40
Teknologi og samfunn 1 Indikatorer for risiko- og barrierestyring Lars Bodsberg Forskningssjef SINTEF Teknologi og samfunn [email protected] www.sintef.no Sikkerhetssystemkonferansen 2012 25-26 november 2012, Park Inn Oslo Airport Hotel, Gardermoen

Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 1

Indikatorer for risiko- og barrierestyring

Lars Bodsberg

Forskningssjef

SINTEF Teknologi og samfunn [email protected]

www.sintef.no

Sikkerhetssystemkonferansen 2012 25-26 november 2012,

Park Inn Oslo Airport Hotel, Gardermoen

Page 2: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Indikatorer for risiko- og barrierestyring

Indikatorer og risikostyring

Ulykkesmodeller

Barrierestyring

Resilience – en alternativ tilnærming

Metoder for utvikling av indikatorer

Eksempel - indikatorer bore-scenario.

2

Page 3: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Hva er en indikator?

Ordet kommer fra verbet indikere som betyr å anvise, angi

En indikator gir et forenklet signal om en tilstand eller endring i

tilstand.

Vi bruker gjerne indikatorer når fenomenet i seg selv er for

komplisert eller for kostbart å måle direkte (målbar størrelse)

En vanlig definisjon er

”et observerbart fenomen som viser tilstanden vedrørende et

annet, ikke direkte observerbart fenomen”

3

Page 4: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Hva er risiko?

Svært mange forskjellige definisjoner

Uttrykk for den fare som uønskede hendelser

representerer

Uttrykkes gjerne ved en kombinasjon av sannsynlighet for

skade og alvorlighetsgraden av skaden

Mulig tap

4

Page 5: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 5

Balanse mellom produksjon og

beskyttelse

Kilde: James Reason (1998)

Beskyttelse

Produksjon

Page 6: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 6

Fra hendelsesbasert til risikobasert styring Fritt etter Jens Rasmussen

Skadeomfang

Hyppig

het

Arbeidsulykker Armbrudd

Drukning

Storulykker Åsta

Sleipner

Katastrofer Fukushima

Deepwater Horizon

Epidemiologisk:

Lær av statistikk!

Hendelsesbasert:

Lær av

enkelthendelser!

Risikobasert:

Løs problemene

før de fører til

en ulykke!

Page 7: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 7

Heinrichs isfjellteori (1931)

30

Mindre skade

300

Inen skade

Arbeidsulykker

1

Alvorlig

skade

30

Mindre skader

300

Ingen skader

Storulykker

”BP mistakenly interpreted improving personal injury rates as an

indication of acceptable process safety performance”

(Baker Report -Texas City Refinery explosion 2005 )

Page 8: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 8

Ulykkesmodeller – “Vår forståelse av ulykker”

Ulykkesfugl/”Act of God”

Page 9: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 9

Domino

Page 10: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 10

Energy transfer theory Gibson & Haddon (1963)

FARE

Energikilde

BARRIERE OFFER

Et sårbart objekt

”Injury results only when there is energy transfer beyond the ability

of the body or structure to resist it.”

Page 11: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 11

Ptil

Barriere: Tekniske, operasjonelle og organisatoriske

elementer som enkeltvis eller til sammen skal redusere

muligheten for at konkrete feil, fare- og

ulykkessituasjoner inntreffer, eller som begrenser eller

forhindrer skader/ulemper.

Barrierer er

funksjoner og tiltak

som er planlagt

for å bryte et uønsket hendelsesforløp.

Page 12: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 12

”Barrierefunksjoner”

Unngå bruk av farlig energi

Unngå oppbygging av farlig energi

Unngå utslipp av farlig energi

Begrens utslipp av farlig energi

Atskill farlig energi fra sårbart objekt i tid og rom

Isoler farlig energi fra sårbart objekt

Øk objektets motstandskraft

Tilpasset fra Haddon

FARE BARRIERE OFFER

Page 13: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Swiss cheese model

Some holes due

to active failures

Other holes due to

latent conditions

Successive layers of defences, barriers, & safeguards

Hazards

Losses

Kilde: James Reason 1997

Page 14: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 14

"Another perspective": if the cement

at the bottom of the well had been

leak-tight or the BOP had closed

successfully, this accident would not

have happened!

