Оценка рисков при литейном производстве с использованием метода HAZOP

АННОТАЦИЯ

В научной статье рассматривается основные методы проведения оценки рисков литейного производства, принципы и методика в соответствии с требования системы менеджмента качества. Выявлены ключевые моменты рисков в литейном производстве. Предложен способ оценки рисков – метод HAZOP, приведена программа анализа рисков с порядком ранжирования, актуальный для действующего производства.

ABSTRACT

In the scientific article is considered the main methods of evaluating risks of foundry production, the principles and a technique according to the requirement of a quality management system. The key moments of risks in foundry production are revealed. The way of risk assessment – the HAZOP method is offered, the program of risk analysis with a ranging order, relevant for the operating production is provided.

Ключевые слова: метод HAZOP, оценка рисков, система менеджмента качества, риски в литейном производстве

Keywords: the HAZOP method, risk assessment, a quality management system, risks in foundry production

В настоящее время в рамках действия стандарта СТБ ISO 9001, ISO 9001 при разработке технологической документации, при разработке декларации промышленной безопасности, при изготовлении продукции, требуется оценка рисков производства и технологических процессов.

Оценка рисков направлена на выявление, предотвращение и уменьшение негативного воздействия риска при изготовлении элементов, в дальнейшем при использовании продукции, эксплуатации оборудования, для повышения финансового благополучия и эффективности, результативности деятельности организации и является неотъемлемой частью успешного функционирования и конкурирования организации на внутреннем и внешнем рынке.

Порядок анализа рисков представляет собой процесс систематического использования информации для оценивания внешних и внутренних факторов влияния рисков и разработки соответствующих мероприятий. Анализируются возможные причины опасности с целью определения частоты ее возникновения, продолжительности, а также характер технологического процесса (количественные характеристики, технологические свойства исходного сырья, время выдержки, прессования, вид разделительных покрытий, используемый при смазке пресс-форм, обращения отходов и т.д.). В процессе анализа может возникнуть необходимость определения оценки вероятности опасности, вызывающей нежелательные последствия, и проведения анализов последовательности обусловливающих событий.

Для проведения оценки рисков имеется ряд направлений и соответствующих им методов. При рассмотрении методов, наиболее подходящим для исследования и оценки рисков при литейном производстве был признан метод HAZOP.

Реализация метода HAZOP обеспечивает безопасное и экономически эффективное управление технологическим процессом и подразумевает минимальный расход на внесение изменений в конструкторскую документацию и технологию производства на этапе заключения договоров [7, 3, 8].

Метод HAZOP (исследование опасности и работоспособности (удобности эксплуатации) - это совокупность приемов идентификации фундаментальной опасности, при помощи которых оценивается каждая часть системы с целью обнаружения того, могут ли происходить отклонения от назначения конструкции и какие последствия это может повлечь. Общий процесс идентификации потенциальных опасностей, направленный на выявление возможных слабых мест или отклонений способов выполнения работ (предполагаемых или предназначенных). Метод основан на использовании системы управляющих слов. При этом также оценивают критичность выявленных отклонений. [7, 2].

Основными задачами метода являются:

а) составление полного описания изделия или процесса, включая предполагаемые состояния конструкции;

б) систематическая проверка каждой части элемента изделия или процесса с целью обнаружения отклонений от конструкторского решения;

в) принятие решения при возможности возникновения опасностей, связанных с данными отклонениями [1].

Метод представляет собой детальный процесс, направленный на решение проблемы идентификации опасности, выполняемый специальной командой – квалифицированным персоналом. Метод включает в себя идентификацию возможных отклонений от целевого применения, экспертизу их возможных причин и их оценку [1]. Принципы исследований HAZOP могут применяться по отношению к техническим объектам в процессе их функционирования, и целенаправленно разделяет систему на части (технологические блоки).

Преимущества метода:

применим для сложных систем и для разработки новых видов изделий;

выявление конкретных опасностей в процессе разработки конструкторской документации, различных проектных решений технологии производства, технологического процесса;

возможность разработки списка типовых опасностей и последствий для более детального анализа опасностей и рисков на любом этапе жизненного цикла производства;

выявление неясности и неточности в технологических инструкциях и в разделе инструкций по охране труда. В частности, на стадии осуществления работ по изготовлению разрабатывается технологическая документация с учетом метода анализа HAZOP: в инструкциях по изготовлению продукции, технологических картах выделяются отдельным разделом проверяемые критерии и (или) параметры, которые необходимо контролировать и допустимые диапазоны отклонения параметров в процессе изготовления;

использование различных навыков и знаний команды квалицированных специалистов, каждый из которых должен быть знаком с различными аспектами исследования системы [8, 1].

