Identifikace zdrojů rizik cementační pece



Podobné dokumenty
Rizika v průmyslovém prostředí

Řízení rizik. Technologická rizika, základní metody jejich odhadu a opatření k jejich prevenci a minimalizaci

RiJ ŘÍZENÍ JAKOSTI L 4 4-1

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

2012 STÁTNÍ ÚSTAV PRO KONTROLU LÉČIV

Nebezpečné látky a směsi

Řízení rizik v SŽDC, s.o. a posuzování bezpečnosti podle NK ES č. 352/2009

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Procesy a management rizik ve zdravotnické laboratoři. Roubalová Lucie

246/2001 Sb. VYHLÁŠKA Ministerstva vnitra ze dne 29. června 2001 o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru

FMEA - konstrukční. Zpracoval: doc. Dr. Ing. Ivan Mašín

Průběh a důsledky havarijního úniku CNG z osobních automobilů

Nebezpečné látky a směsi

Certifikovaná metodika posouzení rizik

Oblast cementačních teplot

REGISTR RIZIK REGISTR RIZIK - STAVBA BOURACÍ PRÁCE. společnost: Zpracoval: Podpis: Datum: Schválil: Podpis: Datum:

Vybrané technologie povrchového zpracování. Vakuové tepelné zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek 2006

VÝBUŠNÁ PROSTŘEDÍ. Ing. Eva Navrátilová

PROCES ZAJIŠTĚNÍ FUNKČNÍ BEZPEČNOSTI STROJE

Identifikace a hodnocení rizik

DOKUMENTACE O OCHRANĚ PŘED VÝBUCHEM podle platných právních a ostatních předpisů ČR

Studijní materiály. Bezpečnost chemických výrob N Úvod. Úvod. Úloha bezpečnosti v chemickém průmyslu

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA. Srpen Zásady pro bezpečnou práci v chemických laboratořích ČSN Safety code for working in chemical laboratories

Odborná skupina pro spolehlivost. Použití ordinálních a semikvantitativních postupů ve spolehlivosti. Jaroslav Zajíček

Bezpečnost chemických výrob N Petr Zámostný místnost: A-72a tel.:

Řízení rizik ÚLD FNKV. Škrla, Škrlová, Řízení rizik ve zdravotnických zařízeních, 2008

Vakuové tepelné zpracování

Kritéria přijatelnosti rizik závažné havárie - diskuze možných přístupů

Řízení rizik. Ing. Petra Plevová.

Projekt Pospolu. Poruchy elektronických zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Ulrych.

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: LUBOŠ EHLICH Název materiálu:

POUŽITÍ METODY ANALÝZY RIZIKA KE STANOVENÍ PŘIČINY VZNIKU POŽÁRŮ

Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB TUO

Seřizování, obsluha a údržba strojů, zařízení, nářadí a pomůcek pro tepelné a chemicko-tepelné zpracování kovů 3

Procesy a management rizik ve zdravotnické laboratoři. Ing. Alena Fischerová Systémy jakosti s.r.o

Strojírenský zkušební ústav, s.p.

Místní provozní bezpečnostní předpis (MPBP)

Bezpečnostní inženýrství - HAZOP, FTA, FMEA - M. Jahoda

Posouzení rizik podle nového zákona o prevenci závažných havárií

CW01 - Teorie měření a regulace

1 Management rizik. Metoda FMEA

TVIP 2015, , HUSTOPEČE - HOTEL CENTRO. Luboš Kotek

Kovárenský technik technolog tepelného zpracování kovů. Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21)

Uplatnění poznatků ergonomie v prevenci pracovních rizik

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

Obsah. iii 1. ÚVOD 1 2. POJETÍ RIZIKA A NEJISTOTY A ZDROJE A TYPY RIZIKA 5

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

Okruhy ke státní závěrečné zkoušce navazujícího magisterského studia oboru Bezpečnostní inženýrství

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

HODNOCENÍ A PREVENCE RIZIK

OHŘÍVACÍ PECE. Základní části: Rozdělení: druh otopu výše teploty atmosféra pohyb vsázky technologický postup

ORGANIZAČNÍ SMĚRNICE. Analýza rizik. Příloha č 4 Směrnice k analýze rizik. Název:

Přednáška Principy kvantifikace integrity bezpečnosti železničních zabezpečovacích systémů Autor: Ing. Petr Hloušek, Ph.D

Bezpečnost na míru - nakládání s chemickými látkami a chemickými směsmi Ing. Jiří Vala, Ph.D.

