安全評価でよく用いられる13の手法

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安全評価の方法は多くありますが、実際の運用で選択できるよう、よく使われる13種類の安全評価方法を紹介します。 　　1 安全検査手法（Safety Review、SR）　安全検査手法は、最初の安全評価手法と言え、プロセス安全レビューや「設計レビュー」、「損失予防レビュー」とも呼ばれることがある。それは建設プロジェクトのどの段階にも使用できます。既存の装置（稼働中の装置）を評価する際、従来の安全検査には巡回検査、定期的な日常検査、または安全検査などが含まれる。（例えば、工程がまだ設計段階にある場合、設計プロジェクトチームは一連の図面をレビューすることができます。）安全検査方法の目的は、事故や怪我、重要な財産の損失を引き起こしたり、公共の環境に重大な影響を与えたりする可能性のある装置の状態や運用手順を特定することです。一般的な安全点検員には、主に装置に関わる人員、すなわちオペレーター、メンテナンス要員、エンジニア、管理者、安全担当者などが含まれ、具体的には工場の組織形態によって異なります。 　　安全点検の目的は、装置全体の安全な運用性を高めることであり、通常の運用を妨げたり、発見された問題に対して罰を与えるためのものではありません。安全検査を終えた後、評価者は緊急に改善が必要な点について、具体的な措置や提案を出すべきである。 　　2 安全チェックリスト法（Safety Checklist Analysis、SCA）　工事やシステム内の各種機器設備、材料、ワークピース、作業、管理、組織的措置における危険因子や有害因子を見つけ出すために、事前に検査対象を分解し、大きなシステムをいくつかの小さなサブシステムに分け、質問や評点の形式で検査項目を一つずつチェックして見落としを防ぐ。このような表を安全チェックリストと呼ぶ。 　　3 危険指数法（Risk Rank、RR）　危険指数法は、評価手法の一種である。評価員がいくつかの工程の現状や運用上の固有属性（作業現場の危険度、事故発生確率、事故の深刻度を基に、異なる作業現場の危険性を識別する）を比較計算し、工程の危険特性の重要度を決定し、その評価結果に基づいてさらなる評価の対象を特定する。 　　危険度指数評価は、プロジェクトの各段階（フィージビリティスタディ、設計、運用など）や、詳細な設計案が完成する前、または既存設備の危険性分析計画が策定される前に活用できる。もちろん、運転中の装置においても、プロセスや操作の危険性を特定するための根拠として使用することも可能です。 　　現在、いくつかの危険度評価手法が広く利用されている。 　　この方法は使い方が簡単にも複雑にもでき、多様な形態をとり、定性的にも定量的にも利用可能である。例えば、評価者は作業現場の危険度や事故発生の可能性、事故の深刻度を定性的に評価することによって、現場を簡易的に分類することができる。また、より複雑な方法としては、工程の特性に一定の数値を割り当てて数値図を作成し、この図を用いて数値化された分類係数を算出することもできる。一般的な評価方法には、①危険度評価、②化学工場の火災・爆発危険指数法、③モンド法、④化学工場の危険度指数法、⑤その他の危険度評価法などがある。 　　4 予備危険分析手法（Preliminary Hazard Analysis、PHA）　予備危険分析手法は、アメリカの軍用規格の安全計画要件から生まれた手法です。主に危険物質や装置の主要な領域などを分析するために用いられ、設計・施工・生産前にまずシステム内に存在する危険性の種類、発生条件、事故を引き起こす結果などを分析します。その目的は、システム内の潜在的な危険を特定し、その危険度を判定することで、危険が事故に発展するのを防ぐことです。 　　事前危険分析には、以下の4つの目的がある：①システムに関連する主要な危険を全体的に特定すること、②危険が発生する原因を特定すること、③事故の発生が人員やシステムに与える影響を予測すること、④危険度を判断し、危険性を排除または制御するための対策を講じること。 　　事前危険分析手法は、潜在的な危険についての知見が少なく、経験だけでは把握できないプロセスプロジェクトの初期段階で一般的に用いられます。通常、初期設計やプロセス装置のR&D（研究開発）に用いられ、巨大な既存装置を分析する場合や、環境上より体系的な手法を用いることができない場合には、PHA法が優先的に検討されることが多い。 　　5 故障仮定分析手法（What…If、W1）　故障仮定分析手法とは、システムの工程や操作プロセスに対する創造的な分析手法である。この方法を用いる者は工程に精通しており、質問（故障仮定）を通じて潜在的な事故の危険因子を発見しなければならない（実際には、仮想システムで重大な事故が発生した場合に、その事故を引き起こす潜在的な要因を特定し、最悪の状況下でこれらが事故を引き起こす可能性を探るものである）。 　　