HAZOP results variability in smelting projects and possibilities for harmonization

Abstract

Smelting projects often consist of similar process units, but there are noticeable differences between HAZOP results. This thesis examines why comparable smelting projects produce different HAZOP results and how the variation can be reduced. The aim is to assess the significance of differences between HAZOP results, identify the factors that drive variability, and propose ways to harmonize results across projects. The study was conducted as a qualitative case study consisting of 15 interviews, observations from nine HAZOP workshops, and a comparison of four completed HAZOP studies. The scope was limited to two units: the flash smelting furnace and the concentrate burner. Interview and observation findings were analysed by categorizing them using constructs identified from literature.

The results indicate that the variability is systematic. Differences arise, among other things, from node boundary definitions, the choice of deviation sets, the selection of safeguards, and documentation practices. In addition, a wide range of factors influencing variability were identified, including scheduling challenges, insufficient ownership, the importance of facilitation practices, resource pressure and workload-related factors, group dynamics, interactions between nodes, and customer-driven changes. To reduce variability, the thesis proposes approaches to harmonize HAZOP process. The key measures are a shared baseline node structure for the flash smelting furnace and the concentrate burner, a deviation set grounded in prior projects, and a standardized HAZOP worksheet that makes the recording of HAZOP results consistent and traceable.

Sulatuslaitosprojektit koostuvat usein samankaltaisista prosessiyksiköistä, mutta HAZOP‑tulosten välillä on havaittavissa eroavaisuuksia. Tämä diplomityö selvittää miksi keskenään vertailukelpoiset sulatusprojektit tuottavat erilaisia HAZOP-tuloksia ja miten vaihtelua voidaan vähentää. Tavoitteena on arvioida kuinka merkittäviä eroja HAZOPien tulosten välillä on ja tunnistaa vaihtelua aiheuttavia tekijöitä sekä esittää keinoja tulosten harmonisointiin projektien välillä. Diplomityö toteutettiin laadullisena tapaustutkimuksena, joka koostui 15 haastattelusta, yhdeksän HAZOP-työpajan observoinnista sekä neljän valmiin HAZOP-tutkimuksen vertailusta. Tarkastelu rajattiin kahteen yksikköön: liekkisulatusuuniin ja konsentraattipolttimeen. Haastattelujen ja observoinnin havaintoja analysoitiin kategorisoimalla niitä hyödyntäen kirjallisuudesta tunnistettuja kokonaisuuksia.

Tulokset osoittavat, että vaihtelu on systemaattista. Eroja syntyy muun muassa noodirajauksista, deviaatiojoukon valinnasta, valittavista turvallistavista toimista ja dokumentointikäytännöistä. Lisäksi tunnistettiin laaja joukko vaihteluun vaikuttavia tekijöitä, joihin liittyvät muun muassa ajoitushaasteet, puutteellinen omistajuus, fasilitointikäytäntöjen merkitys, resurssipaine ja kuormitukseen liittyvät tekijät, ryhmädynamiikka, noodien väliset vuorovaikutukset sekä asiakkaiden ohjaamat muutokset. Työ pyrkii vähentämään vaihtelua esittämällä harmonisointikeinoja HAZOP-prosessiin. Keskeisimpänä toimena on yhteinen perusnoodirakenne liekkisulatusuuniin ja konsentraattipolttimeen, aiempiin projekteihin pohjautuva deviaatiojoukko sekä yhtenäinen HAZOP-lomake, joka tekee HAZOP-tulosten kirjaamisesta yhdenmukaista ja jäljitettävää.