مقدمه
انستیتوی مهندسان شیمی آمریکا از دهه 1970، برای کنترل مسائل ایمنی فرایند و کنترل خسارت در صنایع فرایندهای شیمیایی و صنایع وابسته به آن، همکاری نزدیکی داشته است. انتشارات انستیتوی مهندسان شیمی آمریکا و سمپوزیوم‌های وابسته به این انستیتو برای کسانی که به ایمنی فرایند و حفاظت از محیط زیست می‌پردازند، به منابع اطلاعاتی مهمی تبدیل شده است.
پس از وقوع فاجعه در مکزیکوسیتی، مکزیک، و بوپال در هند، انستیتوی مهندسان شیمی آمریکا در سال 1985 مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی را ایجاد کرد. این مرکز موظف شد تا اطلاعات فنی را برای استفاده جهت جلوگیری از بروز حوادث مهم شیمیایی تهیه و پخش کند. این مرکز توسط حدوداً 200 حامی در صنعت فرایندهای شیمیایی، پشتیبانی می‌شود که بودجه و راهنمایی‌های حرفه‌ای لازم برای کمیته‌های فنی آن را فراهم می‌کنند. محصول اصلی فعالیت‌های مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی یک مجموعه کتاب راهنما برای کمک به کسانی است که عناصر مختلف سیستم ایمنی و مدیریت ریسک فرایند را اجرا می‌کنند. برای تکمیل این مجموعه، تهیه دستورالعمل‌های جامع‌تر و تمرکز بر موضوعات خاص‌تر، مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی در چند سال گذشته برنامه انتشار خود را گسترش داد تا مجموعه‌ای از کتاب‌های مفهومی را تدوین کند، و این کتاب بخشی از سری کتاب‌های مفهومی است.
انستیتوی انرژی به‌عنوان یک نهاد حرفه‌ای در صنعت انرژی فعال است که دانش و مهارت‌های خوبی را در جهت ایجاد یک سیستم انرژی ایمن و پایدار، ایجاد کرده و به اشتراک می‌گذارد. انستیتوی انرژی در سال 2003 در نتیجه ادغام مؤسسه نفت (IP) و انستیتوی انرژی (InstE) تأسیس شد. انستیتوی انرژی بیش از 23000 نفر شامل افرادی که در این زمینه مشغول به کار یا در حال مطالعه انرژی هستند و 250 شرکت انرژی در سراسر جهان را پشتیبانی می‌کند. انستیتوی انرژی فرصت‌های یادگیری و شبکه سازی را برای حمایت از توسعۀ حرفه‌ای و همچنین شناخت حرفه‌ای و منابع دانش فنی و علمی در تمام اشکال و کاربردهای انرژی، فراهم می‌کند.
هدف انستیتوی انرژی توسعه و انتشار دانش، مهارت‌ها و تمرین‌های خوب جهت دستیابی به یک سیستم انرژی ایمن و پایدار است. این سیاست با ارائه اطلاعات علمیِ سالم، بستری را برای بحث دربارۀ موضوعات انرژی فراهم می‌کند. برنامۀ کار فنی انستیتوی انرژی در اجرای این مأموریت شامل بخشیدن عمق و وسعت به اطلاعات بخش انرژی می‌شود، از توزیع سوخت گرفته تا سلامت، ایمنی، پایداری، محیط زیست و ... . این برنامه دانش مقرون‌به‌صرفه و با ارزش افزوده‌ای را در موضوعات کلیدی فعلی و آینده برای کسانی که در صنعت انرژی فعالیت می‌کنند- هم در انگلستان و هم در سطح بین‌المللی- فراهم می‌کند. برای اطلاعات بیشتر به http://www.energyinst.org مراجعه کنید.
کتاب مفهومی نمودارهای پاپیون در مدیریت ریسک
مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی بیش از 30 سال در صدر مستندسازی و به اشتراک‌گذاری روش‌های مهم ارزیابی ریسک بوده است. دستورالعمل‌های شناخته‌شده‌ای در مورد شناسایی خطرات، ارزیابی کمّی ریسک فرایند شیمیایی، آنالیز لایه‌های حافظتی (LOPA) و وضعیت تأسیسات را منتشر کرده است. این کتاب مفهومی با تمرکز بر یک روش خاص ارزیابی ریسک کیفی به نام تجزیه و تحلیل مانع در نمودار پاپیون، این روند را ادامه می‌دهد.
