成品油库危险源辨识及安全管理对策研究.doc

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1、成品油库危险源辨识及安全管理对策研究1 绪论1.1前言 目前，尽管我国安全工作己经取得了重大进步，但伤亡人数仍居高不下，特别是重大火灾、爆炸和有毒物质泄漏事故死伤人数。由于我国现代工业生产的规模集中、设备庞大、单位时间的能量消耗大，工业基础薄弱，生产设备老化日益严重，超期服役、超负荷运行的设备大量存在，特别是生产过程中存在大量的危险物质，这些物质一旦意外释放，可能造成巨大的人员伤亡和经济损失。重大危险源辨识与控制是重大危险源安全管理中的一项基础性工作，是依靠现代科学技术来预防工业重大事故的具体体现。实践表明通过进行重大危险源辨识与控制，可以掌握安全生产状况，明确安全整顿目标，提高设施、设备的本

2、质安全水平和安全管理水平，实现安全和生产的同步发展，使安全生产工作真正转移到以预防为主的轨道上来，真正落实“安全第一，预防为主”的工作方针。因此，对重大危险源辨识与控制的研究具有非常重要的现实和指导意义。具有易燃、易爆、有毒、有害的特性的危险物质一旦超量就会构成重大危险源。如果控制不当，容易发生事故，造成人员伤亡、财产损失和环境污染。例如1984年的印度博帕尔毒气泄露事故，1993年深圳发生的危险品爆炸事故等均造成了重大的人员伤亡和财产损失。这些事故尽管起因和结果不尽相同，但它们都有一些共同特点，即事故发生的根源是设施或系统中储存或使用了大量的易燃、易爆或有毒的危险物质。沉痛的教训告诫人们为了

3、杜绝和减少重大事故的发生，尽量降低事故对人们造成的伤害以及由此带来的重大损失，必须对重大危险源实行有效的控制。石油类产品大部分是易燃、易爆物品，特别是轻质油品，如汽油、柴油、煤油等，一旦发生火灾爆炸事故，将严重威胁国家财产和人民生命安全。油库是专门从事接卸、储存、供应石油成品的单位，是国家的重要能源存储基地，它所储存的石油产品是对国家和人民生活都非常重要的能源物资。因此，保证油库的安全十分重要。随着石油工业的蓬勃发展，为保证石油企业正常的生产需要，油气储罐的数量与日俱增，油气储罐的规模有向大型化发展的趋势。近十多年来，火灾爆炸事故屡有发生，油库一旦发生火灾爆炸事故，就可能造成生命财产的巨大损失

4、，同时也将给环境带来严重的污染。只有对油库主要涉及的易燃、易爆、有毒危险物质的生产、使用、处理和贮存等工艺处理全过程加以严格有效的控制，加强各环节的管理，才能避免重大事故的发生。因此，对油库进行危险源辨识并研究相应的安全管理对策是十分必要的。本文中所研究的油库储存有大量的汽油、柴油、润滑油等成品油，库中储罐林立，又很集中，作为城镇居民生活的重要基础设施，其危险性不容忽视，储罐中油品泄漏、遇明火或雷电引发火灾爆炸是潜在的最大危险，一旦发生火灾爆炸事故，可造成严重的人员伤亡和大量的财产损失。所以，在论文中我以该油库为研究对象，进行危险危害因素辨识，找出可能引发事故的危险源, 进行科学与客观的分析后

5、提出安全管理对策。对油库危险危害因素充分的辨识和全面的掌握，是确保危险、危害辨识充分性和全面性的重要一环，进而有效的实施危险控制措施。对该油库进行危险源辨识,可为油库的日常安全检查提供客观依据，制定出的措施可为油库的安全管理提供参考，有助于油库管理层及时发现隐患，找出不足，预防重大恶性事故的发生，对油库等同类行业有一定的参考作用。1.2 国内外研究现状 1.2.1 国外研究现状:英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家。英国成立了重大危险源咨询委员会（ACMH），负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施。为实施塞韦索法令英国、荷兰、德国、法国、意大利、比利时等欧共体成员国，都颁布了有关

