安全评价原理与模型.pptx

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1、一一个个系系统统的的属属性性、特特性性与与事事故故和和职职业业危危害害存存在在着着因因果果的相关性的相关性，这是系统因果评价方法的理论基础。这是系统因果评价方法的理论基础。1.1.系统的基本特征系统的基本特征安全评价把研究的所有对象都视为系统。安全评价把研究的所有对象都视为系统。系系统统是是指指为为实实现现一一定定的的目目标标，由由许许多多个个彼彼此此有有机机联联系系、具具有有独独立立功功能能的的要要素素组组成成的的整整体体。系系统统有有大大有有小，千差万别，但所有的小，千差万别，但所有的系统都具有以下特征系统都具有以下特征。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院2.1.1 2.1.

2、1 相关原理相关原理第1页/共85页（1 1）目的性：目的性：任何系统都具有目的性，要实现一定目标（功能）任何系统都具有目的性，要实现一定目标（功能）。（2 2）集合性：集合性：每一个系统都是由若干个（两个以上）元素组成每一个系统都是由若干个（两个以上）元素组成的整体，或是由若干个层次的要素（子系统、单元、元素集）集的整体，或是由若干个层次的要素（子系统、单元、元素集）集合组成的整体。合组成的整体。（3 3）相关性：相关性：一个系统内部各要素（或元素）之间存在着相互一个系统内部各要素（或元素）之间存在着相互影响、相互作用、相互依赖的有机联系，通过综合协调，实现系影响、相互作用、相互依赖的有机联

3、系，通过综合协调，实现系统的整体功能。统的整体功能。（4 4）阶层性：阶层性：在大多数系统中，存在着多个阶层，通过彼此作在大多数系统中，存在着多个阶层，通过彼此作用，相互影响和制约，形成一个系统整体。用，相互影响和制约，形成一个系统整体。（5 5）整体性：整体性：系统的要素集、相关关系集、各阶层构成了系统系统的要素集、相关关系集、各阶层构成了系统的整体。的整体。（6 6）适应性：适应性：系统对外部环境的变化有着一定的适应性。系统对外部环境的变化有着一定的适应性。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第2页/共85页 系系统统的的整整体体目目标标（功功能能）的的实实现现是是组组成成系系

4、统统的的子子系系统统、单单元元综综合合发发挥挥作作用用的的结结果果。不不仅仅系系统统与与子子系系统统、子子系系统统与与单单元元之之间间有有着着密密切切的的关关系系，而而且且各各子子系系统统之之间间、各各单单元元之之间间、各各元元素素之之间间，也也都都存存在在着着密密切切的的关关系系。所所以以，在在评评价价过过程程中中，只只有有找找出出这这种种相相关关关关系系，并并建建立立相相关关模模型型，才才能能正正确确地地对对系系统统的的安安全全作作出评价。出评价。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第3页/共85页系统的结构：系统的结构：E=Max f(X,R,C)E E最优结合效果；最优结合

5、效果；X X系统组成的要素集；系统组成的要素集；R R要素的相关关系；要素的相关关系；C C要素及其相关关系分布形式；要素及其相关关系分布形式；f fX X、R R、C C 的结合效果函数。的结合效果函数。通过对系统的要素集通过对系统的要素集(X X)、关系集、关系集(R R)和层次分布形式和层次分布形式(C C)的的分析，可阐明分析，可阐明系统整体的性质系统整体的性质。欲使系统目标达到最佳程度，。欲使系统目标达到最佳程度，只有使上述三者达到只有使上述三者达到最优组合最优组合，才能产生最优的结合效果，才能产生最优的结合效果E E。最佳组合最佳组合最优效果最优效果E E实质上讲，安全评价就是寻找

6、实质上讲，安全评价就是寻找 X、R、C的最合理的结合形式的最合理的结合形式寻优寻优2.2.系统的结构系统的结构西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第4页/共85页工艺过程工艺过程系统系统分布关系分布关系目的目的X集集R集集C集集E集集生产装置生产装置物料物料人员人员设备的可靠性设备的可靠性人的行为安全性人的行为安全性安全管理的有效性安全管理的有效性系统生产状系统生产状态下最安全态下最安全地有机结合地有机结合人人 机机 物料物料 作业环境结作业环境结合过程合过程在评在评价前价前明确相互明确相互影响作用影响作用制约关系制约关系关系关系一定要研究系统的组成要素一定要研究系统的组成要素要素

