机器安全

工厂控制和工业设施的安全措施

实施和维护安全流程对于帮助预防和识别工业自动化工人的安全风险和危害至关重要。问操作人员以下六个安全问题。

作者:Susan Colwell, Maverick Technologies 2018年7月9日

工业自动化工人的安全是一个两面的硬币。它取决于过程操作中内置的安全层,以及过程操作人员的奉献精神和安全策略和政策的知识。控制系统有旨在防止事故发生的自动化安全层,但机器和报警器只能处理有限的风险。剩下的责任——以及将风险降到最低的关键——在于人员和所遵循的安全策略。

降低风险层次

一个基本的过程控制系统(BPCS)通常被设计成具有安全功能层和内置的保障措施,以消除或减少危险。BPCS运行流程,但也通过独立保护层(ipl)作为运营商的第一道防线。它识别异常情况,如测量超出公差或其他问题,并触发警报或采取另一种行动来响应。

为了解决下一层的安全风险,实施过程危害分析(PHA)/危害和可操作性(HAZOP)研究或其他审计,以确定剩余的安全相关问题,或识别那些可能导致事故或问题的情况或其他潜在的系统故障。其次,安全仪表系统(SIS)层的设计是为了将HAZOP研究中被认定为不可接受的风险降到最低。它与具有独立操作安全仪表功能(SIF)的BPCS集成。SIS的重要性随着BPCS的老化而提高,当它缺乏维护时,甚至当操作员的技能水平通过员工的流失或知识的缺乏而转移时。

即使有了这些内置的保护层和防护措施,监控和维护安全系统仍然是必要的。有了这些系统,并不意味着不需要现场人员。没有什么是100%安全的。

由于各种因素的组合,安全风险随时随地都可能出现。因此,制定安全措施、战略和政策至关重要。对不遵守安全政策和程序的行为应采取零容忍政策,以确保人员的生命安全。

操作人员安全意识

自满是过程操作的敌人。这是一个企业文化和政策可以对安全产生最大影响的领域——通过努力使安全政策和程序在操作人员和其他人员中根深蒂固,使他们得到良好的培训,了解情况,保持警惕。操作员培训和分享部落知识是关键。问以下六个问题,以确保操作人员得到良好的培训:

1.操作人员是否了解自己在保护自己和他人免受伤害方面的角色?

2.他们是否接受过环境意识方面的培训?他们是否知道在紧急情况下应该去哪里寻求帮助?

3.他们对设施的系统和它的危险有多了解?

4.系统和流程的变化是否保持最新?

5.他们是否知道对于他们可能被要求执行的不熟悉的或超出他们正常工作范围的任务的最佳安全措施?

6.他们的系统是否设计成以清晰、简洁的方式与操作员交互,在正确的时间提供正确的信息?

对于某些系统,操作人员可能会因为信息过多而无心采取必要的行动来防止安全风险。例如,在控制室的一些较旧的人机界面(HMI)屏幕上,颜色可能不一致。操作人员可能会看到一系列报警颜色,以指示潜在的故障或妥协,如阀门卡住、压力上升或储罐超载。在设施的一部分,警报可能会变成蓝色和黄色,以开启和关闭一个阀门,但在其他所有区域,警报会变成绿色和红色。操作员可能想知道看到“红色”是否不正常,这就造成了混乱。控制系统可能会在显示器上显示大量的彩色图标,但花哨的图形可能会妨碍操作人员识别紧急警报。经常看到的警报可能会被认为是讨厌的,并被忽视,因为认为它们并不意味着严重的安全风险是“常态”。

当操作人员无法区分关键事件和正常事件时,就会发生安全事件。高性能的HMI图形帮助操作人员使用颜色或形状一致的灰度屏幕识别警报。然而,操作人员仍应接受有关关键报警元件和其他管道和仪表图表(P&ID)符号的适当培训,并能够识别和应对异常情况。他们还应该清楚地了解设施的系统和流程正在发生什么。

训练有素的操作人员是利用BPCS和SIS的自动化安全功能的关键。一个是右手,一个是左手。如果没有其中一种,事故发生的风险就会增加。例如,如果BPCS或SIS发出警告信号而被忽略,或者操作人员没有经过适当的培训来识别其警告信号,这就违背了系统保护的目的。

同样地,如果正在采取措施降低设施风险,但设备正在退化,或没有遵循适当的机器或预测性维护政策和程序,好处很容易被否定。如果PHA/HAZOP审计概述了系统中潜在的风险因素,正确的行动方针是听从建议,以防止潜在的灾难性事件。重要的是要有一个统一的安全政策,包括人员和设施如何运行。

风险承受能力水平

作为进一步推进企业文化安全战略、政策和计划的过程的一部分,请查看更大的自动化图景,并对已到位的系统和过程进行分析。在这样做的过程中,确定可容忍和不可容忍的风险是很重要的。关键领域将是审查所有设施的自动化、安全系统和人员是否共同努力,以确保安全可靠的运营。

答案和指导可在工业安全标准中找到,包括IEC 61511;功能安全-过程工业部门的安全仪表系统安全仪表系统标准可以帮助SIS和SIF决策。该过程是一项艰巨的任务,可能需要独立于平台的自动化解决方案提供商的帮助,后者可以将流程和自动化知识与SIS专业知识结合起来,帮助改进操作和分析安全因素。作业人员还需要接受培训,了解自己在更大的安全图景和可容忍风险水平中的角色。

安全不是偶然发生的。它在很大程度上依赖于设备各个方面的投入——管理、工程、操作、维护等。它需要过程控制保障措施和安全策略、策略和计划的混合。有了这些要素,就可以建立一个有效的企业安全文化,以保持自动化系统和人员的安全。

苏珊Colwell发布和内容开发经理是干什么的特立独行的技术是一家系统集成商,也是CFE Media的内容合作伙伴。由内容助理经理艾米丽·冈瑟编辑,控制工程,《媒体,eguenther@cfemedia.com。

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苏珊Colwell,发布和内容开发经理特立独行的技术拥有超过25年的工业自动化和控制行业技术内容的编辑、编写和出版经验。