Proses Tehlike Analizlerindeki BelirsizliklerinProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.. Slayt 4 III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu Bulanık Mantık Prof. Dr. Lütfi

Tarih: Kasım 16

ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 1

Tarih: Eylül 18

ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu

Proses Tehlike Analizlerindeki Belirsizliklerin

Bulanık Mantık İle Kantitatifleştirilmesi

Oğuzcan Taşdemir Mehmet Dilaver

Yusuf Mert Sönmez

ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. [email protected]

mailto:[email protected]

Tarih: Eylül 18

ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 2 III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu

BİLGİ

Bilgiye Ulaşma Çabası

Tarih: Eylül 18


Bilgiye ancak önermelerle ulaşılabilir ve

bu önermeler ise ancak doğru veya yanlış

olabilir.

Bilgi ancak doğru veya yanlış olabilir.

Bilgi için doğru veya yanlışın iç içe girdiği

bir durum olabilir. MÖ

300

Bilgiye Ulaşma Çabası

Tarih: Eylül 18


Bulanık Mantık

Prof. Dr.

Lütfi

Zade

Bulanık

Mantık

Matematik dünyası

keskin sınırlara sahiptir.

İki doğru birbirine paralel

ya da değildir.

Gerçek dünya bulanık

sınırlara sahiptir.

Ekipman arızalanabilir

veya arızalanmayabilir.

Tarih: Eylül 18


Bulanık Mantık Kullanım Alanları

• İstasyon yönetim sistemleri

• Duruş kalkış yönetimi

• Asansör denetimi

• Ev aletlerine ait program

seçim yönetimi

• Fren sistemleri

• Klima sistemleri

• El yazısı denetimi

Tarih: Eylül 18


Bulanık Mantık

Klasik Küme Bulanık Küme Güvenli Olmayan

Durum -Güvenli Durum- -Güvenli Durum-

A A

Tarih: Eylül 18


Bulanık Mantık

Üyelik

Derecesi

&

Üyelik

Fonksiyonu - Kümede bulunan elemanlara ait dereceler

- Bulanık sayıların belirsizliğini temsil eden fonksiyonlar.