"One perspective": Most of the events and missteps related to the

Deepwater Horizon disaster can be traced back to an overarching

failure of management and communication (ref. President

Commissions' report)

Source: Getty Images

Different perspectives on the DWH / Macondo

accident

Page 15: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 15

”Bow-tie” ulykkes- og barrieremodell

= Barrieresystem som skal

utføre en Barrierefunksjon

Gasslekkasje

Årsaksforhold Hendelsesforløp Konsekvensutvikling

Påvirkende

forhold

Påvirkende

forhold

Page 16: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 16

FGD/ESD SYSTEM PSD SYSTEM PC SYSTEM

Normal equipment condition

Stable process

Accident external to

process

Process upset

(transient)

Leak (Process

equipment failure)

Fire or explosion

Pollution

Failure of control or

safety system

Mechanical degradation

Mistake by personnel

Function

Implementation (Example) CONTROL

S PSL GD FD M M

Loss of production

Personnel injury

Facility damage

PSV FSV

NORMAL OPERATIONAL SITUATION

HAZARD ACCIDENT CONSEQUENCE

Equipment Process function

Platform Extent of shut- down action

Production

Detectable conditon

SHUTDOWN CM M S

CM:Condition Monitoring, S:Process sensor, PSV:Pressure relief, PSL:Pressure switch low, FSV:Check valve, GD:Gas detector, FD:Fire Detector, M:Manual

SELF-ACTING

API RP14: “Analysis, design, installation and testing of basic surface safety systems for offshore production platforms”

Page 17: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 17

QRA

FGD/ESD SYSTEM PSD SYSTEM PC SYSTEM

Normal equipment condition

Stable process

Accident external to

process

Process upset

(transient)

Leak (Process

equipment failure)

Fire or explosion

Pollution

Failure of control or

safety system

Mechanical degradation

Mistake by personnel

Function

Implementation (Example) CONTROL

S PSL GD

FD

FD M M

Loss of production

Personnel injury

Facility damage

PSV FSV

NORMAL OPERATIONAL SITUATION

HAZARD ACCIDENT CONSEQUENCE

Equipment Process function

Platform Extent of shut- down action

Production

Detectable conditon

SHUTDOWN CM M S

CM:Condition Monitoring, S:Process sensor, PSV:Pressure relief, PSL:Pressure switch low, FSV:Check valve, GD:Gas detector, FD:Fire Detector, M:Manual

SELF-ACTING

API RP14: “Analysis, design, installation and testing of basic surface safety systems for offshore production platforms”

Page 18: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 18

Hvorfor skjer det ikke flere ulykker?

Vi etablerer og vedlikeholder barrierer,

planlagte tiltak for å hindre bestemte hendelsesforløp i å utvikle

seg til ulykker

Vi har evne til å improvisere når det oppstår en situasjon

ingen har forutsett

vi finner en løsning og implementerer den mer eller mindre

umiddelbart

Page 19: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 19

Page 20: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Robuste organisasjoner

Tradisjonell ulykkesteori er vinklet mot de

«sykdomsskapende faktorene», dvs. forhold som gjør at

en organisasjon er utsatt for ulykker.

Utvikling av robuste organisasjoner innebærer at vi må

studere og kultiverer de «helseskapende» faktorene

20

Page 21: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Eksempel «helseskapende» faktorer

Organisasjonen totalt sett har en bred risikoforståelse.

Ansatte kjenner de tekniske systemene til bunns – fra de abstrakte

fysiske prinsippene og ned til lunene og nykkene til hver enkelt

duppeditt.

