本質的な安全性

化学およびプロセス産業では、たとえ問題が起きても危険性が低い場合、プロセスは固有の安全性を備えています。固有の安全性は、保護システムによって高い危険性が制御されている他のプロセスとは対照的です。完全な安全性は達成できないため、一般的には本質的に安全な設計について議論されます。「本質的に安全な設計とは、危険を制御するのではなく、特に工場内の危険物質の量と危険な作業の数を減らすことによって危険を回避する設計です。」 ^[1]

起源

危険を制御するのではなく、危険を減らすという概念は、英国の化学技術者トレバー・クレッツが1978年にフリックスボロー災害の教訓について書いた論文「持っていないものは漏れない」^[2]と、その論文を拡張した書籍^[3]の「本質的安全性」という表現に由来しています。大幅に改訂され、タイトルも変更された1991年版^[4]では、一般的に引用される技術について言及されています。(クレッツは1978年に「本質的に安全」という用語を最初に使用しましたが、この用語は潜在的に可燃性の雰囲気にある電子機器の特殊なケースにすでに使用されていたため、「本質的」という用語のみが採用されました。本質的安全性は、本質的安全性の特殊なサブセットと見なすことができます)。2010年に、米国化学技術者協会は、本質的に安全な技術 (IST) の独自の定義を発表しました。^[5]

原則

本質的安全性の用語は1991年以降発展しており、若干言葉は異なるものの、クレッツと同じ意図をもっている。本質的に安全な設計を実現するための主な4つの方法は以下の通りである。^[6]

最小化：^[7]少量のバッチを使用するなどして、一度に存在する危険物質の量を減らすこと。
代替: ある材料を危険性の少ない別の材料に置き換えること。例: 可燃性溶剤ではなく水と洗剤で洗浄する
中程度：^[8]効果の強さを弱める。例えば、高圧のガスの代わりに冷たい液体を使用したり、濃縮された形ではなく希釈された形で物質を使用したりすること
簡素化: 問題に対処するために追加の機器や機能を追加するのではなく、設計によって問題を排除します。本当に必要な場合にのみ、オプションを調整し、複雑な手順を使用します。

さらに2つの原則が用いられることもある: ^[6]

エラー許容度: 機器やプロセスは、起こりうる障害や設計からの逸脱に耐えられるように設計できます。非常に単純な例としては、出口が閉じられている場合に、配管やジョイントが最大圧力に耐えられるようにすることです。
最悪の状況でも危険性が少なくなるように、機器の設計、場所、輸送によって影響を制限します。たとえば、重力によって漏洩物を安全な場所に運ぶ、堤防を使用するなどです。

植物をよりユーザーフレンドリーにすることに関して、クレッツは次のように付け加えた。^[4]

連鎖的な影響を避ける;
誤った組み立てを不可能にする;
ステータスを明確にする;
制御の容易さ;
ソフトウェアと管理手順。

本質的に安全な設計を採用する機会は、研究段階と概念設計段階で理想的です。その後の設計段階で変更が行われると、そのような機会は減少し、プロジェクトコストが増加します。概念設計が完了したら、本質的に安全な設計コンセプトとともに他の安全戦略を適用する必要があります。ただし、この場合、概念設計段階でISD（本質的に安全な設計）を採用した場合と比較して、同じ信頼性で同じリスクレベルを実現するために、プロジェクトコストが大幅に増加します。^[9]

公式ステータス

固有の安全性は、米国原子力規制委員会^[10]や英国安全衛生庁（HSE）など、多くの国の当局によって望ましい原則として認識されています。HSEは、 COMAH（重大事故危険管理規則）サイトの評価において、「重大事故の危険は、固有の安全性の原則を適用することにより、発生源で回避または軽減されるべきである」と述べています。^[11]欧州委員会は、セベソII指令に関するガイダンス文書で、「危険は、本質的に安全な慣行を適用することにより、発生源で可能な限り回避または軽減されるべきである」と述べています。^{[12]カリフォルニア}州コントラコスタ郡では、化学工場と石油精製所に固有の安全性のレビューを実施し、これらのレビューに基づいて変更を加えることを義務付けています。^[13] 2008年にウェストバージニア州インスティチュートのバイエルクロップサイエンス化学工場でメチルイソシアネート爆発が発生した後、米国化学安全委員会は米国科学アカデミー（NAS）に「固有の安全性」の概念をどのように適用できるかについての研究を委託し、2012年に報告書とビデオで発表しました。^[14]

