安全系统工程_陈国华_第四章系统安全评价.ppt

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1、第四章第四章系统安全评价系统安全评价n问题：问题：n什么叫系统什么叫系统n什么叫风险什么叫风险n安全评价安全评价n安全评价方法安全评价方法n思考：本章与前面几章的关系思考：本章与前面几章的关系2021/9/241第一节第一节安全评价概述安全评价概述n一、风险一、风险n风险风险：是危险、危害事故发生的可能性与危险、：是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合指标。危害事故严重程度的综合指标。n其计算公式如下：其计算公式如下：R=SP式中：式中：R风险率，事故损失风险率，事故损失/单位时间；单位时间；S严重度，事故损失严重度，事故损失/事故次数；事故次数；P事故发生概率，事故次数事

2、故发生概率，事故次数/单位时间。单位时间。2021/9/242二、安全评价定义二、安全评价定义n1、安全评价定义、安全评价定义n安安全全评评价价也也称称危危险险度度评评价价就就是是对对系系统统内内存存在在的的危危险险性性及及其其严严重重程程度度以以既既定定指指数数、等等级级或或概概率率值值进进行行分分析析和和评评估估，并并针针对对这这些些危危险险制制定定相相应应的的安安全全对对策策，使使系系统统安安全全性性达达到到社社会会公公众众所所需需求求的的水水平平的的一一种种方方法法体体系系。概概括括起起来来说说，安安全全评评价价就就是是从从数数量量上上说说明明被被评评价价对对象象的的安安全全可可靠靠程

3、度程度。2021/9/2432、安全评价分类、安全评价分类（1）根据项目的不同阶段分为：）根据项目的不同阶段分为：安全预评价；安全预评价；安全验收评价；安全验收评价；安全现状评价；安全现状评价；专项安全评价；专项安全评价；2021/9/244AQ8001-2007：安全评价通则安全评价通则n安全评价是以安全评价是以实现安全实现安全为目的，应用安全系统为目的，应用安全系统工程原理和方法，辨识与分析工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生工程、系统、生产经营行为和社会活动产经营行为和社会活动中的危险、有害因素，中的危险、有害因素，预测发生事故或造成职业危害的可能性和严重预测发生事故或造成职业危害的

4、可能性和严重程度，提出科学、合理、可行的安全风险管理程度，提出科学、合理、可行的安全风险管理对策措施建议。安全评价可针对一个相对独立对策措施建议。安全评价可针对一个相对独立的对象，也可针对一定区域范围进行。的对象，也可针对一定区域范围进行。n安全评价分为：安全评价分为：安全预评价，安全验收评价和安全预评价，安全验收评价和安全现状评价安全现状评价。2021/9/245AQ8001-2007：安全预评价安全预评价n在建设项目可行性研究阶段、工业园区域在建设项目可行性研究阶段、工业园区域规划阶段或生产经营活动组织实施之前，规划阶段或生产经营活动组织实施之前，根据相关的基础资料，辨识与分析根据相关的基

5、础资料，辨识与分析建设项建设项目、工业园区、生产经营活动目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、潜在的危险、有害因素，确定其与安全生产法律法规、有害因素，确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，预测其发生规章、标准、规范的符合性，预测其发生事故的可能性和严重程度事故的可能性和严重程度，提出科学、合，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，作出安全理、可行的安全对策措施建议，作出安全预评价结论的活动。预评价结论的活动。2021/9/246AQ8001-2007：安全验收评价安全验收评价n在建设项目在建设项目竣工、试生产运行正常或工业园区竣工、试生产运行正常或工业园区建设完成后建设完成后

6、，检查建设项目或工业园区内的安，检查建设项目或工业园区内的安全设施、设备、装置已与主体工程同时设计、全设施、设备、装置已与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况，安全同时施工、同时投入生产和使用的情况，安全生产管理措施到位情况；安全生产规章制度健生产管理措施到位情况；安全生产规章制度健全情况；事故应急救援预案建立情况；审查确全情况；事故应急救援预案建立情况；审查确定定主体工程建设、工业园区建设满足安全生产主体工程建设、工业园区建设满足安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性法律法规、规章、标准、规范的符合性，从建，从建设项目、工业园区的运行状况和安全管理情况，设项目、工业园区的

7、运行状况和安全管理情况，作出安全验收评价结论的活动。作出安全验收评价结论的活动。2021/9/247AQ8001-2007：安全现状评价安全现状评价n针对生产经营活动中、工业园区内的事针对生产经营活动中、工业园区内的事故风险、安全管理故风险、安全管理等情况，辨识与分析等情况，辨识与分析其存在的危险、有害因素，审查确定其其存在的危险、有害因素，审查确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，预测发生事故或造成职业范的符合性，预测发生事故或造成职业危害的可能性和严重程度，提出科学、危害的可能性和严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，作出合理、可

