luotettavuus- ja riskianalyysin kvalitatiiviset menetelmät

Luotettavuus- ja riskianalyysin kvalitatiiviset menetelmät

• kvalitatiivisten menetelmien tavoite on tunnistaa tarkasteltavan järjestelmän häiriöitä ja niiden seurauksia

• menetelmät ovat usein tarkastuslistatyyppisiä tai systemaattisia aivoriihimenetelmiä

– poikkeamatarkastelu– vika-analyysi– kunnossapitoanalyysi– potentiaalisten ongelmien analyysi– toimintovirheanalyysi– jne

• lisätietoa kvalitatiivisista menetelmistä löytyy osoitteesta http://riskianalyysit.vtt.fi

• analyysimenetelmien ryhmittely:

VAAROJA KARTOITTAVAT MENETELMÄT

• potentiaalisten ongelmien analyysi

• reaktiomatriisi

• organisaation turvallisuusanalyysi

VAAROJEN TUNNISTAMISMENETELMÄT

• poikkeamatarkastelu

• toimintovirheanalyysi

• työn turvallisuusanalyysi

• vika-analyysi (=vika ja vaikutusanalyysi)

ONNETTOMUUKSIEN MALLINTAMISMENETELMÄT

• vika- ja tapahtumapuuanalyysi

SEURAUSANALYYSI

• fysikaaliset seurausmallit (kaasujen leviämismallit, päästömallit, räjähdysmallit jne)

• taloudelliset seurausmallit

Hierarkisen riskianalyysin kulku ja menetelmät

(1) Laitostason riskien tarkastelu

Laitostiedot kriittiset osajärjestelmät

(2) Kriittisten osajärjestelmien tarkastelu

Järjestelmätiedotkriittiset komponentit

(3) Kriittisten komponenttien tarkastelu

Komponenttitiedotkriittiset vioittumistavat

(4) Kriittisten vioittumismekanismien tarkastelu

Osakomponenttitiedot Arvio vikataajuudesta, elinikäarviot

Hierarkisen riskianalyysin kulku ja menetelmät

(1) Laitostason riskien tarkastelu

(2) Kriittisten osajärjestelmien tarkastelu

(3) Kriittisten komponenttien tarkastelu

(4) Kriittisten vioittumismekanismien tarkastelu

Soveltuvat menetelmätVaihe (1)• Potentiaalisten

ongelmien analyysi• reaktiomatriisi• organisaatiotarkastelutVaihe (2)• poikkeamatarkastelu• toimintovirheanalyysiVaihe (3)• vika-analyysi (VVA)• vikapuuVaihe (4)• vika-analyysi (VVA)• tilastotarkastelut

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Tavoitteet

• Yleiskuva suurenkin laitoksen ongelmista

• keskeisten ongelma-alueiden löytäminen yksityiskohtaisen analyysin kohdentamiseksi

• turvallisuusajattelutavan opettaminen

• motivointi riskianalyysityöskentelyyn

Kohteet

• kokonaiset teollisuuslaitokset

• osastot

• suunnittelilla olevat laitokset

• käynnissäolevat laitokset

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Periaate

• Ideoiden hakumenetelmillä (mm. aivoriihi) etsitään kohteen onnettomuusvaaroja ja luokitellaan ne.

• Ideointi voidaan rajata esimerkiksi tapaturmavaaroihin, palovaaroihin tai ympäristöriskeihin

• Ideoinnissa voidaan käyttää avainsanalistoja.

• Tämän jälkeen analysoidaan keskeisimpien vaarojen syyt ja seuraukset.

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Potentiaalisten ongelmien analyysin vaiheet

Häiriöiden ja vaarojen tunnistaminen aivoriihessä

Osa 1, hiljainen aivoriihi • Ideointilomakkeen ja avainsanojen

käyttö • Kiinnitetään erityistä huomiota

suuriin merkittäviin vaaralähteisiin ja seurauksiltaan vakaviin vaaroihin

Osa 2, keskustelumuotoinen aivoriihi • Järjestelmällinen eteneminen kohde

kohteelta (esimerkiksi tarkasteltava prosessin tai alueen mukaan)

TULOSTE: Vaaraluettelo

Potentiaalisten ongelmien analyysi

• Ideoitavat ongelmat yksilöitävä tarkasti

– ei kompastuminen vaan kompastuminen käytävillä oleviin pakkaustarvikkeisiin

– ei nestevuoto vaan liuotinvuoto siirtopumpun tiivisteestä

– ei ruudin syttyminen vaan ruudin syttyminen öleikkurissa terän väliin joutuneen metalliesineen aiheuttaessa kipinöitä

– ei liukastuminen vaan astitavaraston lattialle vuotaneen öljyn aiheittama liukkaus

– jne.

