LOPA 方法在输气站设计阶段安全完整性等级定级的应用
2021-11-13俞辉辉
俞辉辉
国家石油天然气管网集团西气东输分公司 上海 200122
1 SIL定级方法及工作流程
1.1 保护层分析方法
SIL 定级一般采用保护层分析方法(LOPA)。LOPA 是在工艺安全分析的基础上建立危险场景分析,对于含有安全仪表功能(SIF)回路的场景,在SIF不作为独立保护层的条件下计算减缓后的后果频率,结果与风险容忍标准的差距即为SIF 所应承担的风险降低,即“要求时的失效概率”,该失效概率对应的SIL等级即为SIF 的目标SIL 等级。对于不含有SIF 回路的场景,通过分析确定是否需要新增SIF,若需要增加,明确新增的SIF 应达到的SIL 等级。
1.2 工作流程
根据AQ/ T 3054- 2015《保护层分析(LOPA)方法应用导则》,采用LOPA 方法进行SIL 定级主要包括:
(1)场景识别与筛选。收集定性工艺安全分析(一般为HAZOP 分析)中后果严重的场景,筛选出后果严重性大的场景进行分析。
(2)初始事件(Initiating Event,IE)确认及频率确认。确定筛选后场景的初始事件,如外部事件、人员行为失效、设备故障等,对其发生频率进行确定。
(3)独立保护层(Independent Protection Layer,IPL)评估。评估定性分析后的保护措施是否能够满足独立层保护的要求。
(4) 计算要求时的失效概率(Probability of Failure on Demand,PFD)。
(5)场景导致预期后果的频率计算。
(6)风险评估与决策。
2 SIL定级举例
2.1 工艺流程介绍
本次分析的项目为西气东输公司中俄东线连云港分输站,主要工艺流程如图1 所示。

图1 连云港分输站流程示意图
2.2 LOPA 分析过程
2.2.1 LOPA 分析场景
根据场景筛选原则,在连云港分输站选取出5 个需要进行SIL 评估分析的场景,见表1。

表1 连云港分输站5 个场景
2.2.2 后果及分级
按照西气东输公司风险矩阵划分事故后果等级,考虑人员伤害、环境影响、财产损失和声誉4 个方面,事故后果等级分为5 级。……
