lopa分析_HAZOP : 保护层分析之失效使能分析导则
使能条件是场景可能发生的某个状态或条件。使能条件既不是一种失效也不是一个保护层,它并不直接导致事故场景发生,但它是事故场景转变为损失时间的必要的一种操作状态或条件。
需要注意的是,减缓因素(如人员暴露概率或紧急疏散概率)是修正因子,不是使能条件
使能条件并非指通常意义的事件,而更接近于一种条件状态
01与初始事件的相互关系
使能条件通常表示为一种概率,使能条件概率与初始事件频率的组合则表示某种异常工况发展为损失事件的年发生概率。注意。大多数保护层分析中的场景没有使能条件
时效使能条件
使能条件通常会包含时效风险的概念。时效风险指的是某一时间序列只有当初在某一特定时间段内其条件才能使事件发展为事故。应用失效使能条件的前提假设为,在特定时间段内只有可检出失效能够成为初始事件。可检出失效是指某个可能立刻引起报警/系统指示从而被发现的失效。比如,连续工艺流程中主进料泵故障即为可检出失效,因其故障导致系统进料中断。比如,会非常快速明显地体现在工艺参数的变化上。
相比之下,不可检出(隐性)失效,如旁路线堵塞、冻住或者故障关阀门卡死在开位这类失效则可能发生在任何时间,且不影响装置的工艺操作。如果不可检出失效在危害事件前发生,在这种情况下,时效风险不应作为LOPA的一种使能条件。时效风险被作为使能条件考虑的前提是系统已经确保安装到位,并且能够确保潜在的可能导致指定时间状态前事件场景发生不可检出失效都已被检测并更正,或者在设计过程中失效自然显现出来时作为使能条件
季节性风险
常见的时效使能条件有极端低温使工艺、公用工程或仪表管线在设计的防冻保护失效时发生冻住情况。使能条件也包含其他季节性风险,比如极端的高温环境对冷却能力的影响或可能造成静电积累及放电的低湿度环境。
下表为包含使能条件的LOPA场景分析示例。表中使能条件概率假定为有可靠数据来源支持。还要注意LOPA分析中使用的这种方法不限制非要取数量级级别的数值。气象数据的支持可能会提高这个使能条件的取值精度。
在评估由于使能条件和独立保护层同时失效可能性导致的季节性风险场景时须谨慎处理。使能条件需要真正的独立。下面的例子阐明了可能存在共模失效的情况:
- 低温环境既能引发异常工况,也能导致保护系统失效,如仪表冻堵
- 暴风雨技能造成能见度低从而导致误操作,也可能导致辅助围堰工程溢流进而引发泄漏
- 环境低温将导致蒸汽消耗量更高(对于建筑和工艺系统伴热及加热),因此蒸汽系统要求更高和失效率也更高,如果需要在使能条件中考虑高蒸汽需求模式占的时间比例
此外,如果季节性条件被认为是使能条件,那他不应该时其本身场景的初始事件。例如,如果航道上的设施是为半年不遇的洪水设计的,但是由于天气条件导致了500年不遇的洪水使储罐漂浮及引起泄露,那么极端的气候条件使初始事件。同时,风暴雨的风速超过了设备的设计风速导致其泄露或其他工艺故障或控制失效将是初始时间而不是使能事件
过程状态风险
另一类型的时效使能条件是某个过程在当发生故障的事故序列能继续发展为损失事件的非连续操作中的一个特定的部分。以下为举例:
一些化学反应可能会有潜在的反应飞温,但仅在间歇操作第一步(转化反应)过程中发生冷却系统故障,才会导致飞温。如果在间歇操作的其他步骤发生冷却系统故障,则不会导致反应飞温。在这个例子中,间歇操作中第一步转化反应的时间比例可以作为使能条件概率。注意,作为使能条件的冷却故障系统必须是在反应进入间歇操作第一步之前就可以发现的故障。否则,冷却系统故障可能发生在间歇操作的任何步骤,但只有当进入间歇操作第一步,并导致飞温时才会被发现
在场景评估过程中需关注评估时是否已考虑使能条件。例如,氯罐车卸料操作时,可能会发生在氯输送时由于机械故障导致卸料软管破裂(既不是由于外力比如汽车移动,也不是由于人员操作错误比如液氯堵塞)的工况。在这种工况下,如果实际每周卸车时间为16个小时,那么在输送过程中软管故障的概率可能会增加,此时使能条件的概率为:16(卸车小时/周)/168(小时/周)=0.1
在卸车过程中,软管在系统升压时要比不使用时更容易发生故障。在这种情况下,使能条件概率只适用于在软管做压力测试之前
使用故障率数据时需谨慎。此外,确定所选取的故障率数据也是非常重要的。日过上述例子中,软管故障率采取的是每周使用16个小时的数据,那么此时即使是在软管做压力测试之前也不能使用使能条件概率。另一个方面,如果从软管故障率数据来说,每年装置实际增压循环的次数应该与每年周期数进行比较。在这一段中讨论的内容也表明了不正确使用使能条件概率有可能会导致低估了某一工况的发生概率
02时效风险不能作为使能条件的情况
- 连续操作时风险不随时间变化
- 潜在高风险的短期操作是很少见的。在这种情况下使用失效使能条件可能导致平均风险能满足装置风险标准,然而,这种用于暴露人员的峰值风险可能会异常的高
- 基于程序的操作(也称瞬时操作),涉及在执行一个步骤的过程中人员误操作。在这种情况下,初始事件频率通常是程序步骤执行问题的频率及在执行步骤时特定的人员误操作的可能性的组合。因为这设计一个失效概率,这不符合使能条件的定义。
- 连续操作或者间歇操作涉及很多因素组合,时效或者故障条件,无论这些条件是显性或隐性,不论某个因素是使能条件或者不能由实际工况决定
- 事故序列在时效风险上适用于损失事件后果的严重性,而不是其发生的可能性。在这种情况下,概率的因素应考虑为修正因子。
例如:在损失事件中人员收到影响而置身于危害场景中的时间只有1%左右,如液体泄露至限制区域。尽管这属于时效风险概率,但它知识修正因子而不是使能条件总之,如果基于时间的概率是与时间序列中导致有害物质或能量的释放的部分有关,他在使能条件范围内,反之,如果基于时间的概率与时间序列发生后的部分相关,则他在修正因子的范围里
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