壓力容器與管道安全評價2.2安全性評價的基本程序與方法

1、第二節(jié) 安全性評價的基本程序與方法,一、安全性評價的基本程序與步驟 二、安全性評價的基本方法 三、常用安全性評價方法簡介 四、石油、化工安全性評價方法總結(jié),一、安全性評價的基本程序與步驟（一）基本程序主要有以下幾個方面：1.熟悉系統(tǒng) 包括詳細(xì)的工藝流程、物料的危險有害特性、操作條件、設(shè)備結(jié)構(gòu)、平面、立面布置、環(huán)境狀況等以及有關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度、同類和相似裝置的事故案例 。,一般是將系統(tǒng)劃

2、分成子系統(tǒng)(或稱單元)，然后對子系統(tǒng)進(jìn)行評價。2.識別危險 就是對系統(tǒng)內(nèi)存在的各種危險因素，采用科學(xué)的方法和手段充分地辨識和查找。 這些危險因素包括固有的、潛在的， 也包括生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的新的危險以及在一定條件下會轉(zhuǎn)化成新的危險。,3.危險的量化 對找出來的各種危險因素，盡可能給予量化處理，以數(shù)量大小說明其危險程度。4.計算危險度或風(fēng)險率5.危險的排除6.確定危險或風(fēng)險是否可以接受 上

3、述安全評價基本程序如圖2-1所示,（二）安全性分析與評價的一般步驟 一般可分為五個步驟：,1.辨識與發(fā)現(xiàn)新的危險；2.進(jìn)一步找出危險性導(dǎo)致的事故概率及事故后果的嚴(yán)重程度；3.確定可接受的概率指標(biāo)，一般取已有數(shù)據(jù)為依據(jù)；4.將計算出的危險率與可接受的指標(biāo)比較，已確定系統(tǒng)的危險性水平；,5.對危險性較高的系統(tǒng)找出主要危險性并進(jìn)一步分析，尋求減少危險性的途徑，將其控制在可接受的指標(biāo)以內(nèi)。 注意：若只需進(jìn)行定性評價，則可以作到

4、第二步即可終止，如需進(jìn)行定量分析，則需要繼續(xù)進(jìn)行后面三個步驟的工作。,二、安全性評價的基本方法 1、進(jìn)行安全性評價方法的類型 (1)定性安全性評價 國內(nèi)制定的安全性評價方法大多屬于這一類。 (2)半定量安全性評價 對系統(tǒng)的各種危險有害因素按照一定的原則給予適當(dāng)?shù)闹笖?shù)(或點數(shù))，然后通,過數(shù)學(xué)方法綜合起來，得到一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)的指數(shù)(或點數(shù)) ，從而根據(jù)指數(shù)或所屬等級確定其安全程度。(3

5、) 定量安全性評價 定量安全性評價方法是以系統(tǒng)發(fā)生事故的概率為基礎(chǔ)，進(jìn)而求出風(fēng)險率，以風(fēng)險率的大小衡量系統(tǒng)的安全可靠程度，所以也稱概率評價法。,目前我國在化工、石油化工、機(jī)械等行業(yè)的安全性評價中大多采用定性和半定量的評價方法。注 意 在安全性評價中，為了充分地識別系統(tǒng)中存在的危險有害因素，為制定安全衛(wèi)生措施提供依據(jù)，有時一種評價方法不能滿足評價系統(tǒng)的需要，可同時采用幾種方法進(jìn)行危險性分析和安全性評價，以

6、便相互補(bǔ)充、相互驗證，取得較為可靠的評價結(jié)果。,2、安全性評價基本方法,國外常用且有效的評價方法主要有如下幾種：（1）經(jīng)驗系統(tǒng)化方法 1）安全檢查表法 2）預(yù)先危險性分析法(PHA） 3）道化學(xué)公司(Dow’s Chemical Co)和蒙德法(ICI Mond),特點：通過以往發(fā)生過的各種事故可以總結(jié)出系統(tǒng)化的經(jīng)驗，根據(jù)這些經(jīng)驗對評價對象進(jìn)行檢查，即可把危險性辨識出來。（2）系統(tǒng)解剖分析法 1）故障類型

