保护层分析LOPA方法简介.ppt

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1、保护层分析（LOPA）方法简介万古军中国石化安全工程研究院 高级工程师 主要内容主要内容什么是LOPA1 LOPA步骤2 LOPA其他要求3 LOPA实例421 1 什么是什么是LOPALOPA3 IPL1IPL2IPL3PFD1PFD2PFD3初始事件频率初始事件频率成功成功成功成功成功成功后果频率后果频率安全结果安全结果安全结果安全结果安全结果安全结果注：注：箭头宽度代表箭头宽度代表后果频率大小，后果频率大小，长度代表后果严重性长度代表后果严重性IPL独立保护层独立保护层PFD要求时失效概率要求时失效概率1 1 什么是什么是LOPALOPA41 1 什么是什么是LOPALOPA保护层分析（

2、LOPA）是在定性危害分析的基础上，进一步评估保护层的有效性，并进行风险决策的系统方法其主要目的是确定是否有足够的保护层使风险满足企业的风险标准基于事故场景的一种半定量分析方法5发展历程发展历程20世世纪纪80年年代代末末：美美国国化化学学品品制制造造商商协协会会出出版版了了责责任任关关怀怀过过程程安安全全管管理理实实施施准准则则，书书中中建建议议将将“足足够够的的保保护护层层”作为有效的过程安全管理系统的一个组成部分。作为有效的过程安全管理系统的一个组成部分。1993年年：美美国国CCPS化化工工过过程程安安全全自自动动化化指指南南，书书中中建建议将议将LOPA作为确定安全仪表功能完整性水平

3、的方法之一。作为确定安全仪表功能完整性水平的方法之一。2001年年：CCPS发发布布了了保保护护层层分分析析简简化化的的过过程程风风险险评评估，书中详细地讨论了估，书中详细地讨论了LOPA的基本规则和应用。的基本规则和应用。2003年年：国国际际电电工工委委员员会会（IEC）发发布布了了IEC61511：过过程程工工业业领领域域安安全全仪仪表表系系统统的的功功能能安安全全，将将LOPA技技术术作作为为确确定定安安全全仪表系统完整性水平的推荐方法之一。仪表系统完整性水平的推荐方法之一。1 1 什么是什么是LOPALOPA6主要内容主要内容什么是LOPA1 LOPA步骤2 LOPA其他要求3 LO

4、PA实例472 LOPA2 LOPA步骤步骤 a）场景识别与筛选 b）初始事件（IE）确认 c）独立保护层（IPL）评估 d）场景频率计算 e）风险评估与决策 f）后续跟踪与审查场景信息变更分析事故分析HAZOP分析82 LOPA2 LOPA步骤步骤92 LOPA2 LOPA步骤步骤后果严重性102 LOPA2 LOPA步骤步骤后果严重性等级评估泄漏量泄漏物质泄漏量15kg550kg50500kg500kg5t550t50t剧毒，温度B.P345555剧毒，温度B.P234555高 毒 性，温 度B.P223455易燃，温度50t剧毒，温度B.P345555剧毒，温度B.P234555高 毒

5、性，温 度B.P223455易燃，温度B.P123345可燃液体111223524 LOPA4 LOPA实例实例1 1）场景识别与筛选）场景识别与筛选液液位位控控制制回回路路失失效效导导致致缓缓冲冲罐罐溢溢流流，并并且且由由于于防防火火堤堤失效而导致溢出物流出防火堤失效而导致溢出物流出防火堤2 2）初始事件确认）初始事件确认 初始事件为液位控制回路失效，初始事件频率为：初始事件为液位控制回路失效，初始事件频率为：f I=1 10-1/a534 LOPA4 LOPA实例实例3 3）独立保护层评估）独立保护层评估pBPCSBPCS报报警警和和人人员员响响应应：BPCSBPCS液液位位控控制制回回路