6、重大危险源控制规程。1993年，国际劳工大会通过了预防重大工业事故公约和建议书，该公约和建议书为建立国家重大危险源控制系统奠定了基础；为促进亚太地区的国家建立重大危险源控制系统，国际劳工组织（ILO）于 1991年 1月在曼谷召开了重大危险源控制区域性研讨会；1992年10月，在ILO支持下，韩国召开了预防重大工业事故研讨会；在ILO支持下，印度、印尼、泰国、马未西亚和巴基斯坦等国，建立了国家重大危险源控制系统。建立国家重大危险源控制系统的第一步是在确定的危险物质及其临界量表的基础上，辨识重大危险设施和装置，然后逐渐实施企业危险评价、整改措施和应急计划。ILO将与其它国际组织一起共同促进预防重

7、大工业事故公约的实施，提出技术援助，帮助有关国家对辨识的危险源进行监察。1996年9月，澳大利亚国家职业安全卫生委员会颁布了重大危险源控制国家标准和实施重大危险源控制规定。澳大利亚各州将使用该标准作为控制重大危险源的立法依据。1.2.2 国内研究现状20世纪90年代初，我国开始重视对重大危险源的评价和控制，“重大危险源评价和宏观控制技术研究”列入国家“八五”科技攻关项目。该课题提出了重大危险源的控制思想和评价方法，为我国开展重大危险源的普查、评价、分级监控和管理提供了良好的依托。为将科研成果应用于生产实际，提高我国重大工业事故的预防和控制技术水平，1997年，原劳动部选择北京上海、大津、青岛、

8、深圳和成都等6个城开展了重大危险源普查试点工作，取得了良好的成效。 在重大危险源控制领域，我国取得了一些进展，发展了一些实用新技术，对促进企业安全管理、减少和防止伤亡事故起到了良好作用，2001年4 月1日起实施的、由国家经贸委安全生产局提出的国家标准GB18218-2000重大危险源辨识，为我国有效地控制重大危险源辨识奠定了坚实的基础。但由于我国工业基础薄弱，生产设备老化日益严重，超期服役、超负荷运行的设备大量存在，形成了我国工业生产中众多的事故隐患，而我国重大危险源控制的有关研究和应用，起步较晚，尚未形成完整的系统，同欧洲以及美、日等国家的差距较大。1.3本文的主要内容和方法1.3.1 主

9、要研究内容(1) 分析油库系统危险有害物质，列举出油品的多种危险性；叙述油库行业中事故类型及特点，主要介绍两类危害性最大的事故，即漏油事故和火灾爆炸事故。(2) 针对具体成品油库的储罐区、装卸区、辅助生产区，应用预先危险分析方法全面辨识各区危害危害因素，找出可能发生火灾爆炸事故的危险源。(3) 用事故树分析火灾爆炸事故，找出预防火灾爆炸事故的根本途径。(3) 为油库制定预防火灾爆炸事故的安全管理对策，提高企业生产过程中的安全性。1.3.2研究思路及工作方法油库中各区的危险源辨识、分析及控制的方法与过程，应作为预防性的工作程序来实施，并使控制计划措施到位，以使危害因素降低，达到能够预防事故目的。

10、研究思路如图1.1所示。划分辨识单元全面辨识危险源确定可能发生火灾爆炸事故的危险源分析火灾爆炸事故机理制定安全管理对策 图1.1 论文研究思路图(1) 根据油库平面图划分辨识单元。(2) 用预先危险分析方法对各辨识单元进行危险危害因素全面辨识，确认可能发生火灾爆炸事故的危险源。(3) 事故树分析火灾爆炸事故。(4) 制定火灾爆炸事故控制措施和安全管理对策。2 危险源辨识原理与方法2.1 定义2.1.1 危险源广义的危险源是指危险的根源，包括危险载体和事故隐患。狭义的危险源是指可能造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失、环境破坏或其他损失的根源和状态。危险源是事故发生的根本原因。若从能量释放的角度

11、分析，危险源可理解为系统存在的可能发生意外能量释放的危险物质。2.1.2 危险危害因素危险因素是指对人造成伤亡或对物造成突发性损坏的因素(强调社会性和瞬间作用)。危害因素又称有害因素，指能影响人的身体健康、导致疾病或对物造成慢性损坏的因素(强调在一定时间内的积累作用)。有时为了区别客体对人体不利作用的特点和效果，分为危险因素和危害因素。在通常情况下，并不把两者加以区分，通称为危险危害因素，主要指客观存在的危险、有害物质或能量超过临界量的设备、设施、和场所等。危险危害因素有如下特性：(1)危险危害因素是构成事故的物质基础。它表示物质自身固有的潜在危险性和破坏力，如油料易燃、易爆的特性。(2)危险