Ansatte forstår operasjonene, ikke minst hvordan jobben de selv er

ansvarlig for, virker inn på andres arbeidsoppgaver.

Ansatte kjenner arbeidsprosedyrene så godt at de forstår hva som er

konsekvensene av å avvike fra prosedyren.

Ansatte har nok innsikt til å takle uforutsette situasjoner og til å kunne

improvisere sikkert og effektivt i krisesituasjoner.

Ikke nok at kunnskapen sitter i hodene på enkeltpersoner. Organisasjonen må

evne å dele kunnskap på tvers av faggrenser og organisatoriske grenser.

21

Page 22: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 22

"Resilience" –

en alternativ tilnærming

Tradisjonell tilnærming "Resilience" tilnærming

Feil og svikt ses på som unormalt

Feil ses på som en normal

variasjon i ulike måter å

gjennomføre en arbeidsoppgave på

Ulykker kan forklares gjennom

enkle årsakskjeder

Ulykker kan forklares gjennom

uforutsette samspilleffekter

Barrierer mot kjente, planlagte

hendelsesforløp

Forberede organisasjonen til å

takle uforutsette situasjoner

Fokus på hva som kan gå galt –

risikoanalyser

Fokus på hva som skaper sikkerhet

Page 23: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

23

Contributing Success Factors

Robustness(of response)

Resourcefulness/

rapidityResponse

(incl. improvisation)

CSF 2:Response Capacity

Decision supportRedundancy

(for support)Anticipation Attention

Risk under-

standing

CSF 1:Risk

Awareness

CSF 3:

Support

Resilience

attributes

Make sure that risk

awareness is maintained

(avoid underestimation of risk)

Be able to provide necessary

capasity to respond, given a

deviation or incident

Be able to support decisions (remedy of

goal-conflicts) in order to maintain critical

functions (given a deviation or incident)

How do we achieve

knowledge and experience

about risk/hazards?

What can we expect? What should we look for? What must we do? How can we ensure

completion of the response

(without suffering damage)?

How can we ensure timely

and sufficient response?

How do we support the

trade-off between safety

and production?

How do we compensate for

degradation to uphold/

maintain critical functions?

Understand – anticipate – and monitor Respond – completely – and timely Give support – and ensure support

1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2

Page 24: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

24

General Issues - overview

Robustness(of response)

Resource-

fulness/rapidityResponse

(incl. improvisation)

CSF 2:

Response

Capacity

Decision supportRedundancy

(for support)Anticipation Attention

Risk under-

standing

CSF 1:

Risk

Awareness

CSF 3:

Support

Resilience

attributes

Adequate resource

allocation and staffing

(incl. buffer capacity)

Communicating risk/

resilience at all levels

of the organization

Focus on safety

(safety versus other

issues)

Trends in reported

events and quality of

barriers

Process disturbances;

control and safety

system actuations

Risk/hazard

identification

(Hazid, …)

Training

(simulators, table-top,

preparedness, …)

Flexibility of

organizational

structure

Adaptability of training

(timely revisions of

training material)

Reporting of incidents,

near-misses and

accidents

Information about the

quality of barriers

(technical safety)

Discussion of HSE

issues/status in

regular meetings

Contributing

Success FactorGeneral issue

Make sure that risk awareness is

maintained (avoid underestimation of risk)Be able to provide necessary

capasity to respond, given a

deviation or incident

Be able to support decisions

(remedy of goal-conflicts) in order

to maintain critical functions (given

a deviation or incident)

How do we achieve knowledge and

experience about risk/hazards?What can we expect? What should we look for? What must we do?

How can we ensure completion of the

response (without suffering damage)?

How can we ensure timely

and sufficient response?

How do we support the trade-off

between safety and production?

How do we compensate for degradation

to uphold/maintain critical functions?

Redundancy of

decision support

functions

Redundancy in

information processing

Redundancy in skills;

multiple skills

Resilience refers to the

capability of recognizing,

adapting to, and coping with the

unexpected

(Woods, 2006).

