Koruma Katmanları Analizi – Layers of Protection Analysis – LOPA

  • Mevcut proses tehlikeleri öngörülebilir mi?
  • LOPA analizi ne kadar etkin ?
  • Yeni bir güvenlik sistemine ihtiyacım var mı?

Koruma Katmanları Analizi - LOPA Nedir?

Proses Güvenliği kapsamında gerçekleştirilen proses tehlike analizleri tehlikelerin belirlenmesi, risklerin değerlendirilerek analiz edilmesi ve yönetilmesi ile sürdürülmektedir. Proses tehlikelerinin belirlenmesi HAZOP Çalışması gibi kalitatif teknikler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak konu yatırımların planlanmasına geldiğinde tehlike belirleme araçları kullanılarak oluşturulan güvenlik enstrümanlı fonksiyonların (safety intrumented functionSIF) sayısal karşılıklarının belirlenmesi gerekmektedir.
Bu noktada IEC 61508 ve IEC 61511 standartları Fonksiyonel Güvenlik kapsamında bizlere güvenlik bütünlük seviyesini belirleme şansı vermektedir.

Gerekli güvenlik enstrümanlı sistemimin SIL seviyesini nasıl belirleyebilirim?

IEC 61508: part 5 ve IEC 61511: part 3 ‘e göre aşağıdaki yöntemler kullanılarak SIL gereksinimi belirlenebilir.

  • ALARP metodu
  • Risk Grafiği metodu
  • Risk Matris metodu
  • Hata Ağacı Analizi (Fault Tree Analysis FTA)
  • Koruma Katmanları Analizi (Layers of Protection AnalysisLOPA)

Proses Güvenliği projelerinde uzmanlar tarafından en çok önerilen ve uygulanabilirliği en yüksek olan metot “Koruma Katmanları Analizi“(Layers of Protection Analysis – LOPA) yaklaşımıdır. Yaklaşım HAZOP Çalışması gibi tehlike belirleme tekniklerinden beslenerek risk seviyesi yüksek senaryolar için mevcut operasyonda ihtiyaç duyulan güvenlik bütünlük seviyesini (Safety Integrity Level – SIL) belirlememize yardımcı olur.

LOPA yaklaşımı “Kimyasal Proses Güvenliği Merkezi” (CCPS- Center for Chemical Process Safety) tarafından 1990 ların sonlarında geliştirilmiş ve ilk kitabı 2001 yılında yayınlamıştır. Genel itibariyle risk tahmin yöntemi olarak bilinmektedir.

“Kimyasal Proses Güvenliği Merkezi” (CCPS- Center for Chemical Process Safety) LOPA yaklaşımı için üç adet kitap yayınlamıştır;

  1. Layer of Protection Analysis: Simplified Process Risk Assessment,2001
  2. Guidelines for Enabling Conditions and Conditional Modifiers in Layers of Protection Analysis, 2013
  3. Guidelines for Initiating Events and Independent Protection Layers in Layer of Protection Analysis, 2015

Güvenli, Ne Kadar Güvenli?

LOPA yaklaşımında belirlenen senaryolar için “Güvenli, ne kadar güvenli?” sorusuna cevap aranır. Senaryonun gerçekleşebilmesi için temel proses kontrol sistemi, alarm ve operatör müdahalesi, basınç tahliye sistemleri, yangın ve gaz algılama sistemleri gibi önleyici ve sınırlandırıcı bariyerlerin yeterliliği analiz edilir.

Koruma Katmanları ve Frekans lopa - LOPA - LOPA : Koruma Katmanları Analizi
Koruma Katmanlarına Yapısı

LOPA yaklaşımında analiz edilecek her senaryo ülke mevzuatı veya kuruluş yönetim sistemlerinde belirlenen hedef değerlere göre gerçekleştirilen bir fark analizi ile tamamlanır. Ülkemizde “Büyük Endüstriyel Kazaların Önlenmesi ve Etkilerinin Azaltılması Hakkında Yönetmelik” hedef değeri (ALARP – As Low As Reasonably Practicable) 1*10-4/yıl olarak belirlemiştir.

