What-If-教材

1What-If分析2課程大綱Whatif分析技術Whatif問題歸類案例分析實例演練製程發展階段定性分析技術定量分析技術SafetyAuditChecklistWhat-IfHAZOPFEMAFTAETACCA研究開發基本設計試驗工廠細部設計建造/開車正常運轉擴廠/修改事故調查停載拆卸製程安全評估方法使用時機What-if是一種不具結構性的腦力激盪分析技術，它是一組具有各種專業知識的專家或工程人員一起研討，藉由提出在安全、衛生、損失控制方面的問題或質疑，並由這些專業人員來回答和研判，以辨識出潛在危害。什麼是“如果….結果….？”(What-if)分析？可辨識任何製程上的設計、建造、操作、維護及管理上的潛在危害，這些危害可能影響：‧員工健康與安全‧民眾健康與安全‧環境品質‧工廠生產力為何要執行What-if分析6定性分析方法具想像力、創造力之非結構性的腦力激盪方法可應用於大部份之設計或操作執行不受場所、時間、人員之限制可由不具太多經驗的人員來執行分析結果易受分析人員專業經驗的影響難於稽核其完整性What-if分析方法之特性What-if分析之作業流程What-if分析紀錄表製程偏離可能後果防護措施撰寫報告追蹤考核What-if分析確認分析目地及範圍評估小組成員資料蒐集與準備進度安排會議安排執行評估準備評估撰寫報告追蹤考核改善建議8確認分析目地及範圍確認分析之目的鑑認出所有潛在危害、重大潛在危害或是特定潛在危害界定分析系統之邊界整個製程、製程中某個系統如反應系統或蒸餾系統、含或不含公用系統‥‥評估小組成員依據危險性工作場所審查暨檢查辦法第六條規定：•工作場所負責人•勞工安全衛生人員•工作場所作業主管•熟悉該場所作業之勞工•曾受製程安全評估訓練合格之人員10製程描述廠區配置圖製程流程圖(PFD)儀器設備、規格操作及維修手冊/程序物質安全資料製程事故資料蒐集及準備廠區配置圖製程流程圖進度安排•依據製程之複雜度完成評估工作所需時間•包括準備、正式分析研討及報告撰寫等所需時間•建議分析研討時間每天不超過六小時會議安排•人–評估小組成員•事–會議室預定–通知小組成員•時–會議時間安排•地–廠內–廠外•物–白板–投影機–電腦–Monitor–單槍投影機–軟體–彩色筆–…...What-if問題之事先準備可針對製程特性、流程圖及相關的查核項目，考量下列因素事先研擬出在分析研討會議上要討論之What-if問題，以節省分析研討會議時間：製程設備、機械、儀錶製程參數(流量、液位、溫度)安全防護措施操作人員動作外界因素What-if分析研討會議之執行程序•What-if分析方法說明•製程說明•至現場查看(視需要)•執行檢討分析•彙整報告17如果…會怎麼樣?(What-if…?)可能後果既有防護措施改善建議製程及其位置：檢討項目：目的：分析人員日期：What-if分析紀錄表(參考例一)編號:-----------------------頁數:/18如果…會怎麼樣?(What-if…?)可能後果既有防護措施改善建議負責單位/人員改善期限追蹤日期製程及其位置：檢討項目：目的：分析人員日期：What-if分析紀錄表(參考例二)編號:-----------------------頁數:/19如果…會怎麼樣?(What-if…?)可能後果既有防護措施風險評估改善建議可能性嚴重度風險等級製程及其位置：檢討項目：目的：分析人員日期：What-if分析紀錄表(參考例三)編號:-----------------------頁數:/20確認須檢討分析的區域或項目發展或提出What-if問題檢討及評估每個問題可能產生的後果提出可消除或控制危害之改善建議執行檢討分析21製程作業環境如溫度濕度原料水電瓦斯間接材料產品特殊化學品文件管制人為因素設施設備管理面硬體面檢討的區域或項目22選擇檢討的區域或項目針對每一項製程設備可能故障的模式，問如果….