12、危害因素固有的危险性质决定了它受管理缺陷和外界条件激发转化为事故的难易程度，这种难易程度称为危险危害因素的感度。感度愈高，危险危害因素易转化事故。如汽油和润滑油虽然都是可燃的，但两者能量转化的条件不一样，汽油比润滑油容易燃烧，汽油的危险危害因素感度高于润滑油。(3)有危险危害因素存在就有发生事故的可能，事故的严重程度与危险因素的能量成正比。(4)危险危害因素随着物质条件的存在而存在，也随着物质条件的变化而变化。如油料是危险危害因素，但它若不与空气充分混合形成混合气，爆炸的危险性就小。(5)危险转化为事是有条件的，只要控制住危险危害因素转化为事故的条件，事故就可以避免。如有弥漫的油蒸汽但周围无火

13、源就可避免事故发生。2.1.3 重大危险源1993年第80届国际劳工大会通过的预防重大工业事故公约中，重大危险源定义为不论长期地或临时地加工、生产、处理、搬运、使用或储存数量超过临界量的一种或多种危险物质，或多类危险物质的设施外（不包括核设施、军事设施以及设施现场之外的非管道的运输）。我国在GB18218-2000标准中将重大危险源定义为长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。危险物质是指具有易导致火灾、爆炸或中毒危险的一种物质或若干种物质的混合物。如：易燃易爆物质、有毒化学物质、放射性物质等能够危及人身安全和财产安全的物质。单元指一个(套)

14、生产装置、设施或场所；或属与同一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。临界量是指对于某种或某类危险物质规定的数量。单物质的临界量可直接查表(GB18218-2000)；多种物质用加权值计算。 2.1.4重大危险源辨识重大危险源辨识依据是物质的危险特性及其数量。重大危险源分为生产场所重大危险源和储存区重大危险源两种。生产场所是指危险物质的生产、加工及使用等的场所，包括生产、加工及使用等过程中的中间储罐存放区及半成品、成品的周转库房。储存区是指专门用于储存危险物质的储罐或仓库组成的相对独立区。根据物质的不同特性，重大危险源按爆炸性物质、易燃物质、活性化学物质和有毒物质等4

15、类物质(品名引用GB12268-90危险货物品名表)及其临界量加以确定。单元内存在的危险物质的数量等于或超过规定的临界量，即被定为重大危险源。其中，单元内存在危险物质的数量根据处理物质种类的多少分为以下两种情况。单元内存在危险物质为单一品种，则该物质的数量等于或超过GB18218-2000标准中规定的临界量即为重大危险源。单元内存在危险物质为多品种时，按下式计算,若满足该公式，则定为重大危险源。式中 、各种危险物质实际存在量，t；、与各种危险物质相对应的生产场所或储存区的临界量，t。2.2 危险源分类 从目前情况来看,危险源通常分为根源危险源和状态危险源、物质性危险源和非物质性危险源、第一类危

16、险源和第二类危险源、固有型危险源和触发型危险源以及固有危险源和变动危险源等类别。2.2.1第一类危险源和第二类危险源 根据事故致因的能量意外释放理论，事故是能量或危险物质的意外释放，作用于人体的过量的能量或干扰人体与外界能量交换的危险物质是造成人员伤害的直接原因。于是，系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质被称作第一类危险源。第一类危险源是事故发生的前提，是事故发生过程中能量与危险物质释放的主体。其中，能量被解释为物体做功的本领。做功的本领是无形的，只有在做功时才显现出来。实际工作中往往把产生能量的能量源或拥有能量的能量载体作为第一类危险源来处理，如带电的导体、行驶中的车辆等。第一类危

17、险源涉及3个要素:潜在危险性、存在条件和触发因素。 在生产、生活中，为了利用能量，让能量按照人们的意图在生产过程中流动、转换和做功，就必须采取屏蔽措施约束、限制能量，即必须控制第一类危险源。但是在许多因素的复杂作用下，约束、限制能量的屏蔽措施可能失效，甚至可能被破坏，进而发生事故或未遂事件(生产系统中危险物质的利用和约束也是如此)。导致屏蔽措施失效或破坏的各种不安全因素称作第二类危险源，它包括人、物、环境三方面的问题，环境是指开放的人-机(物)工作系统的外部环境。人的失误( Hunan Error)、物的故障或失效(Failure)、人和物的可靠性(Reliability)问题，以及研究人-机

