Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi (HAZOP) Nedir?

HAZOP İngilizce “Hazard ve OPerability Analysis” terimlerinin kısaltmasından oluşmuştur. Daha çok kimya sanayinde tehlikelerin öngörülmesinde kullanılan bir metottur.

Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi (HAZOP) Tekniği 1960’lı yılların başında İngiltere’de ICI (Kraliyet Kimya Endüstrileri) tarafından bir mühendislik aracı olarak kullanılmıştır.

Tehlike ve işletilebilirlik (HAZOP) analizi bir bütünün operasyonel kısımlarını ve bu kısımların tehlikelerini tanımlamak için kullanılan bir teknik ve süreç analizidir. HAZOP çalışmasında proseste bulunan tehlikeleri saptayabilmek için kılavuz kelimeler ve proses parametreleri kullanılmaktadır. HAZOP analizi yapabilmek için öncelikle bir HAZOP takım liderinin belirlenmesi ve bu liderin öncülüğünde bir beyin fırtınası oluşturacak şekilde farklı alanlarda çalışan uzmanlarından oluşan bir takımın oluşturulması gereklidir.

Proses Güvenliği Yönetiminin sürecinde yerine getirilen tehlike bulma, belirleme ve risk tespit analiz çalışmaları esnasında kullanılması gereken araçların seçim çalışmaları oldukça önem arz etmektedir. Uygulanan yöntemin veya tekniğin hatalı olması, senaryoların yanlış oluşturulması ve hatta gerekli olmayan yatırımlara sebebiyet verebilir. Aşağıda örnek bir çalışmanın süreç analizi verilmiştir.

HAZOP Metodolojisi proses (süreç) sapmalarını bulmak için P&ID üzerinde bölümlere ayrılmaktadır. Bu bölümlerin her birine “Düğüm (Node)” adı verilmektedir. Her bir düğümdeki olması gereken proses parametrelerinin sapma olması durumunda neden ve sonuçlarını anlayabilmek için bu proses parametrelerine klavuz kelimeler (akış, seviye, sıcaklık, basınç, ystatik elektrik) uygulanmaktadır. Bu klavuz kelimeler aşağıdaki şekildedir;

“Düğüm (Node)” bağımsız olarak analizin yapılacağı alt sistem veya bir sistemin bir bölümüolarak değerlendirilir. Buna örnek olarak, tank alanı, hat kısmı veya dolum peronu gibi örnekler verilebilir. Düğümler birleştiğinde tüm sistemleri kapsayacak şekilde ayrılmalıdır. Kılavuz kelime ile proses parametresinin birleşmesinden “sapma” meydana gelir.

“Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi” çalışmasına başlayan takım, ilk olarak prosese ait bir operasyonun değişkenini seçmek ile işe başlar. Daha sonrasında anahtar kelimeleri kullanarak anlamlı olan tehlikeli sapmayı bulur. Bulunan sapma için neden-sonuç araştırması yaparak elde edilen verileri kaydeder.

HAZOP Çalışması Ne zaman Yapılmalıdır ve Ne zaman Yenilenmelidir?

HAZOP Analizi IEC 61882 standardı uygulanarak kullanılan bir proses tehlikeleri araştırma yöntemidir. IEC 61882 standardı HAZOP Çalışmasının doğru şekilde tamamlanabilmesi için kullanılacak olan minimum gereklilikleri içermektedir.

Bu standarda göre HAZOP analizi;

  • Dizayn, planlama veya inşaat aşamasında,
  • Sistem çalışmaya başlamadan önce,
  • Risk değerlendirmesine göre belirlenen sürelerde,
  • Operasyon şartlarında önemli bir değişiklik olduğunda,
  • Ortam ölçümlerinin değişikliği veya sağlık gözetimlerinin sonuçlarına göre gerektiğinde,
  • Herhangi bir kaza olması durumunda,
  • Yönetmelikte belirtilen sürelerde veya en az 5 yılda bir defa,
  • Proseste kullanılan ekipmanlardaki değişikliklerde,
  • Proses veya operasyona yenir bir proses veya tehlikeli kimyasal eklendiğinde yenilenmesi gereklidir.

