保護(hù)層分析

前言

40多年來，美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)（AIChE）致力于化工、石化、油氣以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)和設(shè)施的過程安全和損失控制等領(lǐng)域的研究。該學(xué)會(huì)出版社為化工及其他相關(guān)行業(yè)提供了大量事故原因調(diào)查、事故預(yù)防及事故后果減緩的信息資源?；み^程安全中心（CCPS）成立于1985年，是美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)下屬董事會(huì)之一，其宗旨是通過發(fā)展和傳播相關(guān)信息，改善化工過程和設(shè)施的安全操作及防止化學(xué)過程事故的發(fā)生。在咨詢和管理委員會(huì)的支持和幫助下，CCPS設(shè)立了多方面項(xiàng)目以滿足過程安全技術(shù)和管理系統(tǒng)的需求，降低工廠對公眾、環(huán)境、人員和設(shè)施的潛在風(fēng)險(xiǎn)。這些項(xiàng)目承擔(dān)了過程安全專業(yè)領(lǐng)域指南性書籍的編制、出版和傳播工作，組織召開了與過程安全事項(xiàng)有關(guān)的小型研討會(huì)、專題討論會(huì)、培訓(xùn)項(xiàng)目和正式會(huì)議，并與國內(nèi)外其他組織和機(jī)構(gòu)密切合作以改善過程安全管理。在過去幾年中，CCPS擴(kuò)大了出版計(jì)劃，推出了“概念系列”圖書。這些著作主要集中研究某些具體的問題，從而與以前推出的大而全的指南性書籍形成互補(bǔ)。加上本書的發(fā)行，CCPS已出版65本著作。CCPS的活動(dòng)經(jīng)費(fèi)由超過80個(gè)公司的基金會(huì)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)贊助。另外，一些政府部門和非盈利性的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也為CCPS的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。1989年，CCPS出版了具有里程碑意義的《化工過程安全技術(shù)管理指南》。這本書論述了過程安全管理系統(tǒng)的模型，這個(gè)系統(tǒng)包含12個(gè)不同要素，這些要素是必要的且相互關(guān)聯(lián)。該書在前言中指出：這是第一次將技術(shù)管理系統(tǒng)的所有基本要素聚集在一本書里。我們認(rèn)為該書涵蓋了CCPS所有其他將頒布的技術(shù)指南。本書為《化工過程安全技術(shù)管理指南》闡述的12個(gè)過程安全要素中的部分要素提供了支持，包括過程風(fēng)險(xiǎn)管理、事故調(diào)查、工藝信息和資料、工藝安全信息的持續(xù)更新。本書的目的是幫助化工設(shè)施的設(shè)計(jì)人員和操作人員使用保護(hù)層分析技術(shù)評估風(fēng)險(xiǎn)，并以簡化的方法作出合理的風(fēng)險(xiǎn)管理決策。

內(nèi)容概要

　　《保護(hù)層分析：簡化的過程風(fēng)險(xiǎn)評估》系統(tǒng)介紹了保護(hù)層分析（LOPA）的基本原理及其發(fā)展歷史，詳細(xì)描述了LOPA分析的相關(guān)概念和分析過程，如場景開發(fā)、初始事件及頻率、獨(dú)立保護(hù)層的識別等，并使用貫穿全書的兩個(gè)案例對LOPA分析的過程及要點(diǎn)進(jìn)行了展示，有利于讀者理解掌握LOPA分析的方法和要點(diǎn)。此外《保護(hù)層分析：簡化的過程風(fēng)險(xiǎn)評估》還介紹了LOPA分析結(jié)果在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。附錄中給出的LOPA分析表格及記錄文檔可作為讀者進(jìn)行LOPA分析的模板?！　　侗Ｗo(hù)層分析：簡化的過程風(fēng)險(xiǎn)評估》可為讀者提供半定量風(fēng)險(xiǎn)評估的有力工具，適用于高等院校、科研院所、政府部門及企業(yè)從事危害分析、風(fēng)險(xiǎn)評估、工藝設(shè)計(jì)及過程安全管理的人員。