18、(物)关系的人机工程学(Ergonomics)，是人们解决安全问题的重要研究方向。第二类危险源是导致伤害、损失或破坏发生的间接原因而非其根本原因，因此，人们在实践中还需要进一步认识第二类危险源产生的原因和存在的形式，以便加以消除或控制，防止事故的发生。根据上述定义，第一类危险源、第二类危险源与事故的关联性可用图2.1所示的事件链来表示，图中的“能量或危险物质”可以是多种，其各自的屏蔽措施失效后相互之间发生作用，进而产生能量或危险物质意外释放。第一类危险源能量或危险物质释放伤亡/损坏事故约束、限制能量或危险物质的工程技术措施和管理措施等第二类危险源环境不良屏蔽能量或危险物质或者Near-miss

19、(未遂/险兆事件)人的失误物的故障失效图2.1 第一类和第二类危险源导致事故发生的事件链2.2.2 固有型危险源和触发型危险源白勤虎等人从另外的角度将危险源划分为两大类:一类是随着生产系统的存在而必然存在的各种能量(通常是从能量的各种载体来判定能量是否存在及其性质和数量)和危险物质，它是造成系统危险或系统事故的物理本质，称之为固有型危险源；另一类是在生产活动进行过程中出现的，能使固有型危险源的安全存在条件遭到破坏的各种硬件或软件保障体系故障，它们是系统从安全状态向危险状态转化的条件，是使系统能量意外释放，即造成系统事故的触发原因。这些故障围绕固有型危险源而存在。它们的危险性主要由固有型危险源的

20、性质决定，可称为触发型危险源。固有型危险源及由其性质决定的触发型危险源，构成了生产系统的危险源结构。2.2.3 固有危险(源)和变动危险(源) 马国忠等人将运输系统中的危险(源)分为固有危险(源)和变动危险(源)两类。固有危险(源)是指由系统自身性质与结构所决定的，与系统共生的，对系统的安全始终构成潜在威胁的，在某种条件下将会对系统的运作可靠性造成重大影响的一种客观存在；变动危险(源)是指在系统运动过程中，系统中各要素相互作用，在各种内外部条件影响下，可能导致系统状态恶化的一种变化着的客观存在。2.4 危险源辨识方法 2.4.1 直观经验法 该种方法适用于有可供参考的先例，有以往经验可以借鉴的

21、危险危害因素辨识过程，不能应用在没有参考先例的新系统中。(1) 对照分析法 对照分析法是对照有关标准、法规、检查表或依靠分析人员的工观察能力，借助起经验和判断能力，直观的对分析对象的危险因素进行分析的方法。其优点是简便、易行，缺点是容易受到分析人员的经验、知识和占有资料局限等方面的限制。(2) 类比推断法 类比推断方法是利用相同或类似的工程，作业条件的经验以及安全的统计来类比推断评价对象的危险因素。它也是实践经验的积累和总结。对那些相同的企业，它们在事故类别、伤害方式、伤害部位、事故概率等方面极相近，作业环境的检测数据、尘毒浓度等方面也具有相似性， 它们遵守相同的规律，这就说明其危险危害因素和

22、导致的后果是完全可以类推的。因此新建的工程项目可以考虑借鉴有相同规模和装备水平的同类企业，依此辨识危险危害因素，具有较高的置信度。(3) 专家评议法专家评议法是一种吸收专家参加，根据事物的过去、现在、未来及发展趋势，进行积极的创造性思维活动，对事物的未来进行分析、预测的方法。实质是集合了专家的经验、知识和分析、推理能力，特别是对同类装置进行类比分析、辨识危险危害因素的方法。此种方法对专家的素质要求较高，一般应有专业、安全、评价、逻辑、管理等方面的专家组成专家小组共同进行。2.4.2系统安全分析方法安全是人类生存与发展的一项根本性需要，人在客观实践中对危险情况本能地作出防卫的反应和自我保护。为了

23、安全的需要，人们对防卫和自我保护的认识在不断地提高和深化。开始是对外界环境的本能的适应，而后，逐步能动地发现和研究这些危险因素，并不断地总结和提出了更加系统的防范危险的措施。因此，如何防止危险，如何防患于未然，一直是人类不断探讨的问题。要做到控制危险，首先就必须对危险进行判定，也就是危险辨识。危险判定过程需要用一种科学的方法来对产品或系统进行分析，既强调系统安全的分析方法。对系统进行危险性分析与事故预测的方法很多，通常采用的方法有安全检查表分析法、危险指数法、如果怎么办分析法、如果怎么办/检查表分析法、危险和可操作性研究、故障类型和影响分析法、预先危险分析法、故障树分析法、事件树分析法等。(1