Tarih: Eylül 18


Bulanık Mantık

Bulanık

Mantık

Sistemleri

İşlemci Tabanı

Tarih: Eylül 18


Yapılan Çalışma

01 Risk Matrisinin Bulanık Mantık

ile Modifiye Edilmesi

02 Şiddet ve Frekans Verilerinin

Bulanıklaştırılması

03 Senaryoların Bulanık Mantık

ile Birlikte Değerlendirilmesi

04 Değerlendirilen Senaryoların

Önceliklendirilmesi 04

03

02

01

Çalışma

Aşamaları

Tarih: Eylül 18


Risk Matrisinin Bulanık Mantık ile Modifiye Edilmesi

F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6

S5 Felaket Boyutunda 5x0 5x1 5x2 5x3 5x4 5x5 5x6

S4 Çok Ciddi 4x0 4x1 4x2 4x3 4x4 4x5 4x6

S3 Major 3x0 3x1 3x2 3x3 3x4 3x5 3x6

S2 Ciddi 2x0 2x1 2x2 2x3 2x4 2x5 2x6

S1 Minor 1x0 1x1 1x2 1x3 1x4 1x5 1x6

Tarih: Eylül 18


IF THEN

Kural Tabanı Grafiği

Üyelik Fonksiyonları

Grafikleri


F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6

S5 Felaket Boyutunda 5x0 5x1 5x2 5x3 5x4 5x5 5x6

S4 Çok Ciddi 4x0 4x1 4x2 4x3 4x4 4x5 4x6

S3 Major 3x0 3x1 3x2 3x3 3x4 3x5 3x6

S2 Ciddi 2x0 2x1 2x2 2x3 2x4 2x5 2x6

S1 Minor 1x0 1x1 1x2 1x3 1x4 1x5 1x6

Tarih: Eylül 18



Frekans

Şid

det

Tarih: Eylül 18



Frekans

Şid

det

Tarih: Eylül 18



Frekans

Şid

det

Tarih: Eylül 18


Şiddet ve Frekans Verilerinin Bulanıklaştırılması

Frekans Şiddet

Başlatıcı Olay Frekans Klasik Yaklaşım

Sızdırmazlık Elemanlarının

Hasar Görmesi

0,0043 10−4 − 10−3 Aralığında

Muhafazanın Kırılması 0,0001 10−4 − 10−3 Aralığında

Sızıntı ve Yangın Senaryoları

Girişi Verisi -1- Giriş Verisi -2- Sonuç Verisi

Sızıntı Süresi Sızıntı Çapı Şiddet

Tarih: Eylül 18


Şiddet Verilerinin Bulanıklaştırılması

IF THEN Kural Tabanı Grafiği

Değişken Lingustik Açıklama Açıklama

Sızıntı Süresi

Ani 0-2 Dakika

Kısa Süreli 2-5 Dakika

Orta 5-10 Dakika

Biraz Uzun 10-15 Dakika

Delik Çapı

Çok Küçük < 10 mm

Ufak 0 – 35 mm

Orta 35 – 50 mm

Nispeten Büyük 50 - 100 mm

Büyük > 100 mm

Şiddet

Minör

Ciddi

Majör

Çok Ciddi

Felaket Boyutunda

Sızıntı Süresi ve Delik Çapına Ait

Veriler

Tarih: Eylül 18


Şiddet Verilerinin Bulanıklaştırılması

Tarih: Eylül 18


Senaryoların Bulanık Mantık ile Birlikte Değerlendirilmesi

Sıvı Yakıt Buharlaştırma Sistemi

# Sapma Sebep Sonuç

1 Basınç Fazla

TCV vanasının

arızalanarak kapalı

konumda kalması.

Doğalgaz besleme hattında yüksek basınca

bağlı yarılmalar ve potansiyel patlama

meydana gelebilir.

2 Basınç Fazla

FCV Vanasının


konumda kalması.

Sıvı yakıt besleme hattında basınç artışına

bağlı yarılma ve potansiyel yangın tehlikesi

meydana gelebilir.

3

Mekanik

Bütünlük

Kaybı

Sıvı yakıtın akışının

sağlandığı

serpantinde

yarılmanın

meydana gelmesi.

Serpantinden sızan sıvı yakıt brülör ile temas

edebilir ve potansiyel patlama tehlikesi

meydana gelebilir.

4 Basınç Fazla

Yüksek basınç

switchinin (PSSH)

arızalanması.

Doğalgazın brülör besleme hattına yüksek

basınçta gelmesine bağlı patlama meydana

gelebilir.

5 Basınç Fazla PRV vana arızası

Besleme hattı üzerindeki yüksek basınca

bağlı olarak doğal gaz brülör basıncı artabilir

ve patlama meydana gelebilir.

Örnek Senaryolar

Tarih: Eylül 18


Senaryoların Bulanık Mantık ile Birlikte Değerlendirilmesi

# Sapma Sebep Sonuç

Klasik Risk

Matrisi

Bulanık Risk

Matrisi

Ş O R Ş O R

1 Basınç Fazla

TCV vanasının


konumda kalması.

Doğalgaz besleme hattında yüksek basınca

bağlı yarılmalar ve potansiyel patlama meydana

gelebilir. 5 5 25 5 6 33.1

2 Basınç Fazla

FCV Vanasının


konumda kalması.

Sıvı yakıt besleme hattında basınç artışına bağlı

yarılma ve potansiyel yangın tehlikesi meydana

gelebilir. 4 4 16 4.6 4.7 27.7

3

Mekanik

Bütünlük

Kaybı

Sıvı yakıtın akışının

sağlandığı

serpantinde

yarılmanın meydana

gelmesi.

Serpantinden sızan sıvı yakıt brülör ile temas

edebilir ve potansiyel patlama tehlikesi meydana

gelebilir. 5 3 15 4.4 2.8 19.8

4 Basınç Fazla

Yüksek basınç

switchinin (PSSH)

arızalanması.

Doğalgazın brülör besleme hattına yüksek

basınçta gelmesine bağlı patlama meydana

gelebilir.

4 4 16 4 4.4 24.7

5 Basınç Fazla PRV vana arızası

Besleme hattı üzerindeki yüksek basınca bağlı

olarak doğal gaz brülör basıncı artabilir ve

patlama meydana gelebilir.