會怎麼樣?針對每一項製程參數(流量、液位、溫度)可能的失常狀況，問如果….會怎麼樣?針對人員每一項可能不正確的動作，問如果….會怎麼樣?使用相關的查核項目以提出加入問題發展或提出What-if問題23What-if問題歸類項目設備、機械及儀錶公用系統製程變數特殊狀況界面安全裝置人員疏失訓練計畫‥‥攪拌器故障會如何?加料機故障會如何?熱交換器故障會如何?加熱器內管子故障會如何?轉動或往復式設備部份停止或操作故障會如何?控制閥故障會如何?故障位置在設定之全開或全關位置會如何?故障位置在非設定位置會如何?溫度控制器故障會如何?流量控制器故障會如何?壓力控制器故障會如何?工程設計是否已去除了所有腐蝕與振動與靜電之可能?……..What-if問題－設備、機械及儀錶電力停供會如何?冷卻水故障會如何?蒸汽系統故障會如何?儀器用高壓空氣故障會如何?惰性氣體或purge氣體停供會如何?製程自動監控系統故障會如何?接地系統故障會如何?無塵室新鮮空氣補氣系統故障會如何?緊急發電機供電系統故障會如何?攝影影像監控系統故障會如何?資訊網路系統故障會如何?電話交換機通訊系統故障會如何?……….What-if問題－公用系統進料管線停止進料會如何?進料量過多會如何?進料量過少會如何?產物不能移去會如何?進料流向倒流會如何?非進料物流入反應器或容器會如何?產物不能移去會如何?進料或出料中途洩漏會如何?……What-if問題－製程參數反應失控會如何？發生起泡現象會如何？發生結垢或碳化現象會如何？腐蝕或結垢物堆積會如何？高風速、高溫、低溫、過量沉澱會如何？氣候或環境變化會如何？★下大雨★強颱風★遭打雷閃電擊中★外氣溫度過高★外氣溫度過低★地層下陷★空氣中高鹽份★空氣中高What-if問題－特殊狀況What-if問題－介面如果界面的完整性不能維持結果會如何？高／低壓製程／蒸汽製程／惰性氣體製程／吹除氣體製程／儀器用空氣製程／冷卻水What-if問題－安全裝置安全閥什麼情況會導致安全閥跳脫？每一安全閥之設計基準皆應加以分析如果安全閥故障，不能回復至原來位置結果會如何？30須考量在沒有防護措施或既有防護措施失效下，最終且最嚴重之後果須考量所有可能產生之後果須敘述最終後果之衍變過程如果送至冷凝器的冷卻水失效會如何?“反應槽之溫度上升，嚴重時反應失控，會有爆炸之危害”如果攪拌器故障停止運轉會如何?“反應槽溫度分布不均，嚴重時反應失控，會有爆炸之危害”檢討及評估每個問題可能產生的後果辨識後果起始原因/事件防護措施失效單元內之後果其他地方之後果系統內之後果32工程控制、管理控制及個人防護具可降低事件原因發生機率的方法，如：備用泵浦防爆電氣設備動火工作許可自動檢查可減低後果嚴重度的方法，如：聯鎖系統，緊急關斷鍋爐蒸汽供應，以減低塔內高壓將釋壓閥排放到洗滌塔消防設施緊急應變程序確認既有防護措施33當既有防護措施無法有效消除或控制危害時考慮可降低事件原因發生機率的方法考慮可減低後果嚴重度的方法須依下列優先順序：(a)消除危害。(b)經由工程控制或管理控制從源頭控制危害。(c)設計安全的作業制度，包括行政管理措施將危害的影響減到最低。(d)適當的個人防護具，並採取措施確保防護具的使用和維護。提出改善建議環境衝擊人員傷亡財物損失生產損失5及於廠外一死三傷500萬以上停工一個月4及於場外永久失能100-500萬元停工二週3工場內暫時失能50-100萬元停工一周2設備附近醫療傷害50萬元以下短暫停爐1無明顯危害無明顯危害無明顯危害無明顯危害後果嚴重度5經常的，相似工場操作中，一年一次或數次4可能的，相似工場操作中，約一年十年發生一次，或十家相似工場一年至少發生一次以上3也許的，相似工場操作中，約十年至百年發生一次，或百家相似工場一年至少發生一次以上2稀少的，相似工場操作中，約百年以上發生一次，或百家相似工場一