LOPA ALARP Frekansı lopa - LOPA 2 - LOPA : Koruma Katmanları Analizi

LOPA yaklaşımı ile güvenlik enstrumanlı fonksiyonun (Safety Instrumented Function – SIF) güvenlik bütünlük seviyesi (Safety Integrity Limit – SIL) gereksinimini belirleriz.

LOPA PFD lopa - lopa 3 - LOPA : Koruma Katmanları Analizi

LOPA Yaklaşımının Avantajları

  • Koruma katmanları analizi detaylandırılan sorulara rasyonel, yarı-kantitatif ve risk temelli cevaplar verilmesini sağlar.
  • Koruma katmanları analizi yoruma dayalı değildir, referanslı sayısal değerler ile doğru sonuç alınmasını sağlar.
  • Koruma katmanları analizi Proses Güvenliği Yönetim Sistemi içerisinde belirlenmiş sistematikte işletildiğinde tutarlılığı yüksek bir yaklaşımdır.
  • HAZOP Çalışmasında olduğu gibi iyi kurulacak bir ekip ile kuruluş güvenlik kültürüne olumlu etkisi olur.

LOPA Yaklaşımında Bilinmesi Gereken Terimler

  1. Başlatıcı OlayInitiating Event: Senaryoyu istenmeyen sonuca götüren olay.
  2. Bariyer – Safe Guard: Başlatıcı olay ve sonrasında yaşanacak olaylar dizisini engelleyen veya sonuçlarını hafifletecek; bir cihaz, sistem veya eylem.
  3. BPCS:  Prosesten ve / veya operatör müdahalesinden gelen giriş sinyallerine yanıt verir, çıkış sinyallerini oluşturur ve prosesin istenen şekilde çalışmasını sağlar. Temel Proses Kontrol Sistemi (BPCS), normal üretim limitleri içerisinde prosesi otomatik olarak düzenleyen; sensörlerin, mantıksal çözücülerin ve son kontrol elemanlarının birleşiminden oluşur. HMI (insan makine arayüzü) içerir.
  4. Pasif Bariyer: (Açıklama için tıklayınız)
  5. Aktif Bariyer: (Açıklama için tıklayınız)
  6. Bağımsız Koruma Katmanı – Independent Protection Layer (IPL): Senaryoyu başlatan olaya veya senaryoyla ilişkili herhangi bir diğer koruma katmanının eylemine bakılmaksızın, senaryonun istenmeyen sonuca ilerlemesini önleyebilen cihaz, sistem veya eylem. Bağımsız koruma katmanının performansı başlatıcı olaydan ve diğer koruma katmanlarının hatalarından etkilenmez. Bağımsız koruma katmanının etkisi ve bağımsızlığı denetlenebilir olmalıdır.
  7. SIL: Güvenlik enstrümanlı fonksiyonun (SIF) performans kriterini ve talep durumunda işlevini yerine getirmekte başarısız olan güvenlik enstrümanlı fonksiyonun (SIF) , hata olasılığını tanımlar.
  8. SIF: Anormal bir durumu tespit eden, süreci insan müdahalesi olmadan güvenli bir duruma getiren veya güvenlik için eğitilmiş bir operatör müdahalesi başlatan ve belirli bir güvenlik bütünlük seviyesine (SIL) sahip olan sensörler, mantıksal çözümleyiciler ve son elemanların birleşimidir.
  9. SIS: Bir veya daha fazla güvenlik enstrümanlı fonksiyonu (SIF) gerçekleştiren sensörlerin, mantıksal çözümleyicilerin ve son elemanların birleşimidir.

Yukarı verilen tüm terimlerin koruma katmanları analizi – LOPA çalışması yapılmadan önce incelenmesi ve öğrenilmesi gereklidir.