بخشی از مقاله
ارزیابی ریسک تجهیزات دکل حفاري و انتخاب سیاست نگهداري و تعمیرات به روش تحلیل سلسله مراتبی
چکیده:
با توجه به تحریمهاي چندین ساله کشورهاي خارجی و چندین برابر شدن هزینه واردات کالاها، ماشین آلات و تجهیزات خاص، نگهداري از تجهیزات و سرمایه هاي موجود در داخل کشور به خصوص در صنعت نفت که یکی از مهمترین بخشهاي تولیدي کشور بشمار میآید و هرگونه وقفه و محدودیت در فرآیندهاي تولیدي آن لطمات اقتصادي سنگینی را به کشور وارد میسازد از اهمیت ویژه اي برخوردار است. هدف کلی فرآیند نگهداري و تعمیر، افزایش منافع حاصل از انجام عملیات و بهینه کردن هزینه هاي چرخه عمر با در نظر گرفتن کلیه ملاحظات ایمنی و مقوله هاي زیست محیطی می باشد. برنامه ریزي تعمیرات مبتنی بر ریسک، میتواند احتمال خرابی سیستم و عواقب ناشی از این خرابیها (که میتوانند خطرات جانی، مالی و محیطی باشند) را کاهش داده و به مدیری ت، براي اتخاذ تصمیمات درست جهت سرمایه گذاري مناسب در زمینه نگهداري و تعمیرات کمک شایانی نماید و بدین ترتیب منجر به استمرار تولید، استفاده بهتر از داراییها و سرمایه موجود گردد. در این مقاله سعی بر آن است که ریسک ماشین آلات و تجهیزات دکل حفاري به روش آنالیز حالت بالقوه خرابی بر اساس سوابق نگهداري و تعمیر آنها ارزیابی شود و سپس به روش تحلیل سلسله مراتبی بر اساس معیار هاي هزینه، امکان پذیري، ارزش افزوده و ایمنی، مناسبترین سیاست نگهداري و تعمیرات براي تجهیزات در هر طبقه از ریسک انتخاب شود.
کلمات کلیدي: ارزیابی ریسک - دکل- نگهداري و تعمیرات- آنالیز حالت بالقوه خرابی- تحلیل سلسله مراتبی
-1 مقدمه :
بدون شک امروزه توجه روز افزونی نسبت به مقوله ریسک و روشهاي مبتنی بر ریس ک جهت تدوین استراتژيهاي بازرسی، نگهداري و مدیریت در صنایع فرآیندي نفت و گاز و صنایع نیروگاهی سراسر جهان و از جمله ایران به وجود آمده است. درك و مدیریت ریسک به یک موضو ع مهم اقتصادي، اجتماعی و زیست محیطی تبدیل شده است. در واقع درك ریسک و مدیریت آن، اهمیت بیشتري نسبت یه کاهش و یا حذف آن پیدا کرده و بر خلاف نگرش غلط گذشته مدیران صنعت نسبت به لوکس و بی فایده بودن این گونه فعالیتها، استقبال روزافزون آنها براي سرمایه گذاري در زمینه مدیریت ریسک و فعالیتهاي مرتبط با آن به امید رسیدن به سود دهی بیشتر، قابل توجه میباشد. در دهه هاي اخیر مطالعات در حو زه نگهداري و تعمیرات به عموان یکی از عناصر کلیدي در موفقیت صرفه جوییهاي اقتصادي و بقاي سازمان مورد توجه قرار گ رفته است. از جمله اهداف نگهداري و تعمیرات، از یک طرف افزایش زمان قابلیت استفاده و بهره برداري از سیستمهاي تولیدي و صنعتی و کاهش نرخ و تناوب خرابی و از کار افتادگی این سیستمها و از طرف دیگر افزایش طول عمر مفید اقتصادي دستگاهها، ماشین آلات و قطعات میباشد و این گونه فعالیتها میبایست طبق برنامه ریزي صحیح و علمی انجام پذیرد و بر پایه اصول محاسباتی مبتنی گردد.
