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。     

基于LOPA改进方法在金属熔炼过程的应用研究

本文对独立保护层分析方法的特点和局限性进行了简要分析,认为不符合有效性和独立性的保护层对于事故防范具有积极作用不能被忽视。通过改进保护层失效频率计算方法,进一步提升了保护层分析方法的准确性和通用性。利用LOPA改进方法对真空电弧凝壳炉冷却水失效引起的爆炸风险进行了实例分析,计算结果表明改进后的保护层分析方法比改进前事故场景发生频率降低1～2个数量级,提高了风险评估的准确性,同时基于风险等级,提出了增加安全仪表功能,进一步降低事故场景发生频率。     

化工领域优化的安全保护层模型及保护层分析理论研究

保护层分析方法目前是化工企业为保障安全生产采用的一项重要的隐患排查手段,一般认为是在危险辨识方法(如HAZOP方法等)基础上的延伸,本文介绍了化工领域传统的保护层“洋葱”模型和优化的保护层“洋葱”模型,并从优化的保护层“洋葱”模型的角度,详细阐述了一般保护层和独立保护层的区别,以及一般保护层作为独立保护层的先决条件,还...     

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。     

基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估*

为了更好地降低化工企业罐区事故造成多米诺效应的风险,提出1种基于保护层分析（LOPA）的定量风险评估程序。首先,阐述基于保护层分析(LOPA)逻辑的多米诺定量风险评估流程,即引入包括可用性、有效性及3种逻辑门定义及量化的安全屏障定量评估;然后,利用LOPA的分析逻辑将安全屏障融入多米诺定量风险评估框架中;最后,选取2×2 000 m3苯乙烯罐区为对象,识别防火层与喷淋冷却系统2种安全屏障并开展基于LOPA逻辑的罐区多米诺效应定量风险评估,得出安全屏障能有效地降低多米诺事故发生频率及罐区个人风险的结论。研究结果表明:该分析方法可为化工企业开展多米诺效应定量风险评估提供参考。     

化工园区保护层研究

基于保护层分析(LOPA)的理论,对原油储罐一典型的独立保护层进行了分析,计算了保护层下油罐事故概率。分析现有保护层的效果,为构建化工园区典型危险源消防能力的保护层设施提供优化决策模型,给出化工园区消防安全的风险决策过程及相关改进建议。     

保护层分析法在化工企业重大危险源罐区的应用研究

为了做好化工企业重大危险源罐区的风险管理,使罐区风险处于可接受水平,本文采用保护层分析法（LOPA）对罐区存在的风险进行风险评估,明确了各分析步骤的具体要求及独立保护层特性和类型,并应用具体实例在HAZOP分析的基础上进行LOPA的分析研究,为化工企业采用LOPA评估重大危险源罐区风险提供参考。     

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。     

基于模糊保护层的池火灾事故风险分析

为计算引发池火灾事故的风险值,提高事故风险的量化水平,判断现有风险控制措施是否满足风险容忍度的要求,为制定减缓风险措施提供依据,给出了新的池火灾风险评估模型。基于传统的保护层分析模型(LOPA),结合模糊集合理论,引入模糊风险矩阵进行风险评估,构建适用于引发池火灾事故的模糊保护层(fL OPA)风险分析模型。该模型的特点是将模糊逻辑和保护层分析结合,减少了传统保护层分析方法计算过程中的不确定性因素,引入严重度减少指数(SRI)概念,使严重度计算、风险评估更加准确。运用该模型对原油储罐泄漏池火灾事故风险进行分析,给出风险决策方案,判断现有保护措施是否能控制风险在可容忍范围内,实例验证了模型的可行性。     

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。     

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.     

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。     

基于风险矢量图的多场景保护层分析方法研究

为解决多场景保护层分析(LOPA)存在的问题,建立风险矢量导图,将事故场景、独立保护层、修正因子、事故后果发生频率等因素进行系统分析,分别采用最大值法求和法计算后果发生频率,探讨多重初始事件导致事故发生频率的最优计算方法;阐述点火源、暴露因子以及致死概率等修正因子的使用方法并提出改进建议,避免常规LOPA下致死概率过高...     

书架群燃烧相互影响下的书架防火间距优化研究

为探究多种因素对书架群燃烧的影响,对书架间距的设定提出优化方案,依据实地调研结果和相关规范,建立书架间距影响燃烧FDS模型,根据释热率增长阶段将书架群燃烧过程划分为3个时期,提出释热量增量极限值I(HRR)的概念,研究上架率、书架框架数、书架排数和火源位置在不同书架间距时对书架群燃烧的促进程度。研究结果表明:书架排数相较于上架率、火源位置、框架数而言对书架群燃烧的影响更为显著,应作为图书馆防火设计时的主要考虑因素;从防火角度建议0.8 m或0.85 m作为借阅室的书架间距优选值,1.15 m作为阅览室或新建图书馆的书架间距优选值,1.05 m作为书架间距避开值。