年發生一次以下1極少的，不大可能發生的後果可能性估計事故發生的可能性★可能性是起始事件發生的頻率及事故序列自防護措施失效至最終後果的機率之組合原因聯鎖系統失效1備用系統失效2無法洩放3最終後果最終後果的可能性時間/序列後果後果可能性嚴重性54321555432454332343322233221122211風險分級表風險等級判定標準：5級－不能接受，應儘速改善，以使風險等級降至3級或3級以上4級－不宜接受，應於合理期限前改善，以使風險等級降至3級或3級以上3、2級－條件接受，存在適當之程序、控制與安全防護1級－現況接受，無須採取任何措施What-if分析報告•製程描述及分析範圍•分析方法簡述•改善建議彙整表•小組成員名單•分析紀錄表磷酸氫二銨(DAP)製程反應如果磷酸進料錯誤結果會怎麼樣？如果磷酸濃度太低結果會怎麼樣？如果磷酸被污結果會怎麼樣？如果閥B（磷酸進料閥）被關閉或阻塞結果會怎麼樣？如果進入反應器之氨水比例太高結果會怎麼樣？如果反應器之攪拌器停止運轉結果會怎麼樣？如果閥C（DAP產品出料閥）被關閉或阻塞結果會怎麼樣？‥‥DAP製程之What-if問題如果….結果….？後果／危害防護措施建議磷酸進料錯誤污染物與磷酸或氨水反應之潛在危害‧可靠的供應商‧正確的物料處理步驟確保合適的物料處理及接收程序與標示確認廠認各化學物質之相容性磷酸濃度太低未反應之氨流至DAP儲槽，並排放至作業區中，嚴重時人員會有吸入危害‧可靠的供應商‧正確的物料處理步驟確保合適的物料處理及接收程序與標示閥B關閉或阻塞未反應之氨流至DAP儲槽，並排放至作業區中，嚴重時人員會有吸入危害‧定期維修保養‧氨偵測及警報器‧磷酸管線上有流量指示計在閥B出口安裝低流量警報器及停機聯鎖系統氨水供應比例太高未反應之氨流至DAP儲槽，並排放至作業區中，嚴重時人員會有吸入危害‧在氨水管線上有流量指示計‧氨偵測及警報器在閥A出口安裝高流量警報器及停機聯鎖系統DAP製程之What-if分析紀錄表實例演練來自鼓風機(F-3001A/B)的適量燃燒空氣與硫氨蒸餾塔的酸氣(Acidgas)在裂解爐(F-3002A/B)進行燃燒反應。此燃燒程序被控制在約可消耗掉1/3左右的硫化氫進料量。同樣的，酸氣中的部分氫化氰(HCN)、氨氣(NH3)或碳氫化合物(CnHm)亦被燃燒。此燃燒空氣會在裂解爐觸媒區前的燃燒室，依照製程氣體(酸氣)的溫度進行等比例且適當的進行供應。此最適當的溫度範圍約在1,100±50℃之間，且不應該超過1,200℃，以避免對裂解爐的觸媒造成破壞(觸媒中的鎳成分之蒸發溫度為1,350℃)。當溫度被控制在1,100±50℃範圍時，酸氣中殘餘的氨(NH3)會在裂解爐觸媒床被分解。同樣的，氫化氰(HCN)及碳氫化合物會依照下列的反應進行：2NH3→N2+3H2(1)2HCN+2H2O→2CO+N2+3H2(2)2CnHm+2nH2O→2nCO+(m+2n)H2(3)反應中所需的熱能用來燃燒約1/3的硫化氫含量：2H2S+3O2→2SO2+2H2O(4)最後，二氧化硫(SO2)於反應器中與剩下的硫化物形成硫磺：4H2S+2SO2→3S2+4H2O(5)硫磺的反應是發生在裂解爐(F-3002A/B)以及內含觸媒的反應器(R-3001A/B)。硫磺存在的形態(S2、S6或S8)則取決於溫度的高低。而為提升硫磺的轉化率，製程氣體必須在分離程序時盡可能的進行冷卻，形成的硫磺會被冷凝，並在製程氣體中被分離出來。兩座裂解爐(F-3002A/B)的任一座將維持在僅燃燒焦爐氣(COG)而不工作的狀態。焦爐氣(COG)的燃燒量需要藉由蒸汽的抑制來調節火焰溫度，使其維持在1,075±75℃，當裂解爐處理的酸氣失效而無法供應時，第二座裂解爐可以在最短的時間接管並供應酸氣。來自硫氨蒸餾塔的酸氣（主成分21%CO2、23%NH3、23%H2S、4%HCN及0.