保護(hù)層分析(LOPA)方法簡介

1、保護(hù)層分析（LOPA）方法簡介萬古軍中國石化安全工程研究院 高級工程師 2 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容什么是LOPA1 LOPA步驟2 LOPA其他要求3 LOPA實(shí)例43 31 1 什么是什么是LOPALOPA4 4 ijiiIiJjijIiCiPFDPFDPFDfPFDff211IPL1IPL2IPL3IifPFD1PFD2PFD3初始事件頻率初始事件頻率成功成功成功成功成功成功Cif后果頻率后果頻率安全結(jié)果安全結(jié)果安全結(jié)果安全結(jié)果安全結(jié)果安全結(jié)果注：注：箭頭寬度代表箭頭寬度代表后果頻率大小，后果頻率大小，長度代表后果嚴(yán)重性長度代表后果嚴(yán)重性IPL獨(dú)立保護(hù)層獨(dú)立保護(hù)層PFD要求時失效概率要求時失效

2、概率1 1 什么是什么是LOPALOPA5 51 1 什么是什么是LOPALOPA保護(hù)層分析（LOPA）是在定性危害分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步評估保護(hù)層的有效性，并進(jìn)行風(fēng)險決策的系統(tǒng)方法其主要目的是確定是否有足夠的保護(hù)層使風(fēng)險滿足企業(yè)的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)基于事故場景的一種半定量分析方法6 6發(fā)展歷程發(fā)展歷程20世紀(jì)世紀(jì)80年代末：美國化學(xué)品制造商協(xié)會出版了責(zé)任關(guān)懷年代末：美國化學(xué)品制造商協(xié)會出版了責(zé)任關(guān)懷過程安全管理實(shí)施準(zhǔn)則，書中建議將過程安全管理實(shí)施準(zhǔn)則，書中建議將“足夠的保護(hù)層足夠的保護(hù)層”作為有效的過程安全管理系統(tǒng)的一個組成部分。作為有效的過程安全管理系統(tǒng)的一個組成部分。1993年：美國年：美國CCPS

3、化工過程安全自動化指南，書中建化工過程安全自動化指南，書中建議將議將LOPA作為確定安全儀表功能完整性水平的方法之一。作為確定安全儀表功能完整性水平的方法之一。2001年：年：CCPS發(fā)布了保護(hù)層分析發(fā)布了保護(hù)層分析簡化的過程風(fēng)險評簡化的過程風(fēng)險評估，書中詳細(xì)地討論了估，書中詳細(xì)地討論了LOPA的基本規(guī)則和應(yīng)用。的基本規(guī)則和應(yīng)用。2003年：國際電工委員會（年：國際電工委員會（IEC）發(fā)布了）發(fā)布了IEC61511：過程工：過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全，將業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全，將LOPA技術(shù)作為確定安技術(shù)作為確定安全儀表系統(tǒng)完整性水平的推薦方法之一。全儀表系統(tǒng)完整性水平的推薦方法

4、之一。1 1 什么是什么是LOPALOPA7 7主要內(nèi)容主要內(nèi)容什么是LOPA1 LOPA步驟2 LOPA其他要求3 LOPA實(shí)例48 82 LOPA2 LOPA步驟步驟 a）場景識別與篩選 b）初始事件（IE）確認(rèn) c）獨(dú)立保護(hù)層（IPL）評估 d）場景頻率計(jì)算 e）風(fēng)險評估與決策 f）后續(xù)跟蹤與審查場景信息變更分析事故分析HAZOP分析9 92 LOPA2 LOPA步驟步驟10102 LOPA2 LOPA步驟步驟后果嚴(yán)重性11112 LOPA2 LOPA步驟步驟后果嚴(yán)重性等級評估泄漏量泄漏物質(zhì)泄漏量15kg550kg50500kg500kg5t550t50t劇毒，溫度B.P345555劇毒

5、，溫度B.P234555高 毒 性 ， 溫 度B.P223455易燃，溫度50t劇毒，溫度B.P345555劇毒，溫度B.P234555高 毒 性 ， 溫 度B.P223455易燃，溫度B.P123345可燃液體11122353534 LOPA4 LOPA實(shí)例實(shí)例1 1）場景識別與篩選）場景識別與篩選液位控制回路失效導(dǎo)致緩沖罐溢流，并且由于防火堤液位控制回路失效導(dǎo)致緩沖罐溢流，并且由于防火堤失效而導(dǎo)致溢出物流出防火堤失效而導(dǎo)致溢出物流出防火堤2 2）初始事件確認(rèn)）初始事件確認(rèn) 初始事件為液位控制回路失效，初始事件頻率為：初始事件為液位控制回路失效，初始事件頻率為：f I= 1 10-1/a54