7、之间的相互关系要素之间的相互关系各层次的分布各层次的分布第5页/共85页对对系系统统进进行行安安全全评评价价，就就是是要要寻寻求求X X、R R和和C C的的最最合合理理的的结结合合形形式式，即即具具有有最最优优结结合合效效果果E E的的系系统统结结构构形形式式，在在对对应应的的系系统统目目标标集集和和环环境境约约束束因因素素集集的的条条件件下下，给给出出最最安安全全的的系系统统结结合合方方式式。例例如如，一一个个系系统统一一般般是是由由若若干干生生产产装装置置、物物料料、人人员员（X X集集）集集合合组组成成的的，其其工工艺艺过过程程是是在在人人、机机、物物料料、作作业业环环境境相相结结合合

8、的的过过程程（人人控控制制的的物物理理、化化学学过过程程）中中进进行行的的（R R集集），生生产产设设备备的的可可靠靠性性、人人的的行行为为的的安安全全性性、安安全全管管理理的的有有效效性性等等因因素素层层次次上上存存在在各各种种分分布布关关系系（C C集集）。安安全全评评价价的的目目的的就就是是寻寻求求系系统统要要达达到到最最佳佳生生产产（运运行行）状状态态时的最安全、最卫生的有机结合方式。时的最安全、最卫生的有机结合方式。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第6页/共85页因因此此，在在评评价价之之前前要要研研究究与与系系统统安安全全有有关关的的组组成成要要素素、各各要要素素之

9、之间间的的相相关关关关系系以以及及它它们们在在系系统统各各层层次次的的分分布布情情况况。例例如如，要要调调查查、研研究究构构成成的的所所有有要要素素（人人、机机、物物料料、环环境境等等），明明确确它它们们之之间间存存在在的的相相互互影影响响、相相互互作作用用、相相互互制制约约的的关关系系和和这这些些关系在系统的不同层次中的不同表现形式等。关系在系统的不同层次中的不同表现形式等。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第7页/共85页3.3.因果关系因果关系有有因因才才有有果果，有有果果必必有有因因，这这是是事事物物发发展展变变化化的的规规律律。事事物物的的原原因因和和结结果果之之间间存

10、存在在着着密密切切的的函函数数关关系系。通通过过研研究究、分分析析各各个个项项目目（工工程程）或或系系统统之之间间的的依依存存关关系系和和影影响响程程度度，可可以以探求其变化的特征和规律，预测其未来的发展变化趋势。探求其变化的特征和规律，预测其未来的发展变化趋势。事事故故和和导导致致事事故故发发生生的的各各种种原原因因（危危险险因因素素）之之间间存存在在着着相相关关关关系系，表表现现为为依依存存关关系系和和因因果果关关系系。危危险险因因素素是是原原因因，事事故故是是结结果果，事事故故的的发发生生是是许许多多因因素素综综合合作作用用的的结结果果。分分析析各各因因素素的的特特征征、变变化化规规律律

11、、影影响响事事故故发发生生和和事事故故后后果果的的程程度度以以及及从从原原因因到到结结果果的的途途径径，揭揭示示其其内内在在联联系系和和相相关关程程度度，才才能能在在评评价价中得出正确的分析结论，采取恰当的对策。中得出正确的分析结论，采取恰当的对策。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第8页/共85页例例如如，可可燃燃气气体体泄泄漏漏爆爆炸炸事事故故是是可可燃燃气气体体泄泄漏漏、泄泄漏漏的的可可燃燃气气体体与与空空气气混混合合达达到到爆爆炸炸极极限限以以及及存存在在引引燃燃能能源源三三个个因因素素共共同同作作用用的的结结果果；而而这这三三个个因因素素又又是是设设计计失失误误、设设备

12、备故故障障、安安全全装装置置失失效效、操操作作失失误误、环环境境不不良良、管管理理不不当当等等一一系系列列因因素素造造成成的的；爆爆炸炸后后果果的的严严重重程程度度又又和和可可燃燃气气体体的的性性质质（闪闪点点、燃燃点点、扩扩散散性性、燃燃烧烧速速度度、燃燃烧烧热热值值等等）、可可燃燃性性气气体体的的爆爆炸炸量量、空空间间密密闭闭程程度度及及空空间间内内设设备备的的布布置置等等有有着着密密切切的的关关系系，在在评评价价中中需需要要分分析析这这些些因因素素的的因因果果关关系系和和相相互互影影响响程程度，并定量地加以评述。度，并定量地加以评述。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第9页

13、/共85页事事故故的的因因果果关关系系是是：事事故故的的发发生生有有其其原原因因因因素素，而而且且事事故故往往往往不不是是由由单单一一原原因因因因素素造造成成的的，而而是是由由若若干干个个原原因因因因素素结结合合在在一一起起，当当符符合合事事故故发发生生的的充充分分与与必必要要条条件件时时，事事故故就就必必然然会会立立即即爆爆发发，多多一一个个原原因因因因素素不不需需要要，少少一一个个原原因因因因素素事事故故就就不不会会发发生生，而而每每一一个个原原因因因因素素又又由由若若干干个个二二次次原原因因因因素素构构成成，依依此类推，还有三次原因因素、四次原因因素等。此类推，还有三次原因因素、四次原因

