بازرسی بر مبنای ریسک                                RISK BASED INSPECTION

مقدمه

امروزه محاسبه ریسک و بکارگیری نتایج ارزیابی ریسک ابعاد گوناگونی یافته است. کاربرد ریسک بسیار گسترده شده و در بسیاری از حوزه ها- چه فنی و چه غیر فنی- بکار می رود. روش بازرسی بر مبنای ریسک یا RBI از اوائل دهه 90 برای پاسخ به نیاز صنعت نفت، گاز و پتروشیمی جهت مدیریت ریسک و اولویت بندی تجهیزات بر اساس میزان ریسک آنها بسط یافت. به منظور وارد کردن روش RBI به ایالات متحده، گروهی از شرکتهای نفتی عضو API به عنوان حامی با به خدمت گرفتن یک شرکت اروپایی سند API 581 را در سال 2000ارائه  كردند.

RBI چیست؟

 RBI ابزاری مدیریتی است که برای تشخیص و اولویت بندی ریسک های مربوط به وسایل تحت فشار و ارائه برنامه بازرسی بر اساس ریسک های محاسبه شده بکار می رود. بطور خلاصه در روش RBI در ابتدا میزان احتمال و نتیجه از کارافتادگی وسائل تحت فشار محاسبه شده و از ضرب این دو فاکتور (یعنی احتمال و نتیجه) میزان ریسک بدست می آید.  سپس بر اساس اندازه ریسک های بدست آمده، وسائل اولویت بندی شده و برنامه بازرسی برای آنها تعریف می گردد. در این برنامه بر خلاف برنامه های سنتی بازرسی، فاصله زمانی ثابتی برای بازرسی وسائل تعریف نمی شود بلکه هر وسیله ای فاصله زمانی و روش جداگانه ای جهت بازرسی دارد. در واقع با این کار می توان از بازرسی های مکرر اجتناب کرد و در عوض امکانات و توانمندی های بازرسی را بر روی وسائل با ریسک بالاتر متمرکز نمود.

روش های ارزیابی ریسک

جهت ارزیابی ریسک سه روش در API 580 و API 581 ذکر شده است:

1.         روش کیفی (Qualitative Approach)

2.         روش کمی (Quantitative Approach)

3.         روش نیمه کمی (Semi-Quantitative Approach)

 تفاوت عمده این روش ها در کمیت و کیفیت داده های ورودی و نتایج خروجی می باشد.

روش کیفی (Qualitative Approach)

داده های ورودی در روش کیفی بر اساس اطلاعات توصیفی با استفاده از تجربه و کارشناسی مهندسان می باشد. ورودی اطلاعات در این روش غالباً به صورت محدوده هایی از داده ها بجای اعداد دقیق است. نتایج، عموماًبه صورت کیفی داده می شود.

روش کمی (Quantitative Approach)

آنالیز کمی ریسک از مدلهای منطقی (Logic) برای ترسیم ترکیب رویدادهای منجر به حوادث شدید و نیز از مدلهای فیزیکی مبین پیشرفت حوادث و انتقال مواد خطرناک به محیط استفاده می کند. نتایج حاصله از روش کمی ارزیابی RBI عمدتاً به صورت اعداد ریسک (مثلاً هزینه بر سال) بیان می گردد. بنابراین وجه تمایز روش کمی و کیفی در میزان داده های ورودی و دقت این داده ها و دقت نتایج خروجی می باشد.

روش نیمه کمی (Semi-Quantitative Approach)

روش نیمه کمی تا حدودی از مزایای دو روش قبل بهره مند است یعنی تقریباً از سرعت روش کیفی و دقت روش کمی استفاده می کند. در ادامه، این روش با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار میگيرد.