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

A TESTY pro písemnou část zkoušky z obecných předpisů. (označené otázky nejsou uplatňovány v testech pro rozsah E4 na nářadí a spotřebiče)

Vliv faktorů pracovního prostředí na pracovníky na velínu. Luboš Kotek, Petr Trávníček, František Babinec, Petr Junga, Leisan Mukhametzianova

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

Zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v prostředí s nebezpečím výbuchu

ve smyslu zákonů 352 a 353/99Sb a následných vyhlášek MŽP ČR zejména č. 8/2000Sb.

Řízení rizik. Ing. Petra Plevová.

ANALÝZA RIZIK TECHNICKÝCH ZAŘÍZENÍCH

Řízení rizik v rámci životního cyklu objektu

Bezpečnost chemických výrob

Základní odborná příprava členů jednotek sborů dobrovolných hasičů

Provádění preventivních opatření

BEZPEČNOSTNÍ POSOUZENÍ OBJEKTU Z HLEDISKA NÁVRHU POPLACHOVÝCH SYSTÉMŮ SECURITY ASSESSMENT OF THE OBJECT IN TERMS OF ALARM SYSTEMS DESIGN

Management rizika Bc. Ing. Karina Mužáková, Ph.D. BIVŠ,

Aktualizace - Směrnice tajemnice Městského úřadu Frýdlant nad Ostravicí č. 4/2011

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

Bezpečnost chemických výrob N Petr Zámostný místnost: A-72a tel.:

Protiexplozní membrány


Analysis techniques for system reliability - Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA)

Problematika spolehlivosti lidského činitele

Procop návod. Práce s programem Procop: Výběr tisku rizika R1 až R4 + ocenění. /obr1/ Obr1

VYHLEDÁVÁNÍ, POSUZOVÁNÍ A HODNOCENÍ RIZIK

Bezpečnostní předpisy pro obsluhu a práci na elektrických zařízeních... 4

Strategie komunitně vedeného místního rozvoje MAS Luhačovské Zálesí pro období

ORGANIZAČNÍ ŘÁD ŠKOLY SMĚRNICE K ZAJIŠTĚNÍ BEZPEČNOSTI A OCHRANY ZDRAVÍ PŘI PRÁCI


POROVNÁNÍ METOD ANALÝZY RIZIK ZÁVAŽNÝCH HAVÁRIÍ COMPARISON OF METHODS FOR RISK ANALYSIS OF MAJOR ACCIDENTS

Odbor kvality, spolehlivosti a bezpečnosti. Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky FSI VUT v Brně. nabízí

Detektory úniku plynu

Řízení prací při zneškodňování havárií přísluší vodoprávnímu úřadu!!!

PROBLEMATIKA ZAJIŠŤOVÁNÍ FYZICKÉ BEZPEČNOSTI NEMOCNIC, SOUČÁST PREVENCE KRIMINALITY VE MĚSTĚ A KRAJI

Studijní text. Téma 7: METODY HODNOCENÍ V RÁMCI AKVIZIČNÍHO PROCESU. Název předmětu: INVESTICE A AKVIZICE. Zpracoval: Ing. Pavel Vyleťal, Ph.D.

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21)

1. Úvod ROZVODY ELEKTRICKÉ ENERGIE V PROSTORÁCH S NEBEZPEČÍM VÝBUCHU. 2. Vlastnosti hořlavých látek ve vztahu k výbuchu

TĚSNOST CHLADICÍCH OKRUHŮ A MANIPULACE S CHLADIVEM

Dow s Fire and Explosion Index

92. Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů (druhé - aktualizované vydání) (rok vydání 2013) 299,00 Kč

ELOSYS Elektrická bezpečnost elektrických vozidel a nabíjecích stanic dle ČSN EN Ing. Roman Smékal

Bezpečnost chemických výrob N111001

VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH IDENTIFIKACE NEBEZPEČÍ, ŘÍZENÍ RIZIK

Prezentace je duševním majetkem ABŠ a není dovoleno ji bez povolení ABŠ dále kopírovat a šířit.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

CHEMICKO-TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ OCELÍ

NÁVOD K POUŽITÍ 1) Výrobek: POJISTNÝ VENTIL PRO TOPENÍ 2) Typ: IVAR.PV ) Instalace: 4) Funkční popis:

Transkript:

