工艺危害分析课件(lopa)
化工装置工艺危害分析技术
(HAZOP、LOPA)
国家石化项目风险评估技术中心
张广文
HAZOP与保护层分析与保护
分析
开展HAZOP分析和风险评估时遇到的问题:¼保护措施是否足够?¼保护措施是否有效?
¼后果发生的概率是多少?
¼每一个保护措施能降低多少风险?每个保护措施能降低多少风险?
HAZOPO与保护层分析与保护
分析
Layer 保护层分析
of Protection Analysis
——LOPA
什么是LOPA
本质安全
资深安全顾问1977年12月年年会上发表了一篇题为“如果没有年年会上发表了Trevor14日,英国帝国化学(日英国帝国化学(Kletz在英国化学工业协会ICI)石化部的50周的演说,第一次清晰地提出了一种新颖的事故预防概篇题为如果没有,就不会泄漏就不会泄漏”念念,即即“本质安全”本质安全。
工艺设计
I
1
什么是LOPA
什么是LOPA
LOPA术语
1)场景:场导致导致不良后果的意外事件或一系列事件。良后果的意外事件或系列事件2)初始事件:事故场景真正初始原因。
3)触发事件或条件:不直接导致场景的操作或条件,但是对于场景的继续发展,这些事件或条件必须存在。4)独立保护层(IPL):能够阻止场景向不良后果继续发展的一种设备、系统或行动,并且独立于初始事件或场景中其它保护层的行动。
5)要求时的失效概率(PFD):系统要求时IPL失效,失效不能完成一个具体功能的概率。
HAZOP与保护层分析
LOPA的初始事件
初始事件
外部事件
z风和洪水地震、龙卷风、飓z空难
z故
临近工厂的重大事潜在的z破坏或恐怖活动不良后设备失效果
控制系统z软件bugz(犯错误或遗漏)机械系统元件失效z操作失误z磨损zz腐蚀z维护失误关键响应错误z振动z程序错误
LOPA的独立保护层(IPLsIPL)
主动的独立保护层
IPL说明
(来自文献和工业)PFD
安全阀防止系统超压。1×10-1~1×10-5爆破片防止系统超压。
1×10-1~1×10-5基本过程控制系
统如果与初始事件无关,BPCS可确认为一种IPL
(IEC1×10-1规定~>11××10-210-1)
安全仪表功能
见IEC 61508 IEC61508(IEC,1998)和IEC 61511IEC61511(IEC,2001)典型组成:
SIL 1
单个传感器(容错冗余);单个逻辑控制器(容错冗余);1×10-2~1×10-1
单个执行元件(容错冗余)。典型组成:
SILSIL 2
2“多个”传感器(容错);
“多个”通道逻辑控制器(容错);1×10-33~11××1010-2
2“多个”执行元件(容错)。典型组成:
LOPA的独立保护层(IPLsIPL)
被动的独立保护层
IPL说明
(来自文献和工业数
PFD
据)防火堤
降低储罐溢流、破裂、泄漏等严重
后果(大面积扩散)的频率。
1×10-2~1×10-3
地地下排污系统
排污系统降低储罐溢流、破裂、泄漏等严重
后果(大面积扩散)的频率。1×10-22
~1×10-33开式通风口防止超压。
1×10-2~1×10-3耐火材料减少热输入率,为降压供额外的响应时间。
/消防等提1×10-2~1×10-3防爆墙/舱
通过限制冲击波,保护设备通过限制冲击波物等,降低爆炸重大后果的频率。
保护设备/建筑1×10-2~1×10-3阻火器或防爆
如果设计、安装和维护合适,这些
LOPA的独立保护层(IPLsIPL)人员行动的独立保护层
IPL假设具有充分的文件、培说明说
训和测试程序(来自文献和工业)PFD
人员行动,有简单的、记录良好的行动,10 min时间的响应行动要求具有清晰的、可靠的指示。1.0 -1×10-1人员对指示或报警的BPCS简单的、记录良好的行动,响应响应,有有40 40行动要求具有清晰的、可min靠的指示。(IEC61511;(IEC要求1×10-1
>1×10-1)
间的响应时IEC2001限定了PFD)。人员行动,有简单的、记录良好的行动,40 min时间的响应行动要求具有清晰的、可-1
靠的指示。靠的指示1×10-1×10-2
LOPA的独立保护层(IPLsIPL)通常不作为IPLs的防护措施总结表防护措施
(通常不
考虑作为说明IPLs)
培训和取在确定操作员工行动PFD时,可能需要考虑这些因素,证但是它们本身不是独立保护层但是它们本身不是独立保护层。程序在确定操作员工行动PFD时,可能需要考虑这些因素,
但是它们本身不是独立保护层。但是它们本身不是独立保护层
正常的测对于所有的危险评估,假设这些活动是合适的,它是确试和检测定PFD的判断基础。正常的测试和检测将影响某些IPLs
的PFD。延长测试和检测周期可能增加IPL的PFD。对于所有的危险评估,假设这些活动是合适的,它是确
LOPA的优点
LOPA优点
¼对装置保护措施的对装置保护措施的一次系统梳理,为每个独立保护层提供了更清楚次系统梳理,为每个独立保护层提供了更清楚的功能要求;
¼可以辨识出可以辨识出一些需要额外保护措施的场景;些需要额外保护措施的场景;¼以关注于事故场景的分析方法,分析更具针对性,更易理解;¼LOPA可容易地确定过程风险是否能被接受。如果过程需要安全仪LOPA容易地确定过程风险是能被接受如果过程需要安全仪表功能,LOPA可以确定所需的安全仪表完整性水平;¼LOPA的分析结果可以帮助组织决定操作、维护以及相关培训的重点放在哪些防护措施上;
¼LOPA可用于识别那些保证过程风险在企业风险容忍标准内的关键设备;
LOPA