Potentiaalisten ongelmien analyysi Potentiaalisten ongelmien analyysin vaiheet

Häiriöiden ja vaarojen arviointi Osa 1, jatkokäsiteltävien vaarojen valinta Osa 2, käsiteltäviksi valittujen vaarojen syiden ja seurausten selvittäminen ja riskin suuruutta kuvaavan tunnusluvun arviointi • järjestelmällinen käsittely analyysityöryhmässä • analyysilomakkeen käyttö

TULOSTE: Alustavat analyysilomakkeet (häiriöt ja vaarat syineen ja seurauksineen sekä riskien arviointi analyysilomakkeelle kirjattuina)

Toimenpide-ehdotusten kehittäminen

Järjestelmällinen tarkastelu arvioinnin yhteydessä tai erillisessä kokouksessa.

TULOSTE: Lopulliset analyysilomakkeet

Potentiaalisten ongelmien analyysi Potentiaalisten ongelmien analyysin avainsanoja

Palava materiaali palavat nesteet: varastointi ja käsittely

palavat kaasut

roskat ja jätteet

palavat kiinteät aineet, paperi, pöly

palavat rakenteet

Sytytyslähteet tupakointi

tulityöt

lämmityslaitteet

kemialliset reaktiot

sähkölaitteet

valvomattomat koneet

koneiden ja laitteiden rikkoutuminen

varomaton työskentely

tuhopoltto

Potentiaalisten ongelmien analyysi Potentiaalisten ongelmien analyysin avainsanoja

Happi ilmavuodot suljettuihin järjestelmiin

happivuodot

Sammutusvalmiudet ja palon hallinta

alkusammutuskalusto

alkusammutuskoulutus

automaattiset sammutuslaitokset

palon ilmaisimet

osastointi ja palo-ovet

Olosuhteet ja erikoistilanteet loma-aika, tilapäistä, kokematonta henkilökuntaa

korjaus- tai huoltotilanne, ulkopuolisia urakoitsijoita

sääolosuhteet, vuodenaika, vuorokaudenaika

kuljetukset, liikenne

liikkuminen alueella, myös vieraat

yleinen siisteys ja järjestys

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Ideoiden luokittelu

• Normaalisti ideoita kertyy runsaasti, ja osa niistä on käytännössä mahdottomia tai niin vähäisiä, että niitä ei kannata tarkastella yksityiskohtaisemmin. Kuitenkin myös epätodennäköisiä, lähes mahdottomina pidettäviä mahdollisuuksia tulee arvioida.

– A Jatkokäsittelyä edellyttävät vaarat

– B "Vanhat" ja luotettavasti hoidossa olevat vaarat – C Vailla käytännön merkitystä olevat, "mielikuvitusvaarat",

iäisyysongelmat, joille ei mahda mitään ja pienet vaarat.

• Vaikka jatkokäsittelyyn valitaankin vain osa tunnistetuista vaaroista, ei muitakaan pidä hylätä. Vähintäänkin ne esitetään analyysin loppuraportin liitteenä olevassa vaaraluettelossa

Potentiaalisten ongelmien analyysi

ONGELMIEN IDEOINTILOMAKE Laitos _____________________________________________

pvm __________________ sivu _________Ongelma (yksilöi kohde ja tilanne) Ongelma (yksilöi kohde ja tilanne)

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Riskin määrittely

Todennäköisyys (T)

T = 0 Ei mahdollinen

T = 1 Hyvin epätodennäköinen (kerran 100 vuodessa tai harvemmin)

T = 2 Epätodennäköinen (korkeintaan kerran 30 vuodessa)

T = 3 Lievästi todennäköinen (korkeintaan kerran 10 vuodessa)

T = 4 Melko todennäköinen (korkeintaan kerran 3 vuodessa)

T = 5 Hyvin todennäköinen (kerran vuodessa tai useammin)

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Riskin määrittely

Henkilövahingot (H)

H = 0 Ei henkilövahinkoja

H = 1 Yhden henkilön lievä loukkaantuminen

H = 2 Yhden henkilön vakava loukkaantuminen tai usean henkilön lievä loukkaantuminen

H = 3 Usean henkilön vakava loukkaantuminen

H = 4 Yhden henkilön kuolema

H = 5 Usean henkilön kuolema

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Riskin määrittely

Materiaalivahingot (M)

M = 0 Ei materiaalivahinkoja

M = 1 Vahingot alle 20 000 euro

M = 2 Vahingot alle 200 000 euro

M = 3 Vahingot alle 2 milj. euro

M = 4 Vahingot alle 10 milj. euro

M = 5 Vahingot yli 10 milj. euro

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Riskin määrittely

Keskeytysvahingot (K)