Identifikace zdrojů rizik cementační pece Leisan Mukhametzianova, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Technická 2896/2, 616 69 Brno, y150051@stud.fme.vutbr.cz, Ing. Luboš Kotek, PhD., Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Technická 2896/2, 616 69 Brno, kotek.l@fme.vutbr.cz Souhrn TVIP 2015, 18. 20. 3. 2015, HUSTOPEČE - HOTEL CENTRO Z hlediska bezpečnosti jsou cementační pece zdrojem rizika; využívají se v nich nebezpečné látky (cementační kapaliny a plyny, inertní plyny, topné plyny, hořlavé kalící oleje) za vysokých teplot. Případná porucha nebo chyba operátora může způsobit jak poškození zdraví zaměstnance, tak i závažnější důsledky požár, výbuch, zadušení. Proto je důležité zvážit možné scénáře nehod, určit jejich příčiny, následky, navrhnout postup kroků v případě vzniku nebezpečné události a doporučit nápravná opatření technická a organizační. Tento článek se zabývá riziky provozu cementační pece. Klíčová slova: analýza rizik, identifikace zdrojů rizik, cementační pec Úvod Automatizace strojírenských procesů vytváří tlak na využívání nových konstrukcí elektrotepelných zařízení, jako jsou, například, průmyslové pece. Pro zvýšení tvrdosti povrchu materiálu a jeho houževnatosti uvnitř materiálu slouží proces cementace. Při cementaci se difúzně přidává uhlík do povrchu oceli prostřednictvím ohřevu materiálu nad transformační teplotu v kontrolované nauhličující atmosféře. Jako zdroj uhlíku může být v peci použit cementační prášek anebo rozpustné uhlovodíky: propan, butan, acetylen. Jelikož jsou tyto plyny výbušné, je potřeba zabránit jejich reakce s kyslíkem. Za tímto účelem se používají inertní plyny, například, dusík. Zvýšení tvrdosti oceli také přispívá kalení. Pro kalení se používají: voda, olej, roztavené solné a kovové lázně, vzduch. Z hlediska bezpečnosti jsou cementační pece zdrojem rizika; využívají se v nich nebezpečné látky (cementační kapaliny a plyny, inertní plyny, topné plyny, hořlavé kalící oleje) za vysokých teplot. Případná porucha nebo chyba operátora může způsobit jak poškození zdraví zaměstnance, tak i závažnější důsledky požár, výbuch, zadušení. V několika místech v České republice došlo k požáru v kalírnách z různých důvodu, od technologických závad na kalící peci po organizační chyby a chyby obsluhy [1],[2],[3],[4]. Rozsah následků se pohyboval v rozmezi čtyř dvaceti milionů korun, v některých případech došlo k zranení osob. Jak popisuje článek [2], oblsuha si částo neuvědomuje o jaké riziko jde. Nedodržování bezpečnostních zásad, chyba obsluhy (opomenutí kontroly dávkování dusíku), nevhodné pracovní podmínky a organizační faktory (obsluha nevěděla o existujícím nebezpečí a nebyla proškolena) přivedli ke vznícení několika tisíc litrů kalícího oleje a rozsáhlému požáru. Kalící olej obsahoval vodu, v předkomoře se nacházel kyslík, který pec nasávala v důsledku hoření do sebe. Bezpečnostní proplach inertním plynem se v té době nepoužival, stejně jak kontrolní odběr a analýza na přítomnost vody v oleji. Podmínky konstrukčního zabezpečení pri projektování tepelných zařízení upravuje legislativa ČR formou vyhlášky č. 48/1982 Sb. Českého úřadu bezpečnosti práce [5] která stanovuje základní požadavky k zajištění bezpečnosti práce a technických zařízení. Předejít nebezpečným událostem anebo omezit rozsah jejich následků lze pomocí analýzy rizik: zvážení možných scénářů nehod, určení jejich příčin a následků, návrhu postupu kroků v případě vzniku nebezpečné události a doporučení nápravných opatření. Předmětem tohoto článku bude cementační pec, kde se jako zdroj uhlíku používá propan a metanol jako součást

