla obsługujących je osób, jak i dla środowiska powinna być wykonywana ze szczególną starannością. Metody proste typu wstępnej analizy mogą tu być wykorzystywane na etapie przeglądu ogólnego, który dostarcza pierwszych informacji o istniejących zagrożeniach. Przy przeprowadzeniu analizy ryzyka dla takich obiektów lub procesów należy stosować metody bardziej sformalizowane, które umożliwiają na ogół pełniejszą identyfikację zagrożeń. Zawsze należy pamiętać, że bez względu na stosowaną metodę duży wpływ na wynik analizy ryzyka mają umiejętności i doświadczenie zespołu oceniającego.

Podstawowe właściwości najczęściej stosowanych metod analizy ryzyka.

METODA	KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA METODY	SPOSÓB OPISU OBIEKTU, PROCESU LUB STANOWISKA	ZAKRES ANALIZY	ORIENTACYJNY CZAS NA PRZEPROWADZENIE ANALIZY
Studium zagrożeń i zdolności operacyjnych HAZOP	Umożliwia identyfikację odchyleń od zamierzonego funkcjonowania, które mogą prowadzić do powstania zagrożeń	Na podstawie własności fizycznych analizowanych elementów	Obiekt techniczny	1-14 dni (około 15 minut na linię łączącą, 2 godziny na jednostkę główną)
Analiza rodzajów błędów i skutków FMEA	Umożliwia identyfikacje uszkodzeń poszczególnych elementów, które mogą powodować zagrożenia	Na podstawie poszczególnych elementów lub modułów obiektów technicznych	Obiekt techniczny	1-14 dni (około 15 minut na jeden element w prostym obiekcie)
Analiza drzewa błędów FTA	Prowadzi do ustalenia przyczyn zagrożeń - czynników zagrażających i pokazuje ich logiczne powiązania, które mogą doprowadzić do powstania zagrożenia	Ustala zdarzenia, których kombinacje prowadzą do zdarzenia szczytowego	Obiekt techniczny, człowiek	1-14 dni
Analiza drzewa zdarzeń ETA	Umożliwia analizę alternatywnych skutków określonego zdarzenia, powodującego powstanie zagrożenia	Ustala ciąg zdarzeń prowadzących od zdarzenia inicjującego do zagrożenia	Obiekt techniczny, człowiek	1-14 dni

W niniejszym projekcie do oceny ryzyka procesowego wykorzystana zostanie metoda FMEA.

• Ocena ryzyka procesowego metodą FMEA

1. Kryteria oceny ryzyka metodą FMEA

FMEA (ang. Failure mode and effects analysis) - analiza rodzajów i skutków możliwych błędów w procesie produkcyjnym).

Metoda polega na analitycznym ustalania związków przyczynowo-skutkowych powstawania potencjalnych wad produktu/zagrożenia oraz uwzględnieniu w analizie czynnika krytyczności (ryzyka). Jej celem jest konsekwentne i systematyczne identyfikowanie potencjalnych wad produktu/procesu, a następnie ich eliminowanie lub minimalizowanie ryzyka z nimi związanego.

FMEA procesu - jest prowadzona w celu rozpoznania czynników, które mogą prowadzić do ewentualnych zakłóceń procesów wytwarzania. Czynniki te mogą być związane z: metodami obróbki, parametrami obróbki, środkami pomiarowo-kontrolnymi, maszynami i urządzeniami

Etapy wdrażania FMEA

• Identyfikacja elementów procesu (kolejność technologiczna)

• Sporządzenie wykazu wystąpienia możliwych wad /błędów w procesie

• Sporządzenie wykazu prawdopodobnych skutków tych wad/błędów w procesie

• Sporządzenie wykazu listy przyczyn możliwych wad /błędów w procesie

• Analiza potencjalnych wad/błędów

• Ocena ryzyka popełnienia wad/błędów

• Zaplanowanie działań zapobiegawczych

• Wdrożenie działań zapobiegawczych i badanie ich skuteczności.

