Szukasz ochron indywidualnych? Może odpowiednich szkoleń? Zobacz co proponujemy w Katalogu BHP!

Toggle Bar

Drobna naprawa – poważne ryzyko

Typography

Urządzenia techniczne mają to do siebie, że czasem nawet pozornie błaha ich naprawa, polegająca na wymianie części, może spowodować zagrożenia dla ludzkiego zdrowia, a nawet życia. Przekonali się o tym lekarze i pacjenci jednego ze szpitali, kiedy po wymianie zaworu w węźle ciepłowniczym, nastąpiło jego uszkodzenie i trzeba było ewakuować chorych w czasie siarczystego mrozu.

Andrzej Kozak

Niestety zbyt często zapomina się o bezpieczeństwie, o tym, aby ponownie przeprowadzić stosowne analizy nawet w przypadku niewielkiej modernizacji. Nierzadko kierownictwo firmy uznaje je za zbędne.

W pogoni za zwiększeniem wydajności istniejących instalacji przedsiębiorcy starają się znaleźć i zlikwidować ich „wąskie gardła”. Istnieją nawet specjalne techniki takiego wyszukiwania, kilka specjalistycznych programów komputerowych, jak i wyspecjalizowane firmy świadczące usługi w tej dziedzinie. Niestety nie zawsze osiąga się w ten sposób zyski. Brak analizy ryzyka związanego z ingerencją w urządzenie techniczne stanowiące element instalacji procesowej może spowodować poważne, nieoczekiwane konsekwencje. W celu zagwarantowania bezpiecznej pracy instalacji trzeba po każdej naprawie przeprowadzić analizę bezpieczeństwa procesowego.

Na poniższych dwóch przykładach pokazano, jakie mogą być skutki zaniechania takiej analizy.

Lekcja historii 1

Przy wymianie różnego rodzaju elementów zaporowych czy zaworów powinno się przeprowadzić ponownie obliczenia i analizę bezpieczeństwa procesowego. Szczególną uwagę powinno się zwrócić na to, czy przeprowadzona naprawa lub modernizacja nie powoduje powstania zjawiska kawitacji, czyli lokalnego odparowania cieczy, które chwilę później ulega skropleniu. Kawitacja jest bardzo groźnym zjawiskiem. Potrafi w ciągu kilku godzin zniszczyć zawór lub inne elementy instalacji, które w tym momencie przestają spełniać swoją funkcję. Zniszczony przez kawitację zawór może uniemożliwić zamknięcie przepływu lub w ogóle grozi utratą integralności mechanicznej (fot. 1 i fot. 2).

bhp-1 bhp-2

Na fot. 1 i fot. 2 widać przekroje dwóch rożnych typów zaworów (klapa i zawór grzybkowy) zniszczonych przez kawitację w ciągu kilku dni. W przypadku fot. 1 była to instalacja w jednym z większych szpitali. Zmianę zaworu uznano za niewymagającą ponownego przeprowadzania analizy bezpieczeństwa procesowego ani nawet ponownych obliczeń zaworu.

Tymczasem była to tylko pozornie prosta wymiana zaworów regulacyjnych do ciepłej wody. Nie przeliczono ponownie wszystkich parametrów pracy nowego zaworu. Okazało się jednak, że drobne z pozoru różnice spowodowały uszkodzenia kawitacyjne korpusu. Z przeprowadzonych później obliczeń symulacyjnych wynika, że powstały warunki porównywalne z punktowym działaniem temperatury około 5 tys. °C. W takich warunkach metal z korpusu zaworu po prostu odparowywał.

Nieszczęśliwym zbiegiem okoliczności był to jeden z głównych zaworów w jednym z większych szpitali w Polsce. Uszkodzenie nastąpiło w ciągu trzech dni od zabudowania nowego zaworu. W czasie silnych mrozów musiała nastąpić ewakuacja szpitala. Możemy sobie wyobrazić koszty takiej operacji.

Urządzenia techniczne mają to do siebie, że czasem nawet pozornie błaha ich naprawa, polegająca na wymianie części, może spowodować zagrożenia dla ludzkiego zdrowia, a nawet życia. Przekonali się o tym lekarze i pacjenci jednego ze szpitali, kiedy po wymianie zaworu w węźle ciepłowniczym, nastąpiło jego uszkodzenie i trzeba było ewakuować chorych w czasie siarczystego mrozu.

