条件修正因子对LOPA分析结果的影响

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：介绍了保护层分析方法（LOPA）的基本原理及条件修正因子的概念，分析常见条件修正因子对LOPA分析结果的影响，探索条件修正因子数值选取的方法。
　　关键词：保护层分析；条件修正因子；数值选取
　　1 条件修正因子的概念
　　LOPA是一种半定量的风险评价方法，通过制订不同的场景，确定事件频率、后果严重性和独立保护层（IPLs）失效可能性，来评估场景的风险等级。LOPA分析依据行业数据及实际情况合理选取初始事件的频率、独立保护层的要求时的失效概率，可以计算出削减后的事件频率，见图1及式1所示。
　　2 LOPA分析方法应用案例
　　现准备采用LOPA分析方法对储罐区3000m3汽油储罐（内浮顶）进行风险评估，根据削减后的事件频率是否小于可接受频率值来判定是否需要增设液位高高联锁。储罐液位测量及监控设置情况：罐顶设置1台雷达液位计LI-01（带报警功能）、现场玻璃板液位计1套；根据行业内常见风险可接受标准，假定企业对导致1-2人死亡或3-9人重伤的较大安全事故的可接受频率为10-5次/年，选取初始事件的频率、独立保护层的要求时的实效概率，可以计算出削减后的事件频率MTEL为9.24*10-4次/年 ，大于企业的可接受频率TEL数值10-5次/年，所以需要增加液位高高联锁以降低事故的发生频率。
　　2.1 人员暴露概率
　　当事件发生时人出现在受影响的区域（有时称为作用域或影响区）内的事件比例有关。人员暴露概率应考虑影响区域内的所有人员，包括：日常操作、临时操作、以及启动、维修工作、异常工况处置等可能有大量人员暴露的情况。人员暴露概率应独立于所评估的场景。这往往是不包括操作员报警响应，因为操作员响应可能是为了检查区域的情况。
　　2.2 点火概率
　　点燃概率可能与以下三个场景类型有关。第一个，在工艺设备内部点燃可燃或爆炸性气体，导致内部燃烧反应（通常是爆燃；在适当条件下可能转变为爆炸），该反应或许能或不能破坏最初的密封环境。第二个，在工艺设备外部点燃可燃蒸汽或者可燃粉尘云，导致闪火、池火、喷火、火球和/或蒸汽云爆炸。第三个，将足够的能量给予反应性原料或者混合物触发成为失控反应，如爆炸分解和失控聚合。
　　为便于本次LOPA分析计算，点火概率按照分析场景所在区域进行选取，若靠近明火设备或物料温度高于自燃点，则点火概率取1；若位于普通工艺装置区，则点火概率取0.5；若位于远离工艺装置区，则点火概率取0.1；本次分析的场景位于储罐区，属于远离工艺装置区，故点火概率取0.5。在事故场景中，点火概率越高，越容易引发危险事件，则削减后的事件频率也就越高。
　　2.3 死亡概率
　　人员出现于影响区域内时的伤亡概率。因为伤亡概率受确定影响区域大小的影响，所以伤亡概率不能独立于人员暴露概率。例如，对于某毒性物质泄漏事件，当我们扩大受影响的区域，会造成人员暴露概率的增大，然而，在较大影响区域内的人员伤亡概率通常应低于较小影响区域时的人员伤亡概率。本次分析事故场景为火灾爆炸造成人员伤亡，预计事故储罐发生爆炸时的影响区域为事故储罐周边区域（人员巡检在此區域内停留5min），保守估计在此区域内受爆炸影响致死率为100%，所以，本次LOPA分析中死亡概率取1。同样，若其他参数不变，死亡概率越大，削减后的事件频率也就越大。
　　3 结论
　　①对于同一事故场景，人员暴露概率、点火概率、死亡率等条件修正因子取值越大，即评估取值越保守，那么削减后的事件频率就会越高，表征出来的风险等级就会越高；
　　②人员暴露概率的选取实际就是判定人员在事故现场受影响区域的可能性，这就直接与影响区域的确定密不可分，影响区域取决于所分析的具体事件。多数情况下，需要进行后果分析，既可以是对最坏场景的快速评估，也可以通过泄漏计算、扩散分析、爆炸模拟计算等进行详细评估；
　　③在LOPA分析的计算过程中，LOPA分析者的能力、完善的LOPA分析方法和有效的支撑数据都是修正因子使用的基本条件。LOPA分析可以对每个事故场景现有的独立保护层是否满足风险降低的需求进行评估，通过对比削减后的事件频率与风险可接受标准进行风险决策。而修正因子的取值大小可能直接影响着LOPA分析结果，取值不当可能会造成额外不必要的安全投入，也可能由于未能识别出现有独立保护层不足，而将生产装置置于不可接受风险内，影响装置安全平稳运行。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851490.htm