8、行的安全对策措施建议，作出安全现状评价结论的活动。安全现状评价结论的活动。2021/9/248n（2）根据评价量化程度分为：）根据评价量化程度分为：n定性评价定性评价n定量评价定量评价n半定量评价半定量评价2021/9/2493安全评价的基本程序安全评价的基本程序安全评价程序包括：安全评价程序包括：n前期准备；前期准备；n辨识与分析危险、有害因素；辨识与分析危险、有害因素；n划分评价单元划分评价单元n定性、定量评价；定性、定量评价；n提出安全对策措施建议；提出安全对策措施建议；n作出评价结论；作出评价结论；n编制安全评价报告。编制安全评价报告。2021/9/2410n4安全评价标准安全评价标准

9、n安安全全评评价价包包括括：危危险险性性识识别别和和危危险险性性评评价价。n危危险险性性识识别别主主要要是是找找出出危危险险，并并尽尽可可能能用数量表示，以便于比较；用数量表示，以便于比较；n危危险险性性评评价价是是衡衡量量危危险险排排除除的的程程度度如如何何，这这就就需需要要有有一一个个标标准准，这这个个标标准准称称为为安安全指标全指标。n危危险险处处在在标标准准以以下下即即认认为为是是安安全全的的，否否则则，需需要要再再调调整整系系统统，使使之之达达到到安安全全指指标。标。2021/9/2411安全评价标准安全评价标准安安全全标标准准：经经量量化化后后的的危危险险是是否否达达到到安安全全程

10、程度度，这这就就需需要要有有一一个个界界限限或或标标准准进进行行比比较较，这这个个标标准准称称为为安安全全标标准准（安全指标）。（安全指标）。所谓所谓安全指标安全指标，就是社会公众可以接，就是社会公众可以接受的受的危险度危险度。它可以是一个风险率、。它可以是一个风险率、指数或等级，而不是以指数或等级，而不是以事故为零事故为零作为作为安全指标。安全指标。2021/9/2412为什么不以事故为零作为安全标准呢？为什么不以事故为零作为安全标准呢？原因：原因：事故具有偶然性和必然性事故具有偶然性和必然性人们的认识能力有限，有时不能完全识别出危人们的认识能力有限，有时不能完全识别出危险性。险性。随着生产

11、技术的发展，新工艺、新技术、新材随着生产技术的发展，新工艺、新技术、新材料、新能源的出现，又会产生新的危险。料、新能源的出现，又会产生新的危险。即使认识了现有危险，对已认识的危险，由于即使认识了现有危险，对已认识的危险，由于技术资金等因素的制约，也不可能完全根绝。技术资金等因素的制约，也不可能完全根绝。结论：事故不可能为零，我们只能使危险尽可能结论：事故不可能为零，我们只能使危险尽可能减少，以至逐渐接近于零。减少，以至逐渐接近于零。2021/9/2413霍霍巴巴特特大大学学的的罗罗林林教教授授曾曾给给安安全全下下了了这样的定义：这样的定义：所所谓谓安安全全，指指判判明明的的危危险险性性不不超超

12、过过允允许的限度许的限度。世世界界上上没没有有绝绝对对的的安安全全。安安全全就就是是一一种可以允许的危险。种可以允许的危险。定定安安全全指指标标实实际际上上就就是是确确定定一一个个危危险险度度或或风风险险率率，这这个个危危险险度度或或风风险险率率必必须是社会公众允许的，可以接受的。须是社会公众允许的，可以接受的。2021/9/2414怎怎样样确确定定安安全全指指标标呢呢？这这取取决决于于一一个个国国家家的的政政治治、经经济济和和技技术术状状况况，也也取取决决于于人人们们对对危危险性险性的认识水平。的认识水平。例例如如：美美国国交交通通事事故故的的统统计计资资料料说说明明，小小汽汽车车发发生生碰

13、碰撞撞而而死死亡亡的的风风险险率率为为2.510-4死死亡亡/人人年。年。根根据据多多年年数数据据的的积积累累，发发现现这这个个风风险险率率能能为为社社会会公公众众所所接接受受。因因为为要要降降低低这这个个数数值值必必须须花花更更多多的的钱钱去去改改善善交交通通设设施施和和汽汽车车的的性性能能。没没有有人人愿愿意意去去花花那那么么多多的的钱钱来来降降低低这这个个数数值值，也也没没有有人人害害怕怕这这个个风风险险而而放放弃弃使使用用小小汽汽车车，所所以以就就将将这这个个风风险险率率作作为为使使用用小小汽汽车车的的安安全全指标。指标。2021/9/2415在确定安全指标时，也可以参照自然灾害（如在

