روش تجزیه‌وتحلیل لایه‌های حفاظتی مخفف عبارت Layers of Protection Analysis است. این روش، یک تکنیک مدیریت ریسک است که به طور عمده در صنعت فرایندهای شیمیایی استفاده می‌شود. ابتدا در دهه ۲۰۰۰، AIChE (موسسه مهندسین شیمی آمریکا) این تکنیک را معرفی کرد و با استفاده از آن، ارزیابی دقیق و نیمه کمی از خطرات و لایه‌های حفاظتی مرتبط با سناریوهای خطر ممکن استخراج شود.

مهندسان ایمنی فرایند ابتدا از روش HAZOP برای شناسایی خطرات استفاده می‌کنند و سپس از LOPA برای تعیین اینکه آیا لایه‌های حفاظتی اضافی لازم هستند یا خیر، استفاده می‌کنند. اطلاعات مورد نیاز برای انجام LOPA در واقع همان اطلاعاتی است که از طریق روش HAZOP به دست می‌آید.

تکنیک LOPA یک مطالعه است که بر اساس تجزیه‌وتحلیل شناسایی ریسک (مانند HAZOP) توسعه یافته است. هدف اصلی این روش، شناسایی اقدامات متقابل برای مقابله با پیامدهای بالقوه یک خطر خاص است. با شروع از کمی‌سازی احتمال خطر، سیستم مورد بررسی قرار می‌گیرد و با استفاده از رویکردی کمی، اقدامات کاهشی برای مقابله با خطر مورد مطالعه تعیین می‌شوند.

این روش، جدیدترین متدولوژی برای ارزیابی خطر و ریسک است و به طور ایده‌آل برای شرکت‌هایی مناسب است که به دنبال کاهش ریسک به حد قابل قبول هستند.

طراحی تأسیسات صنعتی فرایند باید به گونه‌ای انجام شود که در حد امکان ایمن باشد. ایمنی ذاتی شامل کاهش موجودی خطرناک و ایجاد طراحی مکانیکی قوی فرایند است.

با این حال، همیشه نمی‌توان با اقدامات ایمنی ذاتی خطر را به سطوح قابل تحمل کاهش داد. در صورتی که کاهش ریسک بیشتری لازم باشد، از لایه‌های حفاظتی برای جلوگیری از گسترش حوادث استفاده می‌شود. برای کاهش حداقلی عواقب رویدادهای خطرناک، نیاز به لایه‌های کاهش‌دهنده وجود دارد.

LOPA قوانین خاصی را برای اعتبارسنجی لایه‌های حفاظتی ارائه می‌دهد. زمانی که این قوانین به درستی پیاده‌سازی می‌شوند، کاهش ریسک مناسبی در طراحی حاصل می‌شود.

برای اجرای روش تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی به طور گام به گام، مراحل زیر را باید پیروی کرد:

۱- ایجاد سناریوی “از دست دادن کنترل” (LOC):

ابتدا باید یک سناریو برای وقوع موقعیتی که کنترل از دست می‌رود، ایجاد کنید. این سناریو مشتق شده از روش HAZOP است.

۲- تعیین علت و پیامدها:

علت (رویداد آغازگر) و پیامد مربوط به سناریو باید مشخص شوند. این اطلاعات معمولاً از نتایج مطالعه HAZOP به‌دست می‌آیند.

۳- تعیین فرکانس رویداد:

فرکانس وقوع علت (تکرار رویداد آغازگر) باید تعیین شود.

۴- تعیین ریسک قابل قبول:

فرکانس ریسک قابل قبول باید مشخص شود. این مقدار بستگی به شدت پیامد دارد. معمولاً ریسک قابل قبول در یک ماتریس ریسک ثبت می‌شود.

۵- تجزیه و تحلیل لایه‌های حفاظتی:

لایه‌های حفاظتی موجود (LOP) تحلیل می‌شوند. در برخی موارد، از مفهوم لایه حفاظتی مستقل (IPL) نیز استفاده می‌شود. LOPها باید به طور کافی مستقل از یکدیگر و از علت سناریو باشند تا به درستی عمل کرده و توانایی پیشگیری از سناریوهای مختلف را داشته باشند.

۶- در نظر گرفتن تعدیل‌کننده‌های شرطی:

تعدیل‌کننده‌های شرطی عواملی هستند که اطلاعاتی درباره احتمال وقوع یک پیامد خاص ارائه می‌دهند. برای تحلیل، می‌توان به وجود افراد، خطر التهاب، خطر آسیب‌های خاص، خطر شکست فاجعه‌بار و موارد مشابه توجه کرد.

۷- محاسبه ریاضی:

با استفاده از داده‌های موجود، می‌توان “تکرار وقوع” را برای سناریو محاسبه کرد. این فرکانس باید کمتر از فرکانس حادثه قابل قبول مشخص شده باشد. در صورت لزوم، می‌توان با استفاده از محاسبات تعیین کرد که آیا نیاز به کاهش ریسک اضافی وجود دارد و این کاهش ریسک باید به چه میزان باشد.