6、路失失效效（初初始始事事件件）导导致致系系统统不不能能产产生生报报警警，从从而而不不能能提提醒醒操操作作人人员员采采取取行行动动以以阻阻止止缓缓冲冲罐罐进进料料。因因此此，BPCSBPCS产产生生的的任任何何报报警警不不能能完完全全独独立立于于BPCSBPCS系统，不能作为独立保护层系统，不能作为独立保护层p安安全全阀阀：缓缓冲冲罐罐上上的的安安全全阀阀无无法法防防止止缓缓冲冲罐罐发发生生溢溢流流，因因此，对于本场景，安全阀不是独立保护层此，对于本场景，安全阀不是独立保护层p防火堤：可作为防火堤：可作为IPLIPL：如果按照设计运行，防火堤可有效地包容储罐的溢流；如果按照设计运行，防火堤可有效

7、地包容储罐的溢流；防火堤独立于任何其他独立保护层和初始事件。防火堤独立于任何其他独立保护层和初始事件。544 LOPA4 LOPA实例实例4 4）场景频率计算）场景频率计算fiC=fiIPFDd =110-1/a0.01 =110-3/a554 LOPA4 LOPA实例实例5 5）风险评估与决策）风险评估与决策后果等级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10-610-710-510-610-410-510-310-410-210-310-110-2110-1频 率 等 级（每年）564 LOPA4 LOPA实例实例5）风险评估与决策）风险评估与

8、决策p分分析析小小组组决决定定安安装装一一个个独独立立的的SIF，其其PFD为为110-2，用用于于检检测测和和阻阻止止溢溢流流。对对于于场场景景，SIF将将释释放放事事件件的的频频率率从从1103/a降降低低到到1105/a。在在风风险险矩矩阵阵中中，对对于于后后果果等等级级4，频频率率为为1105/a的事件的事件“不需要采取进一步行动不需要采取进一步行动”。6）后续跟踪与审查）后续跟踪与审查p确定建议措施的负责人和完成时间，并跟踪落实。确定建议措施的负责人和完成时间，并跟踪落实。57LOPA的魅力所在魅力之一：更好的风险决策方法魅力之二：方便快捷的半定量方法魅力之三：实用的风险管理工具 5

9、8魅力之一：更好的风险决策方法更好的风险决策方法与基于与基于“风险对我而言可以接受风险对我而言可以接受”的主观或情感上的主观或情感上的判断相比，的判断相比，LOPALOPA提供了更好的风险决策基础。提供了更好的风险决策基础。与定性的方法相比，与定性的方法相比，LOPALOPA提供了更可靠地风险判断，提供了更可靠地风险判断，并给定了场景频率和后果的具体数值并给定了场景频率和后果的具体数值 。59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与定量风险分析相比，与定量风险分析相比，LOPALOPA花费的时间较少。花费的时间较少。LOPALOPA可以提高危害评估会议的效率可以提高危害评

10、估会议的效率。以以关关注注于于场场景景的的研研究究方方法法，可可以以发发现现那那些些已已进进行行过过多多次次危危害害分分析析的的成成熟熟工工艺艺中中存存在在的的未未被被发发现现的的安全问题。安全问题。60魅力之三：魅力之三：实用的风险管理工具实用的风险管理工具LOPALOPA的信息可以帮助工厂决定操作、维护以及相关的信息可以帮助工厂决定操作、维护以及相关培训的重点放在哪些防护措施上。培训的重点放在哪些防护措施上。LOPALOPA可用于识别操作人员的关键安全行为和关键安可用于识别操作人员的关键安全行为和关键安全响应。这将有助于在企业过程生命周期内开展更全响应。这将有助于在企业过程生命周期内开展更有针对性的培训和测试，并使得操作手册能反映最有针对性的培训和测试，并使得操作手册能反映最重要的过程变量、报警和行动重要的过程变量、报警和行动例如：许多公司决定将检验、测试和预防性例如：许多公司决定将检验、测试和预防性维护活动的重点放在维护活动的重点放在LOPA识别出的独立保护识别出的独立保护层（层（IPL）上）上61谢 谢！62