Метод HAZОР основана на систематизированном применении комбинации технологических процессов, параметров («давление», «температура» и пр.) и управляющих слов (НЕТ, БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ и др.).

Исследование методом HAZOP ведутся  по следующим этапам:

Этап 1 - определение целей, задач и области применения исследования, например выделение опасности, характеризующейся только нелокальными последствиями или только локальными последствиями, этапа процесса изготовления и т.д.

Этап 2 - комплектование группы специалистов по исследованию HAZOP. Приказом (распоряжением) руководителя организации назначается команда по оценке рисков. При формировании группы HAZOP были задействованы специалисты, охватывающих каждый спектр технологического процесса от конструирования до контроля качества. Команда может быть постоянной, а может формироваться при каждом заключении договора либо при разработке новой продукции либо изготовлении опытного образца.

Пример приказа, оформляемого на фирменном бланке, приведен ниже:

Адкрытае акцыянернае                                                    Открытое акционерное

таварыства                                                                          общество

         «Цветлит»                                                                           «Цветлит»

          (ААТ «Цветлит»)                                                            (ОАО «Цветлит»)

             ЗАГАД                                                             ПРИКАЗ

___.__.2020__ № ____-П_

г.Гродна                                                                                    г.Гродно

Об организации работы

по оценке рисков

В целях совершенствования работы по системе менеджмента качества, обеспечения соблюдения требований СТБ ISO 9001-2015 и с целью проведения анализа и пересмотра рисков по процессам,

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Назначить команду по оценке рисков организации в составе:

ФИО - главный инженер (руководитель команды);

ФИО – заместитель директора (заместитель руководителя команды);

ФИО – ведущий инженер по качеству;

ФИО - ведущий инженер по охране труда;

ФИО – инженер по стандартизации и сертификации.

ФИО – заместитель директора по экономике;

ФИО – начальник литейного цеха;

ФИО – начальник отдела технического контроля;

ФИО – главный технолог;

ФИО – главный конструктор;

ФИО – инженер-метролог;

ФИО – ведущий специалист по кадрам;

ФИО – начальник отдела сметно-договорных отношений;

ФИО – инженер-энергетик;

ФИО – инженер по охране окружающей среды.

2. Членам команды по оценке рисков до __.__.2020  провести анализ, мониторинг рисков по процессам и пересмотреть числовое значение допустимого риска, ниже которого не разрабатываются мероприятия по его устранению.

3. Владельцам процессов до _.__.2020 провести анализ и уточнение рисков по процессам. Результаты изложить в отчете/программе анализа рисков по процессам.

4. Порядок проведения идентификации, анализа, оценки рисков и разработки отчета/программы анализа рисков изложен в СТП 4.1-01 «Контекст организации».

5. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на главного инженера Петрова П.П.

Основание: п.4.1, 4.3, п.5.1.2, п.6.1 СТБ ISO 9001-2015 «Системы менеджмента качества. Требования».

Директор общества                                                           Ф.Ф.Федоров

Инженер по стандартизации

и сертификации

                           И.И.Иванов

__.__.2020

С приказом ознакомлены:                                                   П.П.Петров

Этап 3 - сбор необходимой документации, чертежей и описаний технологического процесса.

Для исследования были представлены ОАО «Цветлит» чертежи, спецификации исследуемых деталей, чертежи пресс-формы для изготовления конкретных деталей (крышек редукторов домового), технологические карты, технологические инструкции, паспорта-заводов изготовителей оборудования (машина для литья под давлением SJ280, машина для литья под давлением 71108, вибромашина 313-cп-62) [2, 1].

В качественной части анализа рисков определены все опасные факторы и соответствующие сценарии опасности. Определение опасных факторов и сценариев опасности является ключевой задачей анализа рисков. Для этого требуется подробное исследование и понимание системы [4].

Образец исследований на этапе 3 метода HAZOP для процесса литья под давлением деталей из алюминия представлены в виде следующего алгоритма:

Этап 4 - анализ каждой основной единицы изготавливаемой продукции, технологического процесса в целом, отдельного вида работ и услуг, ведется с использованием документов, собранных на этапе 3 по словам-указателям.

Таблица 1.

Слова-указатели HAZOP

Выполняется оценка отклонений показателей технологических процессов системы от нормальных, установленных проектом, конструкторской документацией, ТНПА, паспортами заводов-изготовителей оборудования с применением слов-указателей (НЕТ, БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ, ИНАЧЕ ЧЕМ, ОБРАТНОЕ,..) [11, 1]. Образец такого рабочего листа слов-указателей "не, нет" представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Рабочий лист метода HAZOP

Этап 5 - документальное подтверждение любого отклонения от нормы и соответствующих состояний. Кроме того, осуществляется выявление способов обнаружения и/или предупреждения отклонения [11, 1]. Данное документальное подтверждение обычно указывается на рабочих листах HAZOP.