برای بیش از دو دهه است که ارزیابی ریسک مبتنی بر موانع با استفاده از نمودارهای پاپیون برای تحلیل خطرات ایمنی فرایند به کار می‌رود. آنالیز موانع در نمودار پاپیون بر ارزیابی موانع پیشگیری و محدودکردن مسیرهای حادثه (خصوصاً حوادث بزرگ) متمرکز است. نمودارهای پاپیون به صورت بصری خطرات و تهدیداتی که ممکن است منجر به وقوع یک رویداد نامطلوب بالقوه شوند و حوادث بزرگ احتمالی را بررسی می‌کنند.
نمودارهای پاپیون می‌توانند به مدیریت موانع، تجزیه و تحلیل کاهش ریسک و ارزیابی موانع موجود کمک کنند. آن‌ها وسیله‌ای قدرتمند برای ارائه اطلاعات ایمنی فرایند به کارمندان، پیمانکاران، قانون‌گذاران، مدیریت ارشد، عموم و سایر ذی‌نفعان هستند.
استفاده روزافزون از نمودارهای پاپیون برای ارائه اطلاعات خطرات و موانع، کمیته فنی مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی را به ایجاد کمیته‌ای برای تهیه این کتاب سوق داد. انستیتوی انرژی و دفتر آسیب‌های عمده کمیسیون اروپا با مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی در تهیۀ این کتاب همکاری نموده‌اند. برای جمع‌آوری ورودی از منابع تحصصی، مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی نمایندگان باتجربه بسیاری از شرکت‌های شیمیایی و نفتی، انجمن‌های صنفی و قانون‌گذاران درگیر در زمینۀ ایمنی فرایند و همچنین سایر ذی‌نفعان اصلی یا کارشناسان موضوع را برای شرکت در فعالیت‌های این کمیته دعوت کرد. انستیتوی انرژی برای به اشتراک گذاشتن دانش اعضای خود و به‌ویژه تأکید بیشتر بر جنبه‌های عوامل انسانی نمودار پاپیون، مثالی از یک پروژه را در پیوست‌های این کتاب قرار داد.
اگر نمودارهای پاپیون خوب ترسیم شوند، کاملاً واضح و آسان هستند و برای ارائه اطلاعات از آن‌ها استفاده می‌شود؛ ممکن است تصور شود که ترسیم نمودارهای پاپیون آسان است، درحالی که این‌طور نیست. اغلب نمودارهای پاپیون با خطاهای ساختاری یا خطاهای دیگر ایجاد می‌شوند که از ارزش آن‌ها کم می‌کند. هدف از این کتاب مفهومی، تجهیز خوانندۀ تازه‌کار یا حتی مجرب به مهارت و دانش لازم برای ترسیم نمودارهای پاپیونِ باکیفیت است.
در حال حاضر در مورد مسائل فنی نمودارهای پاپیون، اجماع منطقی وجود دارد، اما در مورد عوامل انسانی و سازمانی چنین نیست. فصل چهار این کتاب به عوامل انسانی در تجزیه و تحلیل نمودارهای پاپیون می‌پردازد؛ این فصل توسط «کمیتۀ فرعی» تدوین شده و تجارب عظیمی از عوامل انسانی در صنایع فرایندی و نظارتی را به اشتراک می‌گذارد. کمیته فرعی نحوه ارائه موضوعات عوامل انسانی در رویکرد فعلی برای مدل سازی نمودارهای پاپیون را مورد بررسی و ارزیابی قرار داد. این کمیته نیاز به سادگی و شفافیت در نمودارهای پاپیون را مورد تأکید قرار داد، اما سادگی بیش از حد نیز می‌تواند به درک نادرست از نقش عوامل انسانی در عملیات ایمن منتهی شود. رویکردی که در اینجا توضیح داده شده است، نقش حیاتی افراد در سیستم‌های موانع را نشان می‌دهد، با طیف گسترده‌ای از عوامل انسانی و سازمانی که باید به طور مؤثر مدیریت شوند تا موانع به همان اندازه که انتظار می‌رود، مستحکم باشند، زیرا موانع می‌توانند با «خطای انسانی» تخریب یا حذف شوند. رویکردهای فعلی برای مدل‌سازی نمودارهای پاپیون به ندرت از پیچیدگی عوامل انسانی در سیستم‌های مانع استفاده می‌کند و ممکن است طیف وسیعی از عوامل لازم در مدیریت ریسک ناشی از «عدم موفقیت انسان» را تشخیص ندهد. برای رفع این مشکل استفاده از روش نمودارهای پاپیونِ چندسطحی پیشنهاد شده است.