کلیات

روش کیفی آنالیز ریسک همانند روش کمی است با این تفاوت که در روش کیفی به جزئیات و زمان کمتری جهت ارزیابی نیاز است، البته نتایج بدست آمده نیز از دقت کمتری برخوردار می باشد. اگرچه این نتایج به اندازه آنالیز کمی با ارزش نیست اما اساس اولویت بندی برنامه

RBI می باشد. آنالیز کمی در سه سطح قابل اجراست:

1- یک واحد عملیاتی مانند واحد فرآورش نفت خام (بیش از 150 وسیله بزرگ)

2- یک ناحیه بزرگ یا بخشی از یک واحد عملیاتی مانند بخش تقطیر در خلاء واحد فرآورش نفت خام (20 تا 150 تجهیز بزرگ)

3- یک سیستم مانند هیتر اتمسفری شامل مبدلهای پیش گرم کن خوراک و پمپها (5 تا 20 تجهیز بزرگ)

روش کیفی RBI که در API 581 بیان شده است با این فلسفه ارائه شده که یک واحد پالایشگاهی را در عرض چند ساعت مورد ارزیابی قرار دهد. با استفاده از روش کیفی RBI سه کار را می توان انجام داد:

1- آنالیز واحدهای درون سایت، بدین منظور که سطح آنالیز مورد نیاز، تعیین شده و فوائد آنالیز بیشتر بوسیله تکنیک های کمی یا روشهای دیگر آشکار گردد.

2- رتبه بندی ریسک واحدها و اختصاص مکانی به آنها در ماتریس ریسک.

3- تعیین مناطقی از کارخانه که برنامه های بازرسی بیشتری نیازمند است.

در آنالیز کیفی دسته ای به عنوان " دسته احتمال از کارافتادگی" و دسته ای به عنوان " دسته نتیجه از کارافتادگی" محاسبه شده و با ترکیب آنها میزان ریسک بدست می آید و مکانی در ماتریس ریسک به آن اختصاص می یابد

دسته احتمال (Likelihood Category)

شش فاکتوری که دسته احتمال را می سازد در جدول 2 آمده است. به منظور اختصاص دسته احتمال یا    (Likelihood Category) که 5 دسته به شماره های 1 تا 5 می باشد باید ابتدا فاکتور احتمال را محاسبه کرد. به منظور محاسبه فاکتور احتمال باید به هر کدام از 6 فاکتور موجود عددی اختصاص داد. مبنای اختصاص این عدد ضمیمه الف از API 581 است. پس از اختصاص 6 عدد به 6 فاکتور مذکور باید آنها را با هم جمع کرد تا فاکتور احتمال بدست آید. سپس مطابق با جدولی خاص دسته احتمال معین می شود.

همانگونه که گفته شد از جمع شش فاکتور فوق یک فاکتور کلی بدست می آید که قابل تبدیل به دسته احتمال است. با توجه به حجم زیاد مطالبی که برای محاسبه فاکتورهای فوق در ضمیمه الف API 581 آمده است در اینجا فقط دو فاکتور اول یعنی EF و DF به عنوان نمونه آورده می شود:

محاسبه فاکتور وسیله یا EF

- اگر یک واحد عملیاتی کامل ارزیابی می شود :

 (بیش از 150 تجهیز بزرگ)EF=15

- اگر یک بخش بزرگ از یک واحد عملیاتی ارزیابی می شود :

(بین 20 تا 150 تجهیز بزرگ)EF=5

- اگر یک سیستم ارزیابی می شود :

 (بین 5 تا 20 تجهیز بزرگ) EF=0

محاسبه فاکتور تخریب یا DF

- اگر مکانیزم های تخریب فعالی وجود دارد که می تواند باعث ترک خوردن توام با خوردگی در فولادهای کربنی یا کم آلیاژ شود، DF1=5

- اگر پتانسیلی برای از کارافتادگی شکننده فاجعه آمیز از جمله برای فولادهای کربنی در اثر عملیات در دمای پایین، یا تردی تمپر یا استفاده از موادی که در آزمایش ضربه مناسب تشخیص داده نشده اند، وجود داشته باشد، DF2=4

- اگر مناطقی در واحد وجود داشته باشد که از کارافتادگی در اثر خستگی مکانیکی یا حرارتی اتفاق افتاده باشد و احتمالاً مکانیزم خستگی هنوز فعال باشد، DF3=4

- اگر حمله هیدروژنی در دمای بالا وجود داشته باشد، DF4=3

- اگر ترک خوردن توام با خوردگی در فولادهای زنگ نزن آستنیتی در اثر فرایند وجود داشته باشد، DF5=3