14、确定安全指标时，也可以参照自然灾害（如地震、台风、洪水等）造成的死亡概率。地震、台风、洪水等）造成的死亡概率。例如：例如：10-3死亡死亡/人人年年的死亡概率，除了生病以的死亡概率，除了生病以外，一般外，一般是不能允许的，必须立即采取措施，降是不能允许的，必须立即采取措施，降低危险。低危险。10-4死亡死亡/人人年年的风险率人们也是不愿看到的，的风险率人们也是不愿看到的，愿意拿出费用进行改善的，控制事故的发生。愿意拿出费用进行改善的，控制事故的发生。10-5死亡死亡/人人年年的风险率与游泳的死亡概率相当，的风险率与游泳的死亡概率相当，人们对这类风险是积极关心的，认为有必要采取人们对这类风险是积

15、极关心的，认为有必要采取措施。措施。10-6死亡死亡/人人年年的风险率和天灾、飞机失事等死的风险率和天灾、飞机失事等死亡概率相同，人们感到有危险，但不一定发生在亡概率相同，人们感到有危险，但不一定发生在自己身上，因此愿意去做，碰到了自认倒霉。自己身上，因此愿意去做，碰到了自认倒霉。2021/9/2416n由此可见，由此可见，10-3死亡死亡/人人年的风险率人年的风险率人们是不能接受的，而们是不能接受的，而10-6死亡死亡/人人年的年的风险率或更低的风险可以被社会忽视。风险率或更低的风险可以被社会忽视。有的危险虽然死亡概率较高，但社会效有的危险虽然死亡概率较高，但社会效益大，也有可能允许。也有自

16、己愿意干益大，也有可能允许。也有自己愿意干的事，虽然风险大一些也觉得可以接受。的事，虽然风险大一些也觉得可以接受。例如：拳击运动，选手的死亡率达每年例如：拳击运动，选手的死亡率达每年二百分之一，但仍然有人干。二百分之一，但仍然有人干。2021/9/24175、安全评价方法、安全评价方法n安全检查表分析（安全检查表分析（SCL）n作业条件危险性评价法（作业条件危险性评价法（LEC）n预先危险分析（预先危险分析（PHA)n n危险与可操作性分析（危险与可操作性分析（HAZOP）n n失效模式与影响失效模式与影响分析分析(FMEA)n故障树分析故障树分析(FTA)n事件树分析事件树分析(ETA)n指

17、数分析法指数分析法2021/9/2418第二节、概率评价法第二节、概率评价法此此法法是是以以发发生生概概率率为为依依据据的的评评价价法法。如如用用故故障障类类型型影影响响和和致致命命度度分分析析、事事故故树树定定量量分分析析、事事件件树树定定量量分分析析等等，在在求求出出事事故故发发生生概概率率的的基基础础上上，进进一一步步计计算算风风险险率率，按按风风险险率率大大小小确确定定其其安全性。安全性。一一个个系系统统危危险险性性的的大大小小，取取决决于于两两个个方方面面的的因因素素，一一是是事事故故发发生生的的概概率率，二二是是事事故故造造成成后后果果的的严严重重程程度度。如如果果事事故故发发生生

18、概概率率极极小小，即即使使后后果果严严重重，风风险险也也不不会会太太大大，而而有有些些事事故故发发生生概概率率很很大大，后后果果并并不不太太严严重重，但但风风险险却却很很大大。把把这这两两个个方方面面因因素素综综合合起起来来就就是是风风险险率率。风风险险率率等于事故概率乘以严重度。等于事故概率乘以严重度。2021/9/2419n其计算公式如下：其计算公式如下：R=SP式中：式中：R风险率，事故损失风险率，事故损失/单位时间；单位时间；S严重度，事故损失严重度，事故损失/事故次数；事故次数；P事故发生概率，事故次数事故发生概率，事故次数/单位时间单位时间n由由此此可可见见，风风险险率率是是单单位

19、位时时间间内内事事故故造造成成损损失失的的大大小小。单单位位时时间间可可以以是是年年、月月、日日、小小时时等等；事事故故损损失失可可以以用用人人的的伤伤亡亡、经经济济损损失失或或是是工工作作日的损失等表示。日的损失等表示。n知知道道了了风风险险率率就就可可以以与与安安全全指指标标比比较较，从从而而判判断系统是否安全。断系统是否安全。n要要求求风风险险率率必必须须首首先先求求出出评评价价系系统统事事故故概概率率或或频率。因此就概率的有关概念和计算作一简述。频率。因此就概率的有关概念和计算作一简述。2021/9/2420（1）概率的概率的基本概念基本概念和计算和计算n生产装置或工艺过程发生事故是由