Analiza ilościowa ma na celu oszacowanie czynników ryzyka. Ocenia się każdą wadę (zagrożenie) liczbą całkowitą z przedziału (1-10) ze względu na trzy kryteria:

• prawdopodobieństwo negatywnego skutku (ryzyko wystąpienia wady/zagrożenia)- liczba (P)

• Skutek - jak istotne znaczenie dla procesu będzie miała dana wada/zagrożenie - liczba (Z)

• poziom wykrywalności- opisuje prawdopodobieństwo, że dana wada/zagrożenie nie zostanie wykryta i spowoduje awarię/wypadek- liczba (W)




Wartości które może przyjmować krytyczność wady (zagrożenia) zawierają się w przedziale od 1 do 1000. Im wartość jest większa, tym ryzyko związane z daną wadą (zagrożeniem) jest większe. Najczęściej ustala się pewien poziom krytyczności czyli wartość liczby priorytetu np. >100 powyżej którego będą analizowane wszystkie wady (zagrożenia).
Generalna zasada mówi, że jeśli poziom krytyczności wady (zagrożenia) jest znacząco wyższy od 1, wydawane jest zalecenie przejście do następnego etapu czyli podjęcie działań zapobiegawczych, np. poprzez zmodernizowanie konstrukcji lub zmiany procesu technologicznego.

Wskazówki do przyjmowania liczby P - prawdopodobieństwo skutku

Wystąpienie	FMEA procesu	P	Częstość występowania
Nieprawdopodobne	W podobnych procesach zdarzenia nie występowały	1	Mniej niż 1 / 1 500000
Bardzo rzadko	W podobnych procesach zdarzenia występowały często	2	1 na 150 000
Rzadko	W podobnych procesach zdarzenia występowały przypadkowo	3	1 na 15 000
Przeciętnie	W podobnych procesach zdarzenia występowały rzadko	4 5 6	1 na 2 000 1 na 400 1 na 80
Często	W podobnych procesach zdarzenia występowały często	7 8	1 na 40 1 na 20
Bardzo często	Straty prawie nie da się uniknąć	9 10	1 na 8 1 na 2

Wskazówki do przyjmowania liczby W - wykrywalność

Wykrywalność zagrożenia	Prawdopodobieństwo wykrycia wady	W
Bardzo wysoka	Bardzo małe prawdopodobieństwo nie wykrycia zagrożenia w czasie procesu produkcyjnego. Automatyczna kontrola, zainstalowanie zabezpieczenia.	1-2
Wysoka	Małe prawdopodobieństwo nie wykrycia zagrożenia przed zakończeniem operacji. Zagrożenie jest widoczne.	3-4
Przeciętna	Prawdopodobieństwo średnie nie wykrycia zagrożenia przed zakończeniem operacji. Kontrola utrudniona.	5-6
Niska	Prawdopodobieństwo nie wykrycia zagrożenia wysokie. Brak symptomów zagrożenia.	7-8
Bardzo niska	Prawdopodobieństwo nie wykrycia zagrożenia wysokie. Brak możliwości wykrycia zagrożenia.	9-10

Skutek - Z

Charakterystyka		Z
Żaden	Bez efektu	1
Bardzo nieznaczny	Niewielkie zakłócenia w pracy. Stan nie wpływa na bezpieczeństwo. Uciążliwości zauważają tylko niektórzy pracownicy.	2
Nieznaczny	Niewielkie zakłócenia w pracy. Tylko część pracowników zauważa wpływ na bezpieczeństwo. Tylko część pracowników zauważa uciążliwość.	3
Bardzo mały	Niewielkie zakłócenia w pracy. Niewielki wpływ na bezpieczeństwo. Uciążliwości są zauważalne przez większość pracowników.	4
Mały	Niewielkie zakłócenia w pracy. Niewielki wpływ na bezpieczeństwo. Niektóre czynności są uciążliwe bez zmniejszenia osiągnięć.	5
Średni	Niewielkie zakłócenia w pracy. Stan wpływa poniżej 100% na bezpieczeństwo. Praca uciążliwa bez zmniejszenia osiągnięć.	6
Duży	Niewielkie zakłócenia w pracy. Stan wpływa poniżej 100% na bezpieczeństwo. Zmniejszenie osiągnięć bez utraty funkcji urządzenia/pracownika.	7
Bardzo duży	Znaczne zakłócenia w pracy. Stan w 100% wpływa na bezpieczeństwo. Utrata funkcji urządzenia/pracownika.	8
Niebezpieczny z ostrzeżeniem	Zagraża pracownikowi. Znacznie wpływa na bezpieczeństwo. Stan niezgodny z przepisami i normami. Zagrożenie występuje z ostrzeżeniem.	9
Niebezpieczny bez ostrzeżenia	Zagraża pracownikowi. Znacznie wpływa na bezpieczeństwo. Stan niezgodny z przepisami i normami. Zagrożenie występuje bez ostrzeżenia.	10

2. Ocena ryzyka procesu……………………………..metodą FMEA

Mapa przepływu procesów

Formularz oceny FMEA procesu

• Wnioski z analizy

9

---