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LOPC（工藝泄漏：首層圍堵失效）

轉載。

楊陳保

工藝安全管理的一個最根本任務是讓危險物料留在管道或設備里面。在蝴蝶結模型中，突破事件（Top Event）是指危險源失控后釋放出來的事件，在石油和化學工業里面，這種突破事件通常就是指危險物料突破管道或設備殼體的圍堵，釋放到空氣中來了。這種情況在英文里面有一個專門的名詞叫LOPC（Lost of Primary Containment），直接翻譯就是首層圍堵失效的意思，通常我們意譯為工藝泄漏。LOPC是指任何物質從首層容器中發生的無計劃或無控制的泄漏，包括非毒性和非易燃的物質（例如蒸汽、熱冷凝水、氮氣、壓縮CO 2 或壓縮空氣）。這是一種過程安全事件，可能會導致火災、爆炸或環境污染。LOPC是只要是無計劃或不受控地從設備或管道立面漏出來就算，不管漏出來之后是否還有如圍堰等第二層容納措施，也不管是不是可以回收。

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API754是美國石油學會（API）制定和發布的一項推薦實踐，全稱為《煉油和石化行業過程安全績效指標》。該標準旨在幫助設施通過一個持續評估和改進的系統，實施一個綜合的程序來降低安全危害。
API754是這樣定義LOPC的：任何物質（包括非毒性和非易燃的物質，如蒸汽、熱冷凝水、氮氣、壓縮CO2或壓縮空氣）從過程中發生的無計劃或無控制的泄漏。過程是指涉及化學反應、物理分離或處理、固體處理或儲存等活動的系統，包括與之相關的設備、儀表、管道和工具。LOPC不包括以下情況：

    • 物料從設計用于釋放物質的設備中釋放，如安全閥、爆破片等。
    • 物料從設計用于收集泄漏物質的設備中收集，如排放控制系統、密封罐等。
    • 物料從設計用于運輸物料的設備中運輸，如罐車、氣瓶等。
    • 物料從已經隔離并排空的設備中泄漏，如維修期間打開法蘭等。

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根據API的定義，下面這些例子可以幫助你更進一步清晰地理解哪些情形算LOPC而哪些情形不算。


    • 一個
      反應釜的壓力過高，導致安全閥打開，釋放出一定量的氫氣。這種情況下的泄漏不算LOPC，因為安全閥是設計用于釋放物質的設備，且按照設計工作。
    • 一個儲罐的底部出現裂縫，導致儲存的汽油滲漏到地面。這種情況下的泄漏算作LOPC，因為儲罐是設計用于儲存物質的設備，底部出現裂縫是儲罐未按照設計起作用。
    • 一個蒸餾塔頂部有一個小孔，導致少量的蒸汽從孔中逸出，并被排放控制系統收集。這種情況下的泄漏不算LOPC，因為排放控制系統是設計用于收集泄漏物質的設備，且按照設計工作。
    • 一個換熱器在清洗過程中被打開，發現里面還有殘留的乙醇液體，并濺到清洗人員身上。這種情況下的泄漏算作LOPC，因為換熱器雖然是被設計用于處理物質的設備，但打開之前按照計劃應該是已被隔離和排空了，里面有殘留乙醇并噴出這是非計劃且不受控的情形，因此算是LOPC。
    • 工藝物料從工藝過程中釋放到火炬系統進行充分燃燒不算是LOPC，因為火炬系統是設計用于釋放物質的設備，且按照設計起作用了。
    • 硫酸從輸送泵泵區周圍有圍堰，圍堰里面有排放通道進入設計好的中和池，平時沖洗泵的時候系統立面的殘留硫酸可以被排入中和池進行處理。如果在運行過程中泵體上的導淋閥被意外打開，硫酸從導淋流出并進入中和池，這種情況也算LOPC，因為導淋閥不是設計用于正常運行期間排放物質的設備，這種釋放是非計劃的。
    • 運輸危險化學品的槽罐車在裝車臺上連著工藝管道裝載物料的過程中發生泄漏算是LOPC，因為槽罐車是連接到工藝系統管道上的，且未按照設計工作。
    • 運輸危險化學品的槽罐車在路上發生交通事故被碰撞罐
      體穿孔