7、和影響分析(FMFA)法 2）危險性操作研究(HAZOP) 3）杜邦公司開發(fā)的“如果……怎么辦”法,特點：適用于新開發(fā)設(shè)備時，對危險性還沒有足夠認(rèn)識、或沒有經(jīng)驗時，采用對系統(tǒng)解剖的方式，研究各個組成部分的作用及其在發(fā)生故障時對系統(tǒng)的影響。（3）邏輯推導(dǎo)法 1）事件樹(ETA)法 2）事故樹(FTA)法 3）原因—結(jié)果(CC)分析法,特點：能夠找到憑經(jīng)驗辨識不出的危險性及其組合。（4）人的失誤(HE)

8、分析法 從三個方面來解決： 1）硬件方面——設(shè)計確保安全、本質(zhì)安全、自動防止故障等安全設(shè)備，即使操作失誤也不會發(fā)生事故,2）從人機(jī)工程的原理來設(shè)計控制室和操作程序，盡量減少失誤行為 3）提高人的素質(zhì)，采取科學(xué)的安全管理方法，使人自動地防止失誤 總結(jié)：評價的中心是辨識出所有危險性，特別是主要危險性 各種評價方法的簡要內(nèi)容和適用范圍，列于表2-3,三、常用安全性評價方法簡介,1.國外常用安全

9、性評價方法簡介（1）安全檢查表(SCL，Safety Check List) 優(yōu)點：①避免傳統(tǒng)安全檢查時的一些弊端，能夠全面找出生產(chǎn)裝置的危險因素和薄弱環(huán)節(jié) ②簡明易懂，易于掌握，實施方便。③應(yīng)用范圍,④有利于各項安全法規(guī)和規(guī)章制度的執(zhí)行和落實。安全檢查表還可以對系統(tǒng)進(jìn)行安全性評價。 1)安全檢查表編制的步驟和依據(jù) ①編制的步驟 A.熟悉系統(tǒng)。 B.搜集有關(guān)安全的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、制度及同類系統(tǒng)的

10、事故資料，作為編制安全檢查表的依據(jù)。,C.按功能或結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)劃分成若干個子系統(tǒng)或單元，逐個分析潛在的危險因素。D.根據(jù)有關(guān)安全的法規(guī)、制度和過去事故的教訓(xùn)，以及分析人員掌握的理論知識和本單位的經(jīng)驗，確定安全檢查表的檢查內(nèi)容和要點，并按照一定的格式列成表。,②編制的依據(jù)主要從以下4個方面考慮：A.有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定B.國內(nèi)外事故案例C.本單位經(jīng)驗D.其它分析方法,2)安全檢查表的種類和內(nèi)容 ①設(shè)計審查用安全檢查表。

11、②廠級安全檢查表。③車間安全檢查表。④工段及崗位安全檢查表。⑤專業(yè)性安全檢查表,3)編制和使用安全檢查表應(yīng)注意的問題 ①檢查內(nèi)容盡可能系統(tǒng)而完整，應(yīng)突出重點，抓住要害②根據(jù)適用對象，檢查內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重 ③重點危險部位應(yīng)單獨編制檢查表④每項檢查內(nèi)容要定義明確、便于操作⑤要在實踐中不斷修改，使之日臻完善,⑥對查出的問題要及時反饋并落實整改措施。每一個環(huán)節(jié)實施人員都要簽字，做到責(zé)任明確。 4)安全檢查表

12、的格式書（見表2-4、表2-5） （2）預(yù)先危險性分析（PHA，Preliminary Hazard Analysia) 可按以下幾個步驟進(jìn)行預(yù)先危險性分析：,①熟悉系統(tǒng)②識別危險③分析觸發(fā)事件④找出形成事故的原因時間⑤確定事故情況和后果⑥劃分危險因素的危險等級，見表2-6⑦制定安全措施實例見表2-7 、表2-8,（3）危險和操作性研究(HAZOP，Hazard and Operability Studie

