HAZOP、LOPA和SIL

背景概述

随着工业生产技术的日益复杂，各类生产过程中的潜在风险也随之增加。为了确保生产安全、提高企业的经济效益及履行社会责任，工业界普遍采用系统的风险管理方法。

危险与可操作性分析（HAZOP）、保护层分析（LOPA）、BowTie分析法和安全完整性等级（SIL）定级及验算等方法，是国际上公认的有效风险管理工具。

我们的服务

一、HAZOP分析

什么是HAZOP分析

危险与可操作性分析（HAZOP）研究是全球化学、制药、食品、石油和天然气、核能和其他加工工业中广泛应用的工艺危害分析（PHA）技术。

HAZOP应用于新工艺或项目设计阶段，主要用于工艺改良以及对现有操作定期审核。

图 1 项目生命周期

HAZOP分析的应用场景

1）涉及“两重点一重大”和首次工业化设计的建设项目，应在基础设计阶段开展HAZOP分析工作，提高本质安全度，提升装置可操作性；涉及“两重点一重大”的在役生产装置和储存设施，至少每3年进行一次全面HAZOP风险分析，定期对工艺风险辨识及控制。

2）生产、储存装置的安全风险辨识分析，针对不同装置的复杂程度，可每5年进行一次。变更过程风险辨识方法需结合变更类型灵活选择，对于涉及到工艺流程的变更，可使用HAZOP辨识控制变更带来的风险。

3）设备停用前，一般选择HAZOP分析方法识别设备停用的危害并制定控制措施。 

二、保护层分析（LOPA）

什么是LOPA分析

半定量的工艺危害分析方法之一。用于确定发现的危险场景的危险程度，定量计算危害发生的概率，已有保护层的保护能力及失效概率，如果发现保护措施不足，可以推算出需要的保护措施等级。

图 2  瑞士奶酪模型（“瑞士奶酪模型”，又名“Reason模型”，是英国曼彻斯特大学教授James Reason于1990年在其著名的心理学专著《Human Error》中提出，图片源于NIH，如有侵权请联系删除）

LOPA分析的应用场景

适用于高风险行业，如石油、化工、制药、天然气、建筑和航空等领域。

• 化学品生产：包括化学反应器、储罐、管道输送等过程的安全性分析。

• 石油和天然气勘探和生产：包括油田采油、油气管道输送等过程的安全性分析。

• 建筑施工：包括高层建筑、桥梁、隧道等项目的安全性分析。

• 航空航天：包括飞机、火箭、卫星等系统的安全性分析。

• 核能和放射性物质：包括核电站、核反应堆内部活动和放射性物质的安全性分析。

三、领结图（Bowtie）分析

什么是BowTie分析

BowTie分析法（也称为“蝴蝶结分析法”）是基于“三角模型”（Tripod Beta Models）以蝴蝶结的方式最初进行风险分析。

主要用于风险评估、风险管理及事故调查分析、风险审计等。可以更好地说明特定风险的状况，帮助人们了解风险系统及防控措施系统 。

在BowTie分析模型中，我们以顶级事件为核心，向前分析导致其发生的可能原因（事故树分析），向后分析顶级事件发生后可能的后续事件（事件树分析），再针对性地设置屏障进行防控（瑞士奶酪模型）。

图 3  Bow-tie模型（ICI（英国化学工业公司）的David Gill完善了这种方法，并将其改称为Bow-Tie）

BowTie分析法的应用场景

1）能源行业。如天然气、石油、核能等所涉及的开采、加工、储运、使用环节中的重大安全事故和环境污染等风险分析与管控。

2）化工行业。如化学品制造、储存与运输等领域中可能引发的火灾、爆炸和环境污染等事件的风险分析与管控。

3）制药行业。如医药品的研发、生产、储存、销售等环节中涉及到的药品质量问题、生产工艺风险等的分析与管控。

4）航空航天行业。如飞机、火箭和卫星、航空运输、宇航员任务等潜在危害与风险的分析与管控。

5）其他行业。如铁路、建筑、采矿、金融、电信、信息技术等领域中的风险管理。

四、SIL定级和验算

什么是SIL定级

为了确定仪表安全相关系统（SIS）的安全性和可靠性，确定其实现功能的安全能力，对过程工艺进行评估，确定其安全完整性等级（SIL）。

对于装置进行了HAZOP和SIL定级之后，得到对应SIF需达到需要降低多少风险，通过验算，确认经过设计、安装之后所构成的SIF是否达到了当初所要求的风险降低能力。

SIL定级和验算的应用场景

1）设计评估：帮助企业对工业过程和设备进行评估，协助工程师确定在事故发生时设备的安全性能等级。这有助于企业在设计和实施过程中确保足够的安全措施。

2）合规性验证：应用SIL定级和验算服务，可以对工业过程和设备的安全性能进行实际测量和验证，以确保其符合相关的国际标准和规定，如IEC 61508和IEC 61511标准。

3）安全改进：SIL定级和验算服务可以帮助企业确定和识别潜在的安全问题和缺陷，并为安全改进提供洞见和建议。这有助于企业制定改进计划，提高安全性能并确保持续的合规性。

4）风险管理：SIL定级和验算服务是企业风险管理的重要组成部分，可以帮助企业确保在工业过程和设备中评估和缓解潜在的安全威胁，并降低事故风险和损失。

图4 安全仪表系统生命周期

我们的优势

过硬的专业技能

海樊咨询顾问团队多具有十年以上外资化工企业技术、工艺、运营和安全管理经验，并在外资安全咨询公司服务多年，有良好的分析方法、技能和分析经验，能够在不同的场景和情境下寻找、评估并解决各种潜在的风险。 

数据库及分析工具

公司研发团队由化工、材料、计算机开发等专业技术人才组成，基础信息数据库基于总公司20年国内危险化学品专业服务积累。

• 我们采用自主研发的工艺分析模型RiskWise，智能提醒可能原因和偏离，分析场景更全（多150%事故场景）、分析效率更高（提升60%）。

• 统一整理分析图纸、联锁列表、报警清单、关键防护清单与HAZOP报告一同输出。

• 同时整理企业关键风险清单，并对每个关键风险生成领结图，与HAZOP报告一同输出。

高效的团队协作

分析咨询团队有高效、良好和团队意识的协作模式和流程，拥有多年的配合经验和项目协作。 

定制化解决方案

有结构化和有针对性的解决方案，针对不同的风险情况和业务领域，为客户提供专业、针对性强的解决方案，以确保企业的安全和稳定。