Les risques sont inhérents à l’activité industrielle. Les prévoir et les maîtriser sont essentiels pour la conception et la conduite en sécurité des procédés. La réglementation des risques majeurs impose aux exploitants la réalisation d’études de sécurité quantitatives. La stratégie de maîtrise des risques repose sur la pertinence des analyses de risques. En marche dégradée, la dynamique des événements est déterminante pour quantifier les risques. Toutefois, de nos jours cette connaissance est difficilement accessible. Ce travail propose une méthodologie d’analyse de risques quantitative qui combine la méthode HAZOP, le retour d’expérience et la simulation dynamique de dérives de procédés. Elle repose sur quatre grandes étapes : La première étape est l’étude du fonctionnement normal du procédé. Pour cela, le procédé est décrit de façon détaillée. Des études complémentaires de caractérisation des produits et du milieu réactionnel sont menées si nécessaires. Ensuite, le procédé est simulé dynamiquement en fonctionnement normal. Lors de la seconde étape, parmi les dérives définies par l’HAZOP et le retour d’expérience, l’analyste discrimine celles dont les conséquences ne sont pas prévisibles et/ou nécessitent d’être quantifiées. La troisième phase fournit une quantification du risque sur la base de la simulation dynamique des scenarii retenus. Lors de la dernière étape, des mesures de maîtrise des risques sont définies et ajoutées au procédé lorsque le niveau de risque est supérieur au risque tolérable. Le risque résiduel est ensuite calculé jusqu’à l’atteinte de la cible sécurité. Le logiciel Aspen Plus Dynamics est sélectionné. Trois études de cas sont choisies pour démontrer d’une part, la faisabilité de la méthodologie et d’autre part, la diversité de son champ d’application : · la première étude de cas porte sur un réacteur semi-continu siège d’une réaction exothermique. L’oxydation du thiosulfate de sodium par le peroxyde d’hydrogène est choisie. Ce cas relativement simple permet d’illustrer la diversité des causes pouvant être simulées (erreur procédurale, défaut matériel, contamination de produits, …) et la possibilité d’étudier des dérives simultanées (perte de refroidissement du milieu et sous dimensionnement de la soupape de sécurité). · le deuxième cas concerne un réacteur semi-batch dans lequel une réaction exothermique de sulfonation est opérée. Elle est particulièrement difficile à mettre en œuvre car le risque d’emballement thermique est élevé. Cette étude montre l’intérêt de notre approche dans la définition des conditions opératoires pour la conduite en sécurité. · le troisième cas d’étude porte sur un procédé continu de fabrication du propylène glycol composé d’un réacteur et de deux colonnes de distillation en série. L’objectif est ici d’étudier la propagation de dérives le long du procédé. Sur la base du retour d’expérience, deux dérives au niveau du rebouilleur de la première colonne sont étudiées et illustrent les risques de pleurage et d’engorgement. La simulation dynamique illustre la propagation d’une dérive et ses conséquences sur la colonne suivante.

The master thesis is focused on the reliability of the human factor in the operation of the production machine. In the first part the basic legislative requirements for safety and reliability of work are presented. In the second part, the reliability of the human factor is discussed along with a description of selected methods for assessing the reliability of the human factor. The research section then concludes with a proposed methodology for human factors assessment for the manufacturing process. In the practical part, the proposed methodology is applied to the selected process, which includes risk identification and outputs from the selected methods. The thesis then concludes by recommending preventive measures to eliminate the identified risks.

A system safety assurance case aims to demonstrate that a system is reasonably safe within the parameters defined according to its intended use. A system safety assurance case involves the definition of a Safety Engineering Process and its execution for the particular system. An essential element in the Safety Engineering Process is hazard analysis. An often used version of hazard analysis is HAZOP. HAZOP identifies hazards and hazardous events in the system's design. Traditionally, HAZOP is performed based on the expertise of a multi-disciplinary team. This team uses a heuristic based approach that results in documented output that often does not include adequate traceability as to how the output results were obtained. This thesis proposes a systematic approach to HAZOP that was developed after performing detailed analysis on how traditional HAZOP is performed in industry. It aims to produce documented output in which the output results are traceable to interim steps in the process. We call this systematic approach HAZOP+, because it was designed to provide sufficient detail so that it can form the basis of a HAZOP metamodel created in Workflow+ - a relatively new model driven methodology for developing assurance cases. Workflow+ has well-defined semantics, and so we refer to HAZOP+ as formalizable. HAZOP+ has a number of benefits over traditional HAZOP, and these benefits are demonstrated by comparing a traditional application of HAZOP with the application of HAZOP+, both applied to a typical Lane Keeping Assist feature. A long term objective of system safety assurance is to be able to perform incremental safety assurance, for example, by updating the system safety assurance case after a modification to the system or its environment. Since the safety assurance case for a system depends on elements of the Safety Engineering Process, as well as the outputs of that process, the ability to perform an incremental hazard analysis after a modification to the system or environment can be a real benefit. This thesis further describes how HAZOP+ can be enhanced/extended to HAZOPdelta - an incremental version of HAZOP+. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