cementační atmosféry dusík, pro kalení se používá olej. Budou identifikovány zdroje rizik, spojených s provozem cementační pece. Metody identifikace zdrojů rizik Identifikace zdrojů rizik je nedílnou součásti analýzy rizik a podkladem pro další identifikaci scénářů možných nehod. Základními metodami pro identifikaci zdrojů rizik jsou: Bezpečnostní prohlídka; Kontrolní seznam (Checklist); Metoda What-if (Co se stane, když...); Metoda FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) a FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis); Metoda HAZOP (Hazard and operability study); Při bezpečnostní prohlídce zkušené pracovníci určují možná nebezpečí u stávajícího, případně i nového (podle údajů technické dokumentace) zařízení [6]. Metoda kontrolního seznamu využívá soubor určitých otázek, na které je možná odpověď ANO nebo NE. Kontrolní seznamy lze použit pro ověření souladu stavu zařízení/provozu s předpisy a normami. Nevýhodou však je, že nedokáže identifikovat nebezpečí, která nejsou uvedená v kontrolním seznamu [7]. Další metodou pro identifikace nebezpečí slouží metoda What-if, kdy tým zkušených a seznámených s provozem odborníků kladou otázku Co se stane, když?. Výhodou metody je nižší časová náročnost, avšak je to spojeno s použitím intuitivního a nesystematického postupu. Pro zdárný výsledek metodou What-if je potřeba znalost procesu, kvalitní realizační tým, brainstorming a tvořivá atmosféra. Jednou ze systematických metod je metoda FMEA a její modifikace pro kvantitativní analýzu - FMECA. Pomocí jednoduché tabulky členy týmu zjišťují možné příčiny nehod a jejich následky na systém nebo podnik. Pomocí metody FMECA lze kvantifikovat výsledky, získané metodou FMEA. Za tímto účelem se používá tzv. koeficient RPN (Risk Priority Number). Obecný vztah tykající se ukazatele potenciálního rizika R v analýze FMECA se v některých typech analýzy vyjadřuje takto: Kde R = S x P, (1) S - bezrozměrné číslo, které klasifikuje závažnost následků; P - bezrozměrné číslo, které vyznačuje pravděpodobnost výskytu nehody. V některých aplikacích analýzy FMECA se dodatečně rozlišuje úroveň detekce příčiny nehody na úrovni systému. V těchto aplikacích se používá další kategorie pro detekci poruchy D (což je rovněž bezrozměrné číslo) pro vytvoření čísla priority rizika RPN: kde TVIP 2015, 18. 20. 3. 2015, HUSTOPEČE - HOTEL CENTRO RPN=SxOxD, (2) O - tato veličina může být definována jako číslo třídy (klasifikační číslo) pravděpodobnosti výskytu nehody, D - klasifikuje detekci, tj. je to odhad naděje, že se příčina nehody zjistí a eliminuje před tím, než bude mít vlivna systém nebo zaměstnance. Toto číslo se zpravidla klasifikuje v obraceném pořadí nežčíslo závažnosti či výskytu: čím vyšší je detekční číslo, tím méně je pravděpodobně, že dojde k detekci. Nižší pravděpodobnost detekce v důsledku toho vede k vyššímu číslu RPN a vyšší prioritě řešenídaného scénáře.[8]

Další systematickou metodou je HAZOP, kdy pomocí klíčových slov a jednotlivých parametrů sytému, tým odborníků zjišťuje možné scénáře, příčiny a následky. Dále tým navrhuje postup kroků, který je potřeba udělat v případě nebezpečné události a možné opatření, která by vzniku této události zabránila. Seznam klíčových slov, jejich význam a příklad jejich použití pro cementační pec je uveden v tabulce 1 [9]. Tabulka 1 příklad tabulky pro metodu HAZOP Klíčové slovo Logický význam slova Příklad použití Není Negace významu původní funkce Není chlazení Větší Kvantitativní nárůst Větší průtok Menší Kvantitativní pokles Menší průtok A také, a rovněž Kvalitativní nárůst Průnik vody do reaktoru Částečně Kvalitativní pokles Částečný průtok Reverze Opak funkce Reverzní tok media Jiný Náhrada Přítomnost jiných látek Identifikace zdrojů rizik cementační pece Jak bylo zmíněno ve článku [10], průmyslové pece (zejména cementační), představují zdroj rizika jak pro obsluhu, tak pro celý podnik. U cementačních pecí vzniká nebezpečí požáru a exploze, v případě použití kalícího oleje také existuje riziko požáru. Použití inertního plynu dusíku také představuje zdroj rizika pro obsluhu a další zaměstnance. Vzhledem k použití vysokých teplot u všech pecí vzniká nebezpečí popálení. Pro identifikace zdrojů rizik byla zvolena metoda HAZOP, vzhledem k jejímu systematickému přístupu a důslednosti. Příklad záhlaví tabulky pro HAZOP je uveden v tabulce 2. Klíčové slovo Tabulka 2 záhlaví tabulky pro implementace metody HAZOP Parametr Odchylka Možné příčiny Následky Bezpečnostní funkce Akce, opatření Před použitím metody je potřeba, aby zařízení bylo rozděleno na několik prvků za účelem podrobné analýzy každého prvku systému. Cementační pec obsahuje následující součásti: - plášť; - předkomora, která obsahuje kalicí lázeň; - ocelová žáruvzdorná retorta, kde probíhá proces cementace; - elektro-prostor pece (kabele, ventilátor chlazení pece); - hořák, který spaluje přebytečný plyn z pece; - rozváděč médií(propan, metanol, dusík, vzduch). Pomocí klíčových slov a parametrů každého prvku pece lze vytvořit odchylky pro každý parametr. V tabulce 3 je uveden příklad odchylek pro retortu, předkomoru a kalicí lázeň.