- اگر خوردگی موضعی اتفاق می افتد، DF6=3

- اگر خوردگی عمومی اتفاق می افتد، DF7=2

- اگر مشخص شده که خزش در فرایندهای دمای بالا اتفاق می افتد، از جمله در کوره ها و هیترها، DF8=1

- اگر زوال مواد با مکانیزه هایی مانند تشکیل فاز سیگما، کربوریزاسیون و غیره اتفاق می افتد، DF9=1

- اگر مکانیزم های تخریب فعال دیگری مشخص شده است، DF10=1

- اگر مکانیزم های تخریب بالقوه در واحد عملیاتی، ارزیابی نشده و بصورت دوره ای توسط یک مهندس مواد شایسته مورد بازنگری قرار نگرفته است، DF11=10

فاکتور کلی تخریب از مجموع فاکتورهای فوق تا حداکثر 20 بدست می آید.

دسته نتیجه (Consequence Category)

دو خطر با القوه عمده در عملیات پالایشگاه یا پتروشیمی وجود دارد: الف: ریسک های آتش سوزی و انفجار و ب: ریسک میزان سمی بودن. این خطرات می توانند باعث تخریب شوند و یا به سلامتی انسان لطمه وارد کنند. فاکتور تخریب (Damage Factor) و فاکتور سلامتی (Health Factor) معمولاً برای هر ماده شیمیایی ارائه می شود. با این حال، بسیاری از مواد شیمیایی یک ریسک غالب دارند (یا آتش سوزی و انفجار یا سمی بودن). بنابراین اگر ریسک غالب برای یک ماده شیمایی ویژه شناخته شود، ضروری است که این فاکتور فقط برای آن ریسک معین شود و برای هر دو لازم نیست. بدترین حالت برای تعیین رتبه بندی کیفی ریسک به کار می رود. توجه کنید که اگر یک ماده شیمیایی خصوصیت اشتعال پذیر نداشته باشد، می توان از فاکتور تخریب صرفنظر کرد اگر واضح است که هیچ خطر مسمومیتی وجود ندارد، فاکتور سمی بودن می تواند مورد چشم پوشی واقع گردد. اگر چندین ماده شیمیایی با درصدهای نسبتاً زیادی در منطقه وجود دارد، کاربر باید آزمایش را چندین بار انجام دهد. هر بار برای یکی از مواد شیمیایی موجود با درصد نسبتاً زیاد. طبق یک قاعده سرانگشتی مواد شیمیایی با نتیجه وخیم برای سلامتی، به علاوه آنهائی که حداقل 90 تا 95% جرم کلی مواد شیمیایی ناحیه را اشغال کرده اند باید مرور و ارزیابی شوند.

1. دسته نتیجه تخریب (Damage Consequence Category)

این دسته از ترکیبی از عناصری که میزان خطر آتش سوزی یا انفجار را تعیین می کنند مشتق می شود. در API 581 هفت فاکتور طبق جدول 4 برای تعیین دسته نتیجه تخریب ارائه شده است. برای مشخص کردن دسته نتیجه تخریب باید ابتدا فاکتور تخریب را مشخص کرد. این فاکتور از مجموع هفت فاکتور مذکور بدست می آید. عددی که به هر کدام از این هفت فاکتور اختصاص می یابد بر اساس شرایطی است که در ضمیمه الف API 581 ذکر شده است. پس از بدست آوردن فاکتور تخریب باید دسته خرابی را معین کرد.

2. دسته نتیجه سلامتی(Damage Consequence Category)

برای بدست آوردن دسته نتیجه سلامتی باید از مجموع چهار فاکتور جدول 6 (مطابق با ضمیمه الف API 581 بدست می آید)، فاکتور نتیجه سلامتی را بدست آورد آنگاه به دسته نتیجه سلامتی تبدیل کرد.

با توجه به موارد مطرح شده ی فوق، یک حرف (A, B, C, D or E) برای دسته نتیجه تخریب یک حرف برای نتیجه سلامتی بدست می آید. با توجه به اینکه حرف A مبین بهترین و حرف E نشاندهنده ی بدترین شرایط است بنابراین از بین دو حرف بدست آمده  باید حرف مبین شرایط بدتر انتخاب گردد.