Les progrès récents dans la définition de mécanismes décisionnels ont permis de déléguer de plus en plus de responsabilités aux systèmes informatiques. Par exemple, des robots de service travaillent aujourd'hui en interaction avec l'humain et réalisent des tâches de plus en plus complexes. Ce transfert de responsabilité pose alors de manière critique le problème de la sécurité pour l'homme, l'environnement du système, ou le système lui-même. La surveillance en ligne par un moniteur de sécurité indépendant vise à assurer un comportement sûr malgré la présence de fautes et d'incertitudes. Un tel moniteur doit détecter des situations potentiellement dangereuses afin d'enclencher des actions de mise en état sûr et d'éviter les défaillances catastrophiques. Cette thèse traite de l'identification de conditions de déclenchement de sécurité permettant de lancer des actions de mise en état sûr. Un processus systématique permettant d'identifier de telles conditions est défini, en partant d'une analyse de risque HazOp/UML du système fonctionnel. Par ailleurs, une méthode est proposée pour identifier les états du système où des actions de sécurité peuvent être enclenchées simultanément, afin d'être revues et corrigées, en cas de besoin, par un expert du système. L'approche proposée est appliquée à un robot déambulateur.

Les progrès récents dans la définition de mécanismes décisionnels ont permis de déléguer de plus en plus de responsabilités aux systèmes informatiques. Par exemple, des robots de service travaillent aujourd'hui en interaction avec l'humain et réalisent des tâches de plus en plus complexes. Ce transfert de responsabilité pose alors de manière critique le problème de la sécurité pour l'homme, l'environnement du système, ou le système lui-même. La surveillance en ligne par un moniteur de sécurité indépendant vise à assurer un comportement sûr malgré la présence de fautes et d'incertitudes. Un tel moniteur doit détecter des situations potentiellement dangereuses afin d'enclencher des actions de mise en état sûr et d'éviter les défaillances catastrophiques. Cette thèse traite de l'identification de conditions de déclenchement de sécurité permettant de lancer des actions de mise en état sûr. Un processus systématique permettant d'identifier de telles conditions est défini, en partant d'une analyse de risque HazOp/UML du système fonctionnel. Par ailleurs, une méthode est proposée pour identifier les états du système où des actions de sécurité peuvent être enclenchées simultanément, afin d'être revues et corrigées, en cas de besoin, par un expert du système. L'approche proposée est appliquée à un robot déambulateur.

