下个月有一条新生产线要到你们工厂。它包括一个锅炉和一个压力容器,以及必要的阀门和泵。这一过程中涉及的一种化学物质如果被释放到大气中会对人类有害。你知道所有存在潜在危险的地方吗?设计工程团队是否向您确认了这些问题,并向您展示了在设计阶段如何降低风险?你知道为了避免灾难必须制定什么样的操作指南吗?
或者,也许你管理着一个分立的制造工厂,而那个新设备是一台金属切割机。此外,两种类型的工厂都可能有高速包装线。操作人员或技术人员的生命或肢体会受到危害吗?
你最好知道,否则你在证人席上会很难看。
标准机构已经制定了正式风险评估的指导方针,以及确定发生概率的定量方法。可在本刊第40页开始的“标准机构承担的安全”中找到适用标准的摘要。在这些标准中,有些是流程、机械或机器人的正式风险评估的指导方针。
“所有安全标准之母是IEC 61508,”罗宾·麦克雷-斯蒂尔(Robin McCrea-Steele)说。国际电工委员会(IEC)是一个欧洲标准制定组织。本标准定义了适用于所有行业的安全仪表系统。一套针对特定行业的次标准。IEC 62061处理机械,而IEC 61511处理过程工业。”
结果+可能性
McCrea-Steele认为,风险管理的基础是,风险是一个事件的后果和该事件发生的可能性的函数。
“当你设计一个过程单元时,”他说,“设计的一部分是确定过程的内在风险。如果你什么都不做,那么就有一定的内在风险。您可以通过降低事件的后果或可能性来降低这种风险。例如,在炼油厂,你可以将控制室从可能发生爆炸的区域移开,以减少对操作人员的影响。然后,也许你可以使用减压阀之类的设备来降低风险,以降低容器爆炸的可能性。”
所有相关标准都基于项目从设计到退役的整个生命周期。
McCrea-Steele提供了生命周期的描述。“第一部分是概念过程设计。设计过程的专业工程师(PE)将在设计中详细说明固有风险级别。许多风险将通过管道、容器和其他部件的设计来减轻。下一阶段是危害和可操作性分析(HAZOP)。这是由工厂的一个团队完成的,包括操作员、工艺工程师、仪表技术人员、熟悉工艺的高级经理、质量工程师、维护人员以及其他人员。”
如果从第一级解决方案到可容忍的风险存在差距,那么确定一个安全仪表系统来提供额外的保护。McCrea-Steele继续说道:“下一步是制定安全要求规范(SRS),定义所有的安全要求。这将是所有设计的基础,包括安全级别和需要什么样的冗余,冗余过程将如何投票,证明测试将如何定义。然后构建并验证设计符合SRS要求。”
标准正在不断审查中,ANSI/ISA S84现在正在审查中。John Cusimano是宾夕法尼亚州西门子能源与自动化公司Springhouse过程安全市场经理。办公室报告说,ISA 84委员会将有效地将最新的IEC 61511纳入标准。“该标准并没有告诉你如何进行风险评估,”Cusimano继续说道,“但它确实告诉你必须进行风险评估。”IEC 61511的第3部分描述了目前使用的许多不同的方法。一种比较流行的方法是保护层分析,即LOPA。使用这种方法,用户团队执行其HAZOP审查,然后添加保护层以降低风险。
机器人的危险
时至今日,仍然存在着对大机械臂失控、破坏财产和伤人的恐惧,但机器人工业协会(RIA)已经采取了体现在ANSI/RIA 15.06标准中的激进的安全措施。该标准适用于机器保护以及机器人工作单元保护。它也类似于欧洲ISO 13849-1,它最初是作为欧洲规范EN 954-1,控制系统的安全相关部件。
位于明尼阿波利斯的班纳工程公司安全产品业务经理雷·巴特勒讨论了机械安全和风险评估。“重要的事情之一是确保企业有某种有效的安全计划。这个计划必须详细说明如何在确定的未来从他们现在的位置发展到他们需要的位置。”
有一个问题必须解决,但经常被忽视,那就是同一类型机器的不同代。巴特勒指出:“随着技术的发展,一些老旧的机器可能无法按照今天所认为的良好工程实践来制造。”“例如,几年前,人们认为在门上安装一个标准的限位开关可以进入机器。这些限制开关今天被认为不够可靠,为这个应用程序,所以开关建立,只是可用的。
巴特勒补充说,所有这些标准都强烈鼓励委员会进行风险评估。“我认为,使用一个强大的安全委员会进行风险评估,表明该公司进行了适当的尽职调查。”
ISO 13849-1规定了五个安全类别:B、1、2、3和4,而ANSI/RIA 15.06在4.5节“安全电路性能”中讨论了类似的类别。Butler提供了分类的缩略图,在相似的地方分组在一起。这个讨论并不能取代对整个安全标准的解读。
ISO 13849 - 1
B-控制系统和/或其防护设备的安全相关部件及其组件,应按照有关标准进行设计、构造、选择、组装和组合,使其能够承受预期的影响。
1-适用B的要求。久经考验的组件和久经考验的安全原则与Cat相比,使用更可靠的组件将故障的概率降低到更低。B。
2- B的要求和使用经过充分试验的安全原则应使用。机器控制系统应在适当的时间间隔检查安全功能。
机器人和机器人系统安全要求
4.5.1简单使用公认的单通道电路设计和构造简单的安全电路,并可编程。
4.5.2单通道-单通道安全电路应该是基于硬件的,包括应该是安全额定的元件,并按照制造商的建议和经过验证的电路设计使用。
ISO 13849 - 1
3.- B的要求和使用经过充分试验的安全原则应使用。设计与安全有关的部件,使这些部件中的任何一个单独的故障都不会导致安全功能的丧失,并在合理可行的情况下检测到单个故障。
当单故障发生时,始终执行安全功能。一些但不是所有的错误将被检测到。未被发现的故障积累可能导致安全功能的丧失。
机器人和机器人系统安全要求
4.5.3单通道监控-具有监控安全电路的单通道应包括对单通道的要求,应具有安全等级,并应在适当的间隔进行检查(最好是自动检查)。
ISO 13849 - 1
4- B的要求和使用经过充分试验的安全原则应使用。设计与安全有关的部件,使这些部件中的任何一个单独的故障都不会导致安全功能的丧失,并且在下一次对安全功能的要求时或之前就能检测到单独的故障。
虽然这些标准目前仅在德国具有法律效力(部分),但遵循推荐标准和记录决定对保护人员、工厂设备和社区有很大帮助。