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RiskCloud乾貨 | 對LOPA分析的深入研究

LOPA分析作為風險評估的一種重要手段,在現今的流程工業的PHA過程中被廣泛應用,起到了對風險辨識和風險對策的銜接作用,以便用最有效、最實用和最經濟的科學方法,來把風險降至可接受水平。以下,是RiskCloud對LOPA分析所整理出的十個要點,供廣大的工藝安全工程師們進行參考。

1。LOPA(Layer Of Protection Analysis)

中文譯文為保護層分析,是一種簡化的半定量過程風險評估方法。

LOPA分析提供了一種一致的方法,用來評估工藝危害分析過程如HAZOP提出的建議,幫助人們設計足夠可靠的工藝控制系統以及具有適當SIL等級的應急系統。

LOPA在危險識別的基礎上,進一步評估過程保護層的有效性並進行風險決策,是HAZOP技術的展開和深入。

2。使用LOPA的必要性

典型的化工過程包括各種保護層,這些保護層降低了事故發生的頻率。但保護層多安全為足夠安全?需要多少保護層?每個保護層降低了多少風險?

LOPA運用合理、客觀、基於風險的方法回答這些關鍵問題,對每一個保護層進行分析。減少了感性因素,提供了清晰性和一致性的分析結果。

3。過程生命週期中LOPA的應用。

LOPA能夠有效的用於過程或設施生命週期的任何階段。

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特別是PID圖基本完成時的的設計階段和改進現有工藝、控制系統的安全系統階段。LOPA用於檢查其他工藝危害分析方法(如LOPA、What-if、檢查表等)發現的危害場景保護措施的可靠性。同時可作為安全儀表功能設計的一部分。

4。LOPA概要

LOPA是一種簡化的風險評估。

通常使用初始事件頻率、後果嚴重程度、獨立保護層(IPLs)消失頻率的數量級大小來描述風險。LOPA是建立在定性分析評估資訊上的一個分析工具,LOPA分析執行一套完整的規則。主要目的是確定是否有足夠的防護層以防止意外事故發生。

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如上圖所示,在不同的應用場景中可能有不同型別的保護層。一個場景可能需要一個或多個保護層,保護層的數量取決於過程的複雜程度和潛在的危險性。但沒有任何一個保護層是完全有效的,因此必須提供充足的保護層來減少事故風險,以滿足風險削減要求。

對於某個特定場景,透過LOPA分析判斷是否有足夠的獨立保護層來控制事故風險,如風險不可接受則需要增加額外的獨立保護層。

雖然LOPA不是一個完全的定量風險評估方法,但它是一種更適合評估事故場景保護層價值的簡化方法。

5。LOPA的使用

在定性危害評估過程(如HAZOP等)中識別出風險場景後,針對不可接受後果和產生後果的一種原因後就可以使用LOPA進行分析。

LOPA僅限於評估單一的原因/後果的場景。

6。LOPA分析步驟

第1步:後果,篩選場景。LOPA先對先前的危害分析(如HAZOP分析)中識別的場景,基於後果進行分析和評估。

第2步:選擇事故場景。LOPA一次只對一個場景,這個場景應對單一的原因/後果

如下圖:

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第3步:識別場景初始事件,並確定初始時間頻率(次數、年)。大多數公司提供了預設值,也可參考文獻的頻率範圍和同行業公司的經驗資料。

第4步:識別獨立保護層,評估每個獨立保護層要求時的失效機率(PFD)。

有些場景需要一個保護層,有些需要多個或者失效機率非常低的保護層。

針對每個場景,識別現有安全防護措施並判斷是否滿足獨立保護層IPLs的要求是LOPA的核心內容。

下表為某公司設定的初始事件發生頻率。

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第5步:將後果、初始事件和獨立保護層相關資料進行計算,評估場景風險。計算過程中可能包含其他因素(取決於事件的影響),計算方法包括公式法和圖示法。

