风险评估技术之保护层分析(LOPA)课件.pptx
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11风险评估技术风险评估技术 - -保护层分析（保护层分析（LOPALOPA）主讲主讲人人：岳志贤：岳志贤2主要主要内容内容一一、保护层分析简介、保护层分析简介 二、保护层分析应用二、保护层分析应用 三、保护层分析步骤三、保护层分析步骤四四、保护层分析总结、保护层分析总结3一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介 （一）了解保护层分析（一）了解保护层分析（LOPALOPA）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4一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介举例：举例：危险来了！危险来了！5一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介（二）（二）企业中的企业中的保护层分析（保护层分析（LOPALOPA）生产企业的层层保护措施6一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介（三）（三）保护层分析（保护层分析（LOPALOPA）的概念）的概念保护层分析（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7一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介 （四）保护层分析（四）保护层分析（LOPALOPA）的发展历程）的发展历程 20世纪80年代末：美国化学品制造商协会出版了责任关 怀过程安全管理实施准则，书中建议将“足够的保 护层”作为有效的过程安全管理系统的一个组成部分。
1993年：美国CCPS化工过程安全自动化指南，书中建 议将LOPA作为确定安全仪表功能完整性水平的方法之一 2001年：CCPS发布了保护层分析简化的过程风险评 估，书中详细地讨论了LOPA的基本规则和应用 2003年：国际电工委员会（IEC）发布了IEC61511：过程工 业领域安全仪表系统的功能安全，将LOPA技术作为确定安 全仪表系统完整性水平的推荐方法之一8一一、保护层分析（、保护层分析（LOPALOPA）简介）简介 （五）我国关于保护层分析（五）我国关于保护层分析（LOPALOPA）的标准办法）的标准办法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9二、保护层分析（二、保护层分析（LOPALOPA）应用）应用（一）（一）保护层分析（保护层分析（LOPALOPA）应用原理）应用原理IPL1IPL2IPL3PFD1PFD2PFD3初始事件频率成功成功成功后果频率安全结果安全结果安全结果注：箭头宽度代表后果频率大小，长度代表后果严重性IPL独立保护层PFD要求时失效概率10二、保护层分析（二、保护层分析（LOPALOPA）应用）应用 （二）保护层分析（二）保护层分析（LOPALOPA）应用阶段）应用阶段LOPALOPA在过程生命周期中的使用在过程生命周期中的使用11二、保护层分析（二、保护层分析（LOPALOPA）应用）应用 （二）保护层分析（二）保护层分析（LOPALOPA）应用阶段）应用阶段特别是在如下阶段过程中：（1 1）工艺流程图（）工艺流程图（PFDPFD图）和管道及仪表流程图（图）和管道及仪表流程图（PIDPID图）基图）基本完成时的设计阶段。
本完成时的设计阶段LOPA用于更进一步评估其他工艺危害分析方法（如HAZOP、What-if、检查表等）发现的危险场景或事故场景；LOPA也可对系统的设计进行研究，对各种工艺备选方案进行分类并且选出最佳的方案2）改进现有工艺、控制系统或安全系统，例如：变更管理（3）过程危害分析阶段一些公司的LOPA分析经验表明，LOPA甚至可以发现那些成熟工艺中存在的未被其他分析方法发现的安全问题12二、保护层分析（二、保护层分析（LOPALOPA）应用）应用 （二）保护层分析（二）保护层分析（LOPALOPA）应用阶段）应用阶段（4）安全仪表系统设计和评估阶段如果化工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LOPA还可以检查安全仪表功能备选方案，包括改进工艺过程或添加其他保护措施等5）LOPA可用于识别那些保证过程风险在可控范围内的关键设备这些设备专业称为“安全关键设备”，它们需要特定的测试、检查和维护，需要操作人员特别关注6）LOPA可用于识别操作人员的关键安全行为和关键安全响应这些行为和响应对于装置安全非常重要，能有效控制装置安全风险，这将有助于在企业开展更有针对性的培训和演练，并使得安全操作规程更加有效和具可操作性。