作者簡介

作者：(美國)美國化工過程安全中心(Center for Chemical Process Safety) 譯者：白永忠 黨文義 于安峰 合著者：張海峰

書籍目錄

1 引言1.1 讀者范圍1.2 LOPA發(fā)展歷史1.3 過程生命周期中LOPA的應(yīng)用1.4 LOPA與其他CCPS出版物的關(guān)聯(lián)1.5 LOPA說明綱要2 LOPA概述2.1 本章目的2.2 LOPA是什么2.3 LOPA的用途2.4 何時(shí)使用LOPA2.5 LOPA分析步驟2.6 如何執(zhí)行LOPA2.7 LOPA局限性2.8 LOPA優(yōu)點(diǎn)2.9 連續(xù)案例3 評估后果和嚴(yán)重性3.1 本章目的3.2 關(guān)心的后果3.3 LOPA后果評估方法3.4 連續(xù)案例3.5 與后面章節(jié)的銜接4 開發(fā)場景4.1 本章目的4.2 LOPA場景及其構(gòu)成要素4.3 識別和開發(fā)備選場景4.4 連續(xù)案例4.5 與后面章節(jié)的銜接5 確定初始事件頻率5.1 本章目的5.2 初始事件5.3 頻率評估5.4 失效率的表示方法5.5 連續(xù)案例5.6 局限性(注意事項(xiàng))5.7 與后面章節(jié)的銜接6 識別獨(dú)立保護(hù)層6.1 本章目的6.2 獨(dú)立保護(hù)層的定義和用途6.3 獨(dú)立保護(hù)層規(guī)則6.4 LOPA獨(dú)立保護(hù)層評估6.5 獨(dú)立保護(hù)層示例6.6 阻止性的獨(dú)立保護(hù)層和減緩性的獨(dú)立保護(hù)層6.7 連續(xù)案例6.8 與后面章節(jié)的銜接7 場景頻率計(jì)算7.1 本章目的7.2 定量計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)和頻率7.3 使用查表法確定風(fēng)險(xiǎn)或頻率7.4 使用整數(shù)對數(shù)法計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)或頻率7.5 連續(xù)案例7.6 與后面章節(jié)的銜接8 LOPA風(fēng)險(xiǎn)決策8.1 本章目的8.2 介紹8.3 對比計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)與場景風(fēng)險(xiǎn)容忍標(biāo)準(zhǔn)8.4 專家判斷8.5 使用成本一效益分析對比可選方案8.6 方法優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)的對比8.7 累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)與場景標(biāo)準(zhǔn)8.8 連續(xù)案例8.9 注意事項(xiàng)8.1 0與后面章節(jié)的銜接9 LOPA的執(zhí)行9.1 本章目的9.2 企業(yè)是否已為LOPA分析做好準(zhǔn)備9.3 已有的風(fēng)險(xiǎn)分析基礎(chǔ)9.4 所需數(shù)據(jù)9.5 IPLS是否合適9.6 風(fēng)險(xiǎn)容忍標(biāo)準(zhǔn)如何建立9.7 LOPA使用時(shí)機(jī)9.8 典型執(zhí)行計(jì)劃10 LOPA的其他應(yīng)用10.1 本章目的10.2 在成本改進(jìn)計(jì)劃中的應(yīng)用10.3 在變更管理中的應(yīng)用10.4 在機(jī)械完整性程序或基于風(fēng)險(xiǎn)的檢查／維護(hù)程序中的應(yīng)用10.5 在基于風(fēng)險(xiǎn)的操作人員培訓(xùn)中的應(yīng)用10.6 在應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃中的應(yīng)用10.7 在確定可靠的超壓保護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)中的應(yīng)用10.8 在評估裝置布局風(fēng)險(xiǎn)中的應(yīng)用10.9 在緊急切斷閥評估中的應(yīng)用10.10 在安全系統(tǒng)摘除評價(jià)中的應(yīng)用10.11 在事故調(diào)查中的應(yīng)用10.12 在確定SIF的SII.中的應(yīng)用11 LOPA高級主題11.1 本章目的11.2 同一場景BPCS中的多個(gè)功能作為獨(dú)立保護(hù)層11.3 多個(gè)場景的風(fēng)險(xiǎn)總和11.4 使用LOPA方法開發(fā)F／N曲線11.5 操作人員響應(yīng)的問題11.6 工廠正常運(yùn)行作為獨(dú)立保護(hù)層元件的“測試11.7 獨(dú)立保護(hù)層元件的故障樹／事件樹分析附錄A 連續(xù)案例I,OPA分析總結(jié)表附錄B CCPS《安全自動(dòng)化》的分析實(shí)例B.1 介紹B.2 問題描述B.3 問題討論B.4 建議的設(shè)計(jì)變更附錄C LOPA分析記錄文檔C.1 L,OPA分析中需完成的文檔C.2 LOPA記錄文檔的使用附錄D LOPA與其他出版物的關(guān)聯(lián)附錄E 工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)容忍標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)附錄F 高要求的初始事件頻率場景附錄G 其他讀物G.1 綜合性的風(fēng)險(xiǎn)G.2 目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)G.3 綜合性的感興趣讀物G.4 儀表和安全儀表系統(tǒng)(聯(lián)鎖)設(shè)計(jì)G.5 國際主題G.6 SIS設(shè)計(jì)作為PHA過程一部分G.7 成本一效益分析——方案優(yōu)化參考文獻(xiàn)術(shù)語詞語英漢對照