Andrzej Kozak

Niestety zbyt często zapomina się o bezpieczeństwie, o tym, aby ponownie przeprowadzić stosowne analizy nawet w przypadku niewielkiej modernizacji. Nierzadko kierownictwo firmy uznaje je za zbędne.

W pogoni za zwiększeniem wydajności istniejących instalacji przedsiębiorcy starają się znaleźć i zlikwidować ich „wąskie gardła”. Istnieją nawet specjalne techniki takiego wyszukiwania, kilka specjalistycznych programów komputerowych, jak i wyspecjalizowane firmy świadczące usługi w tej dziedzinie. Niestety nie zawsze osiąga się w ten sposób zyski. Brak analizy ryzyka związanego z ingerencją w urządzenie techniczne stanowiące element instalacji procesowej może spowodować poważne, nieoczekiwane konsekwencje. W celu zagwarantowania bezpiecznej pracy instalacji trzeba po każdej naprawie przeprowadzić analizę bezpieczeństwa procesowego.

Na poniższych dwóch przykładach pokazano, jakie mogą być skutki zaniechania takiej analizy.

Lekcja historii 1

Przy wymianie różnego rodzaju elementów zaporowych czy zaworów powinno się przeprowadzić ponownie obliczenia i analizę bezpieczeństwa procesowego. Szczególną uwagę powinno się zwrócić na to, czy przeprowadzona naprawa lub modernizacja nie powoduje powstania zjawiska kawitacji, czyli lokalnego odparowania cieczy, które chwilę później ulega skropleniu. Kawitacja jest bardzo groźnym zjawiskiem. Potrafi w ciągu kilku godzin zniszczyć zawór lub inne elementy instalacji, które w tym momencie przestają spełniać swoją funkcję. Zniszczony przez kawitację zawór może uniemożliwić zamknięcie przepływu lub w ogóle grozi utratą integralności mechanicznej (fot. 1 i fot. 2).

bhp-1 bhp-2

Na fot. 1 i fot. 2 widać przekroje dwóch rożnych typów zaworów (klapa i zawór grzybkowy) zniszczonych przez kawitację w ciągu kilku dni. W przypadku fot. 1 była to instalacja w jednym z większych szpitali. Zmianę zaworu uznano za niewymagającą ponownego przeprowadzania analizy bezpieczeństwa procesowego ani nawet ponownych obliczeń zaworu.

Tymczasem była to tylko pozornie prosta wymiana zaworów regulacyjnych do ciepłej wody. Nie przeliczono ponownie wszystkich parametrów pracy nowego zaworu. Okazało się jednak, że drobne z pozoru różnice spowodowały uszkodzenia kawitacyjne korpusu. Z przeprowadzonych później obliczeń symulacyjnych wynika, że powstały warunki porównywalne z punktowym działaniem temperatury około 5 tys. °C. W takich warunkach metal z korpusu zaworu po prostu odparowywał.

Nieszczęśliwym zbiegiem okoliczności był to jeden z głównych zaworów w jednym z większych szpitali w Polsce. Uszkodzenie nastąpiło w ciągu trzech dni od zabudowania nowego zaworu. W czasie silnych mrozów musiała nastąpić ewakuacja szpitala. Możemy sobie wyobrazić koszty takiej operacji.

Lekcja historii 2

Lekcja historii 2

W drugim przypadku w jednym z zakładów przeprowadzono – znów: pozornie mało istotną modernizację węzła do produkcji składnika „C”, składającego się z reaktora wyłożonego specjalną masą odporną na kwas solny, który jest produktem ubocznym reakcji zachodzącej w reaktorze. Składnik „A” bardzo palny i składnik „B” silnie trujący dawały po doprowadzeniu ich do reaktora składnik „C”, niepalny i nietrujący oraz wywołujący silną korozję kwas solny jako produkt uboczny.
Strumienie „A” i „B” były podawane wspólnie poprzez pompę tłokową. Ten właśnie węzeł uznano za tzw. wąskie gardło, trudne w utrzymaniu. Postanowiono dokonać drobnej modernizacji i wymienić tę pompę na nowocześniejszą pompę wirową. Nie przeprowadzono analizy bezpieczeństwa procesowego i nie przewidziano, co się może stać.
Tymczasem dodatkowa energia turbulencji pochodząca od wirnika nowej pompy, który bardzo intensywnie mieszał składniki „A” i „B”, spowodowała przed reaktorem wstępny zapłon dość wolnej reakcji.