5 4 20 5 4.5 25.5

Tarih: Eylül 18


Değerlendirilen Senaryoların Önceliklendirilmesi

Risk

Sıralaması

Klasik Risk

Matrisi Bulanık Risk Matrisi

# Senaryo

No

Risk

Değeri Senaryo No Risk Değeri

1 1 25 1 33.1

2 5 20 2 27.7

3 4 16 5 25.5

4 2 16 4 24.7

5 3 15 3 19.8

Tarih: Eylül 18


ProS&Cons

• Risk matrisinde yer alan keskin geçişleri

azaltması

• Şiddet ve Frekans verilerini hassaslaştırması

• Özel senaryolar için şiddetin belirlenmesinde

daha doğru yaklaşımların uygulanmasına olanak

sağlaması

• HAZOP çalışmaları sırasında kullanılan lingustik

etkinin sonuca olan etkisini hassaslaştırması

• Üyelik fonksiyonlarının seçiminin çalışmanın

sonucunu doğrudan etkilemesi ve

fonksiyonların seçimi ile ilgili belirli bir yöntemin

bulunmaması

• Bulanık Çıkarım Sistemleri içinde belirlenen «IF

THEN» tabanlı kurallar için belirli bir yöntemin

bulunmaması

Tarih: Eylül 18


Sonuçlar

• Şiddet ve frekans verilerinin risk kategorisi içerisindeki değerlerinin bulanık

mantıkta yer alan üyelik fonksiyonları sayesinde belirlenebildiği görülmüştür.

• Bulanık mantık ile değerlendirilen risk kategorileri ile önceliklendirmelerin

daha hassas ve doğru şekilde yapılabileceği görülmüştür.

• Bulanık mantık tabanlı modellerin güvenilir, detaylı ve doğru sonuçlar

verebilmesinden dolayı risk değerlendirmesinde farklı birçok aşamada

kullanılabileceği görülmektedir.

Tarih: Eylül 18


Referanslar

[1] E. Zio , The Future of Risk Assessment , Reliability Engineering and System Safety

(2018), doi: 10.1016/j.ress.2018.04.020

[2] Jose Luis Fuentes-Bargues, Cristina Gonzalez-Gaya, M Carmen Gonzalez-Cruz,

Veronica Cabrelles Ramírez, Risk Assesment of a Compound Feed Process Based on

HAZOP Analysis and Linguistic Terms (2016)

[3] CIA, Chemical Industries Association, 1997. A Guide to Hazard and Operability

Studies. Chemical Industries Association, UK.

[4] DNV, Marine Risk Assessment – Offshore, Health and Safety Executive, London,

(2002) Technology Report 2001/063.

[5] IMO, Guidelines for Formal Safety Assessment for Use in the IMO Rule-Making

Process, International Maritime Organization, London, (2002).

[6] Zadeh, L.A., (1965), “Fuzzy Sets”, Journal of Information Sciences, Vol. 8, pp. 338-

353.

[7] Wang, J., Elsevier Ocean Engineering Series Volume 7, Elsevier, 2003.

[8] USNRC, Guidance of the Treatment of Uncertainties Associated with PRAs in Risk-

Informed

Decisionmaking, NUREG-1855, United States Nuclear Regulatory Commission,

Washington,

D.C., (2013).

[9] [Karar Verme Yöntemleri - Doç.Dr. Kaan Yaralıoğlu]

[10] A.S. Markowski, M.S. Mannan, Fuzzy logic for piping risk assessment (pfLOPA), J.

Loss Prev.

Proc. Ind. 22 (2009) 921-927. doi:10.1016/j.jlp.2009.06.011.

[11] Zadeh, L. A. (1975, 1976) The concept of linguistic variable and its application to

approximate reasoning.

[12] Zadeh, L. A. (1965) “Fuzzy sets,” Information and Control.

[13] Dombi, J. (1990) "Membership Function as an Evaluation," Fuzzy Sets and Systems

35, 1-21.

[14] Dubois D., Prade H. and Yager R.R., (1993) "Readings in Fuzzy Sets for Intelligent

Systems", Morgan Kaufmann, San Mateo, California, USA.

[15] Zadeh, L. A. (1968) "Probability measures of fuzzy events," J. Math. Ann. Appl. 23,

421-427.

[16] Buckley, J. J. (2005) Fuzzy Probabilities. Physica-Verlag, Berlin Heidelberg.

[17] Hanss, M. (2005) Applied Fuzzy Arithmetic: An Introduction with Engineering

Applications, Berlin: Springer-Verlag.

[18] Wu, J., Zhang, J., Liang, W., Hu, J., 2013. A novel failure mode analysis model for

gathering system based on multilevel flow modeling and HAZOP. Process Saf. Environ.

Prot. 91, 54e60.

[19] IEC 61882, 2001-2005. Hazard and operability studies (HAZOP studies) - Application

guide, IEC.

[email protected] 0312 485 70 01 www.proscon.com.tr

COMPANY NAME

Biz Üzerimize Düşeni Yapmaya Hazırız..

SOCIAL

MEDIA

Documents

Proses Tehlike Analizlerindeki BelirsizliklerinProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.. Slayt 4 III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu Bulanık Mantık Prof. Dr. Lütfi