Результаты исследования методом HAZOP документировались в специальной таблице, в которой каждая позиция проранжирована и на этой стадии качественный метод приобретает количественные характеристики.

Таблица является основой программы анализа рисков технологического процесса литья под давлением алюминия, отдельные позиции, которой представлены в таблице 3.

В соответствии с этим принципом выделяются два уровня риска: при значении риска, не превышающем нижнюю границу области приемлемого риска нет необходимости в принятии каких-либо мер; если риск превышает верхнюю границу области приемлемого риска, то риск считается неприемлемым – числовое значение определяется командой.

Ранжирование рисков  осуществляется по матрице для принятия решений по имеющимся внешним и внутренним факторам влияющим на стратегическое планирование согласно таблице 4. Оценка приоритетности риска по ранговой шкале (1-25)

Таблица 4.

Оценка приоритетности риска по ранговой шкале (1-25)

Если значение риска находится в области приемлемого риска, между верхней и нижней границами, то необходимо искать экономически оптимальное решение [4].

При выявлении числа значения рисков превышающих, установленное допустимое число необходима разработка мероприятий по снижению риска представленная в таблице 5 в виде «плана по снижению рисков».

Результатом работы команды по оценке рисков является оформление протокола оперативного совещания по оценке рисков процесса с прилагаемыми к нему комплектом документов и исследуемых чертежей. В протоколе указываются:

ФИО участников команды, каждый из которых ставит подпись в протоколе;

сроки проведения исследования;

классификация опасностей и рисков процесса;

рабочие листы процесса;

программа оценки рисков;

мероприятия по снижению рисков.

Протокол может регистрироваться в общем журнале регистрации протоколов оперативных совещаний организации либо заведен «Журнал регистрации протоколов оперативного совещания по оценке рисков». Протокол оформляется в одном экземпляре, в котором каждый присутствующий должен поставить свою подпись.

Опыт применения метода HAZOP показал высокую эффективность детального анализа технологических опасностей и выработки рекомендаций за сравнительно короткое время, достигнутое, опираясь на высокую квалификацию команды специалистов. Метод целесообразно использовать не только при изготовлении (литье), но и при таких видах деятельности как проектирование, монтаж технологического оборудования и трубопроводов, монтаж потенциально-опасных и опасных производственных объектов и при экспертизе промышленной безопасности.

Метод HAZOP для сложных систем, экспериментальных, новых видов продукции, для которых входные и выходные параметры могут постоянно претерпевать изменения либо не могут быть четко установлены на этапе конструирования, проектирования, и даже изготовления является наиболее эффективным методом оценки риска.

Список литературы:
1. ГОСТ Р 27.301-2011. Надежность в технике. Управление надежностью. Техника анализа безотказности. Основные положения.
2. ГОСТ Р 51901.11-2005. Исследование безопасности и работоспособности. Прикладное руководство. – М. : Стандартинформ, 2006.
3. ГОСТ Р 51901.1-2002. Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем.
4. Грачев В.Ю., Вершинина Т.А., Пузаткин А.А. Непропорциональное разрушение. Сравнение методов расчета. – Ажур, 2010. – С. 39, 41, 55.
5. Зеленов В.Н., Кисиленко Л.Е. Смазка пресс-форм литья под давлением. – М. : Машиностроение, 1983. – С. 144.
6. Кайнов В.М., Трудаев В.В. Литье под давлением крупногабаритных деталей из алюминиевых сплавов // Литейное производство. – 1983. – № 2. – С. 10–12.
7. Мадера А.Г. Риски и шансы: неопределенность, прогнозирование и оценка. – М. : Красанд/URSS, 2020. – С. 448.
8. Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах», утвержденное приказом федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11.04.2016 № 144.
9. Степанов Ю.А., Баландин Г.Ф., Рыбкин В.А. Технология литейного производства: специальные виды литья / под ред. Ю.А. Степанова. – М. : Машиностроение, 1983. – С. 287.
10. Юрченко В.И., Виштак Б.С. Снижение пористости отливок при литье под давлением // Литейное производство. – 1984. – № 6. – С. 36–37.
11. PlantPAx Process Automotion, Rockwell Automation. Функциональная безопасность в непрерывных производствах. Принципы, стандарты и реализация. – Allen-Bradley, 2016. – С. 22–30.