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下致死概率过高的问题。以柴油加氢装置原料油缓冲罐液位过高风险点为例,进行多场景LOPA,应用综合计算法得出多重初始事件导致的液位高后果失效频率为3.2E-02。结果表明:风险矢量导图和正确使用修正因子可有效提高LOPA的质量;不同初始事件导致的场景失效频率值相差较大或存在共用保护层的情况适用最大值法,其他情况则可采用求和法;如果多场景同时适用最大值法和求和法,则采用综合计算法;求和法过于保守,最大值法过于乐观,综合计算法更为准确。     

基于半定量风险评价方法的柴油加氢装置工艺过程安全分析

为研究柴油加氢装置工艺流程及其安全防护系统可能存在的问题,基于危险与可操作性分析对国内普遍采用的柴油加氢精制工艺系统开展过程危害分析,依据风险分析等级给出相关建议措施。以脱氧水泵失效场景为例,采用保护层分析方法,在计算失效场景发生频率的基础上,提出当前独立安全保护层的完善建议及其安全完整性等级建议。分析结果表明,复合式风险评估方法对于有效发现与消除装置运行过程的安全隐患具有积极意义。     

保护层分析方法应用简介

保护层分析(LOPA)方法是在定性危害分析的基础上,进一步评估保护层的有效性,并进行风险决策的系统方法.其主要目的是确定是否有足够的保护层来降低风险,使之满足企业的风险标准.概括来说,保护层分析是基于事故场景的一种半定量分析方法.     

因果图、CCA和LOPA三种安全分析方法的集成研究

因果图、原因-后果分析(CCA)、保护层分析(LOPA)作为重要的安全分析方法,在安全评价中得到广泛运用。针对各方法的优点和不足,提出了因果图、CCA和LOPA的集成研究,并开发出一种量化风险评价模型。先进行因果图分析,找出事故发生的所有原因;再进行CCA分析,从风险矩阵的角度量化风险;最后对较高风险事故场景进行LOPA分析,增加保护控制措施。在3种方法集成分析的基础上,形成一个闭合回路,实现信息和数据共享,提高了评价过程的客观性和评价结果的准确性。分析表明:该集成模型可将剩余事故风险降于可接受水平。     

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。     

LOPA在氟碳装置上的应用

保护层分析(LOPA)方法主要通过对具体事故场景风险进行半定量评估,从而判定该场景发生时系统所处的风险水平是否达到可容许风险标准要求。本文通过LOPA在氟碳装置上的应用,分析现有保护层、安全完整性等级(SIL)等是否处于可接受风险范围,从而提高整个装置的安全可靠性和经济性。     

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。     

基于图论的生产安全事故风险预警指标筛选及分析

为提高事故风险预警准确性,降低事故发生频率,通过对现有生产安全事故案例进行因果连锁理论分析,构建事故成因结构图,采用图论中节点属性分析法,筛选事故风险预警指标,并利用最短路径介数和紧密度改进复杂网络概念,从局部与整体角度探讨事故风险预警指标敏感性.结果表明:人与物类风险预警指标敏感性较高且相近,环境类风险预警指标敏感性...     

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。     

LOPA两个关键因素的认识与应用

正保护层分析(LOPA)作为一种定量风险分析方法,主要是通过使用初始事件可能性、后果严重性和独立保护层(IPLs)失效概率的数量级类别来对一个或多个事故场景的风险进行评估。LOPA分析可应用于基础设计、详细设计、操作、维护、变更和退役的全生命周期的不同阶段。笔者通过对一些评估报告的评审,发现一些评估人员在进行LOPA分析时,对使能条件、修正     

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。     

反应器热爆炸风险分析模型的构建

从风险的角度开展化工安全管理与决策。基于能量转移论,综合运用化工工艺的热风险评估和保护层分析(LOPA)方法,在对各类典型事故预防控制措施的有效性分析基础上,选择化工工艺过程中的绝热温升(ΔTad)表征反应器热爆炸的严重度,采用保护层分析得到的事故发生频率表征反应器热爆炸的发生可能性,构建了适用于反应器热爆炸的风险分析模型。在运用该模型对甲苯一段硝化间歇反应器的热爆炸风险进行分析的过程中,给出了相应的风险决策方案,验证了模型的可行性。     

