RiskCloud - 基于Markov算法精準的SIL驗證模塊 、 FTA軟件 、 JSA軟件、FMEA軟件 (有效分享LOPA篇)

LOPA分析作為風險評估的一種重要手段,在現(xiàn)今的流程工業(yè)的PHA過程中被廣泛應(yīng)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(jīng)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。

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(shè)計足夠可靠的工藝控制系統(tǒng)以及具有適當SIL等級的應(yīng)急系統(tǒng)。

LOPA在危險識別的基礎(chǔ)上,進一步評估過程保護層的有效性并進行風險決策,是HAZOP技術(shù)的展開和深入。

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(fā)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、基于風險的方法回答這些關(guān)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(jié)果。

過程生命周期中LOPA的應(yīng)用。

LOPA能夠有效的用于過程或設(shè)施生命周期的任何階段。

特別是PID圖基本完成時的的設(shè)計階段和改進現(xiàn)有工藝、控制系統(tǒng)的安全系統(tǒng)階段。LOPA用于檢查其他工藝危害分析方法(如LOPA、What-if、檢查表等)發(fā)現(xiàn)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(shè)計的一部分。

LOPA概要

LOPA是一種簡化的風險評估。

通常使用初始事件頻率、后果嚴重程度、獨立保護層(IPLs)消失頻率的數(shù)量級大小來描述風險。LOPA是建立在定性分析評估信息上的一個分析工具,LOPA分析執(zhí)行一套完整的規(guī)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(fā)生。

如上圖所示,在不同的應(yīng)用場景中可能有不同類型的保護層。一個場景可能需要一個或多個保護層,保護層的數(shù)量取決于過程的復(fù)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。

對于某個特定場景,通過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。

LOPA的使用

在定性危害評估過程(如HAZOP等)中識別出風險場景后,針對不可接受后果和產(chǎn)生后果的一種原因后就可以使用LOPA進行分析。

LOPA僅限于評估單一的原因/后果的場景。

LOPA分析步驟

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

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

如下圖:

第3步:識別場景初始事件,并確定初始時間頻率(次數(shù)、年)。大多數(shù)公司提供了預(yù)設(shè)值,也可參考文獻的頻率范圍和同行業(yè)公司的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

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概率(PFD)。

有些場景需要一個保護層,有些需要多個或者失效概率非常低的保護層。

針對每個場景,識別現(xiàn)有安全防護措施并判斷是否滿足獨立保護層IPLs的要求是LOPA的核心內(nèi)容。

下表為某公司設(shè)定的初始事件發(fā)生頻率。

第5步:將后果、初始事件和獨立保護層相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算,評估場景風險。計算過程中可能包含其他因素(取決于事件的影響),計算方法包括公式法和圖標法。

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(guān)的目標進行比較。

LOPA分析的執(zhí)行

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

LOPA局限性

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(jié)果,但結(jié)果比起定量分析結(jié)果相對的要簡單的多。

(1) 只有使用相同的LOPA方法(失效數(shù)據(jù)),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,對于簡單的決策,使用價值明顯不足。對于復(fù)雜場景LOPA比定性方法更節(jié)省時間,因為LOPA將重點放在風險決策上。

(4) LOPA本身并不是危害識別工具,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(zhí)行程序上有差異,因此分析結(jié)果在組織之間通常無法直接比較。

LOPA的優(yōu)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) 有助于更精確的確定原因/后果對,改善場景識別。

(5) 整個組織中使用相同方法,有助于單元之間風險對比。

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

(7) 可以幫助機構(gòu)決定風險是盡可能低且合理的,有助于滿足監(jiān)管要求。

(8) 可以幫助識別一些操作和程序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的信息幫助組織決定操作、維護以及培訓的重點在那些防護措施上。

LOPA相關(guān)政策法規(guī)

GBT 32857-2016 保護層分析(LOPA)應(yīng)用指南

2016年8月29日發(fā)布,2017年3月1日實施

AQT 3054-2015 保護層分析(LOPA)方法應(yīng)用導則

2015年3月10日發(fā)布,2015年9月1日實施

LOPA分析輔助軟件

由上海歌略軟件科技有限公司開發(fā)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(lián)動,可以將HAZOP分析的結(jié)果倒入LOPA分析作業(yè)中,避免缺漏和重復(fù)工作。同時,軟件中內(nèi)嵌計算公式和LOPA數(shù)據(jù)庫便捷提示,分析結(jié)果可以一鍵導出,方便使用。

上海歌略軟件科技有限公司(歌略軟件),是一家專門提供高端安全風險管控軟件的公司,總部位于上海,注冊資金3000萬元,目前已在北美成立營銷中心。主要服務(wù)的對象集中于石油、化工、能源、制藥等危險化學品制造與使用企業(yè)。歌略專注于安全風險管控管理軟件和分析工具的研發(fā)與高端顧問服務(wù)。

歌略自成立以來,一直秉承不斷自主創(chuàng)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(lǐng)先技術(shù)的軟件,在安全生產(chǎn)信息化及安全風險分析軟件領(lǐng)域享有較高的知名度并擁有眾多成功案例。

這十年間,通過國內(nèi)外頂尖的IT及安全專家的持續(xù)努力,實現(xiàn)了多種世界領(lǐng)先的技術(shù),其中自定義分析方法技術(shù)更加是突破技術(shù)極限,實現(xiàn)了國外的公司多年想實現(xiàn)卻未實現(xiàn)的技術(shù),是國產(chǎn)品牌的驕傲。RiskCloud相繼榮獲了多項國家發(fā)明專利及科技獎項,軟件的功能模塊不僅包含本書的核心HAZOP分析、SIL定級與基于馬爾可夫(Markov)模型算法的SIL驗證模塊,還包括了FMEA、CyberRisk、QRA等多種模塊,還可以根據(jù)客戶實際需求,來定義符合自身特點的風險分析方法,以及定制其專屬的風險分析模板。

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