24、)安全检查表法安全检查表分析是使用书面列出的项目或程序步骤去辨识一个系统的状况。它常用来作为衡量是否符合现行标准和法规。检查表分析方法简单易用，可适用于工艺项目的多个阶段。应用检查表可以使经验不足的人将工艺状况与检查表所列的条款逐项对比，从而熟悉工艺。检查表还为分析人员的工艺或操作评价的管理审查提供了一般基准方法。传统的安全检查表分析利用检查条款对己知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备和操作有关的潜在危险进行判别，安全检查表分析技术可以评价物质、设备和工艺正确使用检查表，一般都能保证使所检查的装置符合所采纳的(现行的)标准，同样还可以判断出哪些地方需要进一步评估。(2) 危险指数法危险指数

25、法，是通过对系统物质、工艺条件和操作参数等的危险性进行比较，将作业现场或装置进行危险性分级。通常，指数法是以作业现场危险度、事故几率和事故严重度为基础，对不同作业现场的危险性进行鉴别的。此方法使用起来形式多样，既可定性、又可定量。指数法可以评价火灾、爆炸和中毒危险，以及评价一项工艺或作业的安全、卫生、环境和经济的影响。目前己有好几种正式危险等级方法得到广泛的应用。例如:道化学公司的火灾、爆炸危险指数(F&EI)已应用多年，道化学F&EI指数在工艺设施许多大的领域评价火灾、爆炸危险的存在和重要性。道化学指数F&EI可以作为经验丰富的人员判断一般安全系统(例:消防)何时需要整改的依据。另一种鲜为人

26、知的方法是由英国ICI公司研制的蒙德法，该法用以评价与工艺和操作有关的火灾、爆炸及毒性危险。 (3) 如果怎么办分析法“如果怎么办”方法是一种智暴法，它由一组对主要工艺熟悉的人组成，就可能出现的事故提出问题并加以关注，它与某些固定结果的方法不同(例:HAZOP分析和FMEA )，而是要求分析人员了解基本概念并用于具体的问题中，有关“如果怎么办”及应用的资料甚少，但是它在工艺项目的每个阶段都经常为工业所用，并且专家对其使用均赞不绝口。“如果怎么办”方法就是要求分析人员用“What. i f”作为开头对有关问题进行考虑，对任何与工艺安全有关的问题，即使它与之不太相关也提出加以讨论。“如果怎么办”分

27、析的目的是识别危险性，危险情况或可能产生的预见不到结果的具体事故事件。由一组经验丰富的小组成员辨识可能事故情况，它们的结果，存在的安全措施以及降低危险性的建议。(4) 如果怎么办/检查表分析法 该方法是由“如果怎么办”和检查表分析方法组合而成，它弥补了单独使用时各自的不足。例如:安全检查表分析方法是一种以经验为主的方法，用它进行分析时，成功与否很大程度取决于检查表编制人员的经验水平。如果检查表不完整，分析人员就很难对危险性状况作有效的分析。“如果怎么办”方法对潜在事故和后果进行考虑它弥补了检查表编制时可能经验的不足，相反，检查表把“what. i f”更系统化。what. if/”检查表分析方

28、法可用于工艺项目的任何阶段。“如果二怎么办/”检查表分析的目的是辨识危险，考虑工艺或活动中可能发生的事故的一般类型，定性分析这些事故的影响因素，以判定安全设施是否能够防止潜在事故发生，在大多数的情况下，分析人员将提出降低工艺操作危险的措施。(5) 危险和可操作性研究危险和可操作性研究方法(HAZOP)的研制目的是辨识和评价工艺装置的安全危险性，辨识虽无危险性但能对装置设计达到生产能量影响的可操作性问题。虽然最初开发研制HAZOP机构缺乏这方面的经验，但他们很快发现这种方法用于现有操作非常有效，HAZOP分析技术的使用需要详细的工艺设计和操作方面的资料，也就是说，它最常用于详细工艺设计或之后阶段