K = 0 Ei keskeytysvahinkoja

K = 1 Toiminnan keskeytys alle 1 viikko

K = 2 Toiminnan keskeytys alle 1 kuukausi

K = 3 Toiminnan keskeytys alle puoli vuotta

K = 4 Toiminnan keskeytys alle 1 vuosi

K = 5 Toiminnan keskeytys yli 1 vuosi tai toiminnan lopettaminen

Kokonaisriski: R = T x (H + M + K)

Vika-analyysi

• Vika-analyysi = vika-ja vaikutusanalyysi = VVA• FMEA, Failure Modes and Effect Analysis• kvalitatiivinen luotettavuusanalyysimenetelmä• tavoitteena tunnistaa kohteen sellaiset viat, joiden

seurauksilla on merkittävä vaikutus kohteen suorituskykyyn tai kriittisiin toimintoihin

• menetelmä laitteiston komponenttivikojen tunnistamiseen ja vikojen seurausten arviointiin

Vika-analyysi

• Ensisijaisesti materiaali- ja laitevikojen tunnistaminen

• soveltuu kaikenlaisten teknisten kohteiden tarkasteluun

• suunnitteluvaihe, käyttövaihe

• seurauksiltaan ja todennäköisyydeltään merkittävien vikojen tunnistus

Vika-analyysi

• Voidaan toteuttaa ryhmätyönä

• kohdetta tarkastellaan osa osalta järjestelmällisesti

• vikojen tunnistamisen apuna voidaan käyttää valmiita vikaantumistapaluetteloita (jopa standardoitu)

• vikojen seuraus riippuu järjestelmästä; seuraukset tunnistetaan järjestelmätuntemuksen perusteella

• vikojen syyt tunnistetaan järjestelmätuntemuksen, kokemuksen tai standardoitujen vikaantumistapaluetteloiden avulla

Vika-analyysi

• Vikojen seurausten vakavuusluokittelu joko valmiiden luokittelumääritelmien perusteella tai tapauskohtaisesti

• vikojen tai niiden syiden todennäköisyysarviot kokemusten, asiantuntija-arvioiden tai tilastotietojen perusteella

Vika-analyysi

VVA-istunto:

• vetäjä; johtaa, ideoi ja ohjaa tulosten kirjauksia

• sihteeri, kirjaa, esittelee kirjauksia

• kohteentuntijat; tuovat esiin omat tietonsa ja kokemuksensa

Vika-analyysi

Vikojen ja vaikutusten tunnistus:

• kohteen osan ja sen tehtävien esittely ja kirjaus– osan oletetun toiminnon kuvaus

– vian tunnistus ja kirjaus

– seurausten tunnistus ja kirjaus

– vian syiden tunnistus ja kirjaus

– (toistetaan kunnes vikatapoja ei enää tunnisteta lisää)

• toistetaan menettely kohteen kaikille osille

Vika-analyysi

VVA-lomake

Vika- ja vaikutusanalyysiOsa Osan

tehtäväVikaantu-mistpa

Viansyy

Vian vaikutus Vianhavaitsemistapa

Vikataajuus Huom1

Komponenttitasolla

Järjestelmätasolla

Poikkeamatarkastelu

Tavoitteet• vaarallisen prosessin vaaraa aiheuttavien tilamuutosten tunnistaminen

• suunnitteluvaihtoehtojen turvallisuuden arviointi ja vertailu

• käyttöhenkilökunnan koulutus

Perusoletus• järjestelmässä syntyy häiriö, kun jokin toimintasuure poikkeaa

normaalista

Kohteet• suunnittelilla olevat laitokset

• käynnissä olevat laitokset

• muutoksen laitoksessa

Poikkeamatarkastelu

Tavoitteet• vaarallisen prosessin vaaraa aiheuttavien tilamuutosten tunnistaminen

• suunnitteluvaihtoehtojen turvallisuuden arviointi ja vertailu

• käyttöhenkilökunnan koulutus

Perusoletus• järjestelmässä syntyy häiriö, kun jokin toimintasuure poikkeaa

normaalista

Kohteet• suunnittelilla olevat laitokset

• käynnissä olevat laitokset

• muutoksen laitoksessa

Poikkeamatarkastelu

Poikkeamatarkastelutyöryhmän suositeltava kokoonpano.

Kohde Työryhmä

Suunnitteluvaiheessa oleva laitos •Suunnittelija •Prosessi-insinööri •Projektipäällikkö •Automaatioinsinööri •Kemisti •Puheenjohtaja •Sihteeri

Käyvä laitos •Käyttöinsinööri •Automaatioinsinööri •Päivämestari •Kunnossapitomestari •Operaattori •Puheenjohtaja •Sihteeri

Poikkeamatarkastelu

Analyysin kulku• Poikkeamatarkastelu tehdään jakamalla tarkasteltava

kohde tarkoituksenmukaisiin toiminnallisiin yksiköihin ja analysoimalla kukin yksikkö erikseen.

