Проведение процесса опасности для анализа пыли погрузочно-разгрузочных работ
Используйте этот перечень техника на основе процесса анализа рисков (PHA) для определения и оценки потенциальных угроз пыли и оценки гарантий, которые могут смягчить риски.
Методы управления рисками, связанными с взрывов пыли продолжать развиваться. Последние тенденции является использование формального анализа опасности процесса (PHA) для выявления опасностей и путей сокращения и / или ликвидации. Фазовая использование структурированных методов мозгового штурма определить недостатки в проектировании и эксплуатации объектов, которые могут привести к авариям, большинство фазовая включать оценку рисков, связанных с опасностями определены.
Процесс анализа рисков является общепризнанным методом. Уже более десяти лет США безопасности и гигиене труда (OSHA) процесса управления безопасностью полетов (PSM) и охране окружающей среды США (EPA) План управления рисками (РМП) правила требовали фазовая для процессов, которые занимаются очень опасных химических веществ (HHCs), таких, как горючие жидкости, хлор, окись этилена .* Последние стандартов, таких как Национальная противопожарная защита ассоциации (NFPA) Стандарт по предупреждению пожаров и взрывов пыли от производства, переработки и обработки горючих твердых частиц (NFPA 654) ( 1), в настоящее время требуют, чтобы фазовая проводиться для процессов обработки порошков и сыпучих материалов, которые представляют пожара или взрыва.
Многие руководства можно ознакомиться на этапы проведения фазовая. Например, Ref. 2 обсуждаются общие темы опасности анализа и служит руководством различные методы анализа риска. Эта статья объясняет важнейшие шаги в применении PHA пыли-разгрузочных работ: составление технологической безопасности информации (PSI), создание команды PHA; подготовить контрольный перечень PHA, проведение PHA, включая определение метода взрывозащиты, а также следующие меры в отношении любых рекомендации генерируются командой PHA.
Основы взрыва пыли
Катастрофический потенциал пыли опасности могут быть значительными - три из четырех смертоносных инцидентов, которые имели место после США, химической безопасности и опасности следственного комитета (ЦСУ; <A HREF = "http://www.csb.gov" целевых = "_blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.csb.gov </ A>) была создана в 1998 году были взрывов пыли.
Многие пыли являются горючими, и если эти пыли подвешены в воздухе, они становятся потенциальной опасности взрыва. Это иллюстрируется пятиугольника взрыва пыли (рис. 1), на котором изображены пять элементов, необходимых для взрыва пыли в случаях:
* Горючие пыли, которая выступает в качестве топлива
* Дисперсии / приостановления пыли в облаке при достаточной концентрации
* Заключения
* Окислитель (обычно воздух)
* Зажигания.
Когда зажигается, облака пыли создает огненный шар 8 до 10 раз больше, чем оригинальный облака. Если облако пыли зажигается в замкнутом пространстве, давление, как правило, возникает в 8-10 раз оригинальный уверен. Время, необходимое для достижения этого давления зависит от характеристик пыли (3). Как правило, взрыва пыли занимает несколько сотен миллисекунд.
Среднее взрывы могут быть столь же катастрофические (или тем более), чем первичный взрыв пыли. Второй взрыв происходит, когда взрывная волна, вытекающих из разорванных оборудование подъемники накопившуюся пыль во взвесь, которая затем поджигается пламя от первичного взрыва в результате разрушений и жертв, являются следствием как поджог и структурные повреждения здания.
Таблица 1 описывает ущерб, причиненный избыточное давление волны. Например, избыточное давление всего 2-4 фунтов на квадратный дюйм в здание может рухнуть неармированных стен cinderblock.
Пыль опасности взрыва не являются уникальными для крупномасштабных bulkhandling операций. Номер 2 содержится подробная информация о ряде инцидентов, которые участвуют меньших объектов. Стандарт на статических состязаний электроэнергии, опубликованный Европейским комитетом по стандартизации электрохимических (4) рассматривает потенциал для воспламенения облака пыли от статического разряда в оборудовании больше 2 м ^ 3 ^ SUP, и еще меньше оборудования, где есть высокий уровень заряда ввода, например, в micronizing устройств.
