HAZOP和LOPA在化工工艺安全管理中的应用与效果评估

近年来,化工行业发生的重大安全生产事故引发了对安全管理方法的深入研究和应用。HAZOP(危害与可操作性分析)和LOPA(层级保护分析)方法在化工工艺安全管理中的应用及其效果评估。文章通过详细分析HAZOP方法的风险识别与控制措施,以及LOPA方法的量化风险评估与保护层可靠性,在提高化工企业的安全生产水平方面具有显著的效果。HAZOP方法通过系统化和结构化的风险识别,增强了企业的安全文化;而LOPA方法通过定量分析和多层保护,为管理层提供了科学的决策依据。HAZOP和LOPA方法的结合使用,为化工企业构建了一个全面、系统和有效的安全管理体系。该研究成果为化工企业提升安全管理水平、减少事故发生提供了重要的理论支持和实践指导。

基于Bow-Tie-LOPA的煤矿安全风险评估方法应用研究

为解决传统安全评估方法的局限性,有效降低煤矿安全事故、提升煤矿安全管理效能,提出基于Bow-Tie模型的LOPA煤矿安全风险评估方法,通过研究两种方法的概念并分析两种方法相结合的应用,综合应用Bow-Tie-LOPA方法进行煤矿安全风险评估,分析验证Bow-Tie-LOPA方法在煤矿安全风险评估中的可行性和有效性;利用Bow-Tie模型绘制煤矿安全风险事件因果链,找出可供LOPA方法分析的事故场景,并基于LOPA分析风险事件发生率和后果,利用风险矩阵和确定风险等级的方法,进一步评估事故场景,以确定煤矿安全风险后果以及安全保护措施。研究结果表明:LOPA方法的引入有利于Bow-Tie模型分析煤矿复杂事故和危机情境,提高煤矿安全风险管理水平。

基于HAZOP-LOPA的氨制冷系统设备与工艺风险分析

为有效预防氨制冷系统事故,提高氨制冷企业安全管理水平,本文以冷库企业氨制冷系统工艺设备为研究对象,基于危险与可操作性分析(HAZOP)和防护层分析(LOPA)方法对冷库企业氨制冷系统主要工艺设备设施工艺参数进行全面分析。采用HAZOP进行风险分析,筛选出4种高风险和7种较高风险等级的工艺参数偏差。根据HAZOP筛选结果,利用LOPA分析初始事件和条件事件发生的概率及工艺设备独立保护层的频率等级,进而得出减缓后的后果发生频率。结果表明,运用HAZOP和LOPA方法可以较好地实现事故场景风险等级的量化,针对4种风险不可接受的工艺偏差提出的降低风险的安全措施,可以为氨制冷系统设备和工艺安全风险管控提供指导和借鉴。

基于LOPA的压气站压缩机出口超温风险分析

为评估压气站现有保护措施是否足够,提高压气站的风险防控能力,减少保护层分析(LOPA)定量化不足带来的问题。对压气站压缩机出口温度高的风险点进行分析和验证,对于控制系统故障的发生概率,采用安全完整性等级(SIL)验证的简易公式法完成计算,对于机械设备故障的发生概率,采用正态分布信息扩散方法完成计算,根据初始事件的相容性和互斥性,分别采用最大值法和求和法完成后果发生频率的计算。结果表明,压气站压缩机出口超温引发的失效后果发生频率为0.0343/a,传统方法的计算结果为0.0498/a,传统方法结果较为保守。针对该站场残余风险较高的风险点,应设置紧急停车系统、火气监控系统、进站流量保护系统、高完整性压力保护系统等,以此提高压气站的安全等级。

基于LOPA分析在油气站场完整性中的应用

为提升油气站场的完整性管理水平和风险管控能力,以某典型油气站场为研究对象,通过场景识别与筛选、后果严重性评估、保护层识别、场景后果发生频率计算等步骤,对站场残余风险较高的场景进行了LOPA分析,并对多初始事件的发生频率和非独立保护层的失效概率进行了修正。结果表明,识别到残余风险仍在中风险及以上的场景为压缩机入口流量低、压缩机出口温度高、出站压力高、储罐液位高、分离器气相出口压力高、脱甲烷塔压力高等;根据初始事件之间的相关性,可进一步修正初始事件发生频率;对于RRF小于10的场景,应采用耐压等级高、防爆等级高的截断阀和切断阀,对压力联锁控制系统中的传感器和执行器设置冗余结构,增加部分SIL1~SIL2等级的安全仪表回路等措施。

HAZOP和LOPA方法在乳化炸药动态乳化器安全评价中的应用

为了客观地评价动态乳化器的安全风险,采用HAZOP和LOPA方法对动态乳化器进行风险评价,首先采用HAZOP方法分析因冷却水断流、水相或油相原料温度过高、轴承损坏导致定子和转子之间摩擦等9个危险因素引起动态乳化器发生爆炸的事故场景;然后对爆炸事故场景进行LOPA方法分析,结合风险矩阵判断出动态乳化器的风险等级。结果表明,在独立保护层的作用下,该动态乳化器发生爆炸的安全风险处于受控状态。

油库装船工艺HALOPA多因素定量风险分析研究

油库装船工艺是油库内最频繁常见的作业形式之一,也是油库内最易发生漏油、溢油、火灾爆炸等事故的作业形式之一。为了对油库装卸船工艺中涉及的影响因素进行定量的风险分析,采用HALOPA半定量的方式分析了油品温度、管道的输油压力、管道内的输油流量和油轮、储罐的液位等4个常见的影响因素。结果表明:油品温度、管道的输油压力、管道内的输油流量和油轮和储罐的液位等因素对装船工艺均有影响,其中油品温度的影响最小,油轮和储罐的液位对装船工艺的影响最大,需要额外增加安全措施来降低风险等级,直到满足企业的安全需求。这也说明在油库装船作业过程中,油库企业应格外关注储罐和油轮的液位变化,以便防止发生溢油、漏油、火灾和爆炸等事故。研究结果为石油仓储企业装卸船工艺的风险防控提供理论依据。

基于贝叶斯网络的HAZOP-LOPA煤矿安全风险评价方法应用研究

为了解决传统安全评价方法在煤矿安全风险评价中的局限性、适用性,以及分析过程易受人为主观因素影响等问题,提出基于贝叶斯网络(BN)的HAZOP-LOPA煤矿安全风险评价方法。通过研究危险与可操作性分析法(HAZOP)与防护层分析法(LOPA)这2种方法的优缺点,将定性分析与半定量分析相结合,在LOPA法中的各个防护层中插入贝叶斯网络模型,利用“GeNie”软件计算独立防护层的失效概率,构建贝叶斯模型,完成贝叶斯网络模型的分析和计算,并将此方法应用于煤矿瓦斯爆炸事故评价中,结果表明瓦斯传感器和优化通风系统2个独立防护层起到了降低风险的作用。

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。

基于HAZOP和LOPA半定量风险评估方法的研究与应用

HAZOP和LOPA方法是一种新型的半定量的风险评估方法,该方法在炼化装置风险评估中逐步得到了广泛应用。本文在分析HAZOP和LOPA两种分析方法相结合的机理的基础上,概述了HAZOP和LOPA方法的分析步骤,并通过典型炼油装置危险分析实例,详细研究了HAZOP和LOPA方法的应用过程。HAZOP和LOPA方法在分析过程中,首先由传统HAZOP方法分析识别出复杂事故场景,然后再进一步利用LOPA方法有效半定量风险评估识别危险源和保护层,并对现有保护层可靠性进行量化评估,确定事故场景的固有风险和剩余风险,从而提高了装置工艺危险分析过程的客观性、准确性和科学性,可为企业安全风险管理提供依据。

HAZOP和LOPA两种安全评价方法的集成研究

在工艺和过程的危害分析中,HAZOP分析和LOPA分析在化工企业的安全评价中得到了广泛的应用。尽管HAZOP分析是最有效和应用最广泛的安全评价方法,但是对于HAZOP分析识别出来的重大事故场景,分析人员难以准确地对其进行评价,需要进一步采取半定量的LOPA分析方法加以修改、补充和完善。本文在分析HAZOP和LOPA分析方法及其关系的基础上,探讨了将HAZOP分析与LOPA分析两种安全评价方法相结合,实现信息和数据共享,从而提高化工企业安全评价的客观性和准确性的有效途径。

