保護層分析(LOPA)

1、保護層分析（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主要內容主要內容什么是LOPA1 LOPA步驟2 LOPA其他要求3 LOPA實例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果安全結果安全結果安全結果安全結果安全結果注：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，長度代表后果嚴重性長度代表后果嚴重性IPL獨立保護層獨立保護層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保護層分析（LOPA）是在定性危害分析的基礎上，進一步評估保護層的有效性，并進行風險決策的系統(tǒng)方法其主要目的是確定是否有足夠的保護層使風險滿足企業(yè)的風險標準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世紀世紀80年代末：美國化學品制造商協(xié)會出版了責任關懷年代末：美國化學品制造商協(xié)會出版了責任關懷過程安全管理實施準則，書中建議將過程安全管理實施準則，書中建議將“足夠的保護層足夠的保護層”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)布了保護層分析發(fā)布了保護層分析簡化的過程風險評簡化的過程風險評估，書中詳細地討論了估，書中詳細地討論了LOPA的基本規(guī)則和應用。的基本規(guī)則和應用。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)領域安全儀表系統(tǒng)的功能安全，將業(yè)領域安全儀表系統(tǒng)的功能安全，將LOPA技術作為確定安技術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主要內容主要內容什么是LOPA1 LOPA步驟2 LOPA其他要求3 LOPA實例48 82 LOPA2 LOPA步驟步驟 a）場景識別與篩選 b）初始事件（IE）確認 c）獨立保護層（IPL）評估 d）場景頻率計算 e）風險評估與決策 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步驟步驟后果嚴重性11112 LOPA2 LOPA步驟步驟后果嚴重性等級評估泄漏量泄漏物質泄漏量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實例實例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致緩沖罐溢流，并且由于防火堤液位控制回路失效導致緩沖罐溢流，并且由于防火堤失效而導致溢出物流出防火堤失效而導致溢出物流出防火堤2 2）初始事件確認）初始事件確認 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實例實例3 3）獨立保護層評估）獨立保護層評估pBPCSBPCS報警和人員響應：報警和人員響應： 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）導致系統(tǒng)不能產生報警，從而不能提醒操作人員采取行動）導致系統(tǒng)不能產生報警，從而不能提醒操作人員采取行動以阻止緩沖罐進料。因此，以阻止緩沖罐進料。因此，BPCSBPCS產生的任何報警不能完全獨產生的任何報警不能完全獨立于立于BPCSBPCS系統(tǒng)，不能作為獨立保護層系統(tǒng)，不能作為獨立保護層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、安全閥不是獨立保護層此，對于本場景，安全閥不是獨立保護層p防火堤：可作為防火堤：可作為IPLIPL：如果按照設計運行，防火堤可有效地包容儲罐的溢流；如果按照設計運行，防火堤可有效地包容儲罐的溢流；防火堤獨立于任何其他獨立保護層和初始事件。防火堤獨立于任何其他獨立保護層和初始事件。55554 LOPA4 LOPA實例實例4 4）場景頻率計算）場景頻率計算fiC=fiIPFDd =110-1/a0.01 =110-3/a56564 LOPA4 LOPA實例實例5 5）風險評估與決策）風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實例實例5）風險評估與決策）風險評估與決策p分析小組決定安裝一個獨立的分析小組決定安裝一個獨立的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。在風險矩陣中，對于后果等級。在風險矩陣中，對于后果等級4，頻，頻率為率為1105/a的事件的事件“不需要采取進一步行動不需要采取進一步行動”。6）后續(xù)跟蹤與審查）后續(xù)跟蹤與審

9、查p確定建議措施的負責人和完成時間，并跟蹤落實。確定建議措施的負責人和完成時間，并跟蹤落實。5858LOPA的魅力所在魅力之一：更好的風險決策方法魅力之二：方便快捷的半定量方法魅力之三：實用的風險管理工具 5959魅力之一：更好的風險決策方法更好的風險決策方法與基于與基于“風險對我而言可以接受風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提供了更好的風險決策基礎。提供了更好的風險決策基礎。 與定性的方法相比，與定性的方法相比，LOPALOPA提供了更可靠地風險判斷提供了更可靠地風險判斷，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 與定量風險分析相比，與定量風險分析相比，LOPALOPA花費的時間較少?；ㄙM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。 以關注于場景的研究方法，可以發(fā)現(xiàn)那些已進行以關注于場景的研究方法，可以發(fā)現(xiàn)那些已進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：實用的風險管理工具實用的風險管理工具 LOPALOPA的信息可以幫助工廠決定操作、維護以及相關的信息可以幫助工廠決定操作、維護以及相關培訓的重點放在哪些防護措施上。培訓的重點放在哪些防護措施上。 LOPALOPA可用于識別操作人員的關鍵安全行為和關鍵安可用于識別操作人員的關鍵安全行為和關鍵安全響應。這將有助于在企業(yè)過程生命周期內開展更全響應。這將有助于在企業(yè)過程生命周期內開展更有