Robustness of

responsible function

Organizational

robustness (backup

functions)

Information about the

quality of barrier

support functions

(operational safety)

Information about risk

through e.g. courses &

doc. (Hazop, QRA, ...)

Activity level /

simultaneous

operations

Handling of exceptions

(beyond day to day

operations)

Adequate ICT systems

(timely updating of

information)

Adequate decision

support staffing

(availability & knowl./

experience)

Criteria for safe

operation well defined

and understood

Adequate ICT decision

support systems

Adequate external

decision support

Learn from own

experiences &

accidents

Learn from other’s

experiences &

accidents

Early warnings/weak

signals (e.g. from

whistle blowers)

Understand – anticipate – and monitor Respond – completely – and timely Give support – and ensure support

Safety performance

matters requested by

senior management

Bypass of control and

safety functions

System knowledge

Ability to make

(correct) decisions

Communication

between actors

(interface control)

1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2

1.1.1

1.1.2

1.1.3

1.1.4

1.1.5

1.1.6

1.1.7

1.1.8

1.2.1

1.2.2

1.2.3

1.3.1

1.3.2

1.3.3

1.3.4

1.3.5

1.3.6

1.3.7

2.1.1

2.1.2

2.1.3

2.1.4

2.1.5

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

2.3.1

2.3.2

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.2.1

3.2.2

Most important

general issue

Changes; technical,

organizational,

external (weather, …)

• How well are we doing?

• What would tell me that we are doing well (or have problems) with this issue?

Page 25: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

25

General Issues - examples

No. CSF level 2 General issue

1.1

1.1.1 System knowledge

1.1.2 Information about risk through e.g. courses & documents

1.1.3 Reporting of incidents, near-misses and accidents

1.1.4 Information about the quality of barriers (technical safety)

1.1.5 Information about the quality of barrier support functions (oper. safety)

1.1.6 Discussion of HSE issues/status in regular meetings

1.1.7 Safety performance matters requested by senior management

1.1.8

Risk understanding

Communicating risk/resilience at all levels of the organization

1.2

1.2.1 Risk/hazard identification

1.2.2 Learn from own experiences & accidents

1.2.3

Anticipation

Learn from other’s experiences & accidents

1.3

1.3.1 Process disturbances; control and safety system actuations

1.3.2 Bypass of control and safety functions

1.3.3 Activity level/simultaneous operations

1.3.4 Trends in reported events and quality of barriers

1.3.5 Early warnings/weak signals (e.g. from whistle blowers)

1.3.6 Changes; technical, organizational, external (weather, …)

1.3.7

Attention

Focus on safety (safety versus other issues)

Page 26: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 26

Six perspectives that can help us

understand the organisational mechanisms

related to major accidents:

• The energy and barrier perspective;

• The theory of Normal Accidents;

• The theory of High Reliability

Organisations;

• The information processing perspective;

• A decision-making perspective;

• The Resilience Engineering perspective.

Page 27: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 27

Early warning indicators

Using four complementary

methods for the development of

early warning indicators

Ensure best possible capturing of

potential signs/signals/warnings

General approach Specific method

I. Safety performance based HSE method (HSE, 2006)

Dual assurance method

II. Risk based ORIM (Øien, 2001)

(Organizational Risk Influence Model)

III. Incident based IDM (Øien, 2008)

(Influence Diagram Method)

IV. Resilience based REWI (Øien et al., 2010)

(Resilience based Early Warning Indicators)

I. HSE

II. ORIM III. IDM

IV. REWI

Page 28: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Risk based method for indicators

Take advantage of the existing

risk analysis / risk model of the

facility/plant/activity/…

Extract the factors that are

important with respect to

potential change in risk

Focus on the significant risk

influencing factors!