14、因素等。消消除除一一次次原原因因因因素素、二二次次原原因因因因素素、三三次次原原因因因因素素，n n次次原原因因因因素素，破破坏坏发发生生事事故故的的充充分分与与必必要要条条件件，事事故故就就不不会会产产生生，这这就就是是采采取取技技术术、管管理理、教教育育等等方方面面的的安全对策的理论依据。安全对策的理论依据。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第10页/共85页S22wS222S221S2pS11S22S21S1mS12SnSn-1S2S1事故事故 一次原因一次原因(直接原因直接原因)二次原因二次原因(间接原因间接原因)三次原因三次原因(间接原因间接原因)n n次原因次原因(间

15、接原因间接原因)图图2-12-1事故及其发生的原因层次分析事故及其发生的原因层次分析 第11页/共85页找出事故找出事故相关关系相关关系评价评价建立模型建立模型结论结论借鉴历史资料借鉴历史资料同类情况数据同类情况数据典型案例典型案例越真实越好越真实越好具体具体西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院定性定量定性定量分析分析准确准确第12页/共85页“类类推推”亦亦称称“类类比比推推理理”。类类比比推推理理是是人人们们经经常常使使用用的的一一种种逻逻辑辑思思维维方方法法，常常用用来来推推出出一一种种新新知知识识。在在人人们们认认识识世世界界和和改改造造世世界界的的活活动动中中，类类比比推

16、推理理有有着着非非常常重重要要的的作作用用，在安全评价中同样也有着特殊的意义和重要作用。在安全评价中同样也有着特殊的意义和重要作用。类类比比推推理理是是根根据据两两个个或或两两类类对对象象之之间间存存在在的的某某些些相相同同或或相相似似的的属属性性，从从一一个个已已知知对对象象具具有有某某个个属属性性来来推推出出另另一一个个对对象象也也具具有有此此种种属属性性的的一一种种推推理理方方法法。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院2.1.2 2.1.2 类推原理类推原理第13页/共85页例例如如，颤颤振振曾曾是是空空气气动动力力学学中中的的一一个个难难题题，飞飞机机的的机机翼翼在在高高速

17、速飞飞行行中中会会产产生生颤颤振振现现象象（一一种种有有害害的的振振动动），飞飞行行越越快快，机机翼翼的的颤颤振振越越强强烈烈，甚甚至至造造成成机机翼翼折折断断，发发生生机机毁毁人人亡亡的的空空难难悲剧。悲剧。研研究究人人员员从从蜻蜻蜒蜒的的翅翅膀膀上上获获得得了了灵灵感感：蜻蜻蜒蜒之之所所以以能能够够有有效效地地、灵灵活活自自如如地地控控制制翅翅膀膀的的颤颤振振，是是因因为为在在它它的的半半透透明明翅翅膀膀的的前前缘缘有有一一块块加加厚厚的的色色素素斑斑，这这种种色色素素斑斑称称为为“翅翅痣痣”，可可使使蜻蜻蜒蜒在在快快速速飞飞行行和和转转弯弯时时不不受受颤颤振振的的困困扰扰。如如果果将将翅

18、翅痣痣去去掉掉，蜻蜻蜓飞行时就变得荡来荡去。蜓飞行时就变得荡来荡去。实实验验证证明明，蜻蜻蜓蜓翅翅痣痣的的角角组组织织使使蜻蜻蜓蜓飞飞行行时时消消除除了了颤颤振振。人人们们就就模模仿仿蜻蜻蜓蜓，在在飞飞机机机机翼翼末末端端的的前前缘缘装装上上了了类类似似的的加加厚厚区区，颤振现象竞奇迹般地被克服了颤振现象竞奇迹般地被克服了。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第14页/共85页类比推理的基本模式为：类比推理的基本模式为：若若A A、B B表示两个不同对象，表示两个不同对象，A A有属性有属性P P1 1、P P2 2、P Pm m、P Pn n，B B有属性有属性P P1 1、P

19、P2 2、P Pm m ，且且n n m m，则则对对象象B B亦具有属性亦具有属性P Pn n 。对象。对象A A与与B B的类比推理可用如下的类比推理可用如下公式表示：公式表示：西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第15页/共85页类类比比推推理理的的结结论论不不是是必必然然的的，所所以以，在在应应用用时时要要注注意意提提高其结论的可靠性，其方法有：高其结论的可靠性，其方法有：要尽量多地列举两个或两类对象所共有或共缺的属性；要尽量多地列举两个或两类对象所共有或共缺的属性；两两个个类类比比对对象象所所共共有有或或共共缺缺的的属属性性愈愈本本质质，则则推推出出的的结结论论愈愈可靠；