بنابراین، حتی متخصصانِ باتجربۀ نمودارهای پاپیون ممکن است [پس از مطالعه این کتاب] بخواهند تغییراتی در واژگان خود انجام دهند و در این کتاب مفهومی مطالب جدیدی دربارۀ عوامل انسانی و سازمانی پیدا کنند. این کمیته معتقد است که پیروی از این ایده‌ها باعث افزایش ارزش، کیفیت و قوام نمودار پاپیون می‌شود، بنابراین به هدف بهبود ایمنی کمک می‌کند.
مرکز ایمنی فرایندهای شیمیایی و انستیتوی انرژی شرکت‌ها، قانون گذاران و دیگر مدیران کلیدی خطرات فرایند را در سراسر جهان ترغیب می‌کند تا پیشنهاد‌های موجود در این کتاب را به تصویب و اجرا برسانند.
فهرست مطالب
فصل 1
معرفی 1
1.1 هدف 2
2.1 دامنه و مخاطب مورد نظر 2
3.1 ساختار این کتاب 3
4.1 معرفی مفهوم نمودار پاپیون 5
1.4.1 پنیر سوئیسی ریسون، مدل‌های علت حادثه و نمودار پاپیون 7
1.4.2 تاریخچه و محتوای نمودار پاپیون 8
1.4.3 نمودار پاپیون چه چیزی را بیان می‌کند. 10
1.4.4 عناصر اصلی نمودار پاپیون 10
1.4.5 مزایای نمودار پاپیون 12
1.4.6 ارتباط بین نمودار پاپیون و درختان خطا و رویداد 14
5.1 نتیجه‌گیری 15
فصل 2
مدل نمودار پاپیون 17
1.2 عناصر مدل پاپیون 18
2.2 خطر 19
2.2.1 خطر: ویژگی‌های «خطر» 19
2.2.2 تعیین خطر 20
2.2.3 نمونه‌های خطر 21
3.2 رویداد اصلی 23
2.3.1 ویژگی‌های رویداد اصلی 23
2.3.2 تعیین رویداد اصلی 24
2.3.3 نمونه‌هایی از رویداد اصلی 25
4.2 پیامدها 27
2.4.1 ویژگی‌های پیامد 28
2.4.2 تعیین پیامدها 29
2.4.3 نمونه‌های پیامد 30
5.2 تهدیدها 31
2.5.1 ویژگی تهدید 31
2.5.2 تعیین تهدیدها 34
2.5.3 نمونه‌های تهدید 36
6.2 موانع 37
2.6.1 موانع: مفهوم و مکان در نمودار پاپیون 38
2.6.2 موانع: نوع و مشخصه 40
2.6.3 ماهیت مانع 43
2.6.4 ابرداده 49
2.6.5 مثال‌های مانع 50
7.2 فاکتورهای تخریب و کنترل‌های تخریب 53
2.7.1 فاکتورهای تخریب: خصوصیات 53
2.7.2 کنترل‌های تخریب: مفهوم و مکان در نمودار پاپیون 54
2.7.3 از فاکتورهای تخریب و کنترل‌های تخریب کم استفاده کنید. 56
2.7.4 نمونه‌هایی از فاکتورهای تخریب و کنترل تخریب 57
2.7.5 سطح جزئیات باید با هدف و مخاطبان نمودار پاپیون مطابقت داشته باشد. 59
8.2 نتیجه‌گیری 60
فصل 3
توسعه نمودار پاپیون 63
1.3 امتیاز برای توسعه نمودار پاپیون 64
2.3 کارگاه نمودار پاپیون 65
3.2.1 قبل از کار کارگاه نمودار پاپیون 68
3.2.2 تیم کارگاه 71
3.2.3 کارگاه نمودار پاپیون 73
3.3 فعالیت‌ها و اقدامات پس از کارگاه نمودار پاپیون و بررسی کیفیت 77
4.3 نتیجه‌گیری 81
فصل 4
عوامل انسانی در تحلیل نمودار پاپیون 83
1.4 اصول عوامل انسانی و سازمانی 84
4.4.1 مقدمه 84
4.4.2 عوامل انسانی و سازمانی - رویکرد متعارف 84
4.1.3 عوامل انسانی و سازمانی - پارادایم جدید 86
4.1.4 ناتوانی انسان به‌عنوان یک فاکتور تخریب 87
2.4 روش‌های استاندارد و چند سطحی نمودار پاپیون 90
4.2.1 روش استاندارد نمودار پاپیون 90
4.2.2 توسعه «نمودار پاپیون چند سطحی» 91
4.2.3 مقایسه نمودارهای پاپیون فاکتورهای انسانی چند سطحی و عمومی 96