13三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（一）识别后果，筛选场景一）识别后果，筛选场景因为LOPA通常评估先前危害分析识别出的危险场景或事故场景，因此LOPA分析第一个步骤是筛选这些场景最常见的筛选方法是基于后果后果通常在定性危害分析（如HAZOP分析）过程中进行了识别接下来分析人员将对后果进行评估（包括后果影响），后果评估可以只评估泄漏物质和能量的大小，也可以直接表征事故场景对人员、财产、环境和声誉产生的危害或影响14三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（二）选择事故场景二）选择事故场景LOPA分析一次只能选择一个场景这个场景可来自其他分析过程，也可以假设事故场景，无论怎样选择事故场景，需要注意的是，这个场景描述的应是单一的“原因/后果对”，也就是说，选择一个事故场景，拥有一个事故后果，对应一个事故原因15三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤 （三）识别场景初始事件，确定初始事件发生频率（次数（三）识别场景初始事件，确定初始事件发生频率（次数/ /年）年）我们知道，一起事故发生，必然有个开端，这个开端通常是一件我们不期望发生的事件，这个事件就叫做初始事件初始事件发生后，如果所有防护措施都失效（或缺失），初始事件必然会导致后果的发生。
我们需要找到事故场景的初始事件，并确定初始事件的发生频率确定初始事件频率时必须考虑场景的背景情况，大多数公司提供了评估初始事件频率指南，以实现频率确定的一致性另外，行业给出了一些通用数据，以供确定初始事件频率时参考16三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（四）识别独立保护层（四）识别独立保护层（IPLsIPLs），评估每个独立保护层的失效概率），评估每个独立保护层的失效概率记住LOPA是“保护层分析”的简称有些事故场景只需要一个独立保护层，而有些事故场景，可能需要多个独立保护层，或失效概率非常低的独立保护层，以使事故场景的风险满足风险容忍标准因此，识别现有的安全防护措施是否满足独立保护层的要求是LOPA的核心内容判断一个安全防护措施是独立保护层需要满足其独立性、有效性、可审查性等要求，比如对有效性的判断，需要满足该保护措施在初始事件发生后，能有效阻止事故链的发展，阻断该场景下最终后果的发生通常情况下，满足各项条件的本质安全设计、基本过程控制系统（如DCS控制）、关键报警加操作人员响应、安全仪表系统、安全阀、爆破片、围堤围堰等都可能是独立保护层而定期巡检、培训、定期检维修、测试等都不是独立保护层。
17三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（四）识别独立保护层（四）识别独立保护层（IPLsIPLs），评估每个独立保护层的失效），评估每个独立保护层的失效概率概率记住LOPA是“保护层分析”的简称有些事故场景只需要一个独立保护层，而有些事故场景，可能需要多个独立保护层，或失效概率非常低的独立保护层，以使事故场景的风险满足风险容忍标准因此，识别现有的安全防护措施是否满足独立保护层的要求是LOPA的核心内容判断一个安全防护措施是独立保护层需要满足其独立性、有效性、可审查性等要求，比如对有效性的判断，需要满足该保护措施在初始事件发生后，能有效阻止事故链的发展，阻断该场景下最终后果的发生通常情况下，满足各项条件的本质安全设计、基本过程控制系统（如DCS控制）、关键报警加操作人员响应、安全仪表系统、安全阀、爆破片、围堤围堰等都可能是独立保护层而定期巡检、培训、定期检维修、测试等都不是独立保护层18三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（五）将后果、初始事件和独立保护层相关数据进行计算，评（五）将后果、初始事件和独立保护层相关数据进行计算，评估场景风险估场景风险在计算过程中可能包含其他因素（现场附近人员的存在概率、逃离概率、点火概率等），这取决于对后果的定义（如：后果是火灾，计算中需要考虑点火概率因素）。
计算方法包括公式法和图表法19三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（六）评估风险，作出决策六）评估风险，作出决策将上一步计算出的场景风险同风险标准进行比较，如果计算风险低于风险标准，则可以判断场景为低风险和有充足的保护措施（或IPLs），不需要采取进一步行动然而，如果计算风险超过风险标准，则判断场景需要额外（或更强）的保护措施（IPLs），或要求变更设计，从而使工艺本质安全程度更高，降低场景的频率或后果，或消除这种场景20三、三、LOPALOPA分析步骤分析步骤（七）后续跟踪与审查七）后续跟踪与审查对LOPA分析结果的执行情况进行后续跟踪，对LOPA提出的降低风险措施的实施情况进行落实LOPA的程序和分析结果可接受相关的审查21四、保护层分析（四、保护层分析（LOPALOPA）总结）总结LOPA分析成功与否，严格执行LOPA步骤是关键，对于这种专业性较强的评估技术，为了便于理解和记忆，总结出LOPA步骤36字口诀：做分析，评后果，很严重；找场景，查根源，定频率；保护层，要独立，会失效；算风险，半定量，终决策其含义是：进行LOPA分析前，需要定性分析危险所在，评估出严重后果，可将这些后果作为所选择的事故场景的最终后果，查找所选场景的初始事件，确定初始事件频率，评估独立保护层，确定独立保护层失效概率，半定量的计算出场景风险，与风险标准进行比较，最终进行风险决策。
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