第二節(jié) 重大危險源評價與監(jiān)控 $lesson$

　　一、 重大危險源評價

　　風(fēng)險評價是重大危險源控制的重要內(nèi)容。目前，可應(yīng)用的風(fēng)險評價方法有數(shù)十種，如事故樹分析、危險指數(shù)法等。

　　本節(jié)主要對介紹易燃、易爆、有毒重大危險源的評價方法，其評價方法是國家“八五”科技攻關(guān)專題《易燃、易爆、有毒重大危險源辨識評價技術(shù)研究》中提出的。它在大量重大火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏中毒事故資料的統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上，從物質(zhì)危險性、工藝危險性人手，分析重大事故發(fā)生的可能性大小以及事故的影響范圍、傷亡人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失，綜合評價重大危險源的危險性，并提出應(yīng)采取的預(yù)防、控制措施。

　　(一)評價單元的劃分

　　重大危險源評價以危險單元作為評價對象。

　　一般把裝置的一個獨(dú)立部分稱為單元，并以此來劃分單元。在一個共同廠房內(nèi)的裝置可以劃分為一個單元;在一個共同堤壩內(nèi)的全部儲罐也可劃分為一個單元。

　　(二)評價模型的層次結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)安全工程學(xué)的一般原理，危險性定義為事故頻率與事故后果嚴(yán)重程度的乘積，即危險性評價一方面取決于事故的易發(fā)性，另一方面取決于事故一旦發(fā)生后后果的嚴(yán)重性。

　　(三)數(shù)學(xué)模型

　　(四)危險物質(zhì)事故易發(fā)性B111的評價

　　具有燃燒爆炸性質(zhì)的危險物質(zhì)可分為7大類：

　　(1)爆炸性物質(zhì)。

　　(2)氣體燃燒性物質(zhì)。

　　(3)液體燃燒性物質(zhì)。

　　(4)固體燃燒性物質(zhì)。

　　(5)自燃物質(zhì)。

　　(6)遇水易燃物質(zhì)。

　　(7)氧化性物質(zhì)。

　　每類物質(zhì)根據(jù)其總體危險感度給出權(quán)重分;每種物質(zhì)根據(jù)其與反應(yīng)感度有關(guān)的理化參數(shù)值給出狀態(tài)分;每一大類物質(zhì)下面分若干小類，共計19個子類。對每一大類或子類，分別給出狀態(tài)分的評價標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)重分與狀態(tài)分的乘積即為該類物質(zhì)危險感度的評價值，亦即危險物質(zhì)事故易發(fā)性的評分值。

　　考慮到毒物擴(kuò)散的危險性，危險物質(zhì)分類中將毒性物質(zhì)定義為第8種危險物質(zhì)。一種危險物質(zhì)可以同時屬于易燃易爆7大類中的一類，又屬于第8類。對于毒性物質(zhì)，其危險物質(zhì)事故易發(fā)性