浅谈危险与可操作性分析(HAZOP)

主要介绍HAZOP分析的基本操作步骤、相关概念以及独立保护层使用注意事项等,为企业的安全生产管理提供参考。

保护层识别改进在油气站场工艺流程SIL定级中的应用

针对保护层分析(LOPA)在保护层识别上的缺陷,重点分析了不满足独立保护层属性的非有效性保护层和非独立性保护层,分别引入消减系数量化事故后果减缓程度,引入故障树量化共因失效概率,计算两种保护层对场景频率的影响,并进行了实例分析与验证。结果表明:改进保护层识别后,场景发生频率与传统计算结果相比,降低了3个数量级,传统结果的SIL等级为2,改进后的结果则表明无需设置额外的安全仪表系统和保护层。研究结果扩展了LOPA分析的应用范围,为油气站场开展SIL定级提供了实际参考。

基于保护层效应的油气站场罐区多米诺事故概率计算方法

为准确计算油气站场罐区在多米诺效应下的事故概率,有效降低事故发生时的多米诺效应风险。基于保护层独立性和有效性的原则修正了事故扩展概率,定义了3种逻辑门结构用于事故树模型量化多米诺事故概率,并通过实例分析验证了计算方法的科学性。结果表明,考虑保护层时的多米诺事故概率与未考虑保护层时相比,降低了一个数量级,说明启用保护层对于改变事故传播机制具有重要作用,其中消防冷却水喷淋系统的保护效果最好;当有保护层时,个人风险对应的最大临界半径均有所减小,且有多米诺事故时的个人风险几乎与无多米诺事故时一致,说明采取保护层可降低个人风险。研究结果可为站场罐区开展多米诺效应定量评估提供实际参考。

保护层分析中独立保护层的识别研究

为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分析结果表明,在进行IPL的识别时,应重点确认IPL的有效性和独立性。在评估IPL有效性时,应关注具有共同元件的IPL,IPL的行动能力、人员行动有效性及IPL的PFD等。在评估独立性时,应确保IPL独立于初始事件和同一场景中的其他IPL的任何构成元件。通过分析,发现PVC工艺中安全阀(PSV)设计、安全仪表功能(SIF)设计和人员行动等IPL中存在的问题,并提出相应的建议。

HAZOP分析中LOPA的应用研究

通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并通过一个化工工艺流程危险性分析实例说明LOPA的作用及如何将LOPA融入HAZOP分析中。结果表明:在HAZOP分析中融入LOPA方法,能实现对现有保护措施的可靠性进行量化评估,确定其消除或降低风险的能力,从而寻求是否需要附加减少风险的安全保护措施。

保护层分析(LOPA)定量的若干问题研究

为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,改进多重初始事件场景频率的计算方法,总结出求和法和最大值法等2种方法的应用原则。研究结果表明,高要求模式与低要求模式的场景频率的计算公式不同,分别采用第1个IPL的失效频率和初始事件频率与其他IPL的失效概率相乘来计算;采用IPL的瞬时失效概率的定量计算结果更加准确。各初始事件导致的场景频率值相差较大或存在共用的IPL的情况适用最大值法,其他情况采用求和法。

化工企业典型保护层中独立保护层的识别研究

按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在物理上与安全仪表功能(SIF)分离,并满足要求时失效概率(PFD)的要求,在规定时间内完成所要求的动作;关键报警和人员响应应满足操作人员能得到采取行动的指示或报警,有足够的响应时间,任务应具有单一性和可操作性;SIF应在功能上独立于BPCS,SIF各元件应能及时提供响应,并满足相应SIL要求;物理保护和释放后保护设施应独立于其他IPL,并根据实际运行环境对其PFD进行修正。通过IPL的识别研究,可指导企业在进行保护层分析(LOPA)时正确的进行IPL识别,确保LOPA结果的准确有效。

保护层分析中独立保护层的识别与应用

通过对独立保护层有效性、独立性和可审查性定义的阐述,对实例中独立保护层进行分析,实现了保护层分析实施过程中独立保护层的准确识别。

基于贝叶斯—LOPA方法的深水钻井安全屏障可靠性分析

据统计,钻井过程是海上井喷事故的高发阶段,为保障钻井安全进行,安装了节流管线、防喷器等安全屏障减缓系统风险,安全屏障的可靠性直接影响钻井安全。利用贝叶斯—LOPA方法建立深水钻井安全屏障可靠性分析模型,以储层-溢流-井涌-井喷为事件链,运用三级井控理论建立独立保护层,每一保护层运用贝叶斯网络方法计算失效概率。在GeNIe软件中完成模型建立,并且完成后验概率计算、敏感性分析、影响力分析。通过分析计算结果给出风险控制关键事件和风险减缓措施,为钻井现场安全工作提出指导意见,确保深水钻井安全有序进行。

保护层分析方法研究及其在风险分析中的应用

中国石油近几年来在多家炼化企业逐步推进危险与可操作性分析工作,但该种方法仍然存在一些不足,在此基础上,引入保护层分析方法,实现风险的半定量评估。简单介绍了保护层分析方法的概念,使用该种方法的时机,什么是保护层和独立保护层,保护层分析方法的步骤,使用保护层分析的优点及局限性等等。通过引用实例,在危险与可操作性分析的结果上开展保护层分析,详细列出如何按照保护层分析的步骤一步步开展工作。

