การวิเคราะห์ระดับของการป้องกันของกระบวบการผลิต
ในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิต (Process Industries) คำถามที่ถามกันบ่อยๆของวิศวกรรมความปลอดภัย คือ
เราจะรู้ได้อย่างไรว่า ต้องมี Safety Instrumented Function (SIF) หรือไม่ และควรเป็น SIL ระดับไหนกัน
LOPA หรือการวิเคราะห์ระดับการป้องกันกระบวนการผลิต (Layers of Protection Analysis) จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญในการประเมินความเสี่ยงอย่างเป็นระบบและใช้งานได้จริง
LOPA เป็นเครื่องมือที่ช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างการทำ HAZOP และการตรวจสอบ SIL (SIL Verification) โดยใช้วิธีการแบบกึ่งเชิงปริมาณ (Semi-quantitative) เข้ามาเพื่อประเมินความเสี่ยงและหาค่า แฟคเตอร์ของการลดความเสี่ยง (Risk Reduction Factor, RRF) ที่ต้องการ
LOPA เป็นการวิเคราะห์สถานการณ์อันตราย โดยพิจารณาปัจจัยหลักๆ ได้แก่
- ความถี่ของเหตุเริ่มต้น (Initiating Event Frequency)
- ความรุนแรงของผลกระทบ (Consequence Severity)
- ชั้นการป้องกันที่มีอยู่ (Independent Protection Layers หรือ IPLs)
- ระดับความเสี่ยงที่ยอมรับได้ (Tolerable Risk)
เป้าหมายก็คือเพื่อดูว่ามาตรการป้องกันที่มีอยู่เพียงพอหรือไม่ หรือจำเป็นต้องมีระบบทีมีอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยเพิ่มเติมหรือไม่ (Safety Instrumented System, SIS)
ขั้นตอนทั่วไปของการทำ LOPA
ระบุสถานการณ์อันตราย (Hazardous Scenario)
ตัวอย่าง การรั่วไหลของสารพิษ
2️ กำหนดความถี่ของเหตุเริ่มต้น (Initiating Event Frequency)
ตัวอย่าง
เกิดเหตุ = 1 ครั้ง/ปี
3️ ระบุชั้นการป้องกันอิสระ (IPLs)
ตัวอย่าง
- ระบบควบคุมพื้นฐาน (BPCS)
- สัญญาณเตือน และการตอบสนองของผู้ปฏิบัติงาน
- วาล์วระบายแรงดัน (Pressure Relief Valve)
- ระบบตรวจจับแก๊ส
- ระบบ SIF
4️ กำหนดความเสี่ยงที่ยอมรับได้ (Tolerable Event Frequency)
ตัวอย่าง
10⁻⁴ ครั้ง/ปี
5️ คำนวณค่า Risk Reduction Factor (RRF)
สูตร
RRF คือ ความถี่เหตุเริ่มต้น และ ความถี่ที่ยอมรับได้
ตัวอย่าง
1 / 10⁻⁴ = 10,000
หมายความว่า ระบบป้องกันทั้งหมดต้องลดความเสี่ยงลง 10,000 เท่า
การกำหนดระดับ SIL
แต่ละระดับของ SIL จะสัมพันธ์กับแฟคเตอร์การลดความเสี่ยง (Risk Reduction Factor, RRF) และโอการที่จะเกิดความล้มเหลวเมื่อมีความต้องการ (Probability of Failure on Demand, PFDavg)
| SIL | Risk Reduction Factor |
| SIL 1 | 10 – 100 |
| SIL 2 | 100 – 1,000 |
| SIL 3 | 1,000 – 10,000 |
| SIL 4 | 10,000 – 100,000 |
หาก IPLs ที่มีอยู่ไม่สามารถลดความเสี่ยงได้ถึงระดับที่ต้องการ ก็จำเป็นต้องออกแบบ SIF ให้ได้ระดับ SIL ที่เหมาะสม
มุมมองทางวิศวกรรม
LOPA ได้ใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลกในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น
- Oil & Gas
- Petrochemical
- LNG
- Refinery
- Chemical Plants
LOPA ช่วยให้การตัดสินใจมีโครงสร้าง ชัดเจน และสามารถอธิบายได้ (Defensible) ว่า
- ต้องมี SIS หรือไม่
- และต้องใช้ SIL ระดับใด
การเข้าใจ LOPA อย่างแจ่มชัด ถือเป็นทักษะสำคัญสำหรับวิศวกรที่ทำงานด้าน
- Functional Safety
- มาตรฐาน IEC 61511
- ระบบ Safety Instrumented System (SIS)
เพราะมันคือเครื่องมือหลักในการแปลงความเสี่ยงเป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรมได้อย่างเป็นระบบและแม่นยำ