20、可靠；两两个个类类比比对对象象共共有有或或共共缺缺的的属属性性与与类类推推的的属属性性之之间间如如果果具具有有本质的和必然的联系，则推出结论的可靠性就高。本质的和必然的联系，则推出结论的可靠性就高。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第16页/共85页1.1.平衡推算法平衡推算法平平衡衡推推算算法法是是根根据据相相互互依依存存的的平平衡衡关关系系来来推推算算所所缺缺的的有有关指标的方法。关指标的方法。例如例如:利利用用海海因因利利希希关关于于重重伤伤死死亡亡、轻轻伤伤和和无无伤伤害害事事故故的的比比例例为为1 29 300的的规规律律，在在已已知知重重伤伤死死亡亡数数据据的的情情况

21、况下下，可可推推算算出出轻伤和无伤害数据；轻伤和无伤害数据；利利用用事事故故的的直直接接经经济济损损失失与与间间接接经经济济损损失失的的比比例例为为1 4的的关系，关系，可从直接损失推算出间接损失和事故总经济损失；可从直接损失推算出间接损失和事故总经济损失；利利用用爆爆炸炸破破坏坏情情况况推推算算离离爆爆炸炸中中心心一一定定距距离离处处的的冲冲击击波波超超压压(p，MPa)或或爆爆炸炸坑坑(漏漏斗斗)的的大大小小，进进而而推推算算爆爆炸炸物物的的TNT当量。当量。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第17页/共85页2.2.代替推算法代替推算法代替推算法是利用具有密切联系代替推算法

22、是利用具有密切联系(或相似或相似)的有关资料和的有关资料和数据来推算所需的资料和数据的方法。数据来推算所需的资料和数据的方法。例如，对新建装置的例如，对新建装置的安全预评价，可使用与其类似的已有装置的资料和数据对其安全预评价，可使用与其类似的已有装置的资料和数据对其进行评价。在安全评价中，人们常常通过类比同类或类似装进行评价。在安全评价中，人们常常通过类比同类或类似装置的检测数据进行评价。置的检测数据进行评价。3.3.因素推算法因素推算法因素推算法是根据指标之间的联系，从已知因素的数据因素推算法是根据指标之间的联系，从已知因素的数据推算有关未知指标数据的方法。推算有关未知指标数据的方法。例如，

23、已知系统事故发生概例如，已知系统事故发生概率率P和事故损失严重度和事故损失严重度S，就可利用风险率，就可利用风险率R与与P、S的关系来的关系来求得风险率求得风险率R。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第18页/共85页4.4.抽样推算法抽样推算法抽抽样样推推算算法法是是根根据据抽抽样样或或典典型型调调查查资资料料推推算算系系统统总总体体特特征征的的方方法法。这这种种方方法法是是数数理理统统计计分分析析中中常常用用的的方方法法，以以部部分分样样本本代代表表整个样本空间来对总体进行统计分析整个样本空间来对总体进行统计分析的一种方法。的一种方法。5.5.比例推算法比例推算法比例推算法是

24、根据社会经济现象的内在联系，用某一时期、比例推算法是根据社会经济现象的内在联系，用某一时期、某一地区、某一部门或某一单位的实际比例，推算另一类似时期、某一地区、某一部门或某一单位的实际比例，推算另一类似时期、类似地区、类似部门或类似单位有关指标的方法。类似地区、类似部门或类似单位有关指标的方法。例如，控制图例如，控制图法的控制中心线是根据上一个统计期间的平均事故率来确定的。法的控制中心线是根据上一个统计期间的平均事故率来确定的。国外行业安全指标通常也都是根据前几年的年度事故平均数值来国外行业安全指标通常也都是根据前几年的年度事故平均数值来确定的。确定的。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子

25、工程学院第19页/共85页6.6.概率推算法概率推算法概概率率是是指指某某一一事事件件发发生生的的可可能能性性大大小小。事事故故的的发发生生是是一一种种随随机机事事件件。任任何何随随机机事事件件，在在一一定定条条件件下下是是否否发发生生是是没没有有规规律律的的，但但其其发发生生概概率率是是一一客客观观存存在在的的定定值值。因因此此，根根据据有有限限的的实实际际统统计计资资料料，采采用用概概率率论论和和数数理理统统计计方方法法可可求求出出随随机机事事件件出出现现各各种种状状态态的的概概率率。用用概概率率值值来来预预测测系系统统未未来来发发生生事事故故的的可可能能性性大大小小，以以此此来来衡衡量量