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第6步:評估風險,做出決策。將風險場景與公司容忍風險標準或相關的目標進行比較。

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7。LOPA分析的執行

LOPA可由一個團隊執行,可在進行HAZOP或What-if審查期間或者之後進行。很少存在一個分析人員單獨工作的情況。

8。LOPA侷限性

LOPA只是一種風險分析工具,給出了有價值、相對保守的風險評估結果,但結果比起定量分析結果相對的要簡單的多。

(1)只有使用相同的LOPA方法(失效資料),場景風險的對比才有有效性。

(2)LOPA是一種簡化的方法,不一定適用所有場景。

(3)在風險決策過程中,對於簡單的決策,使用價值明顯不足。對於複雜場景LOPA比定性方法更節省時間,因為LOPA將重點放在風險決策上。

(4)LOPA本身並不是危害識別工具,需要依賴識別初始危險事件的方法。

(5)不同組織在危險容忍標準和LOPA執行程式上有差異,因此分析結果在組織之間通常無法直接比較。

9。LOPA的優點

(1)與定量風險分析相比,LOPA花費時間較少。

(2)可幫助解決決策時的分歧,提供了一致的簡化的框架來評估風險。

(3)可以提高危害評估會議的效率,幫助更快的達成風險判斷。

(4)有助於更精確的確定原因/後果對,改善場景識別。

(5)整個組織中使用相同方法,有助於單元之間風險對比。

(6)與定性方法相比,提供了更可靠的風險判斷,並給定了場景頻率和後果的具體值。

(7)可以幫助機構決定風險是儘可能低且合理的,有助於滿足監管要求。

(8)可以幫助識別一些操作和程式能否將風險降低到可容忍的水平。

(9)為每個獨立保護層提供了更清楚的功能要求。

(10)LOPA的資訊幫助組織決定操作、維護以及培訓的重點在那些防護措施上。

10。LOPA相關政策法規

GBT 32857-2016 保護層分析(LOPA)應用指南

2016年8月29日釋出,2017年3月1日實施

AQT 3054-2015 保護層分析(LOPA)方法應用導則

2015年3月10日釋出,2015年9月1日實施

11。LOPA分析輔助軟體

由上海歌略軟體科技有限公司開發的RiskCliud風險管理解決方案中包含了HAZOP分析、LOPA分析和SIL驗算功能。三者可以相互聯動,可以將HAZOP分析的結果倒入LOPA分析作業中,避免缺漏和重複工作。同時,軟體中內嵌計算公式和LOPA資料庫便捷提示,分析結果可以一鍵匯出,方便使用。

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上海歌略軟體科技有限公司(歌略軟體),是一家專門提供高階安全風險管控軟體的公司,總部位於上海,註冊資金3000萬元,目前已在北美成立營銷中心。主要服務的物件集中於石油、化工、能源、製藥等危險化學品製造與使用企業。歌略專注於安全風險管控管理軟體和分析工具的研發與高階顧問服務。

歌略自成立以來,一直秉承不斷自主創新的原則,歌略的理念是“不第一,即唯一”。近10年來,歌略相繼推出了多款具有世界級領先技術的軟體,在安全生產資訊化及安全風險分析軟體領域享有較高的知名度並擁有眾多成功案例。

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這十年間,透過國內外頂尖的IT及安全專家的持續努力,實現了多種世界領先的技術,其中自定義分析方法技術更加是突破技術極限,實現了國外的公司多年想實現卻未實現的技術,是國產品牌的驕傲。RiskCloud相繼榮獲了多項國家發明專利及科技獎項,軟體的功能模組不僅包含本書的核心HAZOP分析、SIL定級與基於馬爾可夫(Markov)模型演算法的SIL驗證模組,還包括了FMEA、CyberRisk、QRA等多種模組,還可以根據客戶實際需求,來定義符合自身特點的風險分析方法,以及定製其專屬的風險分析模板。