保护层分析方法简介

保护层分析方法简介（LOPA）

保护层分析方法（LOPA）是风险评估的一种简化形式，是一种半定量的风险评估工具。LOPA典型地使用初始事件频率、后果严重性和独立保护层失效的可能性的组合来接近场景的风险。在典型的化工过程中，设置各种不同的保护层来降低不期望后果发生的频率。通常石化装置的安全取决于工艺设计、过程控制、人工干预、安全联锁系统、物理保护层以及应急措施等构成的安全保护能力。

结合一个实际的例子来讲解如何使用LOPA分析方法工具。化工园区内某设备的进料操作。储罐位于一围堰内，每隔1 周有一槽罐车来往储罐内充装某易燃物料，每次操作需2 小时。储罐上装有液位计，进料操作时有操作工通过该液位计进行监控，一旦发现达到控制液位时，立即停泵，切断进料。同时，该装置上还装有一个液位控制系统，一旦储罐上的液位计显示液位过高，则立即关闭进料管线上的调节阀。若液位系统控制失效，当罐内液位超过联锁预设值，则装置上的液位高高联锁进行动作，立即切断进料管线上的紧急切断阀。

通过分析，可知系统有四个保护层用以防止储罐溢流。其一为操作工，其二为液位控制系统，其三为液位高高安全联锁系统，其四为被动保护层——围堰。但操作工与液位控制系统都是基于储罐的液位计进行保护的，并不是彼此独立的保护层，因此此系统真正的保护层只有三个。此时还可以借助FTA故障树分析方

法进行细分，进一步判断可能造成储罐溢流的原因。

此时我们可以具体看到造成储罐溢流的几种事故设想:

一、操作工培训不到位，卸料时可能不在现场进行看护。这时必须加强

培训与教育。

二、液位计错误显示低。这时我们应当做好设备的维护与校验，制定一

些关键设备的维修保养计划，保持关键设备装置的可靠运行。

三、液位控制系统关闭阀门失效。此时我们可以将流量信号与阀门失效

进行连锁，若阀门关闭信号发出，系统仍然检测到流量信号，此时

控制室发出报警，通知操作人员立即前往现场停泵关闭进料阀。

四、逻辑求解器未能将信号送至阀门。此时我们可以设置阀门无电信号

时保持关闭状态，让液位控制系统对关键阀门一直保持控制状态。

经过上述对事故设想的控制措施，可知这套系统的保护层已到达了六层，已能从根本上满足储罐进料操作安全可靠运行要求。

总结上述可知LOPA的主要目的是确定对于特定的事故情形，所采用的保护层是否足够。某一情形可能需要一个或者多个保护层，这主要依赖于过程的复杂程度和潜在事故后果的严重性。值得注意的是，对于某一给定的情形，为防止后果的发生，必须有一个保护层成功的发挥作用。所以，为了将风险控制在可接受的水平，必须保证系统有足够的保护层。

作者：陶氏益农农业科技有限公司陈道阳（注册安全工程师）