Уровни анализа защиты

Анализ уровней защиты (LOPA) — это метод оценки опасностей, рисков и уровней защиты, связанных с системой, например химическим заводом. С точки зрения сложности и строгости LOPA находится между качественными методами, такими как исследования опасностей и работоспособности (HAZOP), и количественными методами, такими как деревья отказов и деревья событий . ^[1] LOPA используется для определения сценариев, представляющих наибольший риск, и помогает рассмотреть способы снижения этого риска.

Введение

LOPA — это метод оценки риска, который использует правила для оценки частоты исходного события, независимых уровней защиты (IPL) и последствий события. Целью LOPA является определение доступных контрмер против потенциальных последствий риска. IPL — это устройство, система или действие, которое предотвращает эскалацию сценария. Эффективность IPL количественно оценивается вероятностью отказа по требованию (PFD) в диапазоне от 0 до 1. ^[2] IPL должна быть независимой от других защитных уровней, и ее функциональность должна поддаваться проверке. ^[3]

LOPA был разработан в 1990-х годах в химической промышленности , но нашел более широкое применение. ^[4] В функциональной безопасности LOPA часто используется для присвоения уровня полноты безопасности инструментальным защитным функциям. Когда это происходит в контексте анализа технологических установок, LOPA обычно использует результаты предыдущего HAZOP . ^[1] LOPA дополняет HAZOP и может обеспечить второй углубленный анализ сценария, который можно использовать для проверки выводов HAZOP с точки зрения событий отказа и мер безопасности. ^[3]

Уровни защиты на технологических установках

Системы защиты безопасности технологического предприятия обычно состоят из восьми уровней: ^[2]


Уровень защиты	Мера защиты	Примеры	Гарантии
Слой 1	Проектирование процесса	Конструкция в соответствии со стандартами , более безопасная конструкция
Слой 2	Основные элементы управления	Управление процессом , сигнализация процесса (желтый), контроль оператора
Слой 3	Критические сигналы тревоги	Аварийные сигналы процесса (красные), вмешательство оператора	Превентивные меры безопасности
Слой 4	Автоматические действия	Выключение , аварийное отключение (ESD)
Слой 5	Физическая защита	Предохранительные клапаны , разрывные диски , пожарная и газовая система
Слой 6	Физическая защита	Брандмауэры , дамбы , бермы , насыпи (локальное сдерживание)	Смягчающие меры защиты
Слой 7	Аварийное реагирование на заводе	Группы реагирования на чрезвычайные ситуации, сбор, эвакуация
Слой 8	Реагирование сообщества на чрезвычайную ситуацию	Предупреждение, эвакуация, экстренные службы

LOPA используется для определения того, как отклонение технологического процесса может привести к опасному событию, если его не прервать IPL. ^[2]

Процедура ЛОПА

LOPA – это оценка риска, проводимая по паре «одна причина – одно последствие». Этапы оценки риска LOPA: ^[4]

Определите последствия, используя матрицу рисков
Определите критерии толерантности к риску (RTC) на основе допустимых/непереносимых областей в матрице рисков.
Определите соответствующий сценарий аварии, например, механическое повреждение или отказ человека.
Определите частоту исходных событий, снова используя матрицу рисков.
Определить условия и оценить вероятность отказа по требованию (PFD)
Оцените частоту неустранимых последствий.
Определите IPL и оцените PFD для каждого из них.
Определить частоту смягчения последствий
Оцените необходимость дополнительных IPL.

Матрица рисков по частоте и последствиям ^[2]
			Последствия
Влияние на репутацию			Незначительный	Маргинальный	Критический	Катастрофический
Стоимость (ориентировочная)			0,1 млн долларов США	1,0 млн долларов США	10 миллионов долларов	≥50 миллионов долларов США
Частота	Невероятный	1/100/год	Низкий	Середина	Середина	Серьезный
	Удаленный	1/50/год	Низкий	Середина	Середина	Серьезный
	Случайный	1/10/год	Низкий	Середина	Серьезный	Высокий
	Вероятный	1/2/год	Середина	Серьезный	Высокий	Высокий
	Частый	1/½/год	Середина	Серьезный	Высокий	Высокий

Другое использование

Хотя методология LOPA зародилась в перерабатывающей промышленности, этот метод можно использовать и в других областях, в том числе: ^[4]

Общий дизайн
Управление изменениями
Риск размещения объектов
механической целостности Программы
Расследование инцидентов
Инструмент скрининга для количественной оценки рисков (QRA)

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б CCPS (2001). Уровень анализа защиты: упрощенная оценка рисков процесса . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков . ISBN 978-0-816-90811-0 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Уилли, Рональд Дж. (2014). «Анализ уровня защиты» . Процедия Инжиниринг . 84 : 12–22. дои : 10.1016/j.proeng.2014.10.405 .
^ Jump up to: ^а ^б Мохатаб, Саид; По, Уильям А.; Мак, Джон Ю. (2019). Справочник по транспортировке и переработке природного газа, принципам и практике (4-е изд.). Кембридж, Массачусетс и Оксфорд: Gulf Professional Publishing . стр. 517–518. ISBN 978-0-12-815817-3 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кингсли, Джон (11 июля 2017 г.). «LOPA или анализ уровня защиты» . ЛинкедИн . Архивировано из оригинала 15 декабря 2023 г. Проверено 4 сентября 2023 г.

[:0-1] Jump up to: ^а ^б CCPS (2001). Уровень анализа защиты: упрощенная оценка рисков процесса . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков . ISBN 978-0-816-90811-0 .

[:1-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Уилли, Рональд Дж. (2014). «Анализ уровня защиты» . Процедия Инжиниринг . 84 : 12–22. дои : 10.1016/j.proeng.2014.10.405 .

[:2-3] Jump up to: ^а ^б Мохатаб, Саид; По, Уильям А.; Мак, Джон Ю. (2019). Справочник по транспортировке и переработке природного газа, принципам и практике (4-е изд.). Кембридж, Массачусетс и Оксфорд: Gulf Professional Publishing . стр. 517–518. ISBN 978-0-12-815817-3 .

[:3-4] Jump up to: ^а ^б ^с Кингсли, Джон (11 июля 2017 г.). «LOPA или анализ уровня защиты» . ЛинкедИн . Архивировано из оригинала 15 декабря 2023 г. Проверено 4 сентября 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]