Należy podkreślić, że składniki „A” i „B” nie miały właściwości korodujących, w związku z czym do budowy pompy i instalacji doprowadzającej oba składniki użyto zwykłej stali węglowej. Powłoką antykorozyjną był wyłożony tylko reaktor. Zapłon reakcyjny spowodował wydzielanie się kwasu solnego już przed reaktorem i silną korozję rurociągu. W pewnym momencie nastąpiło rozerwanie rurociągu (fot. 3) i oba składniki – palny i trujący wydostały się na zewnątrz. Spowodowało to bezpośrednie poważne zagrożenie dla zdrowia i życia pracowników będących w pobliżu. Kilka osób zostało hospitalizowanych.

bhp-3

W ten sposób wymiana pompy, wydawałoby się zmiana nieistotna dla bezpieczeństwa instalacji, a bardzo korzystna z punktu widzenia jej wydajności, skończyła się na kilkutygodniowym przestoju i obowiązkowych wyjaśnieniach w państwowych organach kontrolnych. Straty też zapewne policzono.

Przyczyną zdarzenia był minimalny, dodatkowy wkład energetyczny na szybsze, intensywne mieszanie reagentów, jaką wniósł obracający się wirnik. Wystarczyło energii, żeby wstępna reakcja pomiędzy składnikami „A” i „B”, choć jeszcze z niewielką wydajnością, zaczęła biec już przed reaktorem. Nowa pompa była po prostu inna pod względem hydrauliki i nie wzięto tego pod uwagę. Nikt nie przeprowadził ponownej analizy układu pod względem bezpieczeństwa. Gdyby to zrobiono, nie byłoby strat i zagrożenia dla ludzi.

Powyższe przykłady wyraźnie pokazują, że instalacje procesowe wykazują dużą „wrażliwość” na każdą ingerencję. Dlatego przed każdą zmianą i modernizacją należy wykonać odpowiednie obliczenia i analizę przebiegu procesu. Przy każdym takim działaniu trzeba też pamiętać o tym, że współcześnie konstruuje się instalacje bardzo dokładnie, bez specjalnych marginesów bezpieczeństwa, a więc w sposób oszczędzający używane materiały. Im bardziej precyzyjnie robi się projekt jakiejś instalacji, to później nawet najdrobniejsza zmiana wymaga ponownej analizy bezpieczeństwa.

Zawory regulacyjne w dzisiejszych instalacjach ciepłowniczych również nie mają zbyt szerokiego marginesu bezpieczeństwa. Na dodatek zwiększa się przepływy, podnosi się wydajność pomp, rozbudowuje się budynki nierzadko bez zmiany ukrytej infrastruktury. Na domiar złego nie wykonuje się analizy ryzyka po naprawach i modernizacjach.

Wydział Bezpieczeństwa Funkcjonalnego i Procesowego UDT specjalizuje się w wykonywaniu takich analiz. Nasi eksperci przy wykonywaniu analizy zwanej w skrócie HAZOP wychwyciliby opisane w powyższych przykładach zagrożenie. Przytoczone przykłady pokazują, że po każdej, nawet z pozoru nieistotnej ingerencji w układ procesowy powinno się przeprowadzić ponowną analizę bezpieczeństwa. Każda wymiana elementu układu powinna mieć wykonaną choćby najprostszą analizę ryzyka, ponieważ każda z nich może mieć nieobliczalne następstwa. Starsi, bardziej doświadczeni pracownicy zakładu, potrafią zazwyczaj zwrócić uwagę na skutki niepozornej na pierwszy rzut oka wymiany i warto z ich wiedzy korzystać.

Ponowna analiza ryzyka po wymianie nawet drobnego elementu układu ma znaczenie dla ochrony zdrowia i życia pracowników, mienia zakładu, a także dla ubezpieczyciela.


Andrzej Kozak
kierownik Wydziału Bezpieczeństwa Procesowego i Funkcjonalnego
Zespół Koordynacji Inspekcji Urząd Dozoru Technicznego

okladka

Artykuł został opublikowany w miesięczniku Praca i Zdrowie 12/2013

W tym wydaniu m.in.:

- Temat numeru: Nadzór rynku
- Bezpieczeństwo pracy i ochrona zdrowia podczas wykonywania robót rozbiórkowych
- Ocena ryzyka zawodowego na stanowisku operatora samojezdnych maszyn rolniczych i leśnych
- Dodatkowy urlop wypoczynkowy pracownika niepełnosprawnego
- Pracownik też człowiek

Zobacz pełny spis treści