LOPC（工艺泄漏：首层围堵失效）

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时间 2023-03-25 05:07:50

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杨陈保

工艺安全管理的一个最根本任务是让危险物料留在管道或设备里面。在蝴蝶结模型中，突破事件（Top Event）是指危险源失控后释放出来的事件，在石油和化学工业里面，这种突破事件通常就是指危险物料突破管道或设备壳体的围堵，释放到空气中来了。这种情况在英文里面有一个专门的名词叫LOPC（Lost of Primary Containment），直接翻译就是首层围堵失效的意思，通常我们意译为工艺泄漏。LOPC是指任何物质从首层容器中发生的无计划或无控制的泄漏，包括非毒性和非易燃的物质（例如蒸汽、热冷凝水、氮气、压缩CO 2 或压缩空气）。这是一种过程安全事件，可能会导致火灾、爆炸或环境污染。LOPC是只要是无计划或不受控地从设备或管道立面漏出来就算，不管漏出来之后是否还有如围堰等第二层容纳措施，也不管是不是可以回收。

API754是美国石油学会（API）制定和发布的一项推荐实践，全称为《炼油和石化行业过程安全绩效指标》。该标准旨在帮助设施通过一个持续评估和改进的系统，实施一个综合的程序来降低安全危害。

API754是这样定义LOPC的：任何物质（包括非毒性和非易燃的物质，如蒸汽、热冷凝水、氮气、压缩CO2或压缩空气）从过程中发生的无计划或无控制的泄漏。过程是指涉及化学反应、物理分离或处理、固体处理或储存等活动的系统，包括与之相关的设备、仪表、管道和工具。LOPC不包括以下情况：

物料从设计用于释放物质的设备中释放，如安全阀、爆破片等。
物料从设计用于收集泄漏物质的设备中收集，如排放控制系统、密封罐等。
物料从设计用于运输物料的设备中运输，如罐车、气瓶等。
物料从已经隔离并排空的设备中泄漏，如维修期间打开法兰等。

根据API的定义，下面这些例子可以帮助你更进一步清晰地理解哪些情形算LOPC而哪些情形不算。

一个
反应釜的压力过高，导致安全阀打开，释放出一定量的氢气。这种情况下的泄漏不算LOPC，因为安全阀是设计用于释放物质的设备，且按照设计工作。
一个储罐的底部出现裂缝，导致储存的汽油渗漏到地面。这种情况下的泄漏算作LOPC，因为储罐是设计用于储存物质的设备，底部出现裂缝是储罐未按照设计起作用。
一个蒸馏塔顶部有一个小孔，导致少量的蒸汽从孔中逸出，并被排放控制系统收集。这种情况下的泄漏不算LOPC，因为排放控制系统是设计用于收集泄漏物质的设备，且按照设计工作。
一个换热器在清洗过程中被打开，发现里面还有残留的乙醇液体，并溅到清洗人员身上。这种情况下的泄漏算作LOPC，因为换热器虽然是被设计用于处理物质的设备，但打开之前按照计划应该是已被隔离和排空了，里面有残留乙醇并喷出这是非计划且不受控的情形，因此算是LOPC。
工艺物料从工艺过程中释放到火炬系统进行充分燃烧不算是LOPC，因为火炬系统是设计用于释放物质的设备，且按照设计起作用了。
硫酸从输送泵泵区周围有围堰，围堰里面有排放通道进入设计好的中和池，平时冲洗泵的时候系统立面的残留硫酸可以被排入中和池进行处理。如果在运行过程中泵体上的导淋阀被意外打开，硫酸从导淋流出并进入中和池，这种情况也算LOPC，因为导淋阀不是设计用于正常运行期间排放物质的设备，这种释放是非计划的。
运输危险化学品的槽罐车在装车台上连着工艺管道装载物料的过程中发生泄漏算是LOPC，因为槽罐车是连接到工艺系统管道上的，且未按照设计工作。
运输危险化学品的槽罐车在路上发生交通事故被碰撞罐
体穿孔

发
生泄漏不算是LOPC，因为槽罐车在路上行驶时，未与工艺过程管道相连。

在石油和天然气行业，LOPC往往有可能升级为环境灾难、火灾或爆炸，因此LOPC是一种过程安全事件（PSE）的前提条件，也是一种过程安全绩效指标（PSPI）的衡量标准。LOPC可以用于识别和分析过程安全风险，评估和改进过程安全管理和表现，预防和减少过程安全事故的发生。