26、系系统统危危险险性性的的大大小小和和安安全全程程度度的高低。的高低。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第20页/共85页 任任何何事事物物在在其其发发展展过过程程中中，从从其其过过去去到到现现在在以以及及延延伸伸至至将将来来，都都具具有有一一定定的的延延续续性性，这这种种延延续续性性称称为为惯惯性性。利利用用惯惯性性可可以以研研究究事物或一个评价项目（工程）或系统的未来发展趋势。事物或一个评价项目（工程）或系统的未来发展趋势。1.1.惯性的大小惯性的大小惯惯性性越越大大，影影响响越越大大；反反之之，则则影影响响越越小小。一一个个生生产产经经营营单单位位，如如果果疏疏于于管管理理、

27、违违章章作作业业、违违章章指指挥挥、违违反反劳劳动动纪纪律律的的现现象象严严重重，则则事事故故就就多多；若若任任其其发发展展则则会会愈愈演演愈愈烈烈，而而且且有有加加速速的的态态势势，惯惯性性会会越越来来越越大大。对对此此，必必须须立立即即采采取取相相应应对对策策，破破坏坏这这种种格格局局，亦亦即即中中止止或或改改变变这这种种不不良良惯惯性性，才才能能防防止止事事故故的的发发生。生。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院2.1.3 2.1.3 惯性原理惯性原理第21页/共85页2.2.互相联系与影响互相联系与影响一一个个项项目目(工工程程)或或系系统统的的惯惯性性是是这这个个系系统统

28、内内的的各各个个内内部部因因素素之之间间互互相相联联系系、互互相相影影响响、互互相相作作用用并并按按照照一一定定的的规规律律发发展展变变化化的的一一种种状状态态趋趋势势。因因此此，只只有有当当系系统统稳稳定定，受受外外部部环环境境和和内内部部因因素素的的影影响响产产生生的的变变化化较较小小时时，其其内内在在联联系系和和基基本本特特征征才才可可能能延延续续下下去去，该该系系统统所所表表现现的的惯惯性性发发展展结结果果才才基基本本符符合合实实际际。但但是是，绝绝对对稳稳定定的的系系统统是是没没有有的的，因因为为事事物物发发展展的的惯惯性性在在外外力力作作用用时时可可使使其其加加速速或或减减速速甚甚

29、至至改改变变方方向向，这这样样就就需需要要对对一一个个系系统统的的评评价价进进行行修修正正，即即在在系系统统主主要要方方面面不不变变，而而其其他他方方面面有有所所偏偏离离时时，应应根根据据其其偏偏离离程程度度对对所所出出现现的的偏离现象进行修正。偏离现象进行修正。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第22页/共85页任任何何一一个个事事物物在在发发展展变变化化过过程程中中都都存存在在着着从从量量变变到到质质变变的的规规律律。同同样样，在在一一个个项项目目（工工程程）或或系系统统中中，许许多多有有关关安安全全的的因因素素也也都都存存在在着着从从量量变变到到质质变变的的规规律律。在在评

30、评价价一一个个项项目目（工工程程）或或系系统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。许许多多定定量量评评价价方方法法中中，有有关关等等级级的的划划分分，一一般般都都应应用用了了从从量量变变到到质质变变的的原原理理。如如道道化化学学公公司司火火灾灾、爆爆炸炸危危险险指指数数评评价价法法（第第七七版版）中中，关关于于按按F&EIF&EI（火火灾灾、爆爆炸炸指指数数）划划分分的的危危险险等等级级，从从1 1至至159159，经经过过了了6060、61619696、9797127127、128128158158、159159的的量量变变到到质质变变的的不不同同

31、变变化化层层次次，即即分分别别为为“最最轻轻”级级、“较较轻轻”级级、“中中等等”级级、“很很大大”级级、“非非常常大大”级级；而而在在评评价价结结论论中中，“中中等等”级级及及其其以以下下的的级级别别是是“可可以以接接受受的的”，而而“很很大大”级级、“非非常常大大”级级则则是是“不能接受的不能接受的”。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院2.1.4 2.1.4 量变到质变原理量变到质变原理第23页/共85页我我国国根根据据噪噪声声作作业业量量级级(LD80(LD8095)95)，将将噪噪声声按按噪噪声声值值（dB(A)dB(A)）和和接接噪噪时时间间分分别别划划分分为为0 0级

