一個(gè)典型的化工過程包含各種保護(hù)層，如本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、基本過程控制系統(tǒng)(BPCS)、報(bào)警與人員干預(yù)、安全儀表功能(SIF)、物理保護(hù)(安全閥等)、釋放后保護(hù)設(shè)施、工廠應(yīng)急響應(yīng)和社區(qū)應(yīng)急響應(yīng)等。這些保護(hù)層降低了事故發(fā)生的頻率。在開展化工過程工藝危害分析時(shí)，保護(hù)層是否足夠，能否有效防止事故的發(fā)生是分析人員最為關(guān)注的一個(gè)問題。
RiskCloud軟件簡介
RiskCloud是一款做到基于網(wǎng)絡(luò)版HDM自定義分析方法技術(shù)并集智能HAZOP分析與LOPA定級(jí)和基于Markov算法的SIL驗(yàn)算(SIL驗(yàn)證、SIL計(jì)算)為一體的風(fēng)險(xiǎn)分析軟件。
世界著名安全風(fēng)險(xiǎn)管理專家Paul Mainprize先生(曾就職于世界著名的風(fēng)險(xiǎn)管理公司Dyadem)給予歌略RiskCloud高度評(píng)價(jià)：“以我從業(yè)的40余年經(jīng)理來看歌略RiskCloud能使客戶可以基于任何瀏覽器，根據(jù)自身情況選擇其適合的風(fēng)險(xiǎn)分析模型并通過軟件的分析模板靈活設(shè)置功能配置出其專屬的風(fēng)險(xiǎn)分析模板。歌略RiskCloud實(shí)現(xiàn)的這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。”
RiskCloud能夠幫助用戶精準(zhǔn)、快速的實(shí)施AQ/T 3054標(biāo)準(zhǔn)里的相關(guān)步驟。本文以標(biāo)準(zhǔn)附錄G為示例，進(jìn)行LOPA分析。
工藝描述(P&ID圖)
AQ/T 3054標(biāo)準(zhǔn)中給出了如下例子：
◆來自上游工藝單元的正己烷進(jìn)入正己烷緩沖罐T-401
◆儲(chǔ)罐總?cè)萘繛?5t，通常盛裝一半的容量
◆LT檢測罐內(nèi)物料高度，通過PID控制調(diào)節(jié)閥LV-90，并且提醒操作人員液位報(bào)警(LAH-90)
◆儲(chǔ)罐位于防洪堤內(nèi)，該防火堤能夠容納45t正己烷
P&ID流程圖
場景識(shí)別與篩選
登陸RiskCloud分析平臺(tái)，采用前期進(jìn)行的HAZOP分析作為場景信息來源，本例選擇分析的場景為正己烷緩沖罐溢流，防火堤發(fā)生失效，導(dǎo)致大面積火災(zāi)，造成人員的傷亡，后果等級(jí)為5。填寫如下，RiskCloud可以實(shí)現(xiàn)雙擊選擇，而且加注了詳細(xì)的描述。
IE確認(rèn)
本例選定IE為BPCS液位控制回路失效，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的表E1，其失效頻率為1×10e-1/a，填寫內(nèi)容如下圖紅色框內(nèi)所示。
獨(dú)立保護(hù)層
一旦發(fā)生罐體溢流，合適的防火堤可以包容這些溢流物。如果防火堤失效，將發(fā)生大面積擴(kuò)散，從而發(fā)生潛在的火災(zāi)、損害和死亡。對(duì)于本例，防火堤的PFD取1×10e-2/a。在軟件里直接全部導(dǎo)入所有IPL，不需要手動(dòng)敲進(jìn)去。
LOPA定級(jí)
點(diǎn)火概率為1，人員暴露概率為0.5，人員傷亡概率為0.5，則后果發(fā)生頻率為，標(biāo)準(zhǔn)中給的公式如下：
(初始事件發(fā)生頻率)×(防火堤PFD)×(點(diǎn)火概率)×(人員暴露概率)×(人員傷亡率)
=(1×10e-1/a)×(1×10e-2)×1×0.5×0.5
=2.5×10e-4/a
=2×10e-4/a(取整)
這些在軟件不需要一步步操作，可以一次性導(dǎo)入所有初始風(fēng)險(xiǎn)削減類型。
風(fēng)險(xiǎn)決策
分析決定安裝一個(gè)獨(dú)立的SIF，用于檢測和阻止溢流。本SIF采用獨(dú)立的液位傳感器，邏輯控制器和獨(dú)立的截?cái)嚅y，如下圖標(biāo)注色部分。當(dāng)檢測到高液位時(shí)，該SIF聯(lián)鎖關(guān)流量控制閥LV-90和遠(yuǎn)程截?cái)嚅y。軟件自動(dòng)計(jì)算將SIL定級(jí)為SIL2。
另外一點(diǎn)要說的是，AQ/T 3054標(biāo)準(zhǔn)中將SIL等級(jí)定級(jí)為SIL1即可，如下矩陣所示落在了“中”位置，而軟件計(jì)算所得SIL2等級(jí)是將頻率降到了“低”位置，這兩種情況都是可以接受的。當(dāng)然可以根據(jù)企業(yè)的實(shí)力和財(cái)力，通過調(diào)整“可接受風(fēng)險(xiǎn)”數(shù)值來定級(jí)SIL等級(jí)。
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