3.4 عوامل انسانی و سازمانی به‌عنوان مانع یا کنترل تخریب 97
4.3.1 موانع 97
4.3.2 کنترل‌های تخریب 100
4.3.3 آموزش و شایستگی 100
4.4 اعتبار‌سنجی عملکرد انسان در موانع و کنترل‌های تخریب 101
5.4 کمّی‌سازی قابلیت اطمینان انسان در نمودار پاپیون 104
6.4 نتیجه‌گیری 104
فصل 5
کاربردهای اولیه نمودار پاپیون 107
5.1 نمونه‌هایی از کاربرد اولیه 108
5.2 ارتباط نمودار پاپیون با سیستم مدیریت ریسک 108
5.2.1 استفاده نمودار پاپیون برای تأیید طراحی 109
5.2.2 استفاده از نمودار پاپیون برای ارتباط، مدیریت موانع و کنترل‌های تخریب 109
5.2.3 استفاده از نمودار پاپیون برای مدیریت ریسک در حین عملیات 110
5.2.4 نمودار پاپیون و ارتباط آن با ایمنی فرایند مبتنی بر ریسک 111
5.3 ارتباط سناریوهای حوادث مهم و کنترل‌های تخریب 113
5.3.1 نیازهای ارتباطی مخاطبان مختلف 114
5.3.2 ارائه اطلاعات مربوط به نمودار پاپیون، موانع و کنترل‌های تخریب به مخاطبان مختلف 116
5.3.3 مستند کردن ابرداده 118
5.4 استفاده از نمودار پاپیون در طراحی و عملکرد 122
5.4.1 تعیین کفایت موانع در طراحی 122
5.4.2 استفاده اولیه از نمودار پاپیون در مرحله عملیاتی 123
5.4.3 بررسی مانع و کنترل تخریب در مرحله عملیاتی 124
5.4.4 نشان دادن شرایط مانع در نمودار پاپیون 125
5.4.5 افزودن یا حذف موانع 128
5.5 شناسایی اطلاعات مهم ایمنی 129
5.5.1 موانع با اهمیت 129
5.5.2 وظایف مهم 131
5.5.3 معیار پذیرش 132
5.6 نتیجه‌گیری 135
فصل 6
برنامه مدیریت موانع 137
6.1 استراتژی مدیریت موانع 138
6.1.1 نیاز به استراتژی مدیریت موانع 138
6.1.2 ارتباط با برنامه مدیریت ایمنی فرایند 140
6.2 برنامه مدیریت موانع و کنترل‌های تخریب 141
6.2.1 تعریف برنامه 141
6.2.2 پایش موانع سخت‌افزاری 146
6.2.3 پایش موانع فعال انسانی 147
6.2.4 ممیزی، حوادث، یافته‌های نظارتی، برنامه‌های فرهنگی 149
6.2.5 مدیریت تغییر 150
6.2.6 مدیریت چرخه عمر مانع 152
6.2.7 به‌روزرسانی نمودارهای پاپیون 152
6.3 یادگیری سازمانی 153
6.4 نتیجه‌گیری 154
فصل 7
سایر کاربردهای نمودار پاپیون 157
7.1 نمونه‌هایی از کاربردهای دیگر 158
7.2 ارتباط نمودار پاپیون با HAZOP، LOPA و SIL 158
7.2.1 HAZOP 158
7.2.2 آنالیز لایه‌های حفاظتی (LOPA) 159
7.2.3 تعیین SIL 162
7.3 ارتباط نمودار پاپیون در نمایش AlARP 163
7.4 عملیاتی کردن نمودار پاپیون (MOPO / SOOB) 164
7.5 تحقیق بر حادثه با استفاده از نمودار پاپیون 168
7.6 داشبوردهای بهروز با استفاده از نمودار پاپیون 172
7.7 تأیید موانع و کنترل تخریب 173
7.8 زنجیره نمودار پاپیون 175
7.9 آنالیز گسترده در مورد ریسک‌های سیستماتیک شرکت 177
7.10 نتیجه‌گیری 178
پیوست‌ها 179
پیوست الف: ابزارهای نرم‌افزاری 180
نرم‌افزارهای مورد استفاده در نمودار پاپیون 180
پیوست ب: مطالعه موردی 183
مقدمه 183
هیدروکربن‌های فرار تحت فشار در یک خط لوله 183
پیوست ج: مطالعه موردی نمودار پاپیون چندسطحی 192
نمودار پاپیون چندسطحی برای سرریز مخزن 192
منابع و مراجع 203
فهرست موضوعی 209
