HAZOP 이탈(deviations) 원인과 결과의 도출

위험성 평가의 기본적인 정의를 포함하고 있는 basic knowledge는 guidewords와 process variables의 조합인 deviations와 definition of cause and consequence 나눌 수 있다.

공정의 위험과 사고의 원인 및 결과를 정의하기 위해서는 우선 회분식 공정에서 일어날 수 있는 사고의 원인과 결과에 관한 규명과 상호 연관관계의 파악이 필요하다.

이탈 원인은 공정 및 단위 장치에서 발생할 수 있는 최초의 사건 (root malfunction)으로 다음 그림과 같이 이탈이 전파되어 기능이상(malfunction)이나 공정변수의 이탈로 인한 사고를 유발시킨다.

<그림 1> Accident mechanism.

장치나 배관으로부터 발생 가능한 이상의 원인을 체계적으로 제시하기 위해서는 가이드워드, 공정변수, 장치의 관계성에 근거한 인과관계를 검토해야 한다.

분석 대상인 장치로부터 이상 원인을 발견할 때 고려해야 하는 요소들로는 다음과 같은 것이 있다.

(1) 상부흐름(upstream)에 위치한 장치의 종류

(2) 하부흐름(downstream)에 위치한 장치의 종류

(3) 장치에서 발생해서 급속히 진행되는 물리적인 고장 (rupture, blockage, maintenance error, electrical failure)

(4) 장치에서 발생해서 서서히 진행되는 물리적인 이상(leak, gradual blockage, fouling)

(5) 기타 계통에 위치한 설비의 종류(relief valve)

(6) 외부 현상 (extenal heat source, external collision)

이러한 원인의 유도 과정에서 전개 과정은 1차 원인과 2차 원인 체계로 구분할 수 있다.

(1) 1차 원인: 위험성 분석 중인 장치 내 공정변수의 이탈

(2) 2차 원인: 1차 원인을 야기시키는 세부적인 장치의 고장 및 비정상 상태 장치

1차 원인과 2차 원인 지식은 다음 그림과 같다.

<그림 2> The causal knowledge of the equipment.

이탈의 원인으로부터 유도될 수 있는 결과의 특성을 정리하면 다음과 같다.

(1) 장치내에서 완성되는 결과

(2) 상부흐름에 위치한 장치에서의 결과

(3) 하부흐름에 위치한 장치에서의 결과

(4) 기타 계통에서 발생되는 결과

이를 HAZOP의 본질적인 목적인 위험 및 조업성 문제의 해석에 관점을 맞추어 1차 결과와 2차 결과로 구분하면 다음과 같다.

(1) 1차 결과: 2차 결과를 유도시킬 수 있는 More Temp., More Press. 등의 공정변수 이탈

(2) 2차 결과 : fire, explosion, toxic release, abnormal shutdown 등

공정과 이탈, 원인 및 결과간의 전체적인 정보전달체계는 다음 그림과 같이 정의할 수 있다.

<그림 3> Overall architecture of automatic HAZOP analysis.

Reference : 노미영 등, 회분식 공정의 HAZOP 분석 자동화를 위한 지식기반구조 및 알고리즘(HWAHAK KONGHAK Vol. 39, No. 3, June, 2001, pp. 292-299)

728x90