Многие сделки отраслей пыли, которые также являются мокрые от органических растворителей, а также в результате гибридных смеси горючей пыли и горючих паров повышает степень опасности. Оборудование любого размера содержащих гибридные смесь может быть повышенной опасности из-за повышенной опасности взрывчатости.
Сбор информации о безопасности процесса
OSHA и EPA изложить то, что PSI требуется до проведения PHA на процесс обработки HHCs. Тем не менее, эквивалентном уровне для мусора не существует.
Основной рекомендацией для большинства организаций данных о безопасности материалов (MSDS). Тем не менее, MSDSS не являются надежными для выявления потенциально опасных по пыли - 41% MSDSS рассмотрены CSB сделал беспорядками включать предупреждение взрыва пыли на материалы, которые образуют горючей пыли (5).
Различные ссылки адрес характеристика пыли опасности. Два ключевых публикаций Центра "Руководство по безопасности химических процессов для безопасной обработки порошков и сыпучих материалов" (3) и "взрыва пыли в процессе Industries" в РК Экхофф (6). Эти средства обеспечивают тщательный обзор характеристик пыли и опасностей.
Каждый пыль обладает уникальными физическими и химическими характеристиками, которые влияют уровень его опасности. Физические характеристики включают в себя размер, форма, и содержание влаги, среди других. Химические характеристики включают горючесть, взрывоопасность, восприимчивость к термической деструкции, склонность к возгоранию, нестабильность и химической реактивности. Правильное понимание этих свойств, необходимых для понимания опасности, и в конечном итоге риски, связанные с пылью решается.
Первым шагом в оценке опасностей для рассмотрения в литературных источниках. В некоторых случаях, особенно если один ищет химические данные реактивности по сравнению с известными функциональными группами, имущество и опасности тестовые данные, которые непосредственно применяются к материалам в вопросе уже имеются.
Хотя данные литературы может дать общее представление о потенциальной опасности, многие характеристики пыли затрагивающих горючести зависят от процесса конкретных условий. Для того, чтобы PSI является представителем пыли в процессе анализируются, наиболее пыли, должны быть охарактеризованы на основе тестирования действительного образца от этого процесса. В зависимости от типа процесса и предотвращения взрыва мер, которые могут быть использованы, несколько тестов могут быть необходимы. Физические свойства, такие как размер частиц и влаги, как правило, известны другие данные будут основаны на результатах тестирования. План пыли характеристика тестирования обычно включает в себя множество испытаний приведены в таблице 2.
Одной из ключевых характеристик химических минимальной энергии зажигания (ПМР). Многие пыли разжечь ниже 25 milliJoule (MJ), что указывает на статический поколения является потенциальным источником возгорания. Для более глубокого понимания статической потенциальной опасности, важно знать сопротивление пыли в. Некоторые пыли гораздо меньше, чем другие проводящие и, следовательно, будет больше шансов сохранить заряд пылевых частиц.
Другой ключевой характеристикой химического взрыва потенциальных тяжести. Взрыв тяжести могут быть получены путем тестирования для P ^ ^ макс к югу, максимальное давление взрыва в замкнутом сосуде. Для определения времени для достижения P ^ югу тах, необходимо получить скорость нарастания давления, (дР / дТ) ^ к югу тах. Меньше времени для достижения максимального давления в пыли взрыва, тем больший потенциал для полной гибели объекта. Это потому, что быстрее максимальное давление будет достигнуто, тем менее вероятно, опрыскиватели и другие гарантии будут эффективными.
Поскольку максимальная скорость нарастания давления является volumedependent, он часто превращается в КСТ, которая не зависит от объема (V):
К ^ к югу Санкт = (dP.dt) ^ к югу тах V1 / 3 (1)
Пыль помещаются взрыва классов опасности (Санкт-0, Санкт-1, Санкт-2 или Санкт-3) на основе их K ^ ^ к югу Санкт-значения, как показано в таблице 3.