32、级、级级、级级、级级和和级级；而而且且规规定定，噪噪声声超超过过115115（dB(A)dB(A)）的的作作业业，不不论论接接噪噪时时间间长长短短，均均属属级级。爆爆炸炸时时产产生生的的冲冲击击波波超超压压p p(MPa)(MPa)值值达达到到0.020.020.030.03时时，人人体体“轻轻微微损损伤伤”；达达到到0.030.030.050.05时时，人人体体“听听觉觉器器官官损损伤伤或或骨骨折折”；达达到到0.050.050.100.10时时，人人体体“内内脏脏严严重重损损伤伤或或死死亡亡”；大大于于0.100.10时时，则则大大部部分分人人员员死死亡亡。时时间间就就是是生生命命，心心跳

33、跳停停止止4 46min6min后后，由由于于大大脑脑严严重重缺缺氧氧而而使使脑脑细细胞胞受受到到严严重重损损害害，甚甚至至不不能能恢恢复复，需需要要立立即即进进行行心心肺肺复复苏苏：心心跳跳停停止止4min4min内内复复苏苏者者有有5050可可能能被被救救活活；4 46min6min开开始始复复苏苏者者，1010可可被被救救活活；超超过过6min6min复复苏苏者者，存存活活率率只只有有4 4；10min10min以以后后开开始始复复苏苏者者，存存活活的的可可能性更小。能性更小。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第24页/共85页四个评价原理是人们经过长期研究和实践总结出来的

34、。四个评价原理是人们经过长期研究和实践总结出来的。掌握评价的基本原理可以建立掌握评价的基本原理可以建立正确的思维程序正确的思维程序，对于，对于评价人员开拓思路、合理选择和多活运用评价方法都是评价人员开拓思路、合理选择和多活运用评价方法都是十分必要的。十分必要的。由于世界上没有一成不变的事物，评价对象的发展也由于世界上没有一成不变的事物，评价对象的发展也不是过去状态的简单延续，评价的事件也不会是自己的不是过去状态的简单延续，评价的事件也不会是自己的类似事件的机械再现，类似事件的机械再现，相似不等于相同相似不等于相同。因此，在评价。因此，在评价过程中，还应对客观情况进行具体细致的分析，以提高过程中

35、，还应对客观情况进行具体细致的分析，以提高评价结果的准确程度。评价结果的准确程度。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第25页/共85页2.2 2.2 安全评价模型安全评价模型 评评价价模模型型不不是是直直接接研研究究现现实实世世界界的的某某一一现现象象或或过过程程的的本本身身，而而是是设设计计出出一一个个与与该该现现象象或或过过程程相相类类似似的的模模型型，通通过过模模型型间间接接地地研究该现象和过程。研究该现象和过程。2.2.1 2.2.1 安全评价模型简介安全评价模型简介1 1）形象模型）形象模型形形象象模模型型是是系系统统实实体体的的放放大大或或缩缩小小，如如建建造造舰舰船

36、船和和飞飞机机用用的模型、作战计划用的沙盘、土木工程用的建筑模型等的模型、作战计划用的沙盘、土木工程用的建筑模型等。2 2）模拟模型）模拟模型模拟模型模拟模型是在一组可控制的条件下，通过改变是在一组可控制的条件下，通过改变特定的参数特定的参数来观察模型的响应，预测系统在真实环境条件下的性能和运动来观察模型的响应，预测系统在真实环境条件下的性能和运动规律。如：在水池中对船模进行航行模拟试验；飞机模型在风规律。如：在水池中对船模进行航行模拟试验；飞机模型在风洞中模拟飞行过程；在实验室条件下利用计算机模拟自动系统洞中模拟飞行过程；在实验室条件下利用计算机模拟自动系统的工作过程等。的工作过程等。西安石

37、油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第26页/共85页3 3）数学模型）数学模型数数学学模模型型也也称称符符号号模模型型，它它是是用用数数学学表表达达式式来来描描述述实实际际系系统统的的结结构构及及其其变变量量间间的的相相互互关关系系的的。如如化化工工装装置置利利用用ICI蒙蒙德德法法进进行行单单元元评评价价时时，其其火火灾灾、爆爆炸炸、毒毒性性指指标由下式来描述：标由下式来描述：式式中中：D为为DOWICI全全体体指指标标；B为为物物质质系系数数；M为为特特殊殊物物质质危危险险性性；P为为一一般般工工艺艺危危险险性性；S为为特特殊殊工工艺艺危危险险性性；Q为为量危险性；量危险性；L为配

38、置危险性；为配置危险性；T为毒性危险性。为毒性危险性。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第27页/共85页评评价价模模型型不不是是直直接接研研究究现现实实世世界界的的某某一一现现象象或或过过程程的的本本身身，而而是是设设计计出出一一个个与与该该现现象象或或过过程程相相类类似似的的模模型型，通通过过模模型型间间接接地地研究该现象和过程。研究该现象和过程。设设计计评评价价模模型型最最本本质质的的一一条条就就是是抓抓住住“相相似似性性”。具具体体地地说说，就就是是在在两两个个对对象象之之间间可可以以找找到到某某种种相相似似性性，两两个个对对象之间就存在着象之间就存在着“原型原型模型模型

