我国现行的安全生产方针为“安全第一、预防为主、综合治理”，其中最主要的任务是预防事故隐患，即控制人的不安全行为和物的不安全状态。化工行业中，由于各种原料天然的毒害性、危险性，以及化工工艺中高温高压的生产条件，如何减少事故隐患，控制事故风险，便显得尤为重要。于上世纪30年代建立的安全评价制度即成为了化工行业减少事故风险、防范事故发生的重要手段。
安全评价（Safety Assessment）又称危险评价或风险评价，是以实现安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生产管理活动中的危险、有害因素，预测发生事故或造成职业危害的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，做出评价结论的活动。HAZOP分析和LOPA分析即是在化工领域中运用较为广泛的评价方法。
一、什么是HAZOP分析
（一）HAZOP基本理念
危险与可操作性分析（hazard and operability studies,简称HAZOP分析），是被工业界广泛应用的、针对化工工艺过程危险性评估的一种定性的安全评价方法。一般是由一些安全专家组成HAZOP分析小组团队性地、全面性地识别危险和提出更具创造性的安全措施，它是在“假定整个工艺过程严格遵守涉及意图时，生产过程不会产生任何危险”的基础上对实际操作中存在的各种与操作意图的偏离进行定性分析，对整个工艺过程进行全面的、组织化的审理，识别出潜在危险并指出相应的安全举措。
（二）HAZOP分析术语
HAZOP分析是以引导词为主体的，系统化、组织化的安全评价方法，首先将引导词结合相应的参数辨识出化工工艺运行过程中可能产生的偏差，再以此分析出偏差产生原因和引发的后果，最后针对得出的结论，拿出科学可行的建议。因此，引导词、参数、偏差是HAZOP分析方法中最重要的三个分析术语。表1为HAZOP常见引导词，表2为典型引导词和参数及其生成的偏差。
表1 HAZOP常见引导词
表2 典型引导词和参数及其生成的偏差
（三）HAZOP分析基本步骤
图1为HAZOP分析的基本过程，主要分为以下几个步骤：
1、根据P＆ID图或PFD图将工艺流程划分成若干节点；
2、选择其中一个节点，分析此节点的工艺设计及操作原理，并根据引导词和参数确定该节点内所有可能发生的详细偏差；
3、依据现有数据库分析所有详细偏差产生的原因及可能导致的后果，并根据“风险矩阵”图确定风险级别，若处于企业可接受风险水平，则认为该详细偏差风险是满足的；若高于企业可接受风险水平，则需要查找现有保护措施，并判断其是否足够降低风险至企业可接受风险水平，必要时还应提出增加新的保护措施实现风险降低，以此类推，直至分析完节点内所有的详细偏差。
4、按照步骤2、3分析完所有节点。
图1 HAZOP分析基本流程图
二、什么是LOPA分析
（一）LOPA基本理念
保护层分析（layer of protection analysis，简称LOPA分析），是基于事故场景，通过对初始事件的分析和现有保护层要求时的失效概率的计算，判定事故场景风险水平的半定量安全评价方法。
图2为LOPA的保护层洋葱模型。LOPA分析的核心是对保护层能力的分析，按照各种保护措施的防护特点，化工行业中的保护层一般分为过程设计、基本过程控制、报警及人工干预、安全仪表、安全泄放物理保护、释放后的保护措施和应急响应七个类别。这些典型保护层的分布即如同一个“洋葱”，每层保护层好似一层洋葱皮，对内核起着一定的保护作用。
（二）LOPA分析术语
LOPA分析是以事故场景为基础的、分析独立保护层的安全评价方法，因此在LOPA分析中最重要的分析术语是场景和独立保护层。
场景是由初始事件引起的具备安全隐患的事件，每个场景应有唯一的初始事件与其对应和与其对应的单一后果。
初始事件是导致LOPA的每个场景发生的起因，包括人的不安全行为、物的不安全状态和外部其他事件三种。
独立保护层（Independent Protection Layer，简称IPL）是独立存在于初始事件或场景中，能保证场景不再发生不可预测事件的一种设施或体系。设施或体系作为IPL时，要有在有效时间内及时响应的能力，并且需要独立于初始事件和同一事故场景中的其他IPL。LOPA分析的核心就是分析IPL的保护能力，IPL的保护有效性是通过独立保护层要求时的危险失效概率来衡量的。
要求时危险失效概率（probability of dangerous failure on demand，简称PFD），它是用来分析IPL有效性的重要参数。PFD的数值在0到1之间，数值越小，则代表该保护层对一种初始事件的后果频率削弱程度越明显。表3是LOPA分析中典型独立保护层的PFD值。
表3 典型IPL的PFD值范围
| 独立保护层 |
PFD范围 |
| 过程设计 |
10-6-10-1 |
| 基本过程控制系统 |
10-2-10-1 |
| 报警及人工干预 |
人员行动，有10min的响应时间 |
10-1-1 |
| 人员对基本过程控制系统的指示或报警，有40min的响应时间 |
10-1 |
| 人员行动，有40min的响应时间 |
10-2-10-1 |
| 安全仪表系统 |
SIL1 |
10-2-10-1 |
| S[L2 |
10-3-10-2 |
| SIL3 |
10-4-10-3 |
| 安全泄放物理保护 |
安全阀 |
10-5-10-1 |
| 爆破片 |
10-5-10-1 |
| 释放后的保护措施 |
防火堤 |
10-3-10-2 |
| 地下排污系统 |
10-3-10-2 |
| 开式通风口 |
10-3-10-2 |
| 耐火材料 |
10-3-10-2 |
| 防爆墙/舱 |
10-3-10-2 |
| 遥控式紧急切断阀 |
10-2-10-1 |
（三）LOPA分析基本步骤
图3为LOPA分析基本流程图，LOPA分析过程如其所示，主要分为以下几个步骤：
1、采用之前进行的HAZOP分析作为场景信息来源，筛选出需要进一步分析的偏差信息，构建事故场景；
2、选择一个事故场景，确定它对应的唯一一个初始事件及其发生的频率；
3、识别IPL并计算出通过IPL减缓后的场景的后果频率；
4、通过上述分析进行风险评估与决策。