Focus on the most important risk influencing factors (RIFs)

Risk model

(QRA)

Sociotechnical

system (OPI)

Risk

measure

Risk

indicators

Risk Influencing Factor (RIF)

Risk Indicator

Risk

status

Early

warning

0

10

20

-10

-20

-30

-40

-41.8

-16.8

-10.9

-5.2

-2.6 -3.0 -2.7

18.0

7.37.8

5.34.6

3.6 3.12.3

[%]

Leak frequency (x0.1)

Probability of leakage in neighbor module (x0.4)

Number of drillings and completions (0)

Number of workovers (x0.5)

Probability of hot work (x2)

Probability of ignition due to failure in electrical equipment (x2)

Probability of autoignition (x2)

Probability of ignition due to drive unit (x1.5)

Probability of ignition given leakage and hot work (x1.6)

Probability of ignition due to pumps/compr. (x2)

Probability of blowout (x0.75)

Reduction factor for electrical disconnection of ignition sources (x2)

(x1.75)(x1.7)

(x0.5)

Potential risk increase

Potential risk reduction

0

*0,Δ

R

R t 4

5Significant RIFs

Insignificant RIFs(Øien, 2001)

Page 29: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Comparison of methods -

complementarities Table 5. Comparison of different indicator methods

- Very favorable; – Favorable; – Neutral; – Unfavorable; – Very unfavorable

Characteristic I

Perform. based

II Risk

based

III Incident

based

IV Resilience

based

1 Easy to identify influencing factors

2 Relevant for major accidents

3 Easy to determine risk significance/importance

4 Relevant as early warnings

5 Practical, simple, well-documented

6 Resource intensive

7 Easy to communicate 8 Independent of the occurrence of events

9 Dependent on thorough accident investigation

10 Focusing on ‘what went right’ (positive signals)

All methods are very favourable with respect to some characteristics

and at the same time very unfavourable to some other characteristics.

(Øien, 2010)

Page 30: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Page 31: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 31

PDS forum

PDS metode og data håndbøker

PDS prosjekt

PDS rapporter

PDSTool

Page 32: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn

PDS-BIP 2010-2012 - Hovedaktiviteter og resultater

Utvikling av barrierer og indikatorer for å hindre og begrense utslipp til sjø

1. Utvikling av miljøakseptkriterier

og tekniske og operasjonelle krav

til sikkerhetssystemer

2. Utvikling av indikatorer for å

overvåke potensialet for utslipp til sjø

3. Utvikle analyseverktøy og håndbøker for å

beregne påliteligheten av barrierefunksjoner

mot miljøutslipp

4. Publisering / informasjons-

spredning

Håndbøker

Analyseverktøy

Presentasjoner

Rapporter

Artikler, osv.

32

Page 33: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 33

• Foreslår indikatorer for sentrale

barrierer knyttet til et bore-

scenario.

• Beskriver metodikk for å finne slike

indikatorer.

Rapporten ligger åpent på: www.sintef.no/pds

PDS rapport

Page 34: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 34

Metodisk tilnærming for å finne indikatorer

• Velg initierende hendelser som kan føre til miljøutslipp

• Blowout under boring (lete- og produksjonsboring)

• Identifiser relevante barrierefunksjoner for initierende hendelse

• 6 ulike barrierefunksjoner

• Etabler hendelsetre basert på initierende hendelse

• Hendelsetre for blowout under boring med de 6 barrierefunksjonene

• Analyser barrierefunksjoner – relativ viktighet basert på analyse av hendelsetreet

• Input fra andre studier

• Identifiser og etabler indikatorer for de viktigste barrierene

Page 35: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 35

Beskrivelse av identifiserte barrierefunksjoner

1.

TE

CH

NIC

AL

BA

RR

IER

EL

EM

EN

TS

3.

OR

GA

NIS

AT

ION

AL

BA

RR

IER

EL

EM

EN

TS

2.