13、s)(1)工作原理 HAZOP的基本原理是全面考察分析對象，對每一細(xì)節(jié)提出問題,進(jìn)一步研究出現(xiàn)偏差的原因，會產(chǎn)生什么后果，以及采用何種措施加以解決等。,(2)分析步驟 ①建立研究小組 ②準(zhǔn)備資料③將系統(tǒng)劃分成若干個部分 ④分析偏差，將分析結(jié)果填入如表2-9所示的表格內(nèi) ⑤整理結(jié)果,應(yīng)用舉例 : 某反應(yīng)器系統(tǒng)如圖2-3所示。因是放熱反應(yīng)，在器外面安裝夾套冷卻水系統(tǒng)。當(dāng)冷卻能力下降時，反應(yīng)器溫度會增加，從而導(dǎo)致

14、反應(yīng)速度加快，壓力增加。若壓力超過反應(yīng)器的承受能力就會發(fā)生爆炸。為控制反應(yīng)溫度，在反應(yīng)器上安裝了溫度測量儀并與冷卻水進(jìn)口閥門聯(lián)接，根據(jù)溫度控制冷卻水流量，系統(tǒng)在反應(yīng)中的安全性主要取決于溫度的控制，而溫度又與冷與冷卻水流量有關(guān)，因此冷卻水流量的控制至關(guān)重要。下面用引導(dǎo)詞對冷卻水流量進(jìn)行HAZOP研究，，引導(dǎo)詞及含義見表2-10；結(jié)果見表2-9,研究表明，對這個反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)增加如下幾項安全措施：,(1) 安裝高溫報警系統(tǒng)，以便溫度超過規(guī)定

15、值時能提醒操作者。(2) 安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，自動關(guān)閉整個過程 (3)在冷卻水進(jìn)、出水管上分別安裝止逆閥，防止物料漏入夾套時污染水源。,(4)確保冷卻水水源，防止污染和供應(yīng)中斷(5)安裝冷卻水流量計和低流量報警器，當(dāng)冷卻水流量小于規(guī)定值時能及時報警 另外，在加強(qiáng)管理方面，如定期檢查設(shè)備，保持完好，無滲漏。對工人加強(qiáng)教育，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程等。,3、美國道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法(第七版)

16、 以工藝過程中物料的火災(zāi)、爆炸潛在危險性為基礎(chǔ)，結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災(zāi)、爆炸指數(shù)，進(jìn)而可求出經(jīng)濟(jì)損失的大小，以經(jīng)濟(jì)損失評價生產(chǎn)裝置的安全性。 評價中定量的依據(jù)是以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況。,國內(nèi)常用安全性評價方法簡介,(1) 石化企業(yè)安全性綜合評價實施辦法 該法是采取安全檢查表逐項賦值，以加權(quán)平均法得到企業(yè)的總分，從而確定其安全等級。評價原理是應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法

17、 評價步驟：1) 系統(tǒng)劃分（如圖2-25）,2) 評價方法按檢查表的檢查內(nèi)容和要求，采取現(xiàn)場檢查或查閱檔案、資料或抽考有關(guān)人員等方法進(jìn)行檢查。找出存在的不安全因素和隱患，并按規(guī)定扣分3) 企業(yè)安全性評價計算分值的方法a.系統(tǒng)和子系統(tǒng)評價值均以100分為滿分 按照檢查表對評價對象實施評價，采用按標(biāo)準(zhǔn)扣分的方法計算，扣完為止，不計負(fù)分。,系統(tǒng)或子系統(tǒng)采取權(quán)重系數(shù)賦值法，同一個系統(tǒng)所屬各分系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)之和等于1

18、b.系統(tǒng)(或分系統(tǒng))分值計算公式 nMi=ΣKij Mij j=1式中：Mi——系統(tǒng)評價分值； Kij——分系統(tǒng)權(quán)重系數(shù)；, Mij——分系統(tǒng)評價分值； n——分系統(tǒng)的項目數(shù)c.系統(tǒng)權(quán)重系數(shù) d.生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)評價分值的計算 按裝置的危險程度將其劃分為A、B、C、D四類，并確定各類裝置的權(quán)重系數(shù) 對各裝置生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行評價，評價的分