1984年のボパール号惨事の後、米国ニュージャージー州は1985年から毒性大災害予防法（TCPA）を採用しました。2003年にその規則は本質的に安全な技術（IST）を含めるように改訂されました。2005年に、ニュージャージー州国内安全保障準備タスクフォースは、化学施設に本質的に安全な技術（IST）のレビューを実施することを義務付ける新しい「ベストプラクティス基準」プログラムを確立しました。2008年に、TCPAプログラムは拡張され、すべてのTCPA施設に新規プロセスと既存プロセスの両方でISTレビューを実施することを義務付けました。^[15]ニュージャージー州は規制目的でISTの独自の定義を作成し、ISTの定義を受動的、能動的、および手順的制御を含むように拡張しました。

大統領令13650号^[16]に基づき、米国環境保護庁（EPA）はニュージャージー州の本質的に安全な技術プログラムを「国有化」する提案を検討しており、2014年10月末まで意見を募集している。アメリカ化学協会は欠点を列挙している。^[17]

定量化

ダウ火災爆発指数は本質的には固有の危険性の尺度であり、固有の安全性を定量化する最も広く使用されている指標です。^[6]より具体的な本質的に安全な設計の指数はHeikkiläによって提案されており、^[1]そのバリエーションが発表されています。^[18]^[19]^[20]しかし、これらはすべてダウF＆E指数よりもはるかに複雑です。

参照

注釈と参考文献

^ ab Heikkilä、Anna-Mari (1999).プロセスプラント設計における本質的な安全性。インデックスベースのアプローチ(PDF) (技術博士論文)。 Vol. 384. フィンランド、エスポー: VTT ( Valtion teknillinen tutkimuskeskus ) 出版物。ISBN 951-38-5371-32011年6月14日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。
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^ クレッツはもともと「強化」という用語を使用していましたが、これは化学技術者の間では、同じ製品処理能力を持つより小型の装置を意味すると理解されています。
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^ 英国健康安全局 (2008 年 4 月)。「安全報告書評価マニュアル」(PDF)。p. 4。2006 年 11 月 2 日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
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さらに読む

クレッツ、トレバー (1998)プロセスプラント: 本質的に安全な設計のためのハンドブックCRC ISBN 1-56032-619-0
ダウの火災・爆発指数危険度分類ガイド、第 7 版 (1994 年) 米国化学技術者協会 (AIChE) ISBN 0-8169-0623-8
化学プロセス安全センター (2009)本質的に安全な化学プロセス: ライフサイクルアプローチ第 2 版Wiley ISBN 978-0471-77892-9
Howat, CS (2002) 本質的に安全な化学プロセスの紹介
Mansfield, D., Poulter, L., & Kletz, T., (1996) Improving Inherent Safety Archived 2016-03-03 at the Wayback Machine HMSO ISBN 0717613070
メアリーケイオコナープロセス安全センター (2002) 新規および既存の化学プロセスにおける固有の安全原則の実装の課題
M. Gentile (2004) 固有安全性の評価のための階層的ファジーモデルの開発
より安全な設計設計における安全性のフロントローディング

[Heikkila-1] Heikkilä、Anna-Mari (1999).プロセスプラント設計における本質的な安全性。インデックスベースのアプローチ(PDF) (技術博士論文)。 Vol. 384. フィンランド、エスポー: VTT ( Valtion teknillinen tutkimuskeskus ) 出版物。ISBN 951-38-5371-32011年6月14日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。

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[5] 化学プロセス安全センター (2010 年 7 月)。最終報告書: 製造、輸送、保管、使用における本質的に安全な技術の定義(PDF) (レポート)。pp. 1–54。2016年 3 月 16 日のオリジナルからアーカイブ(PDF) 。

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[7] クレッツはもともと「強化」という用語を使用していましたが、これは化学技術者の間では、同じ製品処理能力を持つより小型の装置を意味すると理解されています。

[8] Kletz はもともと「減衰」という言葉を使用していました。

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[10] 連邦官報：2008年5月9日（第73巻、第91号）10 CFRパート50原子力発電所の規制、政策声明草案。

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[13] Sawyer, R.; et al. (2007). 「固有の安全性の規制」アメリカ化学技術者協会。

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[15] 40 NJR 2254(a)、2008年5月5日

[16] ウィキソース:大統領令13650号

[17] William J. Erny (2014 年 4 月 8 日)。「化学施設の安全性とセキュリティの向上に関する大統領令 13650 号 - ニュージャージー州毒性災害防止法とその固有の安全技術評価プログラムの評価」(PDF)。Mathy Stanislaus 宛の手紙。2014 年 7 月 3 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

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