故障假设分析与保护层分析的集成研究

针对故障假设分析能有效辨识各种潜在危险和可能事故的优势,保护层分析能对事故后果进行定量分析并能核实已有安全措施有效性大小的特点,提出将两者集成,有利于取长补短,更好地实现风险评价和风险控制的目的.介绍了故障假设分析和保护层分析基本方法,阐述了两种方法集成的可行性、集成衔接关系、集成方法评价步骤以及集成方法的作用,并通过实例说明了集成方法的功能.结果表明:故障假设分析和保护层分析方法的集成,不仅能有效识别潜在风险事故,而且能对事故后果及已有安全措施的可靠性进行量化评估,以确定风险的可接受性和安全措施的有效性,进而达到确认是否需要增加新的安全措施的目的.     

工艺安全管理系统中的工艺危害分析方法比较

简要介绍了工艺安全管理系统,其中工艺危害分析是工艺安全管理系统中的核心要素。对通常采用的故障假设/检查表、故障类型及影响分析、事故树分析、危险与可操作性研究、保护层分析五种分析方法进行了比较,得出了它们的优点、缺点、适用范围及应用时机。故障假设/检查表分析法比较容易使用,适用于工艺的初次评估;故障类型及影响分析、事故树分析适用于高危险性工艺中的工段、组件或单元操作的分析;危险与可操作性研究可以非常系统、全面的对工艺进行分析,是最有效的工艺危害分析方法。保护层分析方法是一种半定量的风险评价方法,它通过分析系统中各个防护层的失效概率来评估潜在事故的危险性,并与可接受标准进行比较,从而实现对防护系统防护性能的判断。通过对分析方法的比较可以指导化工企业选用合适的分析方法来进行工艺危害分析。     

基于多米诺效应的油品储罐区个人风险研究

介绍了多米诺效应的基本原理和多米诺事故发生的概率分析方法。提出在一定条件下进行储罐区风险评价时,多米诺效应对个人风险值的影响不容忽视,并给出了考虑多米诺效应的个人风险计算方法。最后利用开发的个人风险计算软件通过分析计算,给出了某储罐区的个人风险等值线分布图。结果表明,该罐区正北方向相邻的一劳动密集型工厂需搬迁,或采取相应安全保护措施降低风险。该方法考虑了多米诺效应对装置事故发生概率的影响,能提高个人风险计算结果的真实性与准确性。     

泥石流冲击下立式储罐失效概率分析

为评估泥石流引发的Natech事故风险,定量分析泥石流冲击对立式储罐的影响,首先建立泥石流作用下储罐的力学简化模型,将泥石流作用下储罐破坏模式分为弯曲破坏、罐体失稳、储罐浮离及储罐滑移;然后基于该分类,分别构建4组极限状态方程;其次基于贝叶斯网络和可靠性理论,建立储罐失效概率计算方法;最后,利用该方法分析计算某事故场景。结果表明:该事故场景下储罐失效概率为81.19%;在泥石流多发区,适当提高储罐充装率及降低大型储罐高径比可有效防控该类事故。     

风险严重度指数法在毒气泄漏评价中的应用

为评价某区域或某设备潜在的毒气泄漏事故场景的风险水平,以对不同的风险等级进行风险控制和安全规划,详细介绍了工业事故风险评估方法ARAMIS所采用的风险严重度指数法.首先基于事故频率和后果的风险矩阵选取毒气泄漏事故场景;然后运用毒气当量浓度计算任意暴露时间下不同风险严重度等级所对应的特征距离,并根据同一风险等级内风险严重度指数与距离的线性关系计算任意点的风险严重度指数;最后应用1个实例分析了考虑所研究区域的风向概率后对风险严重度指数的真实影响,便于工厂或企业识别不同的风险等级,进行不同场景下风险水平的对比性研究,为其安全设计及风险分析提供了一种新的评估方法.     

多米诺效应的风险分析方法

介绍与分析多米诺效应的相关研究,并针对多米诺效应的定量风险分析,建立了从多米诺场景辨识到后果分析的多米诺效应定量分析方法.通过分析初始事故带来的物理效应对邻近设备的影响,计算了二次设备的损坏概率;分析了多米诺场景,计算了多米诺事故频率,并根据多米诺事故的后果得到个人风险和社会风险曲线.多米诺效应的风险是工业区一个潜在的严重风险,加强多米诺效应的研究对工厂和工业区的安全管理与规划都有重要意义.     

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。