他の手法と異なり、評価者には基本概念を理解し、具体的な問題に応用することが求められる。故障仮定分析法およびその応用に関する資料は非常に少ないが、プロジェクト開発のあらゆる段階で頻繁に用いられる可能性がある。 　　故障仮定分析手法では、一般的に評価者は「What…if」という言葉で始めて、関連する問題について考察することが求められる。プロセス安全に関するあらゆる問題は、たとえそれがあまり関連しなくても、提起して議論することができます。例えば：　　・供給される原材料が間違っている場合、どう対処するか？　　・運転中にポンプが停止してしまった場合、どうするか？　　・オペレーターがバルブAの代わりにバルブBを開けてしまった場合、どうするか？　　通常、すべての問題を記録した上で、電気的安全性、消防、作業員の安全といった問題別に分類し、それぞれ別々に検討する。稼働中の現役装置については、オペレーターと話し合い、提起される問題においては、機器の故障やプロセスパラメータの変動だけでなく、装置に関連するあらゆる異常な生産状況も考慮に入れる必要がある。 　　6 故障仮定分析／チェックリスト分析手法（What…If/Checklist Analysis, W1/CA）　故障仮定分析手法／チェックリスト分析手法は、創造的な仮定分析手法と安全チェックリスト分析手法を組み合わせたもので、単独で使用した場合のそれぞれの欠点を補うものである。 　　例えば：安全チェックリスト分析法は経験に基づく方法であり、これを用いて安全評価を行う際、成功するかどうかは大きくチェックリスト作成者の経験レベルに依存する。チェックリストが不完全に作成されていると、評価者は危険状態を効果的に分析することが難しくなる。一方、故障仮説分析手法は評価者に潜在的な事故やその結果について考えるよう促し、チェックリスト作成時に生じうる経験不足を補う。逆に、チェックリストの方が故障仮説分析手法をより体系化するのである。 　　故障仮定分析／チェックリスト分析手法は、プロセスプロジェクトの任意の段階で使用できます。 　　他の多くの評価方法と同様に、この方法もまた豊富な工程経験を持つ人員によって実施される必要があり、工程中に存在する最も一般的な危険性を分析するために用いられる。それはあらゆるレベルの事故の潜在的な危険性を評価するためにも使用できるが、故障仮定分析／チェックリスト分析は一般的にプロセスの危険性に対する初期分析として用いられ、その後、他の手法を用いてより詳細な評価が行われる。 　　7 危険性および操作性評価（Hazard and Operability Study、HAZOP）　HAZOPは定性的な安全評価手法であり、基本的な手順として誘導語を用いてプロセス内の工程状態の変化（すなわち偏差）を特定し、その後、その偏差の原因や結果、そして講じるべき対策を分析するものです。 　　リスクと操作性に関する研究技術は、異なる背景を持つ専門家たちが一緒に働くことで、創造性、体系性、スタイルの面で互いに影響を与え合い、刺激し合うことができ、個別に作業を行い結果を出すよりも、より多くの問題を発見し特定できるという原理に基づいている。危険性・操作性研究技術は当初、新しい設計や新しい工程を評価するために特別に開発されたものであるが、この技術は工学やシステムプロジェクトのライフサイクル全体の各段階にも同様に適用可能である。 　　危険性および操作性の分析とは、一連の会議を通じて工程フロー図や操作手順を分析し、各分野の専門家が定められた方法に従って設計から逸脱した工程条件についてプロセスの危険性および操作性を調査することであり、これは帝国化学工業社（ICI、イギリス）が最も早く、多方面の人材で構成されるチームによって危険性および操作性の調査作業を行うべきだと定めたものです。このことから、ある人が単独で危険性・操作性分析手法を用いることもあり得るが、それは決して危険性・操作性分析とは呼べない。したがって、危険性・操作性分析技術と他の安全評価手法との明確な違いは、他の手法は一人で行うことができるのに対し、危険性・操作性分析は、多方面の専門的かつ熟練した人材で構成されたチームによって行われなければならない点です。 　　8 故障タイプと影響の分析（Failure Mode Effects Analysis、FMEA）　故障タイプと影響の分析（FMEA）は、システム安全工学における手法の一つであり、システムをサブシステム、機器、部品といった特性に基づいて分割し、実際のニーズに応じてシステムを分断した上で、それぞれに発生しうる故障タイプやその影響を分析することで、適切な対策を講じ、システムの安全性と信頼性を向上させるものです。 　　(1)故障。コンポーネント、サブシステム、システムが動作中に設計で定められた要件を満たせないため、規定されたタスクを達成できないか、十分に遂行できない。 　　（2）故障の種類。システム、サブシステム、または構成要素で発生するあらゆる種類の故障の形態を、故障タイプと呼ぶ。