Tabulka 3 odchylky parametrů prvků cementační pece Ocelová žáruvzdorná retorta Předkomora Kalicí olejová lázeň - nižší teplota v retortě; - vyšší teplota v retortě; - není dusík v retortě, a také je cementační atmosféra; - nižší koncentrace dusíku v retortě; - vyšší koncentrace dusíku v retortě; - cementační atmosféra není v retortě; - nižší koncentrace cementační atmosféry v retortě; - vyšší koncentrace cementační atmosféry v retortě; - nižší tlak v retortě; - vyšší tlak v retortě; - dveře retorty jsou zavřené, ale měly by být otevřené. - vyšší teplota v předkomoře; - vyšší koncentrace cementační atmosféry v předkomoře; - nižší tlak v předkomoře; - vyšší tlak v předkomoře; - dveře předkomory jsou zavřené, ale měly by být otevřené. - vyšší koncentrace kyslíku v olejových párách, a také je zdroj iniciace; - vyšší teplota oleje; - vyšší hladina oleje v nádrži; - nižší hladina oleje v nádrži; - a také je jiná látka v olejové lázni (voda); - a také je degradace oleje. Dalším krokem je zjištění příčin dané odchylky a následků. Během analýzy byly zjištěny následující příčiny a následky odchylek parametrů: 1. Následky: - výbuch; - popálení obsluhy; - opaření obsluhy; - udušení obsluhy; - požár v předkomoře; - zhoršení kvality nauhličování a kalení; - destrukce zařízení; - prostoj výroby, ekonomické ztráty. 2. Příčiny: - chyba obsluhy; - výrobní vada; - porucha jakéhokoliv prvku zařízení (řídicí systém, čidlo, ventil atd.); - chemická reakce; - vnější vlivy (výpadek elektrické energie). Výbuch může být zapříčiněn výrobní vadou (netěsnost), poruchou prvku zařízení (přetlakového ventilu, hořáku, řídicího systému, ventilu na dusík), chybou obsluhy (zapomenutí na kontrolu množství dusíku a propanu pro hořák), chemickou reakci propanu a kyslíku a také vnějším vlivem, například výpadkem elektrické energie.

K popálení obsluhy může dojít z důvodu nekontrolované vysoké teploty na povrchu pláště kvůli poruše řídicího systému, čidla na teplotu. Také může dojít k opaření obsluhy v případě, kdy do olejové lázně byla namísto oleje přidána voda, která se ve velkém množství vypaří, jde o chybu obsluhy. Z bezpečnostního důvodu se v cementační peci používá inertní plyn dusík, který v určitém množství může způsobit udušení. Únik dusíku do vnejší atmosféry může nastat v případě poruchy celistvosti předkomory nebo retorty, a to buď z důvodu výrobní vady, anebo porušení integrity vzniklé během provozu. K zvýšení tvrdosti materiálu také přispívá kalení. V tomto příkladu, pro kalení se používá olej. Nevýhodou používání oleje je jeho hořlavost. Také je třeba zmínit fakt, že degradace oleje způsobuje snížení teploty vzplanutí, co může způsobit požár. To je důvod, proč je včasná výměna oleje v kalicí lázni důležitá. Další zmínkou je množství oleje v nádrži, který doplňuje obsluha ručně. Z důvodu chyby obsluhy může být hladina oleje vyšší, olej může vystříknout na horké části pece a vznítit se. Proto lidská chyba v tomto případě hraje velkou roli. Kromě ohrožení zdraví a života obsluhy a zaměstnanců přítomných v hale, může jakákoliv porucha ovlivnit i kvalitu nauhličování anebo kalení materiálu. Možnými příčinami jsou: - chyba obsluhy (opomenutí kontroly dostatečného množství kalicího oleje, přidání vody namísto oleje do nádrže, nastavení cementačního potenciálu), - porucha řídicího systému anebo čidla (při teplotě nižší než 750 C, plyn vstupující do retorty se nerozloží na potřebný pro cementace uhlík a vodík), - zaseknutí dveří retorty (vsázka se nedostane do předkomory pro kalení), - porucha kyslíkové sondy, která řídí složení cementační atmosféry. Jak je známo, prostoj výroby vede k ekonomickým ztrátám, proto je důležité dbát na funkčnost provozu. Cementační pec má podmínky zahájení procesu cementace, například, v případě nefunkčnosti hořáku se pec nezapne, cementace nebude zahájena, při teplotě nižší, než 750 C, řídicí sytém nedovolí vstup plynů. Určitým způsobem může k nefunkčnosti hořáku přispět i obsluha tím, že nezkontroluje množství propanu v zásobníku anebo neotevře kulový ventil. Za další následek může být destrukce zařízení. Například, jestli čidlo bude posílat špatný signál o teplotě, dojde k nekontrolovanému zahřátí pece a k následující destrukci retorty. Pokud dojde k navýšení teploty v elektro-prostoru pecí (např., kvůli poruše ventilátoru), může dojít k poškození kabelu, dávkovače, relé atd.. Znázornění příčin a následků je uvedeno v tabulce 4. Tabulka 4 příčiny a následky odchylek parametrů prvků cementační pece Následky/příčiny Chyba obsluhy Výrobní vada Porucha Chemická reakce Vnější vlivy Výbuch X X X X X Popálení obsluhy X Opaření obsluhy X Udušení obsluhy X X Požár X X v předkomoře Zhoršení kvality X X nauhličování a kalení Destrukce X zařízení Prostoj výroby, ekonomické ztráty X X X