20、组成生产装置或工艺过程发生事故是由组成它的若干元件相互复杂作用而引起的，它的若干元件相互复杂作用而引起的，总的故障概率取决于这些元件的故障概总的故障概率取决于这些元件的故障概率和它们之间相互作用的性质，故要计率和它们之间相互作用的性质，故要计算装置或工艺过程发生事故的概率，必算装置或工艺过程发生事故的概率，必须首先了解各个元件的故障概率。须首先了解各个元件的故障概率。2021/9/2421A元件的故障概率及其求法。元件的故障概率及其求法。n构构成成设设备备或或装装置置的的元元件件，工工作作一一定定时时间间后后就就会会发发生生故故障障或或失失效效。所所谓谓失失效效就就是是指指元元件件丧丧失失规规

21、定定的的功功能能。可可修修复复系系统统的的失效就是故障。失效就是故障。n元元件件在在两两次次相相邻邻故故障障间间隔隔期期内内正正常常工工作作时时的的平平均均时时间间，叫叫平平均均故故障障间间隔隔期期，用用MTBF表表示示。如如第第一一次次工工作作t1时时间间后后出出现现故故障障，第第二二次次工工作作t2时时间间后后出出现现故故障障，第第n次次工工作作t时时间间后后出出现现故故障障，则则平平均均故故障障间间隔时间为隔时间为2021/9/2422nMTBF一般是通过实验，测定几个元件的一般是通过实验，测定几个元件的平均故障间隔时间的平均值得到。平均故障间隔时间的平均值得到。n元元件件在在单单位位时

22、时间间内内发发生生故故障障的的平平均均值值称称为为平平均均故障率，用故障率，用表示，单位为故障次数表示，单位为故障次数/时间。时间。n平均故障率是平均故障间隔期的倒数。平均故障率是平均故障间隔期的倒数。=1/MTBFn元元件件在在规规定定时时间间内内和和规规定定条条件件下下完完成成规规定定功功能能的的概概率率称称为为可可靠靠度度，用用R（t）表表示示。元元件件在在时时间间隔（间间隔（0，t）内的可靠度符合下列关系：）内的可靠度符合下列关系：式中式中t为元件运行时间。为元件运行时间。2021/9/2423n可可靠靠度度的的补补事事件件故故障障概概率率（或或不不可可靠靠度度），用用P表示。故障概率

23、由下式表示：表示。故障概率由下式表示：n上上述述两两式式只只适适用用于于故故障障率率稳稳定定不不变变的的情情况况。但但许许多多元元件件故故障障率率随随时时间间而而变变化化，显显示示出出如如下下图图所示的所示的浴盆曲线浴盆曲线。偶发故障期偶发故障期初初期期故故障期障期磨磨损损故故障期障期故故障障率率2021/9/2424n由图可见，元件故障率随时间变化有三由图可见，元件故障率随时间变化有三个时期，即初期故障期、近似稳定故障个时期，即初期故障期、近似稳定故障期和老年故障期。元件在新的和老的时期和老年故障期。元件在新的和老的时期故障率都很高，这是因为元件新的时期故障率都很高，这是因为元件新的时候可能

24、内部有缺陷或调试过程有损坏，候可能内部有缺陷或调试过程有损坏，因而开始故障率较高，但很快就下降了；因而开始故障率较高，但很快就下降了；当使用时间长久了，由于老化磨损，其当使用时间长久了，由于老化磨损，其功能下降，故障率又会迅速提高。如果功能下降，故障率又会迅速提高。如果设备或元件在老年期之前，更换或修理设备或元件在老年期之前，更换或修理即将失效部分，则可延长使用寿命。在即将失效部分，则可延长使用寿命。在这两个周期之间的故障率低且稳定，上这两个周期之间的故障率低且稳定，上述两式都适用。述两式都适用。2021/9/2425B元件的相互联接及概率计算。元件的相互联接及概率计算。n装装置置或或工工艺艺

25、过过程程是是由由许许多多元元件件联联接接在在一一起起构构成成的的，这这些些元元件件发发生生故故障障常常会会导导致致系系统统故故障障或或事事故故发发生生。因因此此，可可根根据据各各个个元元件件故故障障概概率率，依依照照它它们们之之间间的的联联接接关关系系，计计算算出出工工艺艺过过程程或或装装置的故障概率。置的故障概率。n元元件件间间的的相相互互联联接接有有两两种种情情况况，一一种种是是各各元元件件为为并并联联关关系系，并并联联结结构构用用逻逻辑辑与与门门表表示示，意意思思是是并并联联的的几几个个元元件件同同时时发发生生故故障障，工工艺艺过过程程就就会故障。会故障。n并并联联联联接接的的元元件件，