例えば：バルブの故障には4種類あり、内部漏れ、外部漏れ、開かない、閉じないというものです。 　　（3）障害レベル。障害の種類によってシステムやサブシステムへの影響度が異なることから、そのレベルを分類したものを障害レベルと呼びます。 　　あるシステムや装置において、機器のあらゆる故障タイプが与える影響を列挙する。これらの故障モードは、機器の故障状態（作動中、停止中、漏れなど）を表す。各故障タイプの影響度は、その故障がシステム全体に与える影響によって決定される。FMEAによる識別は、事故を直接引き起こすか、または事故に重大な影響を与える単一の故障モードを特定するものです。FMEAでは人的要因は直接定義されないが、人為的なミスによる影響は通常、装置の故障モードとして表現される。1つのFMEAでは、事故を引き起こす詳細な機器の故障の組み合わせを効果的に特定することはできない。 　　9 フォルトツリー分析（Fault Tree Analysis、FTA）　　フォルトツリー（Fault Tree）は、事故の因果関係を記述する有向な「木」のことであり、安全システム工学における重要な分析方法の一つである。さまざまなシステムの危険性を識別・評価することができ、定性的分析だけでなく定量的分析にも適用可能です。簡潔で図解的な特徴を持ち、システム工学的手法による安全問題の研究における体系性、正確性、予測性を体現している。FTAは、安全解析評価や事故予測のための先進的な科学的手法として、国内外で認知され、広く採用されている。 　　1960年代初頭、米国のベル電話研究所は、民兵ミサイルの発射制御システムの安全性問題を研究するため、フォールトツリーの開発研究を開始し、ミサイルシステムにおける偶発事象の予測問題の解決に貢献した。それを受けて、ボーイング社の研究員たちはFTA法をさらに発展させ、航空宇宙産業でその応用を実現しました。1960年代半ば、FTAは航空宇宙産業から原子力産業を中心とする他の産業分野へと拡大した。1974年、米国原子力委員会は原子力発電所の災害リスク評価に関する報告書であるラスムッセン報告を発表し、FTAを多岐にわたり効果的に適用したことで世界中から広く注目を集めた。現在、この手法は多くの産業分野で利用されている。 　　FTAは事故の直接的な原因を分析するだけでなく、事故の潜在的な原因も深く示唆してくれるため、エンジニアリングや機器の設計段階、事故の調査、また新しい操作手順の作成時においても、FTAを用いてその安全性を評価することができる。日本労働省は積極的にFTA手法を推進し、安全担当者に対してこの手法の使用を求めている。 　　1978年から、我が国はFTAの研究と活用に取り組み始めました。実践が証明しているように、FTAは我が国の国情に適しており、国内で広く普及させるべきである。 　　10 イベントツリー分析（Event Tree Analysis、ETA）　イベントツリー分析とは、一般的な装置の故障やプロセスの変動（これを初期イベントと呼ぶ）が事故を引き起こす可能性を分析するための手法である。 　　事故とは、典型的な機器の故障や工程上の異常（初期事象と呼ばれる）が引き起こす結果である。フォールトツリー分析とは異なり、イベントツリー分析は演繹法ではなく帰納法を用いる。イベントツリーは、事故の結果を記録する体系的な手法を提供し、その結果を引き起こしたイベントと初期イベントとの関係を特定することができる。 　　イベントツリー分析は、異なる結果を生み出す初期イベントを分析するのに適しています。事象樹は、事故が発生しうる初期原因および初期事象が事象の結果に与える影響を強調している。事象樹の各分岐は、独立した事故シーケンスを表し、ある初期事象に対して、各独立した事故シーケンスは安全機能間の機能関係を明確に定義する。 　11 人間信頼性分析（Human Reliability Analysis、HRA）　人間の信頼性の高い行動は、人間・機械システムが成功するための必要条件であり、人間の行動は多くの要因に影響される。これらの「パフォーマンス・ショッピング要因」（Performance Shopping Factors PSFs）は、緊張や感情、育ち、経験といった人の内的な属性であることもあれば、作業場や環境、監督者の行動、工程規程、ハードウェアインターフェースといった外的な要因であることもある。人々の行動に影響を与えるPSFは数え切れないほどある。一部のPSFは制御できないものもあるが、多くは制御可能であり、あるプロセスや作業の成功または失敗に大きな影響を与えることがある。 　　例えば：評価者は人的ミスをフォールトツリーに考慮に入れることができ、「もし…したらどうなるか」／チェックリスト分析によって、このような状況を検討することができる――異常状態下で、オペレーターが閉じるべきバルブを開いてしまう可能性である。典型的な危険性および操作性評価（HAZOP）では、通常、オペレーターのミスもプロセスの異常（偏差）の原因として考慮される。