工艺危害分析课件(lopa)

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1、化工装置工艺危害分析技术（HAZOP、LOPA）国家石化项目风险评估技术中心张广文HAZOP与保护层分析开展HAZOP分析和风险评估时遇到的问题：¼保护措施是否足够？¼保护措施是否有效？¼后果发生的概率是多少？¼每一个保护措施能降低多少风险？HAZOP与保护层分析保护层分析LayerofProtectionAnalysis——LOPA什么是LOPA社区应急响应工厂应急响应物理保护（围堰）物理保护（泄放装置）安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA本质安全1977年12月14日，英国帝国化学（ICI）石化部

2、的资深安全顾问TrevorKletz在英国化学工业协会50周年年会上发表了一篇题为“如果没有，就不会泄漏”的演说，第一次清晰地提出了一种新颖的事故预防概念，即“本质安全”。工艺设计ILAH1什么是LOPA基本过程控制系统（BPCS）包括正常的手动控制，是过程正常运行期间的第一层保护。BPCS的设计是为了使过程处在安全工作区域。BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA这些系统是过程正常运行期间的第二层保护，并且这些系统应该被BPCS激活。关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA一个安全仪表功能由

3、传感器、逻辑解算器和执行元件组成，具有一定的安全完整水平。安全仪表功能通过检测超限（异常）条件，控制过程进入功能安全状态。安全仪表功能SIF在功能上独立于BPCS。安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA物理保护（安全阀、爆破片等）它们能够提供较高程度的超压保护。但是，如果切断阀安装在泄压阀下面或者检查和维护工作质量较差，则这类设备的有效性可能受到服役时污垢或腐蚀的影响。物理保护（泄放装置）安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA释放后保护（防

4、火堤、防爆墙、自动喷水系统、气体检测等）物理保护（围堰）物理保护（泄放装置）安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA社区应急响应工厂应急响应物理保护（围堰）物理保护（泄放装置）安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计ILAH1什么是LOPA什么是LOPALOPA术语1）场景：导致不良后果的意外事件或一系列事件。2）初始事件：事故场景真正初始原因。3）触发事件或条件：不直接导致场景的操作或条件，但是对于场景的继续发展，这些事件或条件必须存在。4）独立保护层（IPL）：能

5、够阻止场景向不良后果继续发展的一种设备、系统或行动，并且独立于初始事件或场景中其它保护层的行动。5）要求时的失效概率（PFD）：系统要求时IPL失效，不能完成一个具体功能的概率。LOPA执行步骤a)熟悉所分析的工艺过程并收集资料,包括危险及可操作性研究(HAZOP)分析资料、设计资料、运行记录、泄压阀设计和检测报告等。b)利用危险及可操作性研究(HAZOP)等的分析结果将可能发生的严重事故，例如高压引起的管线破裂等作为事故场景。d)辨识事故场景的起始事件、中间事件和后果事件,根据每个事件的发生频率,计算潜在事故的发生频率并确定等级。e)列举所有的独立保护层措施,确定

6、其失效概率。根据独立保护层失效概率,确定剩余风险等级。f)根据剩余风险等级,提出切实可行的安全对策措施,直至达到可承受的风险。HAZOP与保护层分析应用HAZOP和LOPA技术的流程HAZOP与保护层分析LOPA的初始事件初始事件外部事件ò地震、龙卷风、飓风和洪水ò空难ò临近工厂的重大事故潜在的ò破坏或恐怖活动不良后果设备失效控制系统人的失效ò软件bug（犯错误或遗漏）ò元件失效ò操作失误机械系统ò维护失误ò磨损ò关键响应错误ò腐蚀ò程序错误ò振动ò缺陷ò超设计限制使用LOPA的独立保护层（IPLs）主动的独立保护层PFDIPL说明（来自文献和工业）安全阀防止系统超

7、压。1×10-1～1×10-5爆破片防止系统超压。1×10-1～1×10-5基本过程控制系1×10-1～1×10-2如果与初始事件无关，BPCS可确认为一种IPL统（IEC规定>1×10-1）安全仪表功能见IEC61508IEC61508（IEC，1998）和IEC61511IEC61511（IEC，2001）典型组成：单个传感器（容错冗余）；SIL11×10-2～1×10-1单个逻辑控制器（容错冗余）；单个执行元件（容错冗余）。典型组成：“多个”传感器（容错）；SIL2SIL21×10-3～1×10-2“多个”通道逻辑控制器（容错）；“多个”执行元件（容错）。