新学派的思想产生更安全的过程控制设计

一种源于俄罗斯海军的解决问题的“新”思维方式有可能改善过程控制系统的安全设计。目前公认的工具,如危险分析和可操作性(HAZOP)研究、假设审查和事件树,用于对流程设计进行正式的安全审计,以确保事件的后果已被消除。

通过大卫哈罗德 一九九九年五月一日

来自俄罗斯海军的一种解决问题的“新”思维方式有可能改善过程控制系统的安全设计。

目前公认的工具,如危险分析和可操作性(HAZOP)研究、假设审查和事件树,用于对流程设计进行正式的安全审计,以确保事件的后果已被消除或降低到可接受的水平。

正式的安全审计汇集了知识渊博的学科,其中信息被呈现、讨论、分析和记录。然而,大多数危险的情况是由设计、材料、工艺或人为错误造成的。

通过P&IDs,对每条管线、每艘船和每一个元件进行分析,以确保确定风险原因并提供缓解方法。

逐行使用单项危险分析方法,如HAZOP审查,会遗漏询问与系统性能、流程交互和初始事件相关的问题。

预判失败

在20世纪40年代,在俄罗斯海军专利部门工作的工程师Genrich Altshuller开始了一生的探索,寻找一种系统的程序来指导发明家进入有前途的技术领域。阿特舒勒的工作吸引了许多狂热爱好者,他们将后来被命名为“Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch”(TRIZ),翻译过来就是“创造性问题的解决理论”。

TRIZ的方法有助于消除矛盾,使其成为创造性技术问题解决的有效方法。

当面对一个复杂的技术问题时,大多数人通过借鉴以前解决类似问题的经验和知识来寻求解决方案。根据我们的经验,在四个象限中寻找解决方案(参见解决方案空间图)。如果第一个解决方案概念不成功,就会寻找另一个解决方案概念,但我们的解决方案探索几乎总是停留在我们知识的象限内。

为复杂的技术问题找到解决方案通常需要“向外思考”
以知识为基础的盒子。“预测失败判断是一种需要发展的方法
创造性地解决复杂的技术问题,有效地进行系统故障分析。

预期失效判定(AFD)是利用TRIZ概念开发的一种方法。AFD比HAZOP或What-if列表更通用,并提供了分析系统和函数的工具。

当AFE和HAZOP同时使用时,分析包括如何导致事件发生(AFD),以及作为事件的结果可能发生什么(HAZOP)。

当整个控制系统由单一供应商提供时,大多数用户认为制造商进行了系统风险评估,并已经实现了“优雅地”适应硬件和/或软件故障的方法。

“开放”系统解决方案的部署将进行全系统风险评估的负担从制造商转移到系统集成商和用户。应分析使用“开放”硬件、软件和网络组装的控制系统,以确定在“大量使用”和/或设备故障期间的系统性能。当发现系统性能可能受到损害时,必须采取措施防止灾难性的系统故障。

使用AFD方法提供了进行系统分析的有效手段。

有关TRIZ和AFD的更多信息,请访问www.globalelove.com/freeinfo:

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作者信息
戴夫·哈罗德,高级编辑,dharrold@cahners.com