ماتریس ریسک

با داشتن دسته احتمال از کارافتادگی و دسته نتیجه از کارفتادگی می توان جایگاه ریسک سیستم مورد مطالعه را در ماتریس 5×5  ریسک مشخص نمود. این ماتریس دارای چهار ناحیه می باشد.

وقتی نتایج ارزیابی همه واحدها یا سیستم ها روی ماتریس مشخص شد، می توان واحدها را بر اساس ریسک های بدست آمده طبقه بندی نمود و نیاز یا عدم نیاز به ارزیابی بیشتر و میزان فوریت آن ارزیابی را مشخص نمود.

Risk Matrix

تشخیص نواحی مورد نظر جهت بازرسی

نتایج ماتریس ریسک می تواند برای مشخص کردن نواحی بالقوه خطرناک به کار رفته و تصمیم گرفته شود که کدام قسمت از واحد فرایند نیازمند بیشترین توجه از نظر بازرسی یا روش های دیگر کاهش ریسک می باشد. این ماتریس همچنین می تواند نشان دهد که آیا یک مطالعه کاملاً کمی مطلوب است یا خیر.

نسخه 2008 استاندارد API 581

در سپتامبر 2008 کمیته API نسخه دوم استاندارد API 581 را منتشر نمود. در ویرایش جدید، نوع استاندارد از BRD به RP و نام آن به RBI Technology تغییر یافته است؛ علت آن هم تاکید بر این واقعیت است که اجرای موفق یک پروژه RBI علاوه بر یک دستورالعمل استاندارد، نیازمند یک فن آوری کارآمد، شامل بهترین رویه های عملکرد (Industrial Best Practices) نيز می باشد. در نسخه دوم استاندارد علاوه بر تصحیح بعضی از ایرادات نسخه اولیه، تغییراتی نیز در نحوه محاسبه توابع ریسک و همچنین محاسبه احتمال و پیامد ازکارافتادگی اعمال گردیده است. مهم ترین این تغییرات، در نظر گرفتن فاکتور زمان در محاسبه ریسک و در نتیجه متغیّر بودن ریسک با زمان می باشد. همچنین بر خلاف نسخه اولیه استاندارد که یک روش واحد برای محاسبه احتمال و پیامد ازکارافتادگی همه تجهیزات ارائه گردیده بود، در نسخه جدید برای تجهیزاتی نظیر باندِل مبدّل های حرارتی، شیرهای اطمینان و مخازن ذخیره اتمسفری دستورالعمل جداگانه ای جهت محاسبه احتمال و پیامد ازکارافتادگی ارائه گردیده است.

وضعیت دانش فنی RBI در سطح بین المللی

تا کنون تعدادي از شرکت هاي نفتي دنیا اقدام به تولید و عرضه نرم افزارهاي RBI نموده اند. از نظر فنی، این محصولات اکثراً بر اساس اطلاعات کلی متداول در صنایع نفت و گاز و دیگر فاکتورهای معمول خطرساز در تاسیسات شرکت سازنده خود تهیه شده اند. به همین دلیل و با هدف کاهش حجم اطلاعات مورد نیاز برای آنالیز ریسک کمّی، نحوه محاسبه پارامترهای احتمال و پیامد ازکارافتادگی بعضاً تا حد زیادی ساده سازی شده اند، تا جایی که انستیتو نفت آمریکا (API) از این نرم افزارها تحت عنوان Black Box Approach یاد می کند. این در حالی است که طبقه بندي تجهيزات بر مبناي ريسک آنها کاري حساس و نيازمند محاسبه واقع بينانه و موشکافانه ريسک بر اساس اطلاعات بومي تاسیسات نفتی داخل کشور مي باشد. بدین منظور، در تهیه نرم افزار Risk Master علاوه بر بهره گیری از دستورالعمل های استاندارد API، با توجه به شرایط خاص بهره برداری از تاسیسات نفت و گاز کشور، ترکیب سیالات هیدروکربنی خوراک این تاسیسات، نحوه مدیریت و نگهداری این تجهیزات، و فرهنگ بازرسی و تعمیرات آنها، ضرایبی جهت اعمال این متغیرها در آنالیز ریسک در نظر گرفته شده است.

 نویسنده : هاشم نیکنام

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: