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。     

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.     

计算机辅助HAZOP技术的研究

在HAZOP原理的基础上,讨论了计算机辅助HAZOP技术的优势,并针对传统的HAZOP、基于深层知识模型SDG的计算机辅助HAZOP和应用PHA-Pro软件3种方法进行了分析和比较;介绍了研发成功的针对开、停车过程和应急阶段顺序颠倒、操作步骤遗漏的人工误操作危险与可操作性分析系统MO-HAZOP;该系统具有定量计算出所有的人工误操作顺序组合的发生概率值,结合现有知识和专家经验,判定事件发生的风险等级,从而有重点地给出预防危险、保障生产安全的建议的功能;MO-HAZOP分析系统对于石化企业的安全生产具有重要意义。     

以HAZOP与LOPA进行二醋片筒仓系统的风险评估

采用HAZOP与LOPA相结合的方法,对二醋片筒仓系统开展风险分析,结果表明,现有安全防护不足,在新增安全措施后,将风险降低至可接受水平。     

HAZOP及LOPA分析技术在煤气化工艺安全评估中的应用

为提高煤化工生产工艺安全水平,尽可能降低事故发生率,有必要应用工艺风险管理技术对工艺过程中的危害因素进行全面系统的分析。本文简要介绍了LOPA分析方法和HAZOP分析方法,并将LOPA分析方法和HAZOP分析方法相结合对煤化工气化装置工艺安全进行风险分析,以减少煤化工工艺运行风险,从而优化系统的安全性和可靠性。     

化工生产过程HAZOP安全评价技术

化工生产过程涉及大量易燃、易爆、有毒、有害物质,一旦物质或能量的正常运行状态遭到破坏,便会发生火灾、爆炸或泄漏导致灾难性后果。为防止化工生产过程危险事故的发生和蔓延,实现事故早期预防,需要对化工生产过程进行安全评价。危险与可操作性分析(Hazard and Operability,HAZOP)是l套应用较广的评价方法,但是人工评价存在费时、费力、成本高等缺点。本文介绍了计算机辅助安全评价技术的发展和人工HAZOP安全评价技术,重点讨论了一种基于SDG(Signed Directed Graph)的计算机辅助危险与可操作性分析安全评价技术。这种安全评价技术基于SDG定性模型过程模型,通用性强,且又能分析各种具体工艺的特定信息,与人工专家评价相比,该评价技术具宵完备性好、省时、省力、成本低、评价结果系统性和条理性强等众多优点。     

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。     

合成氨装置系统安全仪表系统安全完整性等级分析

论文在介绍安全仪表系统、安全完整性等级的基本原理基础上,综合分析了危险与可操作性分析(HAZOP)、保护层分析(LOPA)等系统风险分析理论的应用方法。并结合上述理论,确定了安全仪表系统的安全完整性等级(SIL)定级。以合成氨装置为例,应用HAZOP及保护层分析方法,得出了合成塔压力过高及废热锅炉液位过低2个场景下的安全完整性SIL等级。结果表明:合成塔装置仪表的SIL等级为1,废热锅炉仪表的SIL等级为2。     

复合型工艺危害分析与控制技术的应用研究

工艺危害分析与控制技术强调运用系统的方法对危害进行辨识,并采取必要的措施消除和减少危害,或减轻危害可能导致的事故后果.目前大型跨国能源和化工公司都采用独具特色的工艺危害分析与控制技术进行工艺安全管理.介绍了集合HAZOP分析、保护层分析(LOPA)、领结分析(Bow-Tie分析)于一体的复合型工艺危害分析与控制技术.以加热炉为例,通过HAZOP分析,全面辨识出装置存在的危险;通过LOPA,确定装置设置的保护层是否足够;通过Bow-Tie分析,识别确保指定的控制措施或紧急情况应急措施仍然有效的活动.复合型工艺危害分析与控制技术能使企业的工艺安全管理由原来的基于经验的管理转变到系统的工艺安全管理,可以有效地控制重大工艺安全事故的发生,提高企业风险管理水平.     

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。     

Integration of process control protection layer into a simulation-based HAZOP tool

This paper discusses the framework methodology behind the proposed simulation-based HAZOP tool. Simulation-based approach is one of the many ways to support conventional HAZOP by its automation. Compared to knowledge-based and other approaches, a HAZOP software tool based on deviations simulation is able to examine the investigated process more into detail and so find root causes of hazardous consequences. Another advantage is the ability to identify also potential hazards which did not occur in the past and might be overlooked. The presented framework methodology uses a layer of protection analysis (LOPA) concept of independent protection layers (IPLs) testing. Control system integrated into the raw process design represents the first of various protection layers of the LOPA concept. As a case study, a CSTR chemical production with nonlinear behavior under Proportional-Integral-Derivative (PID) actions as the predominant type of classical feedback control strategy is used. The presented tool identifies hazardous regimes under conditions when control loop introduces hazardous consequences or even acts synergically with existing hazardous events. Risk derived from different consequences is ranked by the risk assessment matrix (RAM) as a part of the conventional quantitative HAZOP study.     

铁路沿线可燃重气储罐最小隔离区域划分探讨*

为保护铁路线，以某化工厂距离高铁路线最近的丙烯球罐为例，提出丙烯球罐泄漏最小隔离区域划分方法以及2种保护高铁线路方案，利用重气扩散模型和定量风险评价（QRA）软件分别进行丙烯扩散模拟、爆炸模拟，并进行危险与可操作性分析（HAZOP）和保护层分析（LOPA）。结果表明:球罐发生泄漏及火灾爆炸等事故，会给附近铁路线带来严重破坏；丙烯泄漏或球罐因周围其他设备设施或可燃物质着火而温度升高时，保护措施不足；隧道的安全可靠性要高于仅设1道防爆墙，隧道长度需覆盖最小隔离区域的可及范围，在扩散区域内也需设立普通挡墙，在极度危险情况下，需要实施高铁停开等保护措施。     

工艺过程危险有害因素辨识的研究

鉴于化工企业工艺过程的特殊性,笔者建议其危险、有害因素的辨识可以在直观经验分析法和系统安全分析法的基础上,结合危险和可操作性研究(HAZOP)的思想来进行辨识。笔者尝试性地给出了相关术语的说明、介绍辨识方法和操作程序,并分别从生产过程(包括化学反应、化工操作单元和物料输送)和工艺设备、装置角度,对其中的所包含的具体内容进行剖析,最后以电解过程举例说明,该方法可用于化工企业进行危险性因素辨识。     

SIL评估及HAZOP分析技术在海洋平台安全评估中的应用

针对海洋平台安全仪表系统安全可靠性要求的提高,分析海洋平台安全仪表系统SIL评估及HAZOP分析方法,对SIL评估的必要性、目的和内容、方法与流程进行论述,对SIL等级选择的HAZOP和LOPA分析方法进行介绍,对SIL评估过程中的重要数据问题进行阐述,对SIL等级验证中各参数和失效数据的选取进行说明。通过案例进一步论述SIL评估及HAZOP分析技术的要点和实施步骤,针对该案例提出了提高SIL等级的建议和措施,为海洋平台安全仪表系统的SIL评估提供重要的参考和依据。     

基于人因可靠性的间歇装置SIL分析与改进

IEC 61508和IEC 61511等标准针对连续工艺装置提出了安全仪表系统安全完整性等级评估方法。但对于间歇装置的SIL评估，受人因因素影响水平并未明确，且没有提出相应计算模型。以某六氟磷酸锂间歇生产装置典型SIS为例，采用HAZOP结合LOPA方法对其进行风险分析，在明确间歇生产装置存在人员中毒、窒息及燃烧爆炸风险的基础上，确定并验证其安全仪表系统的SIL，再依据间歇生产装置人工依赖性高，即部分安全仪表系统未接入自动联锁且需人工手动触发的特点，建立人因可靠性模型，来分析人因可靠性对安全仪表系统SIL的影响，并进行改进研究。研究结果表明:人因因素对安全仪表系统SIL有显著影响；可通过改变SIS元件冗余结构、测试策略并结合改进人因管理措施来提高SIL。     

考虑非独立保护层影响的LOPA改进策略研究

针对LOPA在识别保护层方面的局限性,通过考虑非独立保护层的影响,将非独立保护层分为不满足有效性与不满足独立性2类进行分析,针对不同类型的非独立保护层分别应用引入削减系数以及与故障树分析（FTA）集成的方法对传统LOPA进行改进,并结合具体案例验证其适用性。研究结果表明:改进方法的计算结果较传统方法计算结果降低了1个数量级,避免了传统方法过于保守的评价结果;通过对传统方法的改进,克服了LOPA在识别保护层方面以及场景频率计算方面的局限性,有助于拓展其使用范围。