39、”关系。关系。对对于于庞庞大大、复复杂杂的的系系统统，如如社社会会系系统统或或军军事事技技术术系系统统，要要做做实实验验很很难难或或根根本本不不可可能能做做，而而评评价价模模型型可可以以取取而而代代之之。评评价价模模型型是是现现实实系系统统的的抽抽象象或或者者模模仿仿，是是由由那那些些与与分分析析的的问问题题有有关关的的部部分分或或者者因因素素构构成成的的，它它表表明明了了这这些些有有关关部部分分或或因因素素之之间间的的关关系系。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院2.2.2 2.2.2 安全评价模型的特点安全评价模型的特点第28页/共85页使用评价模型的优点在于：使用评价模型的优

40、点在于：（1 1）使现实系统被简化，易理解；）使现实系统被简化，易理解；（2 2）可操作性强，一些参数的改变比在实际中要容易；）可操作性强，一些参数的改变比在实际中要容易；（3 3）敏感度大，可显示出哪些因素对系统影响更大，而且）敏感度大，可显示出哪些因素对系统影响更大，而且可通过不断改进，寻求更符合现实特性的模型，以此指导建立现可通过不断改进，寻求更符合现实特性的模型，以此指导建立现实系统，并使之达到最佳状态；实系统，并使之达到最佳状态；（4 4）通过模拟试验满足系统要求，耗资少。）通过模拟试验满足系统要求，耗资少。评价模型是描述现实系统的，因此必须反映实际情况。由于评价模型是描述现实系统的

41、，因此必须反映实际情况。由于它是抽象的，因而又高于实际，且又便于研究实际系统的共性，它是抽象的，因而又高于实际，且又便于研究实际系统的共性，从而有助于解决被抽象的实际系统中的问题。同样，评价模型也从而有助于解决被抽象的实际系统中的问题。同样，评价模型也能指导其他有这些共性的实际问题的解决。能指导其他有这些共性的实际问题的解决。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第29页/共85页评评价价模模型型是是现现实实系系统统的的一一个个抽抽象象表表示示形形式式，如如果果搞搞得得太太复复杂杂甚甚至至和和实实际际情情况况一一样样，就就失失去去利利用用评评价价模模型型的的意意义义。一一般般总总是是

42、做做一一个个比比实实际际对对象象远远为为简简单单的的模模型型，同同时时又又希希望望在在实实际际中中使使用用它它来来预预测测及及解解释释一一些些现现象象时时有有足足够够的的精精确确度度。任任何何一一个个实实际际现现象象总总要要涉涉及及大大量量的的因因素素(或或变变量量)，但但确确定定导导致致其其现现象象产产生生的的本本质质因因素素时时，往往往往只只要要抓抓住住其其主主要要因因素素即即可可。用用字字母母、数数字字及及其其他他符符号号来来体体现现变变量量以以及及它它们们之之间间的的关关系系，是是最最一一般般、最最抽抽象象的的模模型型，它它使使人人们们一一点点也也想想像像不不出出原原来来所所代代表表的

43、的现现实实是是什什么么。符符号号模模型型通通常常采采用用数数学学表表达达的的形形式式。由由于于数数学学模模型型中中的的参参数数和和变变量量最最容容易易改改变变，因因此此最最容容易易操操作作。数数学学模模型型在在系系统统工工程和运筹学等方面是十分重要的。程和运筹学等方面是十分重要的。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第30页/共85页1.1.火灾模型和火灾损失火灾模型和火灾损失1 1）火灾模型）火灾模型火火灾灾对对周周围围环环境境的的影影响响主主要要在在于于其其辐辐射射热热。若若辐辐射射热热足足够够大大，会会引引起起包包括括生生物物体体在在内内的的其其他他物物体体燃燃烧烧。但但火火

44、灾灾辐辐射射热热的的影影响响范范围围一一般般均均在在距距火火焰焰200m左左右右的的近近火火源源区区域域，对对较较远远区区域域影影响响不不大大。辐辐射射热热损损害害可可由由单单位位表表面面积积在在受受辐辐射射时时间间内内所所接接受受的的能能量量或或单单位位面面积积上上得得到到的的辐辐射射功功率率来来计计算算确确定定。易易燃燃、易易爆爆的的气气体体或或液液体体泄泄漏漏后后遇遇到到引引火火源源就就会会着着火火燃燃烧烧，它它们们的的燃燃烧烧方方式式有有池火、喷射火、火球和爆燃、固体火灾池火、喷射火、火球和爆燃、固体火灾以及突发火五种。以及突发火五种。2.2.3 2.2.3 常用的几种安全评价模型常用