Размер частиц и влаги влияние этих характеристик. P ^ югу тах и К ^ ^ к югу Санкт увеличиваться, и ПМР в целом уменьшается с уменьшением размера частиц и влаги (6).
Стоимость тестирования часто компенсируется экономией на технические средства контроля, особенно если эти данные нашли соответствующее место в рейтинге рисков в PHA. Если данные не доступны для характеристики пыли до PHA, высокий уровень опасности надо полагать. Это приведет к чрезмерно консервативной и более дорогостоящим подходом.
Создание команды PHA
После PSI разработан, команда PHA должно быть сформировано. Руководитель группы формальное обучение в перечень методологии процесса анализа рисков должны быть выбраны. Группа также должна включать один или более членов, которые знакомы с проектирования (включая общие гарантии, связанные с эксплуатацией анализируемого), эксплуатацию и техническое обслуживание агрегата, а также знакомый с взрыва пыли или других потенциальных опасностей, которые могут быть ожидается на основании результатов пыли характеристики. Предоставление писец для поддержки команды лидера сделает процесс PHA намного эффективнее.
Разработка перечень PHA
Из различных методов риск-анализа, перечень методологии является логичным выбором для пыле-разгрузочные работы. Перечни руководствоваться при идентификации опасностей и пробелы в гарантии того, что могут быть упущены использования других методик. Они помогают обеспечить, чтобы процесс разработан в соответствии с кодами и стандартами, а также обеспечения согласованности в выборе гарантий на нескольких единиц. Контрольные списки, которые включают текущие отраслевые стандарты и нормативные документы также помощи в соответствие нормативным требованиям.
Перечни особенно хорошо подходят для использования в организациях с ограниченным знанием гарантий для мусора опасности. Кроме того, база знаний, как созревает извлечения уроков - в идеале, контрольные перечни, рассматриваются как динамические документы, которые обновляются периодически, например, после расследования инцидентов и когда кодексов и стандартов, изменений.
Для большинства пыле-разгрузочных работ, перечни могут быть легко развитых, хотя это требует времени и ресурсов, чтобы все признали и общепринятыми инженерная практика (RAGAGEPs) включены. Некоторые ресурсы, в том числе работах. 3 и 7, а также несколько стандартов NFPA, наметить надлежащие гарантии для общих операций пыли, например, сушилки, мельницы, granulatore, хранения (силосы, бункеры) и т.д. гарантии, как правило, нормативный характер, и могут быть легко преобразованы в перечни для использования в PHA. Рисунок 2 представляет собой часть Например контрольный перечень, разработанный на основе консенсуса, стандартами и с использованием программного обеспечения HAZOPtimizer, который можно бесплатно загрузить с сайта <a target="_blank" href="http://www.iomosaic.com" rel="nofollow"> www.iomosaic.com </ A>. Пункт № 1,08 на рис 2а показано использование контрольного списка для мельниц и 2, б иллюстрирует типичные вопросы для пылесборника, контейнерные заправочные и Мануэй зарядки.
Важно, чтобы любой PHA правильно документально (7). Документация обычно включает в себя опасности, гарантии, вероятность потенциальной опасности происходит, и последствия. Этот документ должен также включать оценку какого-либо риска выполнена в рамках PHA, как описано в следующем разделе. Заголовки на рис 2а содействия документации этой информации.
Подготовка матрицы рисков
Большинство компаний считают целесообразным оценить риск определить опасность при PHA. Для этого перед проведением PHA, организация должна определить вероятность и последствия уровнях, как правило, в полу-количественном выражении, на основе своих внутренних стандартов допустимого риска, такие, как те, которые предусмотрены в таблицах 4 и 5. Эти вероятности и последствий значения затем используются для подготовки матрица рисков. Риск матрицы отличаются между организациями; типичных рисков матрицы представлен на рисунке 3. Во многих публикациях (например, в работах. 8 и 9), объяснить, как развивать матрица рисков.