      發
      生泄漏不算是LOPC，因為槽罐車在路上行駛時，未與工藝過程管道相連。


在石油和天然氣行業，LOPC往往有可能升級為環境災難、火災或爆炸，因此LOPC是一種過程安全事件（PSE）的前提條件，也是一種過程安全績效指標（PSPI）的衡量標準。LOPC可以用于識別和分析過程安全風險，評估和改進過程安全管理和表現，預防和減少過程安全事故的發生。圖片
根據API RP 754（煉油和石化行業的過程安全績效指標），LOPC根據后果的不同可以分為以金字塔形式的從上到下四個層級的過程安全事件：

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第一層級過程安全事件（Tier 1 PSE）：

第一層級過程安全事件（Tier 1 PSE）是最滯后的過程安全指標，代表了由于實際防護層失效而導致的具有更大后果的事故。一級安全指標包括以下五種情況：

    • 員工、承包商或分包商因受傷而“無法上班”和/或死亡。

    • 第三方住院和/或死亡。

    • 官方宣布的社區疏散或社區就地避難，包括預防性的社區疏散或社區就地避難。

    • 火災或爆炸造成的直接損失大于或等于10萬美元。

    • 在任何一個小時內釋放的物質量大于或等于Tier 1 PSE列表中描述的閾值。

    • 工程壓力釋放（例如PRD、SIS或手動啟動的緊急減壓）在任何一個小時內向大氣釋放超過或等于Tier 1 PSE列表中閾值的任何物質，無論是直接還是通過下游破壞裝置釋放，導致以下四種后果之一：

      • 通過雨水系統排放到工廠外；

      • 排放到可能不安全的地點；

      • 現場就地避難或現場疏散，不包括預防性的現場就地避難或現場疏散；

      • 公共保護措施（例如道路封閉），包括預防性的公共保護措施。


第二層級過程安全事件（Tier 2 PSE）：

第二層級過程安全事件（Tier 2 PSE）代表了LOPC事件的較小后果，但可能預示著未來更嚴重的事故。二級安全指標包括以下兩種情況：

      • 員工、承包商或分包商受傷需要醫療處置。

      • 火災或爆炸造成的直接損失大于或等于2500美元。

      • 在任何一個小時內釋放的物質量大于或等于Tier 2 PSE列表中描述的閾值。

      • 工程壓力釋放（例如PRD、SIS或手動啟動的緊急減壓）在任何一個小時內向大氣釋放小于表1中閾值但大于等于表2中閾值的任何物質，無論是直接還是通過下游破壞裝置釋放。導致以下四種后果之一：

        • 通過雨水系統排放到工廠外；

        • 排放到可能不安全的地點；

        • 現場就地避難或現場疏散，不包括預防性的現場就地避難或現場疏散；

        • 公共保護措施（例如道路封閉），包括預防性的公共保護措施。

        

第三層級過程安全事件（Tier 3 PSE）：

第三層級過程安全事件代表了對安全系統的挑戰。這一層級的指標提供了識別和糾正安全系統弱點的機會。第三層級過程安全事件包括以下兩種情況：

      • 過程偏離和異常情況，例如操作參數超出設計范圍、儀表失效、設備故障、泄漏、堵塞等。

      • 安全關鍵設備和儀表（SCE&I）失效率，例如應急停車系統（ESD）、火災和氣體檢測系統（FGS）、泄漏檢測系統（LDS）、壓力保護裝置（PRD）等。


第四層級過程安全事件（Tier 4 PSE）：

第四層級過程安全事件是最先行的過程安全指標，代表了影響過程安全績效和風險管理能力的管理活動。這一層級的指標提供了評估和改進組織文化、領導力、培訓、溝通、參與等方面的機會。四級安全指標包括以下幾種情況：

      • 安全培訓覆蓋率和有效性

      • 安全審計和檢查完成率和整改率

      • 過程危險分析（PHA）的更新率和有效性

      • 管理變更（MOC）的完成率和合規性

      • 事故調查和根本原因分析（RCA）的完成率和整改率

      • 員工和承包商的安全參與度和滿意度

      • 安全獎勵和激勵計劃的實施情況


API 754這四個層級劃分，代表從最為滯后連續到最為先行的過程安全指標。其中一級和二級指標適合全國公開報告，三級和四級指標適合單個工廠內部使用。RP 754還提供了關于如何開發和使用績效指標的方法指導。API 754是為煉油和石化行業開發的，但也可能適用于其他具有運行系統和工藝過程的行業，在這些行業中防護層失效也一樣有可能造成傷害。
API754最初于2010年發布，最近的第三版于2021年8月發布。它確定了有助于推動績效改進的先行和滯后過程安全指標。這些指標作為衡量活動、狀態或績效的框架，有助于工廠通過持續評估和改進的系統來減少安全隱患。