26、总总的的故故障障概概率率等等于于各各元元件件故故障概率相乘，其计算公式为：障概率相乘，其计算公式为：n2021/9/2426n总的可靠度由下式得到：总的可靠度由下式得到：nnn式中式中Ri是各个元件的可靠度。是各个元件的可靠度。n元元件件的的另另一一种种联联接接是是串串联联关关系系。串串联联的的各各元元件件用用逻逻辑辑或或门门表表示示，意意思思是是任任一一个个元元件件发发生生故故障障都都会会引引起起工工艺艺过过程程发发生生故故障障或或事事故故。串串联联联联接接的的元元件件，总总的的可可靠靠度等于各个元件可靠度相乘，即：度等于各个元件可靠度相乘，即：2021/9/2427n由下式计算总的故障概率

27、：由下式计算总的故障概率：举例：举例：P117-119P117-1192021/9/2428第三节第三节 指数评价法指数评价法n1、道化学、道化学火灾、爆炸危险指数火灾、爆炸危险指数评价法评价法n道化学火灾、爆炸危险指数评价法是一种定量道化学火灾、爆炸危险指数评价法是一种定量的分析法，它是对工艺装置及所含物质的潜在的分析法，它是对工艺装置及所含物质的潜在火灾、爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进火灾、爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进行客观的评价，它以物质系数为基础，再考虑行客观的评价，它以物质系数为基础，再考虑工艺过程中其它因素如操作方式、工艺条件、工艺过程中其它因素如操作方式、工艺条件、设备

28、状况、物料处理、安全装置情况的影响，设备状况、物料处理、安全装置情况的影响，来计算每个单元的危险数值，然后按数值大小来计算每个单元的危险数值，然后按数值大小根据根据F&EI与危险系数表划分危险度级别。与危险系数表划分危险度级别。2021/9/2429n道化学火灾、爆炸危险指数评价法主要道化学火灾、爆炸危险指数评价法主要用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程。由于此评价方法活性物质的操作过程。由于此评价方法是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为或化学活性物质的最低量为2268kg或或2.27

29、m3。因此若单元内物料量较少，则。因此若单元内物料量较少，则评价结果就有可能被夸大。一般所处理评价结果就有可能被夸大。一般所处理的易燃、可燃或化学活性物质的量至少的易燃、可燃或化学活性物质的量至少为为454kg或或0.454m3，评价结果才有意义。，评价结果才有意义。2021/9/24301、道化学、道化学火灾、爆炸危险指数火灾、爆炸危险指数评价法评价法 在评价之前首先要准备如下资料在评价之前首先要准备如下资料在评价之前首先要准备如下资料在评价之前首先要准备如下资料:(1)(1)(1)(1)装置或工厂的设计方案装置或工厂的设计方案装置或工厂的设计方案装置或工厂的设计方案;(2)(2)(2)(2

30、)火灾、爆炸指数危险度分级表火灾、爆炸指数危险度分级表火灾、爆炸指数危险度分级表火灾、爆炸指数危险度分级表;(3)(3)(3)(3)火灾、爆炸指数计算表火灾、爆炸指数计算表火灾、爆炸指数计算表火灾、爆炸指数计算表(表表表表4-5);4-5);4-5);4-5);(4)(4)(4)(4)安全措施补偿系数表安全措施补偿系数表安全措施补偿系数表安全措施补偿系数表(表表表表4-6);4-6);4-6);4-6);(5)(5)(5)(5)工艺单元风险分析汇总表工艺单元风险分析汇总表工艺单元风险分析汇总表工艺单元风险分析汇总表;(6)(6)(6)(6)工厂风险分析汇总表工厂风险分析汇总表工厂风险分析汇总表

31、工厂风险分析汇总表;(7)(7)(7)(7)有关装置的更换费用数据。有关装置的更换费用数据。有关装置的更换费用数据。有关装置的更换费用数据。在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础上再按程序进行。上再按程序进行。上再按程序进行。上再按程序进行。2021/9/2431 1)1)选择选择工艺工艺(评价评价)单元单元 一套生产装置包括许多工艺单元一套生产装置包括许多工艺单元,但计算火灾、但计算火灾、爆炸指数时爆炸指数时,只评价那些从损失预防角度来看影响只评价那些从损失预防角度来看影响比较大