Vyhodnocení vlivu jednotlivých příčin je zobrazeno na obrázku 1. Podle principu Pareto 80% následků je způsobeno 20% příčinami. V případě cementační pece k výše uvedeným následkům přispívají: porucha jakéhokoliv prvku zařízení, chyba obsluhy a výrobní vada. Obrázek 1 vyhodnocení významnosti vlivu jednotlivých příčin Hodnocení rizika spojených s provozem cementační pece Pro kvantitativní hodnocení rizika byl použit přístup, popsaný ve článku [11]. Podle tohoto přístupu, jsou rizika R hodnoceny pomocí následujícího vzorce: R = P x S, (3) [11] kde P je pravděpodobnost výskytu a S je závažnost následků. Převod jednotlivých parametrů je uveden v tabulkách 5, 6 a 7. Tabulka 4 - pravděpodobnost výskytu [11] P Pravděpodobnost výskytu Hodnota 1 < 0.0001 Velmi nízká 2 0.001 0.0001 Nízká 3 0.01 0.001 Střední 4 0.1 0.01 Vysoká 5 > 0.1 Velmi vysoká Tabulka 5 - závažnost následků[11] S Ztráty Újma 1 < 1000 EUR Žádná zranění 2 1000-10 000 EUR Drobná zranění 3 10 000-100 000 EUR Vážná zranění 4 100 000-1 000 000 EUR 1 smrtelný úraz 5 > 1 000 000 EUR > 1 smrtelný úraz

Tabulka 6 - hodnota rizika [11] Riziko R = P x S 1-3 Nevýznamné 3-7 Málo významné 8-25 Významné Pomocí dané metodiky byly ohodnoceny rizika výbuchu, popálení, opaření a udušení obsluhy, riziko požáru v předkomoře, zhoršení kvality nauhličování a kalení, destrukce zařízení a prostoje výroby. Pravděpodobnosti jednotlivých příčin byly zjištěny pomocí příruček [12], [13] a také expertním odhadem. Pravděpodobnost chyby obsluhy byla odhadnuta na základě práce [14], kde pro výpočet pravděpodobnosti lidské chyby byla použita metodika HTA PHEA. Pravděpodobnosti také byly upraveny podle toho, jaké jsou bezpečnostní prvky v systému. Tak, například, chyba obsluhy v některých případech je jištěna řídicím systémem. Výsledky hodnocení jsou uvedeny v tabulce 8. Výbuch Tabulka 8 hodnocení rizika možných scénářů při provozu cementační pece Následek Příčina P S R Popálení obsluhy 1. Únik cementační atmosféry z důvodu: 1.1. Výrobní vady 1 4 4 1.2. Destrukce během provozu 1 4 4 1.3. Otevřené dveře (porucha ŘS) 1 4 4 1.4. Poruchy systému zapalování hořáku 1 4 4 2. Není inertizace z důvodu: 2.1. Mechanické poruchy ventilu 1 4 4 2.2. Poruchy řídicího systému 1 4 4 2.3. Chyby obsluhy 1 4 4 3. Vyšší tlak z důvodu poruchy přetlakového ventilu 1 4 4 4. Výpadek elektrické energie 1 4 4 5. Porucha řídicího systému a porušení izolace 1 2 2 6. Chyba nastavení teploty kvalifikovanou osobou a porušení izolace 1 2 2 7. Selhání teplotních čidel 1 2 2 Opaření obsluhy 8. Chyba obsluhy 2 2 4 Udušení obsluhy 9. Únik dusíku z důvodu: 9.1. Výrobní vady 1 5 5 9.2. Destrukce během provozu 1 5 5 9.3. Otevřené dveře (porucha ŘS) 1 5 5

