【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】16310108 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

化学プラント安全管理 / ライフサイクル / プロセスハザード解析 / 独立防御階層 / 異常伝播 / 化学プラントの安全 / 変更

【研究成果の概要】

安全が社会要件となりつつある今日、事故は、競争力のみならず、持続的発展に大きく影響を及ぼすことから、プロセスハザード解析は、益々その重要度を増しているといえる。しかし、多くの事故調査報告書は、過去の事故の繰り返しや、プロセスハザード解析の不充分さを指摘しており、網羅性を確保するためには、事故事例を含め、ハザード情報をプラントやプロセスを越えて、交換し合うための仕組み、プロセスハザード解析結果と独立防御階層設計とを、明示的に整合させるための仕組みの構築する必要がある。
事故事例及びプロセスハザード解析結果を、交換可能な知識として表現するために、本研究では、機器クラスごとにプロセス状態変数の伝播論理を持たせ、プロセス構造情報と状態変数伝播論理を独立させた。プロセス構造情報に現れる機器インスタンスをクラス分けし、クラスレベルでプロセス構造情報とプロセス状態変数伝播論理をリンクするようにしたことで、プロセス構造情報の種類やレベル(PFD、AFP-P＆ID、AFC-P＆IDなど)に関係なくプロセス状態変数伝播論理をプラント間で交換することが可能となった。また、過去に起きた事故事例情報を、プロセス状態変数伝播論理として蓄えると、事故を起こしたプラントの事例情報を、プロセス構造情報の異なる他のプラントと交換することが出来ることを見出しており、これにより事故事例の知識化、伝承の可能性を広げたと考えられる。
また、プロセスハザード解析の結果を、独立防御階層設計との明示的なリンクを可能とするための、プロセス状態変数の伝播論理、リスク評価モデルの充実を行うとともに、ライフサイクル全体での安全管理を目的として、全ての潜在危険性に対して整合性の取れた対策案を立案するための仕組みについて検討を行った。独立防御階層設計のアクティビティモデル構築し、プロセスハザード解析(HAZOP)と独立防御設計の関係を明確にした。通常HAZOPにおいては、潜在危険導出、評価、その対策を、各初期事象に対して検討してゆくが、HAZOPと独立防御階層設計を明示的にリンクするためには、HAZOPの潜在危険の導出・評価の部分と、対策立案を明示的に分離することが必要不可欠であることを見出している。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】14,000千円 (直接経費: 14,000千円)

【研究分野】化学工学一般

【研究領域課題番号】13450314 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

プロセス危険度解析 / 設計意図 / 設計論理 / 変更管理 / ライフサイクル / 独立防御階層 / アクティビティモデル / 操作設計 / アクティビティーモデル / プロセス設計 / プロセス設計プロセス / IDEFO / 安全性評価

【研究成果の概要】

化学プラントは、ハードウェアーとしてのプラントと、プラント内部で起こる現象、そして、それを制御するための操作、との間の整合性が崩れた時に,異常な状態となる。プロセス設計とは,この整合性の設計と,異常な状態に対する対応を設計するアクティビティである。また,プロセス危険度解析(PHA)は,異常な状態に対する対応の網羅性および一貫性をチェックするアクティビティであり,PHA自体を有効に機能させるためには,設計段階で用いられた設計意図や設計論理の活用が不可欠となる。また,化学プラントでは,製品需要といった経済的な外部要因に加えて,劣化や老朽化といった内部要因が変化し,その対策として変更が行われるが,安全性を確保するためには,整合性を崩さないようにその変更を管理する必要があり,設計意図,設計論理を活用しながらPHAを頻繁に実施する必要があるとともに,PHAの結果を運転やプラントの改造に反映させる必要がある。しかし,これらライフサイクルで得られる情報は寸断されているのが現状であり,情報の統合化が安全管理には不可欠となる。本研究は,安全管理の為の情報の統合化を目的として,プロセス設計意図・設計論理の抽出・活用環境の構築,設計意図・設計論理情報に基づくライフサイクル安全性評価手法の開発,プロセス安全性評価の基礎として,設計情報を用いた異常の伝播モデルの構築を行なった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】10,700千円 (直接経費: 10,700千円)