32、的工艺单元比较大的工艺单元,这些单元可称评价单元。这些单元可称评价单元。选择评价单元时应考虑选择评价单元时应考虑:(1)(1)潜在化学能潜在化学能(物质系数物质系数););(2)(2)工艺单元中危险物质的数量工艺单元中危险物质的数量;(3)(3)资金密度资金密度(每平方米美元数每平方米美元数););(4)(4)操作压力和操作温度操作压力和操作温度;(5)(5)导致火灾、爆炸事故的历史资料导致火灾、爆炸事故的历史资料;(6)(6)对装置操作起关键作用的单元对装置操作起关键作用的单元,如热氧化器。如热氧化器。2021/9/24322)2)确定物质系数确定物质系数(MF)(MF)物质系数物质系数(M

33、F)(MF)是表述物质由燃烧或其他化学反是表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸中释放能量大小的内在特性。应引起的火灾、爆炸中释放能量大小的内在特性。物质系数根据由美国消防协会规定的物质物质系数根据由美国消防协会规定的物质可可燃性燃性NiNi和和化学活性化学活性(或不稳定性或不稳定性)Nr)Nr，从表中求取。，从表中求取。Nr=1,Nr=1,加温加压条件下稳定性较差的物质加温加压条件下稳定性较差的物质;Nr=2,Nr=2,加温加压下易于发生剧烈化学反应变化加温加压下易于发生剧烈化学反应变化的物质的物质;Nr=3,Nr=3,本身能发生爆炸分解或爆炸反应本身能发生爆炸分解或爆炸反应,但需但需

34、强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质;Nr=4,Nr=4,在常温常压下在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。反应的物质。2021/9/2433 3)计算计算一般工艺一般工艺危险系数危险系数(F1)一般工艺危险系数是确定事故损害程度的主要因一般工艺危险系数是确定事故损害程度的主要因素，包括：放热反应、吸热反应、物料处理与输送、素，包括：放热反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭单元及室内单元、通道、排放和泄漏控制六项封闭单元及室内单元、通道、排放和泄漏控制六项内容。内容。4)计算计算特殊工艺特殊工艺危险系数危险系

35、数(F2)特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素,共包括十二项内容共包括十二项内容,即毒性物质、负压操作、在爆炸即毒性物质、负压操作、在爆炸极限范围内或其附近的操作、粉尘爆炸、释放压力、极限范围内或其附近的操作、粉尘爆炸、释放压力、低温、易燃和不稳定低温、易燃和不稳定物质的数量、腐蚀、泄漏、明物质的数量、腐蚀、泄漏、明火设备、热油交换系统、转动设备。火设备、热油交换系统、转动设备。将各项取值填入表将各项取值填入表4-5中中,相加后即为单元特殊工相加后即为单元特殊工艺危险系数。艺危险系数。2021/9/2434 5)确定单元危险系数确定单元危险系数(

36、F3)单元危险系数单元危险系数(F3)等于一般工艺危险系数等于一般工艺危险系数(F1)和特殊工艺危险系数和特殊工艺危险系数(F2)的乘积。的乘积。6)计算火灾、爆炸指数计算火灾、爆炸指数(F&EI)火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故可能造火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故可能造成的破坏情况成的破坏情况,它等于物质系数它等于物质系数(MF)和单元危险系和单元危险系数数(F3)的乘积。的乘积。道七版还将火灾、爆炸指数划分成道七版还将火灾、爆炸指数划分成5个危险等级个危险等级(见表见表4-8),以便了解单元火灾、爆炸的严重度以便了解单元火灾、爆炸的严重度7)确定暴露面积确定暴露面积用火灾、爆炸指

37、数乘以用火灾、爆炸指数乘以0.84,即可求出暴露半径即可求出暴露半径R(英尺英尺)。根据暴露半径计算出暴露区域面积。根据暴露半径计算出暴露区域面积(S=R2)。2021/9/24351、道化学、道化学火灾、爆炸危险指数火灾、爆炸危险指数评价法评价法2021/9/2436 8)8)确定暴露区域内财产的更换价值确定暴露区域内财产的更换价值 更换价值更换价值=原来成本原来成本 0.82 0.82 价格增长系数价格增长系数 式中系数式中系数 0.82 0.82 是考虑事故时有些成本不会被破坏或是考虑事故时有些成本不会被破坏或无需更换无需更换,如场地平整、道路、地下管线和地基、工程如场地平整、道路、地下