根据API RP 754（炼油和石化行业的过程安全绩效指标），LOPC根据后果的不同可以分为以金字塔形式的从上到下四个层级的过程安全事件：

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第一层级过程安全事件（Tier 1 PSE）：

第一层级过程安全事件（Tier 1 PSE）是最滞后的过程安全指标，代表了由于实际防护层失效而导致的具有更大后果的事故。一级安全指标包括以下五种情况：

员工、承包商或分包商因受伤而“无法上班”和/或死亡。
第三方住院和/或死亡。
官方宣布的社区疏散或社区就地避难，包括预防性的社区疏散或社区就地避难。
火灾或爆炸造成的直接损失大于或等于10万美元。
在任何一个小时内释放的物质量大于或等于Tier 1 PSE列表中描述的阈值。
工程压力释放（例如PRD、SIS或手动启动的紧急减压）在任何一个小时内向大气释放超过或等于Tier 1 PSE列表中阈值的任何物质，无论是直接还是通过下游破坏装置释放，导致以下四种后果之一：

通过雨水系统排放到工厂外；
排放到可能不安全的地点；
现场就地避难或现场疏散，不包括预防性的现场就地避难或现场疏散；
公共保护措施（例如道路封闭），包括预防性的公共保护措施。

第二层级过程安全事件（Tier 2 PSE）：

第二层级过程安全事件（Tier 2 PSE）代表了LOPC事件的较小后果，但可能预示着未来更严重的事故。二级安全指标包括以下两种情况：

员工、承包商或分包商受伤需要医疗处置。
火灾或爆炸造成的直接损失大于或等于2500美元。
在任何一个小时内释放的物质量大于或等于Tier 2 PSE列表中描述的阈值。
工程压力释放（例如PRD、SIS或手动启动的紧急减压）在任何一个小时内向大气释放小于表1中阈值但大于等于表2中阈值的任何物质，无论是直接还是通过下游破坏装置释放。导致以下四种后果之一：

通过雨水系统排放到工厂外；
排放到可能不安全的地点；
现场就地避难或现场疏散，不包括预防性的现场就地避难或现场疏散；
公共保护措施（例如道路封闭），包括预防性的公共保护措施。

第三层级过程安全事件（Tier 3 PSE）：

第三层级过程安全事件代表了对安全系统的挑战。这一层级的指标提供了识别和纠正安全系统弱点的机会。第三层级过程安全事件包括以下两种情况：

过程偏离和异常情况，例如操作参数超出设计范围、仪表失效、设备故障、泄漏、堵塞等。
安全关键设备和仪表（SCE&I）失效率，例如应急停车系统（ESD）、火灾和气体检测系统（FGS）、泄漏检测系统（LDS）、压力保护装置（PRD）等。

第四层级过程安全事件（Tier 4 PSE）：

第四层级过程安全事件是最先行的过程安全指标，代表了影响过程安全绩效和风险管理能力的管理活动。这一层级的指标提供了评估和改进组织文化、领导力、培训、沟通、参与等方面的机会。四级安全指标包括以下几种情况：

安全培训覆盖率和有效性
安全审计和检查完成率和整改率
过程危险分析（PHA）的更新率和有效性
管理变更（MOC）的完成率和合规性
事故调查和根本原因分析（RCA）的完成率和整改率
员工和承包商的安全参与度和满意度
安全奖励和激励计划的实施情况

API 754这四个层级划分，代表从最为滞后连续到最为先行的过程安全指标。其中一级和二级指标适合全国公开报告，三级和四级指标适合单个工厂内部使用。RP 754还提供了关于如何开发和使用绩效指标的方法指导。API 754是为炼油和石化行业开发的，但也可能适用于其他具有运行系统和工艺过程的行业，在这些行业中防护层失效也一样有可能造成伤害。

API754最初于2010年发布，最近的第三版于2021年8月发布。它确定了有助于推动绩效改进的先行和滞后过程安全指标。这些指标作为衡量活动、状态或绩效的框架，有助于工厂通过持续评估和改进的系统来减少安全隐患。