Proses Tehlike Analizlerindeki Belirsizliklerin Bulanık Mantık İle Kantitatifleştirilmesi

Transkript

1 Proses Tehlike Analizlerindeki Belirsizliklerin Bulanık Mantık İle Kantitatifleştirilmesi Oğuzcan Taşdemir Mehmet Dilaver Yusuf Mert Sönmez ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 1 Tarih: Kasım Eylül 1816

2 Bilgiye Ulaşma Çabası BİLGİ ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 2

3 Bilgiye Ulaşma Çabası MÖ 300 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. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 3

4 Bulanık Mantık Matematik dünyası keskin sınırlara sahiptir. İki doğru birbirine paralel ya da değildir. Prof. Dr. Lütfi Zade Bulanık Mantık Gerçek dünya bulanık sınırlara sahiptir. Ekipman arızalanabilir veya arızalanmayabilir. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 4

5 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 ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 5

6 Bulanık Mantık A A Bulanık Küme -Güvenli Durum- Güvenli Olmayan Durum Klasik Küme -Güvenli Durum- ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 6

7 Bulanık Mantık Üyelik Derecesi & Üyelik Fonksiyonu - Kümede bulunan elemanlara ait dereceler - Bulanık sayıların belirsizliğini temsil eden fonksiyonlar. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 7

8 Bulanık Mantık Bulanık Mantık Sistemleri İşlemci Tabanı ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 8

9 Yapılan Çalışma Çalışma Değerlendirilen Senaryoların Önceliklendirilmesi Aşamaları Senaryoların Bulanık Mantık ile Birlikte Değerlendirilmesi Şiddet ve Frekans Verilerinin Bulanıklaştırılması Risk Matrisinin Bulanık Mantık ile Modifiye Edilmesi ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 9

10 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 ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 10

11 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 IF THEN Kural Tabanı Grafiği Üyelik Fonksiyonları Grafikleri ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 11

12 Risk Matrisinin Bulanık Mantık ile Modifiye Edilmesi Şiddet Frekans ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 12

13 Risk Matrisinin Bulanık Mantık ile Modifiye Edilmesi Şiddet Frekans ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 13

14 Risk Matrisinin Bulanık Mantık ile Modifiye Edilmesi Şiddet Frekans ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 14

15 Şiddet ve Frekans Verilerinin Bulanıklaştırılması Frekans Şiddet Başlatıcı Olay Frekans Klasik Yaklaşım Sızdırmazlık Elemanlarının Hasar Görmesi 0, Aralığında Muhafazanın Kırılması 0, Aralığında Sızıntı ve Yangın Senaryoları Girişi Verisi -1- Giriş Verisi -2- Sonuç Verisi Sızıntı Süresi Sızıntı Çapı Şiddet ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 15

16 Şiddet Verilerinin Bulanıklaştırılması IF THEN Kural Tabanı Grafiği Sızıntı Süresi ve Delik Çapına Ait Veriler Değişken Lingustik Açıklama Açıklama Sızıntı Süresi Delik Çapı Ani Kısa Süreli Orta Biraz Uzun Çok Küçük Ufak Orta Nispeten Büyük Büyük 0-2 Dakika 2-5 Dakika 5-10 Dakika Dakika < 10 mm 0 35 mm mm mm > 100 mm Şiddet Minör Ciddi Majör Çok Ciddi Felaket Boyutunda ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 16

17 Şiddet Verilerinin Bulanıklaştırılması ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 17

18 Senaryoların Bulanık Mantık ile Birlikte Değerlendirilmesi Örnek Senaryolar 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 3 Mekanik Bütünlük Kaybı 4 Basınç Fazla FCV Vanasının arızalanarak kapalı konumda kalması. Sıvı yakıtın akışının sağlandığı serpantinde yarılmanın meydana gelmesi. Yüksek basınç switchinin (PSSH) arızalanması. Sıvı yakıt besleme hattında basınç artışına bağlı yarılma ve potansiyel yangın tehlikesi meydana gelebilir. Serpantinden sızan sıvı yakıt brülör ile temas edebilir ve potansiyel patlama tehlikesi meydana gelebilir. 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. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 18

19 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 arızalanarak kapalı konumda kalması. Doğalgaz besleme hattında yüksek basınca bağlı yarılmalar ve potansiyel patlama meydana gelebilir Basınç Fazla FCV Vanasının arızalanarak kapalı konumda kalması. Sıvı yakıt besleme hattında basınç artışına bağlı yarılma ve potansiyel yangın tehlikesi meydana gelebilir 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 Basınç Fazla Yüksek basınç switchinin (PSSH) arızalanması. Doğalgazın brülör besleme hattına yüksek basınçta gelmesine bağlı patlama meydana gelebilir Basınç Fazla PRV vana arızası Besleme hattı üzerindeki yüksek basınca bağlı olarak doğal gaz brülör basıncı artabilir ve patlama meydana gelebilir ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 19

20 Değerlendirilen Senaryoların Önceliklendirilmesi Risk Sıralaması # Klasik Risk Matrisi Senaryo No Risk Değeri Bulanık Risk Matrisi Senaryo No Risk Değeri ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 20

21 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 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 HAZOP çalışmaları sırasında kullanılan lingustik etkinin sonuca olan etkisini hassaslaştırması ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 21

22 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. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 22

23 Referanslar [1] E. Zio, The Future of Risk Assessment, Reliability Engineering and System Safety (2018), doi: /j.ress [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, 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 [7] Wang, J., Elsevier Ocean Engineering Series Volume 7, Elsevier, [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) doi: /j.jlp [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, [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, [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., 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, Hazard and operability studies (HAZOP studies) - Application guide, IEC. ProSCon Mühendislik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Slayt 23

24 COMPANY NAME Biz Üzerimize Düşeni Yapmaya Hazırız.. SOCIAL MEDIA