独立保护层IPL(Independent Protection Layer)是指能够有效防止事故发生且不受初始事件或其他保护层失效影响的设备、设施或某种功能。保护层在不同的场景中是否可以确定为独立保护层，是LOPA分析的重点之一。

独立保护层应同时需具备以下几个属性：

1.保护层的有效性

若某保护措施为独立保护层，具有特定的失效概率（PFD小0.1），其必须能有效地防止该场景发生不期望的后果。如某场景为“反应釜内温度过高，造成压力升高，薄弱环节泄漏，易燃易爆气体泄漏，遇到点火源，发生火灾爆炸，恰巧有人员在现场，造成1-2人伤亡”,那么GDS报警系统、抗爆墙等对于这个场景而言均不是有效保护层；又如某场景“反应釜内温度飞升，造成釜内压力迅速升高，可能引起爆炸”,若反应釜内压力飞升极快，安全阀来不及动作，那么安全阀便不是这个场景有效的保护层。

关键报警与人员响应是否能成为有效的保护层，取决于过程安全时间PST(Process Safety Time)的设定和操作人员在压力下的处理能力。近年来，报警管理的应用越来越普遍。LOPA分析要分析关键报警所对应的过程安全时间PST是多少。若从DCS检测到工艺参数异常并发出报警到操作人员有效处理完的时间小于PST,此保护层方可视为有效的保护层。（通常不小于10分钟）

虽然洋葱保护层模型有工厂和周围社区的应急响应，但事故发生以后组织人员疏散、灭火、救援等措施有太多的不确定因素，并不一定能保证其有效性。因此，一般LOPA分析并不把工厂和周围社区的应急响应作为独立保护层。

2.保护层的独立性

独立性的判断难点主要体现在BPCS、关键报警和人员干预以及SIS三个保护层上，这也是LOPA分析会议中与会人员争议较多的地方。

在一些场景中，BPCS的失效是事故发生的初始事件。如下图中，储罐设置液位DCS调节回路LIC-01、液位DCS报警回路LIA-02和液位DCS联锁回路LSA-01。其中一个场景为“LV-01开度过大，导致液位过高，冒顶，可能引起火灾、爆炸、甚至人员伤亡”,其初始事件为“LIC-01液位调节回路失效”。那么LIA-02是否可以作为关键报警和人员干预保护层呢?LSA-01液位联锁回路是否可以作为基本过程控制系统BPCS保护层呢?

GB/T 32857—2016和AQT 3054-2015中，对于同一套DCS的多个功能回路作为独立保护层有两种方法。

第一种方法是假设其中一个DCS回路失效，那么信号进入这套DCS的其他回路也均失效，如DCS系统受到电磁干扰或发生控制器死机、电源模块失效等极端情况，当然这些问题出现的概率并不高。这个假设的规则非常明确，对SIL定级的结果也相对保守。使用这种方法，上图中液位DCS报警回路LIA-02和液位DCS联锁回路LSA-01均不能作为“LIC-01控制回路失效导致液位过高”这一初始事件引发场景的独立保护层。

第二种方法是假设一个DCS回路失效是因现场仪表或控制阀故障导致的，如仪表显示偏低、取压管堵塞、零点漂移或者阀门卡堵、内漏等，而DCS仍能正常工作，因为DCS的运行环境、可靠性要高于现场仪表、控制阀。这种方法允许同一个DCS中有一个以上的独立保护层。使用这种方法，因为液位计LT-02、液位开关LS-01及液位计LT-01均为独立设置，LXV-01与LV-01也是独立设置，当它们不与LIC-01控制回路共用信号传输电缆、接线箱时，上图中液位DCS报警回路LIA-02和液位DCS联锁回路LSA-01则可以作为“LIC-01控制回路失效导致液位过高”这一初始事件引发场景的独立保护层。

使用第二种假设方法，当上图中某场景为“液位调节阀LV-01卡堵，无法关闭，从而导致液位过高，可能引起火灾”,这时和LV-01同处一个控制回路的LT-01在DCS上的报警也可视为独立保护层。

如果初始事件不是DCS控制回路失效，在第一种假设中只有一个DCS控制回路可以作为独立保护层，而在第二种假设中允许同一场景中有不超过2个DCS控制回路可以作为独立保护层。

《石油化工安全仪表系统安全完整性等级设计规范》（SHT3225-2024）明确推荐第二种假设方法。其中5.2.5.1当BPCS作为IPL时，其风险降低因子RRF应符合下列要求：

a)BPCS作为IE时，在同一个场景中BPCS作为IPL只能使用一次且RRF应小于或等于10;

b)b)BPCS不作为IE时，在同一个场景中BPCS作为IPL不应超过两次，BPCS合计RRF应小于或等于100。

在实际LOPA分析过程中，应充分和业主沟通交流，统一原则。因为这会影响到SILa在DCS还是在SIS实现。

3.可审查性

保护层必须能经审查，如审查其设计、安装、运行、维护等，以确认其能够按照设计阻止场景发生不期望的后果。