چرا شرکت‌ها از تکنیک LOPA استفاده می‌کنند؟

استفاده از تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA برای شرکت‌ها دارای اهمیت است و به دلایل زیر صورت می‌گیرد:

1- تجزیه و تحلیل کمی خطر: تحلیل LOPA به طور کمی خطر وقوع رویداد را تجزیه و تحلیل می‌کند. شرکت‌ها معمولاً به مقادیر عددی برای ارزیابی ریسک اشاره می‌کنند که در کتابچه راهنمای “رویدادهای آغازگر و لایه حفاظتی مستقل” آورده شده است. اکثر سازمان‌ها این کتابچه را به‌عنوان استانداردی برای تعریف و کمی‌سازی خطرات در ابتدای رویدادها پذیرفته‌اند و از آن برای تعریف لایه‌های حفاظتی استفاده می‌کنند.

2- مشتریان هدف: تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA می‌تواند در هر مرحله از چرخه عمر پروژه یا فرآیند استفاده شود، اما معمولاً استفاده از آن در زمان بارگذاری اولیه مناسبتر است، به این معنی که زمانی که نمودارهای جریان فرآیند کامل شده و در حال توسعه هستند.

3- اعتبارسنجی مجدد: اعتبارسنجی مجدد تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA معمولاً پس از تکمیل تجزیه و تحلیل کیفی مخاطرات انجام می‌شود. در این مرحله، فهرستی از سناریوهای خطر را با توضیحات پیامدهای مربوطه و اقدامات حفاظتی پتانسیلی برای بررسی به تیم ارائه می‌شود.

مزایا و معایب تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA:

مزایا:

– نیاز به زمان و منابع کمتر نسبت به تحلیل درخت خطا یا ارزیابی ریسک کمی کامل دارد.

– به شناسایی و تمرکز منابع بر لایه‌های حفاظتی حساس کمک می‌کند.

– فعالیت‌ها، سیستم‌ها و فرآیندهایی که به آن‌ها حفاظت کافی وجود ندارد را شناسایی می‌کند.

معایب:

– تکنیک LOPA تنها بر روابط علّت-معلول و یک سناریو در زمان واحد تمرکز دارد و روابط پیچیده بین ریسک‌ها را پوشش نمی‌دهد.

– کمی‌سازی ریسک برای حالات خرابی معمول محاسبه نمی‌شود.

– LOPA در سناریوهای بسیار پیچیده و جایی که روابط علّت-معلول زیادی وجود دارد یا پیامدهای مختلفی بین ذی‌نفعان مختلف تأثیر می‌گذارد، مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

آیا تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA یک روش شناسایی خطر فرآیند است؟

خیر؛ استفاده از تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA در مرحله شناسایی خطرات به وسیله روش‌های دیگر مانند HAZOP یا What-If انجام می‌شود.

آیا تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA یک رویه استاندارد است؟

خیر؛ استفاده از LOPA با توجه به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد و هیچ استاندارد خاصی وجود ندارد. این امر باعث می‌شود که تعریف یک رویه LOPA به عنوان یک مرحله مهم برای تأیید و توافق شرکت‌ها باشد.

زمانبندی LOPA در یک پروژه

استفاده از تکنیک LOPA معمولاً بعد از تجزیه و تحلیل خطرات فرآیند یا در برخی موارد به همراه آن انجام می‌شود، وابسته به ترجیحات شرکت. سناریوهای خطر باید روشن و دسته‌بندی شده باشند تا بتوان سیاست‌های رویداد با پیامدهای بالا را شناسایی کرد. همچنین باید دستورالعمل‌ها و توافقنامه‌هایی درباره سناریوهای خطر وجود داشته باشد که نیاز به مطالعه LOPA دارند.

انجام LOPA به صورت دوره‌ای در طول عملیات نیز ضروری است. برخی از تنظیم‌کنندگان توصیه می‌کنند فاصله زمانی بیش از پنج سال نباشد. دلیل آن این است که در طول عمر یک مرکز فرآیند مدرن، پارامترهای مختلفی وجود دارد که ممکن است بر فرضیات قبلی تیم LOPA تأثیر بگذارد.

تیم LOPA

تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA می‌تواند به تیم طراحی و اجرای سیستم ایمنی اطلاعات لازم را فراهم کند. اعضای این تیم باید شامل افراد زیر باشند:

1. تکنسین با تجربه در فرایند مورد بررسی

2. مهندس با تجربه کاری در آن فرایند

3. مدیر تولید

4. مهندس کنترل پروژه

5. فردی که با دستگاه‌ها و ابزارهای الکتریکی استفاده شده در سیستم آشنا است

6. متخصص تحلیل ریسک

توجه: حداقل یک نفر در تیم باید با روش تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA آشنا باشد.

جمع‌بندی

تکنیک تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA یک روش نیمه کمی برای ارزیابی ریسک است که پس از استفاده از تکنیک‌های تحلیل خطر مانند HAZOP به کار می‌رود. با استفاده از این روش، خطرات فرایند با توجه به سطح قابل قبولی از یکپارچگی ایمنی (SIL) کاهش می‌یابند.

این تکنیک یک ابزار قدرتمند برای ارزیابی وضعیت لایه‌های حفاظتی موجود در فرایند است. با اجرای تجزیه و تحلیل لایه های حفاظتی LOPA، تلاش‌ها برای کاهش ریسک به خطراتی با ریسک بالاتر تمرکز می‌کند و چارچوبی منطقی برای تخصیص منابع و کنترل خطرات به صورت موثر ایجاد می‌شود.