38、管线和地基、工程费等。如果更换价值有更精确的计算费等。如果更换价值有更精确的计算,这个系数可以改这个系数可以改变。变。9)9)危害系数的确定危害系数的确定 危害系数由单元危险系数危害系数由单元危险系数(F3)(F3)和物质系数和物质系数(MF)(MF)确定。如果确定。如果 F3 F3 数值超数值超 过过 8.0,8.0,以以 8.O 8.O 来确定危害系来确定危害系数。数。10)10)计算最大可能财产损失计算最大可能财产损失(基本基本 MPPD)MPPD)确定了暴露区域面积确定了暴露区域面积(实际为体积实际为体积)和危害系数后和危害系数后,就可以计算事故造成的最大可能就可以计算事故造成的最大可

39、能 财产损失。财产损失。基本基本 MPPD=MPPD=暴露区域的更换价值暴露区域的更换价值危害系数危害系数2021/9/24371.1.1.1.美国道化学公司美国道化学公司美国道化学公司美国道化学公司火灾爆炸火灾爆炸火灾爆炸火灾爆炸指数评价法指数评价法指数评价法指数评价法 10)10)10)10)安全措施补偿系数安全措施补偿系数安全措施补偿系数安全措施补偿系数(C)(C)(C)(C)的计算的计算的计算的计算 道七版考虑的安全措施分成三类道七版考虑的安全措施分成三类道七版考虑的安全措施分成三类道七版考虑的安全措施分成三类:工艺控制工艺控制工艺控制工艺控制(C1)(C1)(C1)(C1)、物质隔离

40、物质隔离物质隔离物质隔离(C2)(C2)(C2)(C2)、防火措施、防火措施、防火措施、防火措施(C3)(C3)(C3)(C3)。其总的补偿系数是该。其总的补偿系数是该。其总的补偿系数是该。其总的补偿系数是该类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数C C C C等等等等于于于于 C1 C1 C1 C1、C2C2C2C2、C3C3C3C3的乘积。的乘积。的乘积。的乘积。11)11)11)11)确定实际最大可能财产损失确定实际最大可能财产损失确定实际最大可能财产损

41、失确定实际最大可能财产损失(实际实际实际实际 MPPD)MPPD)MPPD)MPPD)基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘积就是实际最大可能财产损失。它表示采取适当的积就是实际最大可能财产损失。它表示采取适当的积就是实际最大可能财产损失。它表示采取适当的积就是实际最大可能财产损失。它表示采取适当的(但不完全理想但不完全理想但不完全理想但不完全理想)防护措施后事故造成的财产损失。防护措施后事故造成的财产损失。防护措施后事故造成的财产损失。防护措施后事故造成的财产损失

42、。2021/9/24381.1.1.1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法美国道化学公司火灾爆炸指数评价法美国道化学公司火灾爆炸指数评价法美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 12)12)12)12)最大可能工作日损失最大可能工作日损失最大可能工作日损失最大可能工作日损失(MPDO)(MPDO)(MPDO)(MPDO)估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失(BI)(BI)(BI)(BI)。MPDO MPDO MPDO MPDO 可根据实际可根据实际可根据实际可根据实际 M

43、PPD MPPD MPPD MPPD 查出。查出。查出。查出。13)13)13)13)停产损失停产损失停产损失停产损失(BI)(BI)(BI)(BI)估算估算估算估算 最后根据造成损失的大小确定其安全程度。最后根据造成损失的大小确定其安全程度。2021/9/2439道化学火灾、爆炸危险指数评道化学火灾、爆炸危险指数评价分析评价程序价分析评价程序P1212021/9/2440n2、英国帝国化学公司、英国帝国化学公司蒙特法蒙特法（ICIMond）英国帝国化学公司英国帝国化学公司(ICI)(ICI)蒙特蒙特(Mond)(Mond)工厂工厂,在美在美国道化学公司安全评价法的基础上国道化学公司安全评价法

44、的基础上,提出了一个更加提出了一个更加全面、更加系统的安全评价法全面、更加系统的安全评价法,称为称为 ICI Mond ICI Mond 法法,或英国帝国化学公司蒙特法。或英国帝国化学公司蒙特法。n改进部分：改进部分：n（1）增加了毒性的概念和计算）增加了毒性的概念和计算n（2）发展了某些补偿系数）发展了某些补偿系数n（3）增加了几个特殊工程类型的危险性）增加了几个特殊工程类型的危险性n（4）能对较大范围内的工程及储存设备进行研究）能对较大范围内的工程及储存设备进行研究2021/9/24412、英国帝国化学公司、英国帝国化学公司蒙特法蒙特法（ICIMond）n改进和扩充后的蒙德法改进和扩充后的