HAZOP takımının izleyeceği aşamalar nelerdir?

HAZOP takımının izleyeceği adımlar aşağıdaki şekildedir;

Kaydedilen her sapmanın neden-sonuç veri kayıtları için “Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi” tutanakları oluşturulur. Bu raporların içeriğinde kullanılmış olan kılavuz kelimeler, sapmalar, kök nedenler, alınacak olan aksiyonlar ve bu aksiyonlardan sorumlu kişiler ayrıntılı şekilde yazılmalıdır. Böylelikle her parametrenin “normal” çalışma durumundan “sapma olma durumuna’’ geçişi belirlenmektedir.

Aşağıdaki şekilde “Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi” çalışması sırasında değerlendirilen sapmalar verilmiştir. Buna HAZOP Matrisi denmektedir.

 

“Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi” yapılan çalışma sonucu oluşacak olan her sapmanın sebep ve sonuçlarını tanımlamaktadır. Bu sonuçlardan doğacak olan etkileri önlemek, düzeltmek veya etki azaltmak için prosesin yeterli önemleri alıp almadığını kayıtlara dayanarak doğrular. Eğer önlemlere ilave edilmesi gereken aksiyon var ise düzeltici faaliyetler devreye alınır ve aksiyon olarak çalışma dosyasına kaydedilir.

“Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi” kantitatif Risk analizi için temel oluşturur ve büyük kazaya

sebep olabilecek sapmaları önceden tanımlamamıza olanak sağlar.

Koruma Katmanı Analizi (LOPA) Nedir?

Koruma Katmanları Analizi (LOPA):

Risk analizi çalışmalarında bir tamamlayıcı unsur olarak kullanılmaktadır.  Çalışmalarda tespit edilen sapmaların olması durumunda sistemdeki kullanılan güvenlik güvenlik elemanlarının ve bariyerlerin yeterli olup olmadığını değerlendirir.

Yaygın olarak kimya, nükleer sanayi veya petrol platformları (offshore) gibi tesisler kaza olma risklerinin analizinin yapılmasında zorunluluklar bulunmaktadır.

Buna örnek olarak SEVESO direktifi verilebilir. Bu tesisler SEVESO direktifi gereği risk analizlerini tamamlamalıdır.

Büyük endüstriyel kazaların kontrolü ile ilgili yaklaşımda (Seveso Direktifi) “yaralanmalara karşı yeterli koruma sağlanmalıdır” ya da “söz konusu risk olabildiğince azaltılmalıdır” tipinde uyarılar bulunmaktadır. Bu uyarıları dikkate alarak çalışmalarını tamamlayan çoğu işletmede risk analizlerinin içeriğinde kantitatif değerlendirmeler kullanılmıştır. Bu kantitaif çalışmanın sonucunda olası bir kazanın meydana gelmesi ve meydana gelme olasılığı ile bu kazanın sonuçlarının büyüklüğü hesaplanır. Bundan sonraki aşamada ise riskin kantitatif değeri, oluşan tehlikenin kabul edilme seviyesi yada kabul edilmeme seviyesi noktasında verilecek kararda kullanılır. Bu analizlerden en önemlisi ve yaygın kullanılanı ise Koruma Katmanları Analizi (LOPA)’dır.

LOPA kelimesinin açılımı “koruyucu tabaka” anlamına gelmektedir. Bu katmanlar, temel proses kontrolleri, fiziksel bariyerleri veya proses ve ekipman tasarımı gibi, olası sapmalara karşı alınan önlemleri kapsamaktadır. Bu önlemler otomatik, mekanik, fiziksel veya insan operasyonuna bağlı olabilirler.

“Koruyucu tabaka” aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi 7 seviyeden oluşmaktadır.