Проведение PHA
Лидер PHA группа должна обеспечить, чтобы члены команды понимают опасности, пыли, а также какие гарантии в перечень должен быть применен к каждому уровню опасности пыли, так что перечни могут быть применены надлежащим образом.
Перечень PHA как правило, начинается с документированием перечень вопросов и ответов (рис. 2а). Любое отклонение от проектного замысла показали в ответ на вопрос перечень должны быть проанализированы. Это достигается путем определения потенциальных последствий (в предположении дизайн защиты нет), вероятность события, и гарантий, действующих на момент проведения анализа риска, а затем ранга сценарий с целью выяснить дополнительные смягчения должна быть рекомендована.
Любой риск, что рейтинга не соответствует допустимым риском критериев компании должны сопровождаться рекомендации мер по смягчению последствий, что позволит снизить риск до приемлемого уровня. Риск рейтинги основаны на вероятности и последствий значений в столбцах L и C на рис 2а затем может стать основой для установления приоритетов определены опасности для последующих действий.
В зависимости от сложности операции, может оказаться необходимым дополнить перечень методологии, что, если, опасности и работоспособности (HAZOP), или другой техники hazardanalysis (2), чтобы каждый внеплановым или уникальный опасности адресованы.
Взрыв защиты оборудования
Взрыв защиты может быть сопряжено либо предотвращению или смягчению риска. В соответствии с NFPA 654 (I), дизайн взрывозащиты для размещения технологического оборудования должна включать один или более из следующих способов защиты:
* Кислорода исключение (или уменьшение)
* Дефлаграции вентиляции
* Дефлаграции сдерживания
* Подавления горения
* Разведения оказать негорючих пыли.
Команда PHA должен определить, какой из этих методов были выбраны, и это должно быть документально подтверждено в заключительном докладе PHA.
Если кислорода исключение выбрали в качестве метода защиты ISA Standard 84.00.01, Функциональная безопасность Применение безопасности Instrumented системы для технологических процессов отрасли (JO), требует более-PHA количественные методики (например, анализ faulttree или уровень защиты анализ) дополнить перечень PHA. Если способ защиты является снижение концентрации окислителя, ISA 84.00.01 требует установки кислорода мониторинга. Этот стандарт ISA известен в промышленности охватываемых PSM OSHA и ЭПА RMP правил. Подробная информация о системах безопасности инструмент обсуждались в последнее время в работе. 11.
Кислород исключение критических материалов с низкой ПМР (
Другим важным методом профилактики является дополнение взрывозащиты с жестким контролем потенциальных источников воспламенения. Это может быть достигнуто путем оценки системы управления Hotwork, обеспечивая должным образом классифицированы и сохранить электрического оборудования, управления открытым огнем и курения, а также обеспечение соответствующих связей / заземление проводящих компонентов.
Каждый метод профилактики следует рассмотреть в ходе PHA от пыли опасности. Количество и тип метод профилактики (ы) должны быть выбраны в зависимости от степени опасности, легкость применения этого процесса, и многих других переменных. Например, кислород исключения для небольшой мельницы обработки материала с высокой ПМР (> 100 мДж) не может быть эффективное использование средств, так как вероятность воспламенения через статические является довольно низким, но если же небольшой мельницы используется для обработки низким ПМР и высокого удельного сопротивления материала, кислорода исключение может быть оправдано, поскольку вероятность возгорания от статического намного выше.
Последующие после PHA
Действующая редакция NFPA 654 предусматривает такое же представление PHA и потребностей в обслуживании, что OSHA и EPA мандат PSM и RMP-охватываемых процессов - то есть, PHA результаты должны быть документально оформлены и поддерживать жизнь этого процесса. Кроме того, PHA должны быть пересмотрены и обновлены по крайней мере один раз в пять лет. NFPA 654 также требует пыли-разгрузочных работ принять тот же управление изменениями (MOC) подход, OSHA и EPA требуется для обработки HHC объекты - И., разработки и внедрения письменные процедуры управления изменениями для обработки материалов, технологий, оборудования, процедур и механизмов. Обратите внимание, что NFPA сделал это новое требование к системе MOC обратную силу, применять на существующих операций пыли, которые были активны до публикации стандарта в 2006 году.