Požár v předkomoře 10. Chyba obsluhy 3 3 9 Zhoršení kvality nauhličování a kalení Destrukce zařízení Prostoj výroby, ekonomické ztráty TVIP 2015, 18. 20. 3. 2015, HUSTOPEČE - HOTEL CENTRO 11. Porucha řídicího systému anebo čidla 1 1 1 12. Zaseknutí dveří retorty 1 1 1 13. Porucha kyslíkové sondy 1 1 1 14. Chyba obsluhy 3 1 3 15. Selhání teplotních čidel 1 1 1 16. Porucha ventilátoru 1 1 1 17. Porucha jakéhokoliv prvku pece 1 1 1 18. Chyba obsluhy 1 1 1 Pomocí tabulky 6 byla ohodnocená významnost rizika. Výsledky hodnocení jsou zobrazeny na obrázku 2. Obrázek 2 vyhodnocení rizikamožných scénářů při provozu cementační pece Jak je vidět na obrázku 2, významné riziko představuje jen jeden scénář, a to požár v předkomoře z důvodu chyby obsluhy (doplňování a kontrola hladiny oleje). To potvrzují i uvedené v úvodu článku. Vysoká hodnota pravděpodobnosti je v tomto případě způsobena tím, že v systému neexistuje žádná bezpečnostní funkce, která by té chybě mohla zabránit, nebo ji detekovat. Doporučením ke zvýšení bezpečnosti by v tomhle případě mohlo být dodržování pořádku na pracovním místě, omezení možnosti chyby, to znamená nechat v pracovním prostoru jen potřebné prostředky, které by měli být označené. Opravdu pravidelné výměny oleje by měla kontrolovat další odpovědná osoba. Velká část scénářů má málo významné riziko, avšak si také zaslouží pozornost. Hodnota rizika udušení obsluhy - 5 způsobená vysokou závažnosti následků, a to úmrtí více než 1 osoby. Předpokládá se, že zařízení obsluhuje pouze jedna osoba, ale v případě udušení dusíkem bez dodatečné instalace detektorů nebude možné odhalit únik. V tomto případě po mohou objevení postižené obsluhy, být postiženi také další pracovníci. Proto je potřeba uvážit instalaci detektoru dusíku, kyslíku, případně osobní přenosné detektory. V případě výbuchu se uvažuje se zasažením jedné osoby obsluhy, která se nachází v těsné blízkosti zařízení. V tomhle případě se doporučuje instalace detektoru propanu, zabezpečení

systému větrání a odsávání na pracovišti a kontrola plynotěsnosti pece a předkomory (1x měsíc). [15] Nevýznamné riziko má scénář popálení obsluhy a scénáře, které nemají za následek újmu na zdraví, ale pouze ekonomické ztráty. Závěr TVIP 2015, 18. 20. 3. 2015, HUSTOPEČE - HOTEL CENTRO Uvedený článek klade důraz na významnost analýzy rizik cementačních pecí z důvodu existujícího nebezpečí požáru, výbuchu, udušení a popalení. V České republice již došlo k několika nehodam v kalírnach. Ve většině prípadů šlo o požár v předkomoře s kalícím olejem. Kalící oleje jsou hořlávé, ve směsi se vzduchem se mohou vznítit. Důležitou součásti analýzy rizik je identifikace zdrojů rizik. Za tímto účelem se používají různé metody. Nejčastěj používanou je metoda HAZOP, kde pomocí klíčových slov lze najít odchylky parametrů zařízení. Pomocí dané metody byla provedena identifikace zdrojů rizik cementační pece. Možnými příčinami nehod jsou: chyba obsluhy, výrobní vada, porucha jakéhokoliv prvku zařízení, chemická reakce nebo vnější vlivy (výpadek elektrické energie, zásah blesku). Během analýzy bylo odhadnuto, že 35 % následků je zapříčiněno poruchou součásti zařízení, 29 % - chybou obsluhy. Zvlášť významný je scénář požáru v předkomoře z důvodu chyby obsluhy (doplňování a kontrola hladiny oleje). Tento scénář podrobně popisuje zdroj [2]. Predikce chyby obsluhy není jednoduchá. Pomocí technických a organizačních opatření je však možné snížit pravděpodobnost chyby. Například vykonání úkolu obsluhou může být jištěno řídicím systémem anebo kontrolou další osobou. Správné uspořádání pracovního místa také přispívá k omezení počtu chyb člověka. Hodnota rizika vzniku nehody anebo destrukce zařízení je závislá na pravděpodobnosti poruchy (chyby) a závažnosti následků. Pravděpodobnost selhání technických prvků je vždy nižší než pravděpodobnost selhání člověka, proto výsledná hodnota rizika, zapříčiněného lidskou chybou je vyšší. Identifikace všech možných zdrojů rizik je důležitým krokem pro další analýzu sytému, návrh postupu v případě nebezpečné události a preventivních opatření. Poděkování Tyto výsledky byly získány za finančního přispění VUT v Brně v rámci projektu FSI-S-14-2401 Green Production - Production machines and equipments. Literatura 1. JÍRA, Jiří. Hořely kalicí pece, škoda je za deset milionů. In: Deník.cz [online]. 2012 [cit. 2015-02-13]. Dostupné z: http://havlickobrodsky.denik.cz/pozary/horely-kalici-pece-skoda-je-za-desetmilionu-20121216.html 2. KROUPA, Vladimír. Jak umřít snadno a rychle. In: Blog.idnes.cz [online]. 2009 [cit. 2015-02- 14]. Dostupné z:http://vladimirkroupa.blog.idnes.cz/c/111797/jak-umrit-snadno-a-rychle.html 3. KAMENÍKOVÁ, Miroslava. Při požáru kalící pece vznikla škoda skoro 4 miliony. In: Deník.cz [online]. 2009 [cit. 2015-02-14]. Dostupné z: http://krkonossky.denik.cz/pozary/pripozaru-kalici-pece-vznikla-skoda-skoro--milion.html?diskuse=1 4. DANĚK, Jan. Požár v Brně zničil průmyslovou pec, škoda je dvacet milionů. In: Idnes.cz [online]. 2014 [cit. 2015-02-14]. Dostupné z: http://brno.idnes.cz/pozar-kalici-pecebrno-slatina-dej-/brno-zpravy.aspx?c=a140812_093921_brno-zpravy_daj 5. Česká republika. Vyhláška č. 48/1982 Sb. Českého úřadu bezpečnosti práce, kterou se stanoví základní požadavky k zajištění bezpečnosti práce a technických zařízení. In: 9. 1982. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/pravni-predpisy/vyhlaska-c-48-1982-sb-ceskeho-uradu-