章節(jié)摘錄

插圖：1993年，CCPS出版了《化工過程安全自動(dòng)化指南》（CCPS，1993）。本書被稱為基于風(fēng)險(xiǎn)的安全儀表系統(tǒng)完整性水平方法，書中建議將LOPA作為確定安全儀表功能完整性水平的方法之一。對于安全儀表功能，“聯(lián)鎖”是一個(gè)過時(shí)且不精確的術(shù)語。相對于本書描述的LOPA技術(shù)，當(dāng)時(shí)書中所采用的LOPA方法還未發(fā)展成熟。但是它指明了這個(gè)領(lǐng)域前進(jìn)的道路，并由幾家公司獨(dú)立地推動(dòng)LOPA技術(shù)的發(fā)展。通過這些努力，人們希望：對安全儀表功能進(jìn)行分類，以確定適當(dāng)?shù)陌踩暾运剑ㄟ@是一些公司的出發(fā)點(diǎn)）；開發(fā)一種篩選工具，以減少需要進(jìn)行化工過程定量風(fēng)險(xiǎn)評估（CPQRA）的場景數(shù)目；開發(fā)識別“安全關(guān)鍵”設(shè)備和系統(tǒng)的工具，以集中有限的資源；開發(fā)一種半定量工具，以取得一致的、基于風(fēng)險(xiǎn)的判斷；與已經(jīng)制定的和正在制定的國際過程相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語和研究方法相一致；促進(jìn)危害分析和風(fēng)險(xiǎn)分析人員、過程控制人員（集成商、制造商、儀表和電氣工程師、工廠人員）之間的交流（例如安全儀表系統(tǒng)、安全儀表功能、安全完整性水平及獨(dú)立保護(hù)層等方面的內(nèi)容）。在發(fā)展初期，LOPA方法只在個(gè)別公司內(nèi)部使用，在這些公司中，重點(diǎn)將LOPA放在已有過程的分析，例如把控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成分布式控制系統(tǒng)。隨著L,OPA方法的開發(fā)和完善，一些公司發(fā)表了許多文章描述開發(fā)這種方法的主要原因，以及他們使用LOPA的經(jīng)驗(yàn)，并舉例說明如何應(yīng)用LOPA（Dowell，1997；1998；1999a；1999t）；Bridges and Williams，1997；Fuller and MarszM，1999；Lrenzo and Bridges，1997：Ewbank and York，1997；Huff and Montgomery，1997）。特別是1997年10月，在亞特蘭大召開的CCPS過程安全風(fēng)險(xiǎn)分析國際會(huì)議上，與會(huì)者經(jīng)過討論達(dá)成共識，應(yīng)編寫一本描述LOPA方法的書籍。在開展這些工作時(shí)，人們也討論了安全儀表功能的設(shè)計(jì)要求以提供所需的PFD。美國的ISA S8d..01（ISA，1996）和國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508（IEC，1998）和IEC 61511（IEC，2001））介紹了安全儀表功能的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。ISA和IEC標(biāo)準(zhǔn)建議了一些確定安全完整性水平的方法，但并沒有提到LOPA，直到1999年底發(fā)布的IEC 61511第3部分草案才提出使用LOPA方法。在關(guān)于：[SA$84.01應(yīng)用的CCPS研討會(huì)上，對這些問題進(jìn)行了總結(jié)（CCPS，2000）。針對以上情況，CCPS于1998年組織小組開始編寫本書，總結(jié)和介紹LOPA的工業(yè)應(yīng)用和實(shí)踐。該小組成員來自A.D.公司、ARCO化工公司、道化學(xué)公司、杜邦公司、美國的FM認(rèn)證（機(jī)構(gòu)）、ABS咨詢公司（包括前JBF協(xié)會(huì)）、美國國際特品公司、寶潔公司（P;G）、羅地亞公司、羅門哈斯公司、殼牌公司和聯(lián)合碳化物公司。

編輯推薦

《保護(hù)層分析:簡化的過程風(fēng)險(xiǎn)評估》可為讀者提供半定量風(fēng)險(xiǎn)評估的有力工具，適用于高等院校、科研院所、政府部門及企業(yè)從事危害分析、風(fēng)險(xiǎn)評估、工藝設(shè)計(jì)及過程安全管理的人員?！侗Ｗo(hù)層分析:簡化的過程風(fēng)險(xiǎn)評估》是由中國石化出版社出版的。

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