Закрытие мысли
Соблюдение стандартов и кодексов, могут помочь номера, которые занимаются пыли, снизить свои риски. Многие из методов, часто используемых для надлежащего управления HHCs могут быть приняты для управления горючей пыли.
Компании должны определить свои пыли обработки процессов; приоритетов рисков, проведение тестирования для характеристики пыли опасности; и провести фазовая каждого процесса, начиная с процессов с высоким риском. (Это часто будет процессов с пылеуловителей, так как это тип оборудования, наиболее часто причастна к инциденту.)
Процесс PHA является проверенной методики выявления и оценки потенциальной опасности. Компании не должны ждать инцидент, или OSHA занять более агрессивную позицию-на пыль управления опасности или HR 5522 пройти. Благодаря новой национальной программы OSHA акцент на пыль обслуживание (12) и текущего политического давления, ждать не могут быть очень длинными.
* Полный список HHCs можно найти на сайте <a target="_blank" href="http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_" rel="nofollow"> www.osha.gov/ Pls / oshaweb / owadisp.show_ </ A> документ? p_table = СТАНДАРТОВ
ЛИТЕРАТУРА
1. Национальная ассоциация защиты от пожаров, "Стандарт по предупреждению пожаров и взрывов пыли от производства, хранения и обработки горючих твердых частиц", NFPA 654. NFPA, Квинси, М. (2006).
2. Центр по химической безопасности процесса, "Руководство по процедурам оценки рисков", третье издание, Американский институт инженеров-химиков, New York, NY (2008).
3. Центр по химической безопасности процесса, "Руководство по безопасному обращению с порошков и сыпучих материалов," Американский институт инженеров-химиков, New York, NY (2005).
4. Европейский комитет по стандартизации в области электротехники, "Электростатика - Кодекса об избежании опасности из-за статического электричества", КГО / TR 50404:2003, CENELEC, Брюссель, Бельгия (июль 2003).
5. США химической безопасности и следственного комитета, "Исследование опасности горючих пыли," Исследование Доклад 2006-Hl, CSB, Вашингтон, DC (ноябрь 2006).
6. Экхофф, RK, "Пыль Взрывы в перерабатывающих отраслях промышленности", 3-е изд .. Залива Professional Publishing, Хьюстон, Техас (2003).
7. Центр по химической безопасности процесса, "Руководящие принципы для проектных решений для Отказы технологического оборудования," Американский институт инженеров-химиков, New York, NY (1998).
8. Центр по химической безопасности процесса ", уровень защиты Анализ: упрощенный процесс оценки рисков", Американский институт инженеров-химиков, New York, NY (2001).
9. Ozog, H., и Дж. Перри, "Проектирование эффективных риска Матрица", опубликованной на странице <a target="_blank" href="http://www.iomosaic.com" rel="nofollow"> www.iomosaic.com </ A> (нажмите на пресс-центр) (2002).
10. Американского общества приборостроителей, "Применение системы безопасности Instrumented для перерабатывающих отраслях промышленности (S84.01 Standard)," ANSI/ISA-S84.0I-2004, ISA, Research Triangle Park, NC (2004).
11. Саммерс, AE, "Безопасность в автоматизации Через Технологии", Chem. Eng. Прогресс, 104 (12), с. 41-47 (декабрь 2008).
12. США о безопасности и гигиене администрации ", горючей пыли Национальной программы Акцент", CPL 03-00-006, OSHA, Вашингтон, округ Колумбия (18 октября 2007).