45、蒙德法(Mond)评价的评价的基本程序如基本程序如图图4-12所示所示P131蒙德法蒙德法(Mond)(Mond)与道化法与道化法物质系数物质系数有有何不同？何不同？2021/9/2442评价步骤评价步骤n（1）确定需要评价的单元确定需要评价的单元n根据工厂的实际情况根据工厂的实际情况,选择危险性比较大选择危险性比较大的工艺生产线、车间或工段确定为需要的工艺生产线、车间或工段确定为需要评价的单元或子系统。评价的单元或子系统。2021/9/2443评价步骤评价步骤n（2）计算道氏综合指数）计算道氏综合指数D各项包含的因素及取值见各项包含的因素及取值见(P132表表4-9)2021/9/2444评

46、价步骤评价步骤n（3）计算综合危险性指数计算综合危险性指数R计算综合危险指数后按计算综合危险指数后按表表 4-10 4-10判断危判断危险程度。险程度。P134P134爆炸指数与危险性分类见爆炸指数与危险性分类见表表 4-12 4-12。2021/9/2445评价步骤评价步骤n综合危险性指数综合危险性指数 R 和危险性分类见和危险性分类见表表 4-4-1414。n（4 4）采取）采取安全措施安全措施后对综合危险性重新后对综合危险性重新进行评价进行评价n采取的安全措施分为采取的安全措施分为降低事故率降低事故率和和降低严降低严重度重度两种。后者是指一旦发生事故两种。后者是指一旦发生事故,可以可以减

47、轻造成的后果和损失减轻造成的后果和损失,因此对应于各项因此对应于各项安全措施分别给出了抵消系数安全措施分别给出了抵消系数,使综合危使综合危险性指数下降。险性指数下降。2021/9/2446评价步骤评价步骤n采取的措施主要有采取的措施主要有n改进容器设计改进容器设计K1 n加强工艺过程的控制加强工艺过程的控制K2n安全态度教育安全态度教育K3n防火措施防火措施K4n隔离危险的装置隔离危险的装置K5n消防消防K6 n安全措施补偿系数见安全措施补偿系数见表表4-15。2021/9/2447评价步骤评价步骤n计算抵消后的危险等级计算抵消后的危险等级R22021/9/2448评价步骤评价步骤n毒性指数分

48、为毒性指数分为单元毒性指数单元毒性指数U 和和主毒性指主毒性指数数C。nU 表示对毒性的影响和有关设备控制监督表示对毒性的影响和有关设备控制监督需要考虑的问题。需要考虑的问题。nC 由单元毒性指数由单元毒性指数U乘量危险值乘量危险值Q得到。得到。nQ是毒物的，是毒物的，U 是单元中毒物得出的指数。是单元中毒物得出的指数。n毒性指数与危险性分类见毒性指数与危险性分类见表表4-13。P1342021/9/2449第四节第四节 单元危险性快速排序法单元危险性快速排序法n国际劳工组织在重大事故控制实用手国际劳工组织在重大事故控制实用手册中推荐册中推荐荷兰劳动总管理局荷兰劳动总管理局单元危险单元危险性快

49、速排序法。这种方法是性快速排序法。这种方法是道化学道化学公司公司的火灾爆炸指数法的简化方法，使用起的火灾爆炸指数法的简化方法，使用起来简捷方便，容易推广。来简捷方便，容易推广。2021/9/2450 首先将生产装置划分成单元首先将生产装置划分成单元首先将生产装置划分成单元首先将生产装置划分成单元,按工艺过程可按工艺过程可按工艺过程可按工艺过程可划分为如下单元划分为如下单元划分为如下单元划分为如下单元:(1)(1)(1)(1)供料部分供料部分供料部分供料部分;(2);(2);(2);(2)反应部分反应部分反应部分反应部分;(3);(3);(3);(3)蒸馏部蒸馏部蒸馏部蒸馏部分分分分;(4);(

50、4);(4);(4)收集部分收集部分收集部分收集部分;(5);(5);(5);(5)破碎部分破碎部分破碎部分破碎部分;(6);(6);(6);(6)泄泄泄泄 料部分料部分料部分料部分;(7);(7);(7);(7)骤冷部分骤冷部分骤冷部分骤冷部分;(8);(8);(8);(8)加热加热加热加热/制冷部制冷部制冷部制冷部分分分分;(9);(9);(9);(9)压缩部分压缩部分压缩部分压缩部分;(10);(10);(10);(10)洗涤部分洗涤部分洗涤部分洗涤部分;(11);(11);(11);(11)过过过过滤滤滤滤 部分部分部分部分;(12);(12);(12);(12)造粒塔造粒塔造粒塔造粒