6、544 LOPA4 LOPA實(shí)例實(shí)例3 3）獨(dú)立保護(hù)層評估）獨(dú)立保護(hù)層評估pBPCSBPCS報(bào)警和人員響應(yīng)：報(bào)警和人員響應(yīng)： BPCSBPCS液位控制回路失效（初始事件液位控制回路失效（初始事件）導(dǎo)致系統(tǒng)不能產(chǎn)生報(bào)警，從而不能提醒操作人員采取行動）導(dǎo)致系統(tǒng)不能產(chǎn)生報(bào)警，從而不能提醒操作人員采取行動以阻止緩沖罐進(jìn)料。因此，以阻止緩沖罐進(jìn)料。因此，BPCSBPCS產(chǎn)生的任何報(bào)警不能完全獨(dú)產(chǎn)生的任何報(bào)警不能完全獨(dú)立于立于BPCSBPCS系統(tǒng)，不能作為獨(dú)立保護(hù)層系統(tǒng)，不能作為獨(dú)立保護(hù)層p安全閥：緩沖罐上的安全閥無法防止緩沖罐發(fā)生溢流，因安全閥：緩沖罐上的安全閥無法防止緩沖罐發(fā)生溢流，因此，對于本場景，

7、安全閥不是獨(dú)立保護(hù)層此，對于本場景，安全閥不是獨(dú)立保護(hù)層p防火堤：可作為防火堤：可作為IPLIPL：如果按照設(shè)計(jì)運(yùn)行，防火堤可有效地包容儲罐的溢流；如果按照設(shè)計(jì)運(yùn)行，防火堤可有效地包容儲罐的溢流；防火堤獨(dú)立于任何其他獨(dú)立保護(hù)層和初始事件。防火堤獨(dú)立于任何其他獨(dú)立保護(hù)層和初始事件。55554 LOPA4 LOPA實(shí)例實(shí)例4 4）場景頻率計(jì)算）場景頻率計(jì)算fiC=fiIPFDd =110-1/a0.01 =110-3/a56564 LOPA4 LOPA實(shí)例實(shí)例5 5）風(fēng)險評估與決策）風(fēng)險評估與決策后果等級5低中中高高很高很高4低低中中高高很高3低低低中中中高2低低低低中中中1低低低低低中中10-6

8、10-710-510-610-410-510-310-410-210-310-110-2110-1頻 率 等 級（每年）57574 LOPA4 LOPA實(shí)例實(shí)例5）風(fēng)險評估與決策）風(fēng)險評估與決策p分析小組決定安裝一個獨(dú)立的分析小組決定安裝一個獨(dú)立的SIF，其，其PFD為為110-2，用于，用于檢測和阻止溢流。對于場景，檢測和阻止溢流。對于場景，SIF將釋放事件的頻率從將釋放事件的頻率從1103/a降低到降低到1105/a。在風(fēng)險矩陣中，對于后果等級。在風(fēng)險矩陣中，對于后果等級4，頻，頻率為率為1105/a的事件的事件“不需要采取進(jìn)一步行動不需要采取進(jìn)一步行動”。6）后續(xù)跟蹤與審查）后續(xù)跟蹤與審

9、查p確定建議措施的負(fù)責(zé)人和完成時間，并跟蹤落實(shí)。確定建議措施的負(fù)責(zé)人和完成時間，并跟蹤落實(shí)。5858LOPA的魅力所在魅力之一：更好的風(fēng)險決策方法魅力之二：方便快捷的半定量方法魅力之三：實(shí)用的風(fēng)險管理工具 5959魅力之一：更好的風(fēng)險決策方法更好的風(fēng)險決策方法與基于與基于“風(fēng)險對我而言可以接受風(fēng)險對我而言可以接受”的主觀或情感上的主觀或情感上的判斷相比，的判斷相比，LOPALOPA提供了更好的風(fēng)險決策基礎(chǔ)。提供了更好的風(fēng)險決策基礎(chǔ)。 與定性的方法相比，與定性的方法相比，LOPALOPA提供了更可靠地風(fēng)險判斷提供了更可靠地風(fēng)險判斷，并給定了場景頻率和后果的具體數(shù)值，并給定了場景頻率和后果的具體數(shù)

10、值 。 6060魅力之二：魅力之二：方便快捷的半定量方法方便快捷的半定量方法 與定量風(fēng)險分析相比，與定量風(fēng)險分析相比，LOPALOPA花費(fèi)的時間較少。花費(fèi)的時間較少。 LOPALOPA可以提高危害評估會議的效率可以提高危害評估會議的效率。 以關(guān)注于場景的研究方法，可以發(fā)現(xiàn)那些已進(jìn)行以關(guān)注于場景的研究方法，可以發(fā)現(xiàn)那些已進(jìn)行過多次危害分析的成熟工藝中存在的未被發(fā)現(xiàn)的過多次危害分析的成熟工藝中存在的未被發(fā)現(xiàn)的安全問題。安全問題。 6161魅力之三：魅力之三：實(shí)用的風(fēng)險管理工具實(shí)用的風(fēng)險管理工具 LOPALOPA的信息可以幫助工廠決定操作、維護(hù)以及相關(guān)的信息可以幫助工廠決定操作、維護(hù)以及相關(guān)培訓(xùn)的重點(diǎn)放在哪些防護(hù)措施上。培訓(xùn)的重點(diǎn)放在哪些防護(hù)措施上。 LOPALOPA可用于識別操作人員的關(guān)鍵安全行為和關(guān)鍵安可用于識別操作人員的關(guān)鍵安全行為和關(guān)鍵安全響應(yīng)。這將有助于在企業(yè)過程生命周期內(nèi)開展更全響應(yīng)。這將有助于在企業(yè)過程生命周期內(nèi)開展更有