HU

MA

N B

AR

RIE

R

EL

EM

EN

TS

Barrier function 1:

Gas inflow is detected before it

reaches BOP (kick detection)

Drill pipe

pressure

Pit Gain

(Volumetric

comparison)

Flow-out/in

(Rate

comparison)

1.1 1.2 1.3

3.1

2.1

Operational procedures

(e.g pit management)

Human detection and

action

Gas content

1.4

Control system

HMI in control room

and at drilling floor

3.2

Reservoir / pore

pressure predictions

Management and

work supervision

Communication,

cooperation and

interfaces

Competence

and trainingOther RIFsWork practices

• Barriereelement-diagrammer etablert

for de 6 barrierefunksjonene

• Utgangspunkt for kvantitative

beregninger og for å identifisere

indikatorer

Risk influencing

factors:

Page 36: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 36

Etablering av

hendelsestre

Page 37: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn 37

• Utarbeidet liste med forslag

til indikatorer

• Videre arbeid med

oppfølging av indikatorer og

behov for datainnsamling

er nødvendig

Indicators for "early kick detection" function (barrier function 1)

Unit

Time since last test / calibration of kick detection sensors (e.g. level sensors in pit tank and

flow rate sensors) Months

Average number of active mud pits/tanks since drilling start-up Number

Fraction of spurious alarms (to the total number of alarms) %

Number of formal verification meetings between mud logger and driller (to number of drilling

days) Ratio

Indicators for "BOP annular preventer seals" function (barrier function 2)

Fraction of failed functional tests (both closure tests and pressure tests) to the total

number of tests %

Fraction of repeated failures revealed during testing and maintenance (to the total number

of revealed failures) %

Number of stripping operations during lifetime of BOP Number

Indicators for "heavy mud to kill well" function (barrier function 3)

Time since last functional test of essential choke and kill line assemblies Months

Average amount of spare mud available throughout the operation m3

Average number or fraction of mud and cement pumps out of service throughout the

operation Number or %

Indicators for "shear ram cuts and seals" function (barrier function 5)

Fraction of failed functional tests of shear ram (both closure tests and pressure tests) to the

total number of tests %

Fraction of repeated failures revealed during testing and maintenance (to the total number

of repeated failures) %

Service life of shear ram – time since last cutting verification Months

General indicators

Number of deviations from original "detailed drilling program" handled onshore (e.g. during

last three months) Number

Number of deviations from original "detailed drilling program" handled offshore (e.g. during

last three months) Number

Indikatorer

Page 38: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi for et bedre samfunn

Ytelseskrav til barrierene – Noen observasjoner

38

• Generelt manglende pålitelighetskrav (SIL/EIL) for utstyr knyttet til boring,

brønnintervensjon og undervannsproduksjon

• Misforhold mellom pålitelighetskrav til barrierer for boring, brønnintervensjon og

undervannsproduksjon sammenlignet med topside barrierer:

• OLF 070 inneholder per i dag kun krav til "drilling BOP" og til "ESD isolation of subsea well"

• Ingen kvantitative pålitelighetskrav til barrierer som: deteksjon av brønnspark, kontroll på

væskesøylen, nødkraft, akustisk BOP aktivering, nødfrakobling (EQD) av rigg,

avledersystemet, subsea PSD funksjoner og BOP under brønnintervensjon.

• Dersom dette er sikkerhetskritisk utstyr – burde det ikke da settes krav til det?

SIL = Safety Integrity Level

EIL = Environmental Integrity Level

ESD = Emergency Shutdown

PSD = Process Shutdown

EQD = Emergency Quick Disconnect

Page 39: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn

Page 40: Indikatorer for risiko- og barrierestyring...Commissions' report) Source: Getty Images Different perspectives on the DWH / Macondo accident Teknologi og samfunn 15 ”Bow-tie” ulykkes-

Teknologi og samfunn 40

Petro-HRA

Analysis of human actions as barriers in major

accidents in the petroleum industry, applicability of

human reliability analysis methods

(2012-2016)

IFE, SINTEF, NTNU, INL, DNV, Statoil

PETROMAKS