29、危险和可操作性分析。HAZOP分析的目的是用系统性方式对工艺和操作进行详细的审查，以确定是否工艺偏差能造成意想不到的后果，该方法可用于连续性或间歇式工艺，并能对书面规程进行评价。(6) 故障类型和影响分析法故障类型和影响分析(FMEA)指出设备的所有故障类型，这些故障模式对设备故障进行描述(开启、关闭、开、关、泄漏等)。FMEA辨识可直接导致事故或对事故有重要影响的单一故障模式。 在FMEA中不直接确定人的影响因素，但像人失误、误操作影响通常作为设备故障模式表示出来。一个FMEA不能有效地辨识引起事故的详尽的设备故障组合。FMEA的目的是辨识单一设备和系统故障模式及每种模式对系统或装置造成的影

30、响。分析人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提高工艺安全性。(7) 预先危险分析法预先危险分析方法是起源于美国用标准安全计划要求的方法。预先危险分析方法着眼于一个工厂的危险物料和主要工艺区，它通常用于一个工艺的初步方案，用于详细设计或操作规程很少，通常是进行进一步危险分析的前奏。通常用于对潜在危险问题所知甚少和无法凭经验觉察的工艺项目的初期阶段。预先危险分析方法主要有两条优点:它们识别潜在的危险性同时可以采取措施使损失和破坏降至最少。它有助于识别和制订用于工艺运行过程的操作指南。因此，预先危险分析方法在初期就可以消除、降低或控制主要的危害。当现有装置要求对危害和潜在事故情况进行粗略的危险分析

31、时，可用此方法。(8) 事故树分析法事故树分析方法是一种演绎推理法，它主要针对一件特殊事故或主要系统的故障，提出确定主要事件的原因。事故树(FTA)是一种逻辑树图，它表示能导致主要系统有关故障(称顶上事件)的各种设备故障和人为失误的组合。事故树分析法可作为定性分析的一种强有力的工具，它有能力去辨识导致事故发生的设备故障和人为失误的各种组合。(9) 事件树分析法 事件树用图表示一初发事件(具体设备或人员失误)引起事故的可能的后果。事件树（ETA)考虑的是当确定了事故的潜在结果，安全系统和操作者对初发事件的响应。事件树的结果是一事故序列，也就是，导致事故的一系列故障或失误。这些结果用跟随初发事件的

32、一系列事故序列(安全功能成功或失败)描述可能的事故结果。事件树非常适用于分析有数层安全系统或应急处理以响应具体初发事件的复杂工艺。与事故树分析不同，事件树分析是使用归纳法，事件树可提供记录事故后果的系统性的方法，并能确定导致事件后果事件与初始事件的关系。2.5 本文选择危险源辨识方法的依据本文所研究的油库属于正在运行的系统，鉴于以上各种危险性分析方法的适用范围以及所研究内容的特点，决定在对成品油库进行危险危害因素全面辨识时采用预先危险分析法，其目的是识别系统中存在火灾爆炸事故的危险单元和引发火灾爆炸事故的潜在危险源。当确定了事故的潜在结果，为了有的放矢的制定安全管理对策，采用事故树法深层分析导

33、致事故发生的具体危险因素组合，着重控制和消减重要度最大的危险因素。结合这两种方法对成品油库的火灾爆炸事故进行分析研究，防止潜在危险发展成重大事故，要尽可能在系统发生火灾爆炸事故之前制定出预防、改正、补救的措施，消除或控制危险源。2.6 预先危险分析法和事件树分析法应用程序2.6.1 预先危险分析法应用程序PHA方法包括以下3个程序：分析准备、完成分析和编制分析结果文件(报告)。查阅同类系统的事故教训，查明系统是否存在同样的问题详见图2.2。收集资料弄清系统功能构造、工艺设备、物质资料以及工作环境了解系统确定造成伤害、损失、失效等事故的危险，确定危险等级认识辨识潜在的危险源确定起因事件分析可能引

34、发事故的原因事件找出消除或控制事故危险的可行方法确定消除危险的方法制定事故的预控制措施确定预防措施汇总分析表格图2.2 预先危险分析程序图(1)分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其它方法调查确定危险源（即危险危害因素存在于哪个子系统中）。对所需生产系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。(2)完成分析PHA识别可能发现不希望后果的主要危险和事故情况，因此PHA还应对设计标准进行分析或找到能消除或减少这些危险的其他途径。分析过程中应考虑以下因素： 危险设备和物料。如燃料、高反应活性物质、有毒物质；爆炸、高压系统、其他储能系统。 设备与物料

