保护层分析(lopa)方法简介

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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什么是LOPA1LOPA步骤2LOPA其他要求3LOPA实例421什么是LOPA3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1什么是LOPA41什么是LOPA□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5发展历程20世

2、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。1什么是LOPA6主要内容什么是LOPA1LOPA步骤2LOPA其他要求3L

3、OPA实例472LOPA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82LOPA步骤92LOPA步骤后果严重性102LOPA步骤后果严重性等级评估——泄漏量泄漏物质泄漏量1～5kg5～50kg50～500kg500kg～5t5～50t>50t剧毒，温度>B.P345555剧毒，温度B.P234555高毒性，温度B.P223455易燃，温度

4、不足50万元50万元以上、100万元以下100万元以上、500万元以下500万元以上、1000万元以下1000万元以上等级12345后果严重性等级评估——财产损失12后果人员伤害急救处理；医疗处理，但不需住院；短时间身体不适。工作受限；1~2人轻伤3人以上轻伤，1~2人重伤；1~2人死亡或丧失劳动能力；3~9人重伤3人以上死亡；10人以上重伤等级等级1等级2等级3等级4等级52LOPA步骤后果严重性等级评估——人员伤害132LOPA步骤后果等级严重威胁人的生命威胁人的生命不可逆伤害间接影响热辐射8kW/m25kW/m23kW/m2爆炸20kPa14kPa5kPa2kPa毒性LC5%LC1%

5、不可逆后果严重性等级评估——定量计算142LOPA步骤序号偏差原因后果保护措施后果严重性1冷却水无流量冷却水泵故障停反应器超温超压，可能发生爆炸1、反应器温度高报警和人员响应；2、反应器温度高联锁；3、启动备用泵5冷却水阀故障关1、反应器温度高报警和人员响应；2、反应器温度高联锁；3、冷却水阀旁路调节152LOPA步骤类别外部事件设备故障人员失误分类1）地震、海啸、龙卷风、飓风、洪水、泥石流、滑坡和雷击等自然灾害2）空难3）临近工厂的重大事故4）破坏或恐怖活动5）外部火灾6）其他外部事件1）控制系统故障a）软件失效b）元件失效c）控制支持系统失效2）机械系统故障a）磨损b）腐蚀

6、c）振动d）缺陷e）超设计限制使用3）公用工程故障4）其他故障1）操作失误2）维护失误3）关键响应错误4）作业程序错误5）其他行为失误162LOPA步骤独立保护层能够有效阻止后果的发生。化工企业保护层作为IPL时，应满足：172LOPA步骤化工企业保护层作为IPL时，应满足以下基本要求：a）独立性——应独立于初始事件；——应独立于同一场景中的其它独立保护层。182LOPA步骤IPLIPL19化工企业保护层作为IPL时，应满足以下基本要求：b）有效性——应能检测到响应的条件；——在有效的时间内，应能及时响应；——在可用的时间内，应有足够的能力采取所要求的行动。——应满足所选择的PFD的要

7、求。2LOPA步骤20化工企业保护层作为IPL时，应满足以下基本要求：c）安全性。应使用管理控制或技术手段减少非故意的或未授权的变动。d）变更管理。设备、操作程序、过程条件等任何改动应执行变更管理程序，以满足变更后保护层的IPL要求。e）可审查性。应有相应的信息资料，以说明保护层的设计、检查、维护、测试和运行活动能够使保护层达到IPL的要求。2LOPA步骤21化工企业典型的保护层及作为IPL的要求a）本质安全设计——当本