-2 مبانی نظري تحقیق :
امروزه استفاده از روشهاي ارزیابی ریسک در صنایع مختلف رو به گسترش است به طوریکه در حال حاضر بیش از 70 نوع مختلف کیفی و کمی روش ارزیابی ریسک در دنیا وجود دارد این روشها معمولا براي شنا سایی، کنترل و کاهش پیامدهاي خطرات به کار میرود. عمده روشهاي موجود ارزیابی ریسک روشهاي مناسب جهت ارزیابی خطرات بوده و نتایج آنها را میتوان جهت مدیریت و تصمیم گیري در خ صوص کنترل و کاهش پیامدهاي آن بدون نگرانی به کار برد. هر یک از صنایع بسته به نیاز خود میتواند از روشهاي مذکور بهره لازم را کسب کند. این روشها نسبت به یکدیگر داراي مزایا و معایب مختلف میباشد. معمولا سطح ریسک قابل قبول براي هر سازمان یا هر فرد متفاوت بوده و بستگی به منابع مالی و اقتصادي، محدودیتهاي تکنولوژیی عوامل انسانی مجرب، صلاحدید و تصمیم مدیریت وریسک هاي زمینه اي مثل ریسکهاي مخفی دارد. [1]
ریسک: ریسک واژه اي است با کاربرد کلی براي بیان ترکیبی از احتمال وقوع یک رخداد خطرناك و شدت پیامد هاي آن. با استفاده از این تعریف میتوان سطوح ریسک را با تخمین احتمال وقوع یک رخداد خطرناك و شدت پیامدهاي آن مورد قضاوت قرار داد. هنگام شناسایی خطرات و ارزیابی آثار آنها، واژه ریسکغالباً با کمی تفاوت بسته به رویکرد اتخاذ شده به کار میرود. ارزیابی ریسک در سطوح مختلفی انجام میشود که به صورت زیر است:
.1-2 روش کیفی
در این روش به داده هاي ورودي بر پایه اطلاعات توصیفی، قضاوت مهندسی و تجربه به عنوان اساس آنالیز احتمال و پیامد از کار افتادگی احتیاج دارد. وروديها اغلب به جاي مقادیر مجزا و جداگانه به صورت محدو ده اي از دادهها خواهد بود. نتایجنوعاًبه صورت عبارت کیفی مانند زیاد ، متوسط و کم خواهد بود ولی مقادیر عددي نیز ممکن است به هر کدام از این رده بنديها نسبت داده شود. مزیت این نوع از آنالیز در امکان تکمیل ارزیابی ریسک تحت شرایط نبود داده هاي کمی میباشد. دقت نتایج حاصل از آنالیز کیفی، بستگی به سابقه تجربی و مهارت شخص آنالیز کننده دارد .[2]
.2-2 روش کمی
آنالیز کمی ریسک روش ی نظام یافته میباشد که انجام آن نیازمند وجود اطلاعاتی درباره تأسیسات، انجام عملیات، تاریخچه عملیات، قابلیت اطمینان قطعات، فعالیتهاي انسانی، پیشرفت فیزیکی حوادث و پیامد هاي پنهان زیست محیطی و سلامتی ممکن، میباشد.
آنالیز کمی ریسک از مدلهاي منطقی2 براي ترسیم ترکیب رویدادهاي منجر به حوادث شدید و نیز از مدلهاي فیزیکی مبین پیشرفت حوادث و انتقال مواد خطرناك به محیط استفاده میکند. مدلها به روش احتمالاتی ارزشیابی میشوند تا هر دو دید کمی و کیفی درباره سطح ری سک را ارائه داده و بخشهایی از طراحی، ساخت و عملیات که بیشترین اهمیت را از لحاظ ریسک دارند، مشخص گردند. آنالیز کمی ریسک از لحاظ عمق آنالیز و جمع آوري بسیار جزئی دادهها، از روش آنالیز کیفی تمایز داده میشود. مدلهاي منطقی آنالیز کمی ریسکعموماًاز درختهاي حوادث 3 و درختهاي خطا4 تشکیل شدهاند. درختهاي حوادث، حوادث آغازگر و ترکیب از کار افتادگی و عملکرد سیستم را نشان میدهد در حالی که درختهاي خطا چگونگی وقوع از کار افتادگیهاي سیستم که در درختهاي حوادث نشان داده شدهاند را ترسیم میکنند. این مدلها آنالیز میشوند تا تخمینی از احتمال هر سلسله از حوادث به دست آید. نتایج حاصله از این ش عمدتاً به صورت اعداد ریسکمثلاً( هزینه بر سال) بیان میگردد. بنابراین وجه تمایز رو ش کمی و کیفی در میزان داده هاي ورودي و دقت این داد هها و دقت نتایج خروجی میباشد.[2]
.3-2 روش نیمه کمی
عبارت نیمه کمی بیان کننده هر روشی است که جنبه هاي مربوط به هر دو روش کمی و کیفی را دارا بوده و در آن در به دست آوردن مزایاي اصلی دو روش قبلی مورد نظر باشدمثلاً( سرعت روش کیفی و دقت روش کمی). به طور کلی اگر داده هاي استفاده شده در روش کمی براي این روش نیز مورد نیاز است (اما با جزئیات کمتر). نتایج مربوط به احتمال و پیامدمعمولاًبه جاي عدد ریسک، به صورت طبقه بندي شده میباشند ولی به منظور محاسبه ریسک و امکان پذیر ساختن به کار گیري معیار مناسبی براي قبول ریسک، مقادیر عددي نیز به هر کدام از این طبقه بنديها تعلق میگیرد. در شکل شماره 1 طیف روشهاي ارزیابی ریسک نشان داده شده است.[ 3]
.4-2 ماتریس ریسک
یک ابزار معمول ارزیابی نیمهکمی ریسک است. در این ماتریس، ریسک در چهار گروه طبقهبندي شده است. محورهاي ماتریس : با توجه به تعریف، شامل دو محور شدت پیامد و احتمال وقوع میباشد و در مقیاس 1 تا 5 است.