35、之间的与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾/爆炸的产生和发展、控制/停车系统。 影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电。 操作、测试、维修及紧急处置规程。如人为失误的重要性、操作人员的作用、设备布置/可接近性，人员的安全保护。 辅助设施。如储槽、测试设备、培训、公用工程。 与安全有关的设备。如调节系统、备用、灭火及人员保护设备。对工艺过程的每一个区域，都要识别危险并分析这些危险的可能原因及导致事故的可能后果。通常分析人员并不企图找出所有的原因，而是列出足够数量的原因以判断事故的可靠性和可能性，然后分析每种事故所造成的后果，这些后果表示可能事故的最坏的结果

36、。最后，分析人员为了衡量危险性的大小及其对系统破坏性的影响程度，根据事故的原因和后果，可以将各类危险性划分为4个登等级，见表2.1。然后分析人员将列出消除或减少危险的建议。级别危险程度可能导致的后果I安全的不会造成人员伤亡及系统损坏II临界的处于事故的边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施III危险的会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范对策措施IV灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范表2.1 危险等级划分(3)编制分析结果文件为方便起见，PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、原

37、因可能后果、危险类别，以及改正或预防措施。预先危险分析基本格式如表2.2所示。事故现象危险因素触发事件事故原因事故后果危险等级防治措施2.2 预先危险分析基本格式预先危险分析的格式和内容可根据系统的特点作必要的调整。但是表2.2中的事故原因、事故后果、危险等级以及防止措施几项是对系统分析不可缺少的重要内容。2.6.2事故树分析法应用程序(1) 应用程序 前期准备 熟悉评价(或分析)对象的相关资料，包括其工艺流程、专业特征、行业标准、危险或危害物质的物理化学特性等。最好能收集到企业统计所获得的发生事故的种类和引发原因，以及容易发生事故的设备、设施、地点及事故案例等资料。 确定顶上事件和分析深度

38、通过分析，找出该系统或评价单元可能发生的各种重大事故，如火灾、爆炸、大面积有毒有害物质泄漏、重大机械伤害等，分别将其确定为顶上事件。然后分析每一顶上事件发生时造成事故的初始条件和前提条件、诱发因素和可以不考虑的条件等，然后根据分析确定所涉及的系统边界和分析深度。 确定事故发生概率和损失的安全目标值 事故发生概率分为必然发生、相当可能、可能、很少可能、很不可能、极不可能和实际上不可能几种。我们要根据资料和经验，判断系统中选定的事故属于那一种概率范围。据此再确定事故损失的安全目标值，作到充分估计危险但又不夸大，合理选择安全投资及事故发生时降低损失的方法，达到可以接受的程度即可。既不能为省钱而牺牲系

39、统的安全性，又无须为极不可能发生的事故浪费大量的人力、物力。 调查发生顶上事件的原因 列出所有引发事故的直接原因和间接原因，如设备故障、材料问题、布局不合理和环境不良因素的影响等。 编制事故树 每一顶上事件对应一株事故树。编制事故树是从顶上事件起，逐级往下找出原因事件，直到最基本原因事件为止，并按逻辑关系画出事故树。 定性分析 按事故树结构列出逻辑关系式并进行逻辑运算和简化，求出最小割集(或径集)。最后经过分析或计算确定各基本事件的结构重要度。 定量分析 必要时，如有条件找出各基本事件的发生概率，可计算出顶上事件的发生概率，最后求出概率重要度和临界重要度。目前我国事故树分析一般都考虑到进行定性

40、分析为止，也能取得较好效果。 得出结论当事故发生概率超过预定目标值时，从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案(如用径集分析则利用最小径集找出消除事故的最佳方案)，得出分析、评价的结论。通过每一基本事件的结构重要度的分析，确定引发事故的基本事件哪些应作为重点防范对象，哪些居稍次要的地位。 选择对策落实措施 根据引发事故的因素，分别选择预防事故的防护对策和方案；指出系统的控制要点；落实预防措施和责任单位、人员等。(2) 事故树分析中的基本符号、术语和运算法则 事件符号-顶上或中间事件，即需要往下分析的事件(处在事故树顶端或中间)-基本事件，即不能继续往下分析的原因事件(处在事故树底端)-

41、正常事件(处在事故树底端) -省略事件，缺乏资料无法分析或不愿分析的事件(处在事故树底端) 逻辑符号 见图1下面的图例。 布尔代数主要运算法则 交换律： 结合律： 分配律： 吸收律： 互补律： 幂等律： 狄摩根定律： 对偶律： 重叠律： 最小割集 是指能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合(即割集中任一基本事件不发生顶上事件就不会发生)，它代表了一种引发事故的模式，最小割集的数目越多系统就越危险。 最小径集 是指凡不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合。在最小径集中，去掉任何一个基本事件，便不能保证一定不发生事故，它表达了系统的安全性。(3) 结构重要度分析法则 比较每个基本事件

