LOPA分析是HAZOP分析的继续,是对HAZOP分析结果的丰富和补充。

SIL分析是对LOPA分析结果的验证,HAZOP、LOPA分析是SIL分析的前期准备工作。

二.LOPA定义

保护层分析,英文全称Layer of Protection Analysis,通常被简称为LOPA,是在对装置进行了危险识别的基础上,进一步评估装置安全保护措施是否有效并进行风险决策的系统方法,是危险与可操作性分析(HAZOP)技术的延展和深入,是近年来国际上广泛应用且行之有效的一种安全风险评估与管理技术。

和很多定性风险评估技术(如HAZOP)不同的是,LOPA是一种半定量的风险评估技术。LOPA通常使用初始事件(一些不期望的事件)频率、事故后果严重程度和自立保护层(一些自立的、有效的保护措施)失效概率的数量级大小来近似表征事故场景的风险。LOPA的主要目的是确定装置是否有足够的保护措施以防止意外事故发生(或称风险是否能够容忍)。

三.法律法规

2015年,我国颁布了《保护层分析(LOPA)方法应用导则》(AQ/T 3054-2015),规定了化工企业采用LOPA方法的技术要求。

2017年,颁布了《保护层分析(LOPA)应用指南》(GB/T32857-2016),规定了LOPA技术的相关策略和细则。

2020年,苏应急〔2020〕1号 《关于提升危险化学品企业本质安全水平的指导意见》“两重点一重大”的生产装置和储存设施,要在保护层分析(LOPA)的基础上配备符合要求的安全仪表系统。

四.LOPA分析方法

LOPA分析是一种简化的风险评估方法,通过对现有保护措施的可靠性进行量化的评估,确定其消除或降低风险的能力。LOPA的应用一般是在定性危害评估(如HAZOP、PHA)之后,用定性危害审核小组识别的情形进行。它首先分析未采取安全保护措施之前的风险水平,然后分析各种安全保护措施将风险水平降低的程度。保护层分析的思想,可以用一个“洋葱”来形象地描述其模型,每一层洋葱皮就相当于一个保护层,由于所有的洋葱皮对内核都起到自立保护作用,从而洋葱内核遭受外侵的风险就很大降低。

五.LOPA分析具体步骤如下:

1、识别后果,选择分析所需的情景。

LOPA分析中所需的情景其实就是事故场景。事故场景是发生事故的事件链,包括起始事件、一系列中间事件和后果事件。一般情况下以后果严重的事件作为事故场景进行分析。

2、对所选定的事故情景进行具体描述。

LOPA分析中要对事故发生的原因、事故导致的后果、后果的严重程度、风险不可接受值和风险容许值进行量化,量化的标准要根据公司实际情况采用本公司的风险矩阵。

3、确定情景的初始事件、中间事件和后果事件,并确定相应的频率。

初始事件,即引发原因,在LOPA分析中成为始发事件;中间事件,即诱发事件,在LOPA分析中成为条件事件;后果事件,即导致的严重后果。而相应的频率,需要根据各公司的实际情况选定。

4、预计情景的风险。

预计情景,即未减轻事件,是指初始事件发生而且所有的保护层都失效的情况下,后果事件发生。未减轻事件发生频率等于始发事件、中间事件和后果事件发生频率的乘积。

5、确定自立保护层(IPL)及其需求故障概率(PFD)。

保护层分为事件阻止层和后果减弱层,事件阻止层也叫主动保护层,通过在原因和事件之间增加屏障,来预防事故发生;后果减弱层也叫被动保护层,通过在事件和结果之间增加屏障,来减少事故后果的损失。不同的保护层其PFD是不同的。

6、考虑自立保护层时,确定减轻事件的剩余风险及其等级。

减轻事件的发生频率等于未减轻事件的发生频率与自立保护层各安全保护措施失效概率(PFD)的乘积。确定了减轻事件的频率后,根据公司的风险矩阵确定频率等级和剩余风险等级。

7、确定附加保护层达到可容忍风险还需降的级别。

若自立保护层起到了安全保护措施的作用后,减轻事件的剩余风险达到公司可接受的水平,则不需进一步采取安全措施和建议措施。否则,要提出切实可行的附加保护层,直至将剩余风险降低到可承受的风险水平为止。

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