• Toiminnallinen yksikkö on sellainen osa prosessista (laite tai laitekokonaisuus), jossa tapahtuu kemiallinen tai fysikaalinen yksikköprosessi

• reaktiovaiheet, lämmitykset, jäähdytykset, tislaukset, absorptiot, suodatukset, kemikaalin varastointi säiliössä jne.

• Tärkeitä toiminnallisia yksiköitä voivat olla myös sellaiset, jotka eivät suoranaisesti kuulu prosessiin, mutta kuitenkin vaikuttavat tarkasteltavan prosessin toimintaan, kuten esimerkiksi lämmityshöyryn tuotanto.

Poikkeamatarkastelu

Analyysin kulku• Poikkeamatarkastelun järjestelmällisyys perustuu

avainsanojen käyttöön.• Yhdistettäessä avainsana prosessisuureeseen muodostuu

poikkeama• Avainsanoja ja poikkeamia järjestelmällisesti käyttäen

käydään läpi tarkasteltavan järjestelmän kaikki yksiköt.

PoikkeamatarkasteluPoikkeaman muodostaminen avainsanan ja prosessisuureen avulla.

avainsana esimerkki poikkeamasta

ei, ei mitään • ei virtausta

enemmän • suurempi virtaus • korkeampi lämpötila • enemmän komponenttia A

vähemmän • alhaisempi lämpötila • matalampi pinta

osaksi • seossuhteen muutos • virtaus muualle

päinvastoin • päinvastainen virtaus

muuta • muita toimintoja ja poikkeamia: • käynnistys • pysäytys • kunnossapitotyö • sähkökatkos • jäähdytysveden

Poikkeamatarkastelu

Poikkeama Mahdolliset syyt

Seuraukset Luokka Varautuminen Ehdotetut toimenpiteet

POIKKEAMATARKASTELULaitosJärjestelmäLaatijat:

Analyysin pvm: Luonnos Sivu 1(1)

Reaktiomatriisi

Tavoite• Löytää kohteen kemikaalien ja materiaalien yhdistelmät, jotka

voivat aikaansaada ei-toivotun reaktion

Periaate• Asettamalla kohteeseen liittyvät kemikaalit ja materiaalit

matriisin muotoon tunnistetaan yhdistelmiä, jotka voivat reagoida keskenään vaarallisella tavalla.

Käyttötarkoitus• Erilaisia kemikaaleja sisältävät kohteet

Tulokset• Kohteeseen liittyvien aineiden mahdolliset keskinäiset reaktiot. • Laitteistoissa käytettävien materiaalien kestävyys ja

soveltuvuus

Yhteenveto kvalitatiivisista riskianalyysimenetelmistä

Menetelmä Sovelluskohteet Ei sovellu Tulokset ja edut Rajoitukset ja puutteet

Potentiaalisten ongelmien analyysi

Koko laitos ja sen toiminnot

Osajärjestelmien ja yksityiskohtien tarkastelu

• Lista tunnistetuista vaaroista

• kriittisten osajärjestelmien tunnistaminen

• jatkoanalyysien kohdentaminen

• epäsystemaattinen tunnistamismenetelmä

• karkea vaarojen luokittelu

Reaktiomatriisi Erilaisia kemikaaleja sisältävät kohteet

Vaarakohtien ja onnettomuustekijöiden etsiminen

• aineiden mahdolliset reaktiot

• laitteiden materiaalien soveltuvuuden arviot

• yleensä tietoa vain kahden aineen reaktioista

Yhteenveto kvalitatiivisista riskianalyysimenetelmistä

Menetelmä Sovelluskohteet Ei sovellu Tulokset ja edut Rajoitukset ja puutteet

Poikkeamatarkastelu

Kemialliset prosessit, materiaalivirtojen tarkastelu

Standardoidut järjestelmät

• prosessihäiriöista johtuvien vaarojen järjestelmällinen tunnistus

• tarkastelutaso valittavissa

• monimutkaisten tapahtumaketjujen käsittely vaikeaa

• inhimillisten tekijöiden tarkastelu vaikeaa

Vika-analyysi Rajatut tekniset järjestelmät

Järjestelmien vikakombinaatioi-den tunnistus

• Komponenttien viat ja niiden vaikutus, vikojen havaitsemistapa

• vikojen tarkastelu toisistaan riippumatta

• inhimillisten tekijöiden analyysi vaikeaa

Toimintavirhe-analyysi

rajattujen ja selvän toimintosarjan muodostavien työtehtävien tarkastelu

Muuttuva työympäristö ja jäsentymättömät tehtävät

• lista riskiä aiheuttavista inhimillisistä virheistä

• ei sovellu prosessin häiriöistä ja komponenttivioista johtuvien riskien tunnistamiseen