JUDY А. PERRY
Генри OZOG
MICHELLE МЕРФИ
Р. PETER Стиклс, возможная ошибка
Корпорация IOMOSAIC
JUDY А. PERRY является партнером корпорации ioMosaic (St. Louis, MO, телефон: (573) 576-1205, E-почта: <a href="mailto:perry.j.nh@iomosaic.com"> пери . j.nh @ <iomosaic.com />). На протяжении большей части своей карьеры 20-год, она работала с особо опасными химическими веществами и пыли, а также несет ответственность за безопасность процесса и оценки рисков вопросов. Ее областях знаний включают риски, связанные с взрывами пыль, легковоспламеняющихся жидкостей, а также химических реакций, а также ведущих процесс анализа риска. Она разрабатывает учебные, технические стандарты и корпоративной политики в отношении нормативных требований, консультирует по вопросам управления рисками в масштабах всей организации, и помогает номера в обеспечении их конструкции процесс, основанный на коде соответствия, а также признаются и принимаются хорошие практики машиностроения (RAGAGEPs). В последнее время она предусматривает обучение в США кафедра новой химической Национальная Безопаность в фонд борьбы с терроризмом по стандартизации (CFATS). Перри получил степень бакалавра в области химического машиностроения Univ. Миссури-Ролла и MS в области экологических наук из Univ.
Генри OZOG является генеральным партнером ioMosaic Корпорация (93 Стайлс Rd. Салем, NH 03079, телефон: (603) 893-7009, факс: (603) 251-8384, E-почта: <A HREF = "mailto: ozog.h.nh @ iomosaic.com "> ozog.h.nh @ <iomosaic.com />). Ранее, он сумел с Arthur D. Little Инк "процесс безопасности бизнес-консалтинга, и он работал в качестве процесса и запуска инженер Дюпон Ко экспертов в процессе безопасности и управления рисками, анализ процесса опасности и обеспечения безопасности технологического процесса аудита, он помогла многим компаниям и правительственным учреждениям идентифицировать риски процесса и реализации экономически эффективных мер по смягчению последствий. Он также читает лекции по каждой из этих областей. Ozog имеет BBS и MS в области химической инженерии в Массачусетском технологическом институте. Он является членом Аиш и входит в состав нескольких AlChE подкомитетов.
MICHELLE МЕРФИ является партнером корпорации ioMosaic (E-почта: murphy.m.nh <a href="mailto:murphy.m.nh@iomosaic.com"> @ <iomosaic.com />). Раньше она работала менеджером в процессе безопасности консалтинговую Arthur D. Little Инк, а до этого она работала в качестве инженера по Exxon Chemical Ко На ioMosaic, она принимала участие в химических исследований реакционной способности, процесс оценки опасности и чрезвычайной помощи конструкции системы. Ее опыт включает в себя все аспекты безопасности процесса и управления рисками, в том числе процесс разработки программы обеспечения безопасности, термический анализ опасности, тестирование взрыва пыли и идентификации опасности, оказания чрезвычайной помощи системного проектирования, анализа процесса опасности, а также процесс управления безопасности и окружающей среды, здоровья и безопасности проверок. Мерфи получил степень бакалавра химии в Univ. Массачусетс, Дартмут, и MS в области химического машиностроения Clarkson Univ. Она является членом Айше.
Р. PETER Стиклс, PE, является старшим партнером в ioMosaic корпорации (E-почта: stickles.p.nh <a href="mailto:stickles.p.nh@iomosaic.com"> @ iomosaic.com </ >). Он имеет 44-летний опыт работы на проектах в различных отраслях промышленности, а также участвовал в проектах с участием опасности и оценки риска вверх и вниз нефтяных операций, нефтехимического комплекса, целлюлозно-бумажных комбинатов, учреждений первичной металлов, генерации и передачи энергии систем.
До прихода в ioMosaic, он провел 28 лет в Arthur D. Little Инк, а до этого работал в Стоун и Вебстер Инженерная Корпорация Он является автором статей по безопасности процесса и главы в течение нескольких CCPS оценки риска принципы книги. Он бывший член Национального совета по исследованиям Совета армии науке и технике. Стиклс имеет степень бакалавра в области химической технологии и в технике MS от Северо-Восточного Univ. Он является членом Аиш и является зарегистрированным профессионального инженера в Массачусетсе.
