HAZOP、LOPA和FMEA三種分析方法,如何做到信息共享?
危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)是英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司針對(duì)化工裝置而開(kāi)發(fā)的一種危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法,既可以用于設(shè)計(jì)階段,又適用于現(xiàn)有裝置。其基本過(guò)程是不同背景的專(zhuān)家小組利用頭腦風(fēng)暴方式,以關(guān)鍵詞為引導(dǎo),尋找出系統(tǒng)中工藝過(guò)程的狀態(tài)參數(shù)的變化,然后進(jìn)一步分析偏差的原因、后果與措施。
保護(hù)層分析法(LOPA)可看做是一種改進(jìn)的事件樹(shù)分析方法,是對(duì)HAZOP得出的結(jié)果做半定量深入分析。其目的在于量化場(chǎng)景的風(fēng)險(xiǎn)度,并檢查安全措施是否能滿(mǎn)足要求。總的而言,F(xiàn)MEA始于故障原因,HAZOP始于偏差,LOPA始于結(jié)果,由于分析順序存在差異,故而在各分析階段所需和所提供的信息就會(huì)有所互補(bǔ)。
三種分析方法的關(guān)系
三種分析方法主要的關(guān)系是:運(yùn)用FMEA對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析,并綜合該設(shè)備運(yùn)行歷史記錄,得到故障模式庫(kù)等記錄信息;運(yùn)用HAZOP對(duì)設(shè)備之間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析,得到所有可能的偏差,原因,后果等經(jīng)驗(yàn)信息;運(yùn)用LOPA對(duì)前兩者分析所得結(jié)果進(jìn)行深入研究,得到分析信息。三種評(píng)價(jià)方法彼此之間提供著不同的信息,如下所示。
1、現(xiàn)象-原因-后果層面信息共享
在石油化工企業(yè)中,設(shè)備故障是致使危險(xiǎn)場(chǎng)景產(chǎn)生的一個(gè)主要因素。常見(jiàn)的設(shè)備故障有管路堵塞,管線(xiàn)破裂,閥門(mén)故障,泵故障,換熱管破裂,容器故障等等。這些故障也是導(dǎo)致HAZOP分析中偏差產(chǎn)生的直接原因。以流量為例:
故障的產(chǎn)生原因可分為內(nèi)因和外因,內(nèi)因指的是產(chǎn)品固有可靠性方面的原因,例如產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)缺陷、材質(zhì)選用不當(dāng)、安裝有誤等等。而故障外因是使用可靠性方面原因,如使用環(huán)境和使用條件。故障產(chǎn)生原因也是偏差產(chǎn)生的根本原因。充分了解故障產(chǎn)生的內(nèi)因與外因,考察故障發(fā)生的機(jī)理能夠?qū)⑹及l(fā)事件描述得更加詳盡全面。在進(jìn)行HAZOP分析時(shí),考慮故障和偏差的關(guān)系能夠更加準(zhǔn)確全面的列舉所有可能的偏差。在計(jì)算始發(fā)事件發(fā)生概率的時(shí)候,已有的設(shè)備故障歷史記錄和發(fā)生幾率可以提供有力的數(shù)據(jù)。故障所帶來(lái)的影響可能是對(duì)鄰部件、對(duì)子系統(tǒng)和對(duì)整個(gè)系統(tǒng),而在考察偏差所帶來(lái)的后果時(shí),由于分析角度不一樣,所得的結(jié)果就和故障所帶來(lái)的結(jié)果不一樣,因此兩者綜合能使后果描述更加全面。兩者分析所得到的結(jié)果恰是LOPA分析所需的素材,素材內(nèi)容越詳細(xì),分析結(jié)果越準(zhǔn)確。
2、安全措施層面信息共享
在現(xiàn)階段的石油化工企業(yè)中,故障與偏差完全不產(chǎn)生是不可能的,因此列舉并考察安全措施是三種方法結(jié)合非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是信息共享的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在FMEA評(píng)價(jià)中,風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN(Risk Priority Number)是對(duì)失效模式的風(fēng)險(xiǎn)大小的綜合評(píng)定,其值為故障嚴(yán)重度、發(fā)生度和難檢度三者的乘積。故障嚴(yán)重度是指故障產(chǎn)生時(shí)對(duì)人員、設(shè)備等方面的影響程度,發(fā)生率是指故障發(fā)生的可能性,難檢度是指故障發(fā)生時(shí),現(xiàn)有的檢測(cè)手段能將其準(zhǔn)確檢測(cè)出來(lái)的概率指標(biāo),,三者取值范圍均為1~10,故RPN的取值范圍是1~1000,其數(shù)值越大,存在的問(wèn)題越嚴(yán)重。通常HAZOP分析在判斷分析對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)大小的時(shí)候是憑借參與者的經(jīng)驗(yàn),而風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)則能定量準(zhǔn)確的將系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序,這無(wú)疑給HAZOP提供了強(qiáng)有力的信息,從而將有限的人力物力資源,按照輕重緩急分配到各項(xiàng)目上去。LOPA是HAZOP分析的延續(xù),主要是針對(duì)較復(fù)雜嚴(yán)重的節(jié)點(diǎn)。在確定這些節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)同樣能提供有力的信息。安全措施的最終目的在于降低RPN值,減小發(fā)生率,降低嚴(yán)重度,提高檢測(cè)度都能減小RPN值,所以在制定安全措施的時(shí)候可以從這三個(gè)方面入手。例如定期檢查可以減少發(fā)生率,增加更精確的流量計(jì)和壓力計(jì)等可以提高檢測(cè)度,設(shè)置抑爆裝置能減輕嚴(yán)重度,從而降低損失。HAZOP分析在制定安全措施的時(shí)候,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)順序表所提供的信息,若其中某項(xiàng)數(shù)值過(guò)高,則采取對(duì)應(yīng)的措施。FMEA和HAZOP所制定的措施是否已足夠安全?憑借經(jīng)驗(yàn)判斷是完全不夠的。LOPA能夠?qū)⑦@些措施半定量化分析,從而判斷這些措施是否已經(jīng)達(dá)到要求。LOPA分析所得能夠豐富FMEA故障模式庫(kù)和HAZOP案例。
三種評(píng)價(jià)方法信息共享的優(yōu)點(diǎn)
(1)可使三種評(píng)價(jià)方法都能分析得更加全面到位;
(2)可為公司員工提供詳細(xì)可靠的操作、維護(hù)和培訓(xùn)資料;
(3)通過(guò)信息共享后所提供的安全措施將更加可靠;
(4)對(duì)公司產(chǎn)品改進(jìn)和創(chuàng)新提供有利信息。