これらの安全性評価技術は、一般的な人的ミスを見つけ出すために利用できるものの、主に事故を引き起こすハードウェア側に焦点が当てられている。工程プロセスに手作業が多く含まれている場合、またはヒューマンマシンインターフェースが複雑で標準的な安全評価技術では人的ミスを評価しにくい場合には、これらの人的要因を評価するための特別な手法が必要となる。 　　人為要因とは、機械の設計、操作、作業環境、そしてそれらが人の能力、限界、ニーズとどのように調和するかを研究する学問である。人為的要因の専門家が業務状況を評価するための、さまざまな方法があります。よく使われる方法の一つに「作業安全分析」（Job Safety Analysis、JSA）というものがありますが、この方法の焦点は作業員個人の安全です。JSAは良い出発点ですが、プロセス安全分析においては、人員の信頼性分析手法の方がより有用です。人員信頼性分析技術は、PSFを特定し改善するために利用でき、それによって人的ミスの機会を減らすことができる。この技術は、システムや工程、作業員の特性を分析し、エラーの原因を特定します。 　　HRA技術をシステム全体の分析と組み合わせずに単独で使用する場合、人の行動を過度に強調し、機器の特性の影響を見落としてしまうように思われる。もし上記のシステムが、人為的なミスによって事故が起きやすいことが知られているシステムであるなら、このようにするのは適切ではない。したがって、ほとんどの場合、HRA法は他の安全評価手法と組み合わせて使用することが推奨されます。一般的に、HRA技術は他の評価技術（例えばHAZOP、FMEA、FTA）の後に用いられ、具体的で重大な結果を招く人的ミスを特定するものです。 　　12 作業条件危険性評価法（Job Risk Analysis、LEC）　アメリカのK・J・グラハム（Kenneth.J.Graham）とG・F・キニー（Gilbert.F.Kinney）は、潜在的な危険がある環境で作業する際の危険性について研究し、評価対象となる環境を参考環境と比較することを基礎として、作業条件の危険性を従属変数（D）、事故や危険事象が発生する可能性（L）、危険な環境に曝露される頻度（E）、および危険の深刻度（C）を独立変数とし、それらの間の関数式を定めました。実際の経験に基づき、彼らは3つの独立変数におけるさまざまな状況ごとのスコア値を示し、評価対象に応じて状況に合わせて「スコアを付ける」という方法を採用した。その後、式によって危険度のスコア値を算出し、経験に基づいて危険度のスコア値を分類した危険度レベルの表やグラフからその危険度を調べるという評価方法である。これは、作業条件の危険性を評価するための簡単で実行しやすい方法です。 　　13 定量リスク評価法（Quantity Risk Analysis、QRA）　危険の特定においては、定性的および準定量的な評価は非常に有用であるが、これらの方法は定性的なものに過ぎず、十分な定量化を提供することはできない。特に、複雑で多くの危険が存在する工業プロセスなどにおいては、意思決定の根拠や十分な情報を提供することができない。このような場合には、完全な定量的な計算と評価が可能でなければならない。定量的リスク評価により、リスクの大きさを完全に定量化することができ、リスクは事故発生頻度と事故の結果の積として表現される。QRAはこれら2つの側面を評価し、十分な情報を提供することで、オーナー、投資家、**管理者にとって有益な定量的な意思決定の根拠を提供します。 　　事故結果のシミュレーション分析に関しては、国内外で多くの研究成果がある。例えば、米国、英国、ドイツなどの先進国では、早くも1980年代初頭に、バロー、コヨーテ、ソーニーアイランドを代表とする一連の大規模な現場漏洩拡散実験が実施された。90年代になると、毒性物質の漏出拡散に関する現地実験研究が行われた。これまでに、有名なDEGADIS、ALOHA、SLAB、TRACE、ARCHIEなど、何百もの事故結果モデルが作成されてきました。事故モデルに基づく実用化も進展しており、例えばDNV社のSAFETY IIソフトウェアは、多様な事故モデルを備えた多機能な定量的リスク分析および危険評価ソフトウェアパッケージであり、工場の立地選定、地域や土地利用の意思決定、輸送計画の選択、最適設計、そして受容可能な安全基準の策定に利用される。シェル・グローバル・ソリューション社が提供するShell FRED、Shell SCOPE、Shell Shepherdの3つのシリーズのシミュレーションソフトウェアは、漏洩、火災、爆発、拡散などの分野における危険リスク評価用のソフトウェアです。これらのソフトウェアは、多数の実験に基づいて導き出された数学的モデルであり、非常に信頼性が高いです。評価の結果は、数字や図形を用いて事故の影響範囲、ならびに個人と社会が負うリスクを示します。リスクの重大度に応じて、起こり得る事故を階層化することができ、リスク低減策の策定に役立ちます。