19、值分別為MＡj、MBj、MCj、MDj,計算出企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)的評價分值,e.缺項計算①分系統(tǒng)如有缺項，計算分值時用已有項目評價的分值與其權(quán)重系數(shù)之積的總和除以已有項目權(quán)重系數(shù)之和得出②子系統(tǒng)(安全檢查表)缺項計算分值時，以實得分與應(yīng)得分之比乘以100得評價分值4) 等級劃分根據(jù)最終評價結(jié)果分值將企業(yè)劃分為4個等級5) 評價程序具體評價程序見圖 2-26,(2) 權(quán)重系數(shù)法 權(quán)重系數(shù)是衡量分系統(tǒng)安全性對系統(tǒng)

20、整體安全性的影響程度。其大小取決于事故發(fā)生的可能性和事故后果的嚴(yán)重程度。權(quán)重系數(shù)的確定方法有多種，常用專家調(diào)查法和兩兩比較法兩種 。,1）專家調(diào)查法 專家調(diào)查法是請對企業(yè)比較熟悉且有豐富經(jīng)驗的專家，通過調(diào)查表的方式直接調(diào)查。 實踐證明，該法調(diào)查的人員越多，代表的面越寬，結(jié)果越趨于合理。該法操作簡便，適用范圍廣。2)兩兩比較法,兩兩比較法是將同一層次各分系統(tǒng)分別列于表的縱向和橫向，兩兩比較其重要性，同因素比較無意

21、義，記“×”號，重要的在格內(nèi)記“１”，次要的記“０”，依次類推。 各因素橫向數(shù)值之和(gi)與四個因素gi之和的比值，即為各因素權(quán)重系數(shù)。,該法主要用于評價化工企業(yè)的危險等級。步驟如下： 1) 將工廠按工藝過程或裝置劃分成若干個單元 2) 查出單元內(nèi)危險物質(zhì)的火災(zāi)爆炸指數(shù)F，毒性指數(shù)P，并求出物質(zhì)指數(shù)M：Ｍ＝Ｆ＋Ｐ,F值按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中物質(zhì)分類(甲、乙、丙、丁、戊)確

22、定(0～30)。P值按照物質(zhì)毒性(分為無毒、基本無毒、低毒、中毒、高毒、劇毒六級)確定(0~30)。3) 用物質(zhì)指數(shù)Mi、物質(zhì)的重量(t)Wi和狀態(tài)系數(shù)Ki，據(jù)此求出單元物量指數(shù)WF 4 )求出單元固有危險指數(shù)g,5) 求出安全與衛(wèi)生管理修正系數(shù)a5和工廠環(huán)境修正系數(shù)a6a5由工廠安全管理檢查表逐項檢查賦值，計算求得。a6根據(jù)廠界外延500m的區(qū)域特征分成5級，依據(jù)其等級確定系數(shù)。6) 計算工廠危險指數(shù)G 7) 確定工廠危

23、險等級,四、石油、化工安全性評價方法總結(jié),系統(tǒng)分析的方法很多，但安全評價的具體應(yīng)用只有三種情況1、在設(shè)計前和設(shè)計中的評價 此時設(shè)計的工廠還只是停留在紙面上，對技術(shù)路線、工藝流程、平面布置、過程設(shè)備、安全設(shè)施等都可進(jìn)行反復(fù)評價，使建成后的工廠達(dá)到最佳安全狀況。,2、在生產(chǎn)過程中進(jìn)行評價 此時工廠業(yè)已建成，更改困難，只能通過增加安全設(shè)備和提高管理措施以加強(qiáng)其安全性。評價時應(yīng)在可操作性研究方面多作工作，盡量辨識和減少動

24、態(tài)過程中的危險性。,3、在設(shè)備壽命即將終結(jié)，評價其是延續(xù)壽命，或進(jìn)行大規(guī)模改造 應(yīng)著重在廠區(qū)重新調(diào)整，對構(gòu)筑物、重要機(jī)械設(shè)備的壽命診斷上作工作。使改建的工廠和延續(xù)使用的構(gòu)筑物或重要設(shè)備能保證安全性。,無論進(jìn)行何種評價，下列程序是必不可少的：1、收集有關(guān)資料2、資料的研究 3、確定評價方法 4、確定危險等級及安全設(shè)施,注意： 1、方法的選擇是一個重要課題，應(yīng)該大力進(jìn)行研究，使用得當(dāng)將會有顯著的經(jīng)濟(jì)效果。 2