45、的几种安全评价模型西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第31页/共85页（1 1）池池火火。可可燃燃液液体体(如如汽汽油油、柴柴油油等等)泄泄漏漏后后流流到到地地面面形形成成液液池池，或或流流到到水水中中并并覆覆盖盖水水面面，遇遇到到火火源源燃燃烧烧便便形形成成池池火。池火可用以下几个参数来描述。火。池火可用以下几个参数来描述。燃烧速度燃烧速度。当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度为温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度为（2-1）式中：式中：dmdt单位表面积燃烧速度，单位表面积燃烧速度，kg(m2s)；Hc-

46、液液体体燃燃烧烧热热，Jkg；Cp-液液体体的的比比定定压压热热容容，J(kgK)；Tb液体的沸点，液体的沸点，K；T0环境温度，环境温度，K；H液体的气化热，液体的气化热，Jkg。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第32页/共85页 当液体的沸点低于环境温度时，如加压液化气或冷冻液化当液体的沸点低于环境温度时，如加压液化气或冷冻液化气，其单位面积的燃烧速度为气，其单位面积的燃烧速度为(2-2)表表2-1一些可燃液体的燃烧速度一些可燃液体的燃烧速度 西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第33页/共85页火焰高度火焰高度。设液池为一半径为设液池为一半径为r的圆池子，其火

47、焰高度的圆池子，其火焰高度可按下式计算：可按下式计算：(2-3)式中：式中：h火焰高度，火焰高度，m；r液池半径，液池半径，m；0周围空气密度，周围空气密度，kgm3；g重力加速度，重力加速度，9.8ms2；dmdt单位表面积燃烧速度，单位表面积燃烧速度，kg(m2s)。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第34页/共85页热辐射通量热辐射通量。液池燃烧时放出的总热辐射通量为液池燃烧时放出的总热辐射通量为(2-4)式中：式中：Q总热辐射通量，总热辐射通量，W；效率因子，可取效率因子，可取0.130.35。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第35页/共85页目目标标入入

48、射射热热辐辐射射强强度度。假假设设全全部部辐辐射射热热量量由由液液池池中中心心点点的的小小球球面面辐辐射射出出来来，则则在在距距离离池池中中心心某某一一距距离离(x)处处的的入入射射热辐射强度为热辐射强度为(2-5)式中：式中：I热辐射强度，热辐射强度，Wm2；tc热热传传导导系系数数，在在无无相相对对理理想想的的数数据据时时，可可取取值值为为1；x目标点到液池中心距离，目标点到液池中心距离，m。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第36页/共85页（2 2）喷喷射射火火。加加压压的的可可燃燃物物质质泄泄漏漏时时形形成成射射流流，如如果果在在泄泄漏漏裂裂口口处处被被点点燃燃，则则形

49、形成成喷喷射射火火。喷喷射射火火辐辐射射热热计计算算方方法法是是一一种种包包括括气气流流效效应应在在内内的的喷喷射射扩扩散散模模式式的的扩扩展展。把把整整个个喷喷射射火火看看成成是是由由沿沿喷喷射射中中心心线线上上的的全全部部点点热热源源组组成成的的，每每个个点点热源的热辐射通量相等。热源的热辐射通量相等。热辐射通量热辐射通量 点热源的热辐射通量按下式计算：点热源的热辐射通量按下式计算：(2-6)式中：式中：q点热源热辐射通量，点热源热辐射通量，W；效率因子，取效率因子，取0.35；V0泄漏速度，泄漏速度，kgs；Hc燃烧热，燃烧热，Jkg。西安石油大学电子工程学院西安石油大学电子工程学院第3

50、7页/共85页从从理理论论上上讲讲，喷喷射射火火的的火火焰焰长长度度等等于于从从泄泄漏漏口口到到可可燃燃混混合合气气燃燃烧烧下下限限(LFL)的的射射流流轴轴线线长长度度。对对表表面面火火焰焰热热通通量量，则则集集中中在在LFL1.5处处。对对危危险险评评价价分分析析而而言言，点点热热源源数数n一一般般取取5就就可以了。可以了。点热辐射强度点热辐射强度。射流轴线上某点热源。射流轴线上某点热源i到距离该点到距离该点x处一处一点的热辐射强度为点的热辐射强度为(2-7)式式中中：Ii点点热热源源i至至目目标标点点x处处的的热热辐辐射射强强度度，Wm2；f辐射系数，可取辐射系数，可取0.2；x点热源到