  1. Kendinden emniyetli proses tasarımı,
  2. Temel proses kontroller
  3. a) Proseste bulunan alarmlar ve operatör müdahaleleri (Seviye Sensör + PLC / DCS + Operatör müdahalesi)
  4. b) Operatör müdahalesi (Operatör algılama + Operatör karar verme + Operatör müdahalesi)
  5. c) Otomatik proses kontrol önlemleri (Seviye Sensör + PLC / DCS + Operatör müdahalesi)
  6. Otomatik acil durum kapatma sistemleri (SIS, ESD),
  7. Fiziksel koruma önlemleri (basınç tahliye vanaları ve ekipmanları, PRV, patlama kapakları vb.)
  8. Fiziksel koruma (izolasyon, bentler, kanallar, setler vb.),
  9. Tesis dahili acil durum tedbirleri,
  10. Topluluk harici acil durum tedbirleri.

LOPA, HAZOP ya da PHA (Proses Tehlike Analizi)’yı takip eden proses tehlike analiz sürecini yarı kantitatif hale getirilmesi için kullanılan bir yöntemdir. Aynı zamanda bu yöntem Güvenlik Bütünlüğü Seviyelerinin (SIL) bulunması ve enstrümanlı sistemlerin Bağımsız Koruma Katmanlarının (IPL) belirlenmesi için bir olanak sağlar.

Yapılan tüm risk değerlendirmesi sonuçları tek bir amaca hizmet eder. Bu amaç olası kazanın ALARP (Mümkün Olan En Düşük Önlem Seviyesi) veya ALARA (Makul Ve Başarılabilir En Düşük Önlem Seviyesi) seviyesine indirilmesidir.

LOPA Veirleri Nelerdir?

LOPA’ya yönelik başlangıç verileri aşağıdaki gibidir;

  • PHA (Proses Tehlike Analizi), HAZOP, Proses FMEA (Olası Hata Türü ve Etkileri Analizi), Olursa ne olur? (What If) analizler ile proses tehlikeleri, nedenleri ve sonuçlarını içeren risklerle ilgili temel bilgiler,
  • Mevcutta olan ya da çalışma sonucu ortaya çıkmış olan önerilen kontroller ile ilgili bilgiler,
  • Rastlantısal olay sıklıkları, koruma katmanında kullanılan ekipman arıza olasılıkları, sonuç ölçüm değerleri,
  • Tetikleyici olayların sıklık oranları ve kabul edilir risklerin tanımı.

LOPA, aşağıdaki adımları uygulayacak olan ekip lideri eşliğinde oluşturulmuş bir takım tarafından gerçekleştirilir.

  • Kaza sonucu oluşacak istenmeyen bir sonucu tetikleyici nedenler açıklanır ve sıklıkları ile oluşması durumunda sonuçları hakkında veriler saptanır,
  • Sadece bir sebep-sonuç çifti seçilerek başlanır,
  • Sonucu engellemeye yönelik olan koruma katmanları tanımlanır ve etkileri sonucunda olacak değişimler analiz edilir,
  • Bağımsız Koruma Katmanlarını (IPL) yazılır, bu koruma katmanlarının hata yapma olasılıkları düşünülür,
  • Kök neden ve büyük kaza sonucunun meydana gelme olasılığüını belirlemek için, her IPL’nin hata olasılıkları, bir değişken (örneğin, operatör; etki edilecek operatörün kaza anında mevcut olup olmadığıdır) olasılığı ile birleştirilir.
  • Kaza riskinin hesaplanan seviyesi sonucu, yeterli önlem var mı yoksa ilave önlem gerekli mi kısmını belirlemek için, risklerin tolerans seviyeleri ile karşılaştırma yapılır.

IPL (Bağımsız Koruma Katmanı) aşağıdakileri içerir:

  • Tasarımın özellikleri,
  • Fiziksel koruma enstrümanları,
  • Kilitleme ve kapama sistemleri,
  • Kritik alarmlar ve operatörün el ile müdahalesi,
  • Fiziksel koruma,
  • Acil durum yanıt sistemleri (prosedürler ve denetimler IPL değildir)