bezpecnosti-prace-kterou-se-stanovi-zakladni-pozadavky-k-zajisteni-bezpecnosti-prace-atechnickych-zarizeni 6. HÁJKOVÁ, M. Identifikace nebezpečí a hodnocení rizik - metody. BOZP info.cz [online]. 2010 [cit. 2015-02-01]. Dostupné z: http://www.bozpinfo.cz/win/knihovna-bozp/citarna/tema_tydne/hodnocenirizik_metody1001.html 7. KOTEK, L.; TABAS, M.; BLECHA, P.; BLECHA, R. Rizika vzniku nebezpečné atmosféry v elektrické peci a opatření k jejich eliminaci. Automa. 2012. 2012(12). p. 34-35. ISSN\~1210-9592. 8. ČSN EN 60812. Techniky analýzy bezporuchovosti systému - Postup analýzy způsobu a důsledku poruch (FMEA). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2007. 9. ČSN IEC 61882. Studie nebezpečí a provozuschopnosti (studie HAZOP) - Pokyn k použití. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2002. 10. MUKHAMETZIANOVA, L. Analýza rizik a identifikace chyb obsluhy průmyslových pecí. In: Týden výzkumu a inovací pro praxi 2014. Praha: České ekologické manažerské centrum, 2014, s. 5. ISBN 978-80-85990-25- 6. 11. KOTEK, L. a M. TABAS. HAZOP Study with Qualitative Risk Analysis for Prioritization of Corrective and Preventive Actions. Procedia Engineering. 2012, vol. 42, s. 808-815. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.07.473. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s1877705812028809 12. CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY OF THE AMERICAN INSTITUTE OF CHEMICAL ENGINEERING. Guidelines for process equipment reliability data. New York, 1989. 13. SINTEF INDUSTRIAL MANAGEMENT. Offshore Reliability Data Handbook. OREDA Participants. Norway, 2002. 14. KUČERA, D. Hodnocení spolehlivosti lidského činitele. Brno, 2014. Dostupné z: https://dspace.vutbr.cz/handle/11012/32597. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně. 15. KOTEK, L.; TABAS, M.; BLECHA, P.; BLECHA, R. RISK AND HAZARD ANALYSES OF THE INDUSTRIAL FURNACES SAFETY OF ELECTROHEAT EQUIPMENT. In 11th International Probabilistic Safety Assessment and Management Conference and the Annual European Safety and Reliability Conference 2012 (PSAM11 ESREL 2012). 57 Morehouse Lane Red Hook, NY 12571 USA, Curran Associates, Inc. 2012. p. 4888-4893. ISBN 978-1-62276-436-5.