Submitted by Caio Cesar Policelli Amalfi (c_amalfi@hotmail.com) on 2017-12-06T19:19:26Z No. of bitstreams: 1 amalfi_ccp_me_eng_int.pdf: 2459316 bytes, checksum: 945ef161efa25c84f202bbd2b7a8fd7b (MD5) / Approved for entry into archive by Minervina Teixeira Lopes null (vina_lopes@bauru.unesp.br) on 2017-12-07T12:24:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amalfi_ccp_me_bauru.pdf: 2459324 bytes, checksum: 6c5471ff71b8b95a377f4453ebaa4162 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T12:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amalfi_ccp_me_bauru.pdf: 2459324 bytes, checksum: 6c5471ff71b8b95a377f4453ebaa4162 (MD5) Previous issue date: 2017-10-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A alta complexidade atrelada às necessidades de segurança e confiabilidade dos processos industriais têm demandado a implantação de sistemas automáticos de segurança. Esse sistema, conhecido como Sistema Instrumentado de Segurança (SIS), é responsável pela segurança operacional do processo dentro de limites seguros através da monitoração de valores e parâmetros quando houver condições de risco. Os SISs são concebidos com diferentes Níveis de Integridade de Segurança (SIL) de acordo com o risco do processo. O desafio na implantação de um SIS é que seu procedimento de projeto é complexo e pouco difundido, além de existirem diversos métodos de cálculo e análise de riscos aceitos pelas normas de segurança. A motivação para este trabalho foi automatizar e auxiliar o projeto de SIS no que diz respeito à redução da quantidade de pessoas envolvidas e de tarefas manuais que podem causar erros, à padronização e simplificação dos procedimentos e cálculos necessários e também à diminuição do tempo de projeto, promovendo um aumento na eficiência e redução dos custos envolvidos. O objetivo é desenvolver uma ferramenta de análise e projeto de SIS, com programação voltada para Web, capaz realizar um estudo de riscos e falhas de um processo industrial e calcular um valor adequado para a seleção do SIL requerido para implantação de um sistema de segurança. A ferramenta é composta de quatro módulos: o Estudo de riscos e falhas usando a técnica HAZOP, a Quantificação dos riscos e criação de árvores de falhas; a Obtenção do SIL através da Análise da Árvores de Falhas (AAF) e a Definição de uma Função Instrumentada de Segurança (SIF) apropriada para o SIL calculado. A ferramenta desenvolvida é inovadora ao automatizar e combinar no mesmo ambiente todos os procedimentos necessários para a análise e projeto de SIS. Diversos casos de estudo de projeto de SIS, sendo um caso industrial real e outros da literatura, são utilizados para teste e validação dos módulos da ferramenta afim de demonstrar sua eficiência, flexibilidade de uso e exatidão dos resultados obtidos com a sua aplicação. / The high complexity tied to the reliability and security requirements of industrial processes has demanded the deployment of automatic safety systems. This system is known as Safety Instrumented Systems (SIS) and is responsible for the process operational safety within safe limits through the monitoring of values and parameters when there are conditions of risk. The SIS is designed with different Safety Integrity Levels (SIL) according to the process risk. The challenge in the deployment of SIS is that the design procedure is complex and not well known, and there are many calculation and risk analysis methods accepted by the safety standards. The motivation was automating and assisting in the design of SIS with regard to the reduction of people involved and manual tasks that may cause errors, the standardization and simplification of procedures and calculations needed and the reduction in project time, promoting an increase in efficiency and reducing the costs. The objective was developing an analysis and design tool for SIS, with web-based programming, capable of performing a study of the risks and failures of an industrial process and calculating an adequate value for the selection of the Safety Integrity Level (SIL) required for the implementation of the safety system. The tool is comprised of four modules: the Study of risks and failures using the HAZOP technique, the Quantification of risks and creation of fault trees; the SIL calculation through the Fault Tree Analysis (FTA) and the Definition of a Safety Instrumented Function (SIF) suitable for SIL calculated. The developed tool is innovative by systemizing and combining in the same environment all the procedures required for the analysis and design of SIS. Several case studies of SIS design are used for testing and validation of the tool modules, considering a real industrial case and others cases in the literature, in order to demonstrate the efficiency, flexibility of use, and accuracy of the results obtained with the tool application. / 1649039

This diploma thesis is focused on evaluating the sources of environmental risks in the safety domain of the Honeywell Aerospace Olomouc company. First part of the diploma thesis is theoretical and serves as an entry to problematics of severe accidents prevention, risks identification and assessment. In the next part all the chemical substances stored in this international industrial company are valorised, the substances most dangerous to the environment are identified and certain precautions to prevent serious accidents are suggested according to valid legislation and recommended methods of the Ministry of the Environment.

The topic of this master's thesis is focused on the area of safety in lifting technology. Specifically, to prevent mistakes during bridge crane operations and to increase reliability of the human factor. The thesis summarizes the most important legislative regulations for crane operators, including the requirements for operation. Furthermore, there are analysis of bridge crane accidents including data about number of occupational accidents. Other part of the thesis deals with analysis HTA, human HAZOP, BOMECH and FMEA. Conclusions are set based on these analyzes and preventive measures are suggested.

This thesis focuses on the theoretical description of risk management options related to information technologies and describes methods used to risk analysis. Described methods are fault tree analysis, event tree analysis, FMEA, HAZOP and Markovov analysis. Practical part includes proposal and implementation of program that visualizes decision trees and determines probability of each tree item.

This thesis is about the risks, what is the risk and what methods exist for risk analysis with the focus on HAZOP, FMEA, ETA and FTA. At the end of the thesis is described RTC system, design and inpmelentation of extesion for the system.