HFL模型在海上压裂工艺过程风险评估中的应用

为有效降低海上压裂工艺过程事故发生的可能性,建立将危险与可操作性研究(HAZOP)、事故树分析(FTA)和保护层分析(LOPA)集成的量化风险评估模型(HFL模型)。阐述HFL模型的集成机理和分析流程。以海上压裂工艺过程高压管线危险性分析为实例,开展该模型的研究与应用。在运用HAZOP方法对危险源初步辨识基础上,构建高压管线超压的蝴蝶结模型(BTM),确定导致事故发生的9种风险因素和5种事故后果,并估算高压管线断裂事故场景的初始事件概率和剩余事故风险。结果表明,现有的独立保护层(IPL)即超压电子保护装置无法使事故风险达到可接受水平,需要通过增加新的IPL,即安装井口保护装置和泄压装置,提高压裂过程高压管线运行的可靠性,确保剩余事故风险处于可接受水平。

海上油气生产装置设计中的安全完整性等级评定

以IEC61511标准和工程实践为基础,应用保护层分析方法(LOPA)在海上油气生产装置设计中确定安全相关系统的安全完整性等级(SIL)。保护层分析方法是一种半定量的风险评估方法,具有精确的分类尺度,过程相对比较耗时。但保护层分析法是一种更加严格的安全完整性等级研究方法,直观、易懂、可操作性和一致性强。结合项目实例,介绍了如何利用保护层分析法实现安全完整性等级评定的过程。

基于bow-tie的保护层分析法在风险分析中的应用研究

充分考虑石化装置的复杂工艺特点,建立了基于领结分析(bow-tie)的保护层(LOPA)风险分析法,能够在相互关联的工艺装置体系中,明确"关系"并客观的进行量化分析.首先运用HAZOP辨识工艺过程中的危险,并对识别出的危险所导致的事故后果进行定性评估,找出事故后果等级较高的危险;然后运用bow-tieLOPA集成分析对该风险的关键事件进行全面分析,确定事故可能发生的概率,以及保护措施是否将风险降低到可接受水平;若剩余风险等级超过容许标准,则需进行bow-tie分析辨识出使保护层持续有效的关键活动,进而控制后果严重事故的发生.

石油化工装置先进报警管理系统的设计探讨

根据IEC 61511定义的独立保护层模型,说明了合理的报警设置对石油化工装置降低风险至关重要。参考IEC 62682定义的报警系统,给出了报警系统关键性能指标和等级划分标准。根据ANSI-ISA 18.2定义的报警管理生命周期活动,介绍了报警管理的工作流程及其具体内容。探讨性地阐述了先进报警管理系统(AAS)的设计原则和典型网络架构,展望了石油化工装置AAS未来的技术发展趋势。

SIL方法比较及LOPA在海洋平台的应用

该文首先介绍了安全仪表系统在现代过程工业中的作用和地位,然后阐述了安全完整性等级的划分及对五种SIL等级的评估方法进行了综合比较,最后重点分析了LOPA方法的执行步骤及在海洋平台的应用案例,本研究成果取得了较好的应用,具有广阔的推广前景。

保护层分析在化工园区重大危险源事故风险分析中的应用

保护层分析(LOPA)在化工工艺和装置安全措施的有效性评价方面具有独特的优势,已经在石化行业得到广泛应用。借鉴化工工艺保护层分析理论的思想,以化工园区重大危险源或企业作为分析对象,将化工园区的保护层分为6个层次,建立了化工园区保护层分析方法,并将只针对单个工艺或装置的安全措施有效性评估方法扩展为整个化工园区;运用化工园区保护层分析法对化工园区内企业或重大危险源进行事故场景风险分析,通过计算失效概率来评估保护层的风险防控能力,并针对防控能力不足的保护层采取有针对性的措施,以提高化工园区安全措施的有效性。

HAZOP与LOPA分析方法的结合和应用

通过对危险与可操作性分析+保护层分析(HAZOP+LOPA)结合分析方法的实践运用,归纳出分析过程中存在的误区,总结出分析准备过程和分析开展过程应该注意的问题和技巧。通过实例分析说明如何将HAZOP+LOPA相结合的方法运用到实践分析中,并提出了对后续风险识别评价的展望。结果表明:在制定科学安全大数据的前提下,HAZOP+LOPA相结合的定性+半定量的分析方法对装置的工艺风险评价更客观、更准确。

安全仪表系统安全完整性等级的评估技术

介绍了安全仪表系统在现代过程工业中的作用和地位以及功能安全的特点和标准体系,重点阐述了安全完整性等级的划分和评估过程,以及SIL等级的确定和计算方法,为安全仪表系统SIL等级评估提供依据。

基本过程控制系统(BPCS)作为独立保护层的探讨

对于特定场景,识别现有的防护措施是否满足独立保护层(IPL)的要求是保护层分析技术的核心内容。基本过程控制系统(BPCS)作为一种基本保护措施,在一定的条件下可以作为一种IPL。探讨BPCS作为IPL必须满足的条件,分析同一BPCS多重功能回路作为IPL的方法、各种影响因素、限制条件、所需的专业知识和信息及注意事项。在实际运用中,必须谨慎识别同一BPCS多重功能回路作为同一场景下的多个IPL。

保护层分析应用规则研究

为了确保保护层分析(LOPA)结果的客观性和可靠性,对LOPA的应用规则进行了探讨。按照LOPA应用的基本程序,对场景筛选、确定初始事件、独立保护层评估、场景频率计算、风险决策及后续跟踪等的相关规则进行了阐述。企业在应用LOPA时,应严格按照这些规则进行。