42、造成顶上事件发生的结构重要度是十分重要的，它可以确定在引起事故的多种原因中哪些更重要，哪些次之，以便在制定防护对策、措施时有侧重点。常用的比较方法如下: 低阶最小割集中的基本事件结构重要度大于高阶最小割集中的基本事件。例:由三个最小割集组成(它们分别是1、2、3阶)，其中 。 在阶数相同的最小割集中，出现次数相同的所有基本事件结构重要度相等。例: 中， 出现在阶数相同的最小割集中的2个基本事件的比较:在不同最小割集中出现次数多的基本事件，其结构重要度大于出现次数少的。例: 中在不同的二阶割集中共出现3次，仅出现2次，则。几个最小割集间不含共同元素，低阶中的基本事件结构重要度大于高阶最小割集中的

43、基本事件。例: 中。 多次出现在阶数不同的若干最小割集中的两个基本事件比较方法:a.若它们在各最小割集中重复出现的次数相等，则在少事件割集中出现的结构重要度大。例:要在中比较和，虽然它们都出现了2次，但两次出现在低阶最小割集中，所以 。b.在少事件割集中出现的次数少，多事件割集中出现的次数多等复杂情况下比较两个或两个以上基本事件结构重要度时，可用判断式: 式中 - 基本事件重要度系数近似判断值 - 表示K从属于 K- 包含的割集n- 所在最小割集中基本事件的总数用最小割集判别基本事件结构重要度顺序与用最小径集判别结果一样；凡对最小割集适用的原则，对最小径集都适用。2.6 本章小结本章详细介绍了

44、危险源辨识原理与方法，对危险源、危险危害因素、重大危险源概念和危险源分类的准确认识及危险源辨识方法的全面了解是开展危险源辨识、系统安全评价、事故系统分析和安全系统设计的重要基础，也是有效地开展安全管理的前提。并选取了预先危险分析法和事件树分析法对成品油库进行辨识和分析。3 油库系统危险性分析3.1 油品危险性分析一般把以储运、销售为目的的油库称为成品油库，内储油品称为成品油，一般包括汽油、柴油、煤油、润滑油。油品的危险性是由其化学组成及理化特性所决定的。油品的化学组成及理化特性也决定着油品不同形式的燃烧特点，给油库带来了诸多的不安全因素，使其环境具有相当的危险性。3.1.1 油品的危险特性(1

45、) 易燃性 根据常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)和石油化工企业设计防火规范(GB56160-92(1998年局部修订)，油库中油品属于中闪点易燃液体，甲B类火灾危险性物质。油蒸气与空气混合，易形成爆炸性混合物，遇氧化剂会引起燃烧爆炸。在一定能量的作用下，油品会发生猛烈燃烧。一旦燃烧产生，就呈现出燃烧温度高、辐射热强的特点。因此，避免各种火源的接触及超自燃点的暴露是预防燃烧事故的重要手段。(2) 易爆性所谓爆炸性是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。通常用爆炸极限表示油品爆炸的危险性。油气于空气混合，其浓度达到一定的混合比范围时，达到一定的点火源能量就爆炸。它受诸多因素

46、的制约和影响。如初始温度和压力、惰性气体和杂质的含量、点火源的性质、容器大小等因素都影响着油品的爆炸极限。以下是几种油品的爆炸极限，见表3.1。油品名称浓度爆炸极限/%(体积)温度爆炸极限下限上限下限上限车用汽油航空汽油喷漆燃料煤油柴油溶剂油1.41.41.40.60.61.47.67.57.58.06.56.0-38-3440-8-486表3.1 几种油品的爆炸极限油品中各组分的爆炸浓度和爆炸温度极限的范围都很宽，因此爆炸的危险性很大，而且可燃气体的点燃能量很小，点燃爆炸混合气体的能源，除明火外，接触散热设备的表面、飘过的炽热微粒、通过的高温气流、静电、放电、闪火等，均能引起爆燃或爆炸。油品火灾不仅有燃烧与爆炸相互转化的特点，而且突发性强，传播速度快，热辐射强。油品的这种特性对油库安全威胁极大，油品火灾控制、扑灭于初期极为重要，否则后果难以设想。油库应千方百计地预防火灾的发生。