基于LOPA方法的海上油气设施火气系统SIL定级研究

石油化工行业通常采用保护层分析方法(LOPA)对安全仪表系统进行安全完整性SIL定级,但是目前还缺乏针对火气系统(FGS)进行SIL定级的具体方法。本文首先根据FGS风险降低要求,在常规风险降低概念基础上提出了新的适用于FGS的风险降低指标,并利用事件树(ETA)方法对不同火气灾害场景类型进行了综合评估,解决了传统LOPA方法只关注最坏场景的保守风险控制策略的弊端,而改进LOPA技术可以对FGS场景实现量化的风险分配。最后针对某海洋平台原油泄漏的实际生产案例,采用所提出的改进LOPA定级技术对FGS的安全可用性进行了定量化分析,实现了对海上油气风险控制设施的优化配置。

HAZOP-LOPA分析与过程模拟集成的研究与应用

提出了将过程模拟与HAZOP-LOPA结合新的安全分析方法,即HAZOP-LOPASIMU。利用HYSYS过程模拟软件对HAZOP-LOPA分析的危险事故场景进行偏差定量化分析,实现了HAZOP偏差定量化与事故后果定量化的集成,有效解决了半定量化的HAZOP-LOPA分析中计算参数经验化所致的分析结果可靠性不足的局限性。使安全分析结果精准性、可靠性进一步提高。将该方法应用于某企业天然气凝液脱轻质组分过程,对该工艺中脱丙烷塔再沸器液位偏高这一偏差进行详细探究,所得结果表明:HAZOP-LOPA-SIMU分析方法可靠,结果准确。

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。

HAZOP、LOPA和SIL方法的应用分析

通过概括介绍危险与可操作性分析(HAZOP)、保护层分析(LOPA)和安全完整性等级分析(SIL)三种方法的特点,总结三种分析方法之间的关系。LOPA分析是HAZOP分析的继续,可以解决HAZOP分析中残余风险不能定量化的不足,是对HAZOP分析结果的丰富和补充;SIL分析则在LOPA分析的基础上,进一步对需要增加的安全仪表系统(SIS)进行设计,并对LOPA分析结果进行验证,即HAZOP、LOPA分析是SIL分析的前期准备工作。因此,在详细介绍SIS的组成、安全生命周期阶段、SIL的选择确定方法以及SIL分析流程之前,也简要介绍了HAZOP、LOPA分析方法,梳理了两种方法的分析流程。最后通过引入示例来展示三种分析方法之间的关系。

基于风险矩阵和LOPA的风险分析法在煤气柜中的应用

采用了风险矩阵和保护层的风险分析方法,对煤气柜在运行过程中的危险因素进行重点分析,建立煤气柜事故场景。针对煤气柜各事故场景,基于风险矩阵和LOPA分析法建立事故分析模型,应用LOPA方法辨别在煤气柜运行过程中各保护层的有效性,判定其风险结果是否位于可接受的水平,从而决定是否应该增加减少风险的安全措施。

HAZOP、LOPA和SIL在油气处理装置风险定级评估中的综合应用

融合危险与可操作性分析(HAZOP)、保护层分析(LOPA)、安全完整性等级(SIL)评估三种分析方法开展油气处理装置风险定级评估中工艺系统的风险评价。运用HAZOP分析识别工艺装置或设施中的各种潜在危险和危害,并提出合理可行的措施;引入LOPA分析,定量地评估现有的保护措施是否足够、配置合理和达到风险降低目标;通过SIL评估当前的安全仪表系统(SIS)设计是否合理、是否达到了风险降低目标。最后,通过实例应用证明HAZOP、LOPA、SIL三种分析方法能够有效地结合,全面、科学地实现油气处理装置工艺系统的风险评价。

HAZOP+LOPA方法再看BP爆炸事故

采用"HAZOP+LOPA+风险矩阵"复合式风险分析、评估方法对2005年3月23日英国石油公司(BP)位于美国德克萨斯州(Texas)的炼油厂异构化装置发生的火灾爆炸事故进行了分析,找出事故场景中的有效的独立保护层,进而判断事故发生的根本原因。

HAZOP-LOPA分析方法在液氨罐区的应用

针对HAZOP分析方法的不足之处,将LOPA分析方法融入到HAZOP分析方法中,并应用于在役液氨罐区,系统识别了液氨罐区存在的工艺危险和可操作性问题;对高风险场景,通过LOPA分析评估了保护措施的有效性,提出了相应的建议措施。