احتمال وقوع : احتمال وقوع بسیاري از حوادث بر اساس سوابق و تجربه پیشین در محدوده 1 (بسیار بندرت) تا 5 (اغلب)، قابل تعیین است.
شدت پیامد : با استفاده از این احتمال، عواقب هر حادثه دوباره در یک سیستم 5 تایی از شماره 1 (خسارت ناچیز) تا شماره 5 (خسارت شدید) دستهبندي م یشود. در بیشتر موارد، بدترین حالت لحاظ میشود.
با ترکیب احتمال و شدت پیام د، وضعیت ریسک در یکی از کدهاي رنگی شکل شماره 2 مشخص خواهد شد.
-3 روش تحقیق:
.1-3 تحلیل حالات خرابی و شکست دستگاه
کاربرد روش مذکور در مهندسی نگهداري و تعمیر، اولویت بندي خرابیها جهت تحلیل میباشد و بر خلاف نمودار پارتو که بر اساس تعداد دفعات تکرار، خرابیها را اولویت بندي میکند در این روش به هر یک از خرابیها بر اساس پارامتر فراوانی5 تبعات ناشی از وقوع خرابی (شدت)6 و امکان کشف و پیشگیري از وقوع خرابی7، درجه اولویت مخ اطره آمیز بودن هر خرابی 8 را با فرمول شماره 1 محاسبه مینماید:
امتیاز مربوط به تعداد دفعات وقوع (فراوانی) هر خرابی از جدول شماره 1، امتیاز مربوط به شدت هر خرابی از جدول شماره 2 و رتبه مربوط به احتمال کشف و پیشگیري از وقوع خرابی از جدول شماره 3 موجود در پیوست، و با توجه به نظر تیم تحلیل گر و شرایط خاص هر خرابی استخراج خواهند شد. بدین ترتیب بالاترین درجه اولویت مخاطره انگیز بودن هر خرابی عدد 1000 و کمترین آن عدد 1 خواهد بود و خرابیها بر این اساس اولویت بندي و مورد تحلیل قرار گر فتهاند. شایان ذکر است که بنا به توصیه متخصصین امر اگر یکی از پارامترهاي مورد استفاده در محاسبه عدد ریسک، امتیاز 9 یا 10 را انتخاب کند، خرابی مربوطه علیرغم مقدار کم عدد اولویت ریسک خود نسبت به سایر خرابیها، اولویت بالایی جهت بررسی پیدا خواهد نمود. همچنین متخصصین پیشنهاد میکنند که در صور ت اتخاذ استراتژي پیشگیرانه جهت امور نگهداري و تعمیرات، بهتر است با اولویت اول، حاصلضرب پارامترهاي فراوانی و شدت جهت اولویت بندي خرابیها، براي امر تحلیل مورد استفاده قرار گیرد زیرا که بالا بودن امکان کشف به این معنی است که به خرابی امکان وقوع داده میشود ولی وقتی که رخ داد، با ابزارها و روشهایی از پیشامد آن مطلع و اقدامات پیشگیرانه برنامه ریزي میشون د ولی هیچگونه پیش اقدامی براي حل ریشه اي خرابی به عم ل نیامده است.[4]
.2-3 روش تحلیل سلسله مراتبی
روش تحلیل سلسله مراتبی فرآیندي است براي انتخاب یک گزینه از بین چند گزینه بر اساس معیارهاي مختلف و به نوعی اولویت بندي کردن بین گزینهها که در اینجا گزینهها انواع سیاستهاي نگهداري و تعمیرات میباشد و معیارها بر اساس نظرات کارشناسان امر به صورت هزینه، امکان پذیري، ارزش افزوده و ایمنی تعریف میشود که به صورت شماتیک در شکل شماره 3 نشان داده شده است ... مراحل انجام کار به صورت زیر میباش:[5],[4]
-1 تعیین و ترسیم درخت سل سله مراتبی تصمیم گیري -2 تعیین اولویتها و وزنها بین معیارها -3 تعیین وزن بین گزینهها بر اساس معیارهاي مختلف
-4 بررسی سازگاري ماتریسهاي مقاسیات زوجی -5 تعیین وزن نهایی براي هر گزینه و انتخاب بهترین گزینه
.3-3 تجهیزات دکل حفاري
دکلهاي حفاري شامل ماشین آلات و تجهیزات مهمی میباشند که از مهمترین آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-4 یافته هاي تحقیق:
نتایج حاصل از ارزیابی ریسک تجهیزات دکل به روش آنالیز حالات خرابی و شکست نشان دهنده این است که پمپ گل، ژنراتور اصلی، گردونه حفاري، گیربکس، موتور اصلی و هرزگرد از ریسک بالایی برخوردارند و با توجه به نتایج حاصل از انتخاب سیاست نت بر اساس معیارهایی که شرح داده شد، و به روش تحلیل سلسله مراتبی که در پیوست ارائه شده است، انجام سیاست نگهداري و تعمیرات پیشگیرانه براي این تجهیزات، از اهمیت ویژه اي برخوردار است. در ادامه لیستی از فعالیت نگهداري پیشگیرانه براي گردونه حفاري ارائه میشود.
