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HAZOP分析中LOPA在化工行业的应用与技术分析

类别:文章分享 发布时间:2019-10-16 浏览人次:

摘要:文章主要对HAZOP以及LOPA的应用进行了分析,对相关技术手段进行了研究,对两种技术的原理在化工行业中的应用进行探究,以供参考研究。


1、HAZOP分析中LOPA技术的应用分析


HAZOP(Hazardand Operability Analysis,危险与可操作性分析)在上个世纪70年代发展起来,是一种在设计缺陷辨识、工艺过程危害以及操作性问题结构化的分析方式。HAZOP分析主要就是利用工艺图或者操作程序划分的方式为节点以及操作步骤,探究其存在的危险与问题,对于存在的潜在危险偏差进行分析,对偏差的具体成因、后果以及控制措施与手段进行处理,进而综合危险问题,明确系统中的危害问题。通过对装置中存在的危害问题分析,对其进行定量的风险评估分析,可以在一定程度上量化装置中的危险问题。


2、HAZOP与LOPA的融合机理


HAZOP分析的主要目的就是对工艺单元以及操作的具体步骤和流程进行分析,对于存在的潜在风险问题进行分析,通过对偏差问题分析,了解产生偏差的具体成因以及后果,再综合实际状况探究保护手段与措施。不同的偏差基于产生的原因、发展事件以及后果构成了一个个事故场景以及危险的剧情。在此种过程中,偏差产生事故风险问题,现有的安全措施能否将风险控制在允许的范围之中,在整个过程中需要的安全防护层、其存在的风险问题都是HAZOP无法解决的。而LOPA方法,作为一种简单便捷的风险评价方式,在进行分析过程中可以有效的提升效率,缩短时间。而较为重要的就是,其可以为风险以及事故查找提供时间,可以将其与风险允许的接线进行分析对比,了解现有安全措施的安全性以及适宜性,确定具体状况与信息。

HAZOP分析中LOPA在化工行业的应用与技术分析

将LOPA与HZAOP进行有效的融合,可以提升分析的全面性以及完善性,进而提升分析精准性。同时,在一些复杂的事故场景中应用LOPA具有一定的实践价值与意义,可以对事故场景的整个过程进行分析,综合实际状况对中间事件进行识别分析,了解安全措施以及事故的后果,其结果具有客观性以及精准性的特征。LOPA与HAZOP的有效结合过程中,要对分析的工艺对象以及意图进行熟悉分析,收集整理相关资料内容,通过对工艺流程图以及工艺、设备图的分析,了解设计资料、运行记录以及相关检测信息与报告内容。同时,通过偏差识别了解其潜在的危险问题、危险原因以及始发事件问题、对于其会导致的后果以及事故场景进行分析,综合具体的信息确定事件内容,了解始发事件、条件事件以及后果事件的具体发生频率。对没有减轻的事件出现的频率以及具体的等级进行分析。未减轻事件的出现频率就是始发事件、条件事件与后果事件频率之乘积。综合提供的信息资料确定潜在事故以及等级,综合信息计算获得频率等级,对其进行评估分析。对安全措施以及独立保护层进行识别分析,确定失效概率,对安全措施进行独立保护状态并计算,确定潜在事故减轻事件的风险等问题。减轻事件的出现频率以及没有减轻事件的具体发生频率与各个独立保护层中安全措施的失效概率之积。


如果其剩余的风险达到了可以接受的水平,则无需对其采取措施与建议。否则,就要综合实际状况提出安全对策与手段,将剩余的分析降低到其可以承受的水平范围之中。


3、LOPA以及HAZOP的关系分析


二者具有衔接性的关系,在分析中,将LOPA融入到HAZOP的分析中,要提供基础信息数据以及信息,通过为LOPA提供对原始事件的识别分析,了解事故场景的原因事件;对事故场景的信息进行分析,对独立的防护层措施进行分析,了解识别条件事件;对危险信息的程度进行分析,合理筛选。综合实际状况提供独立防护层的相关建议与手段。


4、HAZOP分析中LOPA在化工中的应用实践


在化工实践中,如通过HAZOP对压力容器进行分析,获得如表1结果内容。通过结果分析,HAZOP对压力容器过高的因素、后果以及安全措施进行了简单的论述,但是并没有对风险控制范围、接受水平等因素进行分析。对此,在实践中,基于HAZOP分析基础之上,通过LOPA进行实践分析,获得事故场景分析,具体如表2。

表1压力容器位置HAZOP分析结果

引导词偏差原因后果安全措施
MORE压力过高

压力调节

阀失效

容器超压破裂,可燃性气体出现泄露火灾,导致人员伤亡

泄压阀、压

力警报器

表2LOPA 在化工中应用结果

事故场景描述后果风险可接受容许值建议措施

超压导致容器破裂诱发火灾与伤亡事件

气体泄露造成

火灾与人员伤亡

1.00*10-5

可不另外增加

安全措施

通过分析可以发现,LOPA是在事件树分析之下逐渐形成的一种风险分析技术手段,是一种辨识以及评估风险的半定量工具手段,也是沟通定性分析以及定量分析之间的重要方式与手段。HAZOP分析中LOPA与其他类型的风险评估方式相同,在分析之前要编制风险矩阵,确定风险的等级状况。而较为典型的风险矩阵可以对事故的发生频率进行划分,对事故的后果严重程度进行分析,在确定具体事故等级的分类以及频率等级之后,就会获得风险等级,综合对应的措施手段就可以有效解决。LOPA在应用中无需耗费大量的时间,相对于定量分析要少的多,可以在一些后果严重以及高频率事件中进行处理,其主要的优势就是对事故场景中的具体事件以及深层次的原因进行识别、分析,了解其具体的成因。LOPA具有集中定性以及定量分析的优势,更加便于理解,操作也更为简单,具有客观性的特征,在一些复杂的场合中应用效果显著。


在化工行业应用中可以在定性危害分析中,通过本次HAZOP应用分析可以发现,在完成检查表之后,对于其获得复杂性、危险的问题以及一些具有SIS要求的内容进行LOPA处理,如果其获得的结果无法给最终的支撑决策,则会通过QRA等一些定量分析方式进行处理。LOPA分析在应用中,在没有对任何安全保护措施状况进行分析的背景下,将产生事故的事件称之为未减轻事件,此种事件存在的风险问题称之为潜在的风险问题;而将独立保护层安全保护措施应用之后产生的事故问称之减轻的事件,其存在的风险就是剩余风险问题。对此,在对其进行保护层的分析过程中,要对事件链产生的过程以及整个事件的概率进行分析,对减轻事件潜在的风险水平状况进行分析,综合安全保护措施与手段,了解失效概率分析,确定最终的减轻事件剩余风险能力以及水平。


在LOPA中的独立保护层可以有效组织场景的不定期发展的后果,在独立与场景的初始事件以及其他相关保护层的设备系统中。在应用时必须要保障其可以满足独立性、有效性、安全性、变更管理及可审查性的优势特征。所谓的独立性就是保护层不会因为固定的危险场景初始事件以及其他独立保护层失效受到一些影响。有效性就是必须要通过可以检测需要采取的异常条件分析,在有效的实践中及时的响应;在可用的时间中,采取的行动,并且满足PFD的要求。保障行动条件、决策以及行动的及时性,在共同作用的影响之下,对其进行保护,进而有效的控制事故风险问题的出现。而安全性就是工作人员通过技术等方式保障整体安全性。在应用中对各项条件进行改动必须要执行变更管理条件,满足要求。


5、结语


HAZOP无法对偏差导致的不良风险后果以及安全保护措施的有效性等进行分析,而应用LOPA则可以利用半定量的风险评价方式,了解查找风险以及事故场景的方式,对其进行比较分析,确定风险能否接受,保障安全保护措施的有效性,进而为HAZOP工艺分析系统的安全设计以及为完善提供信息参考和基础依据。HAZOP分析中的LOPA应用可以有效的完善HAZOP的缺陷与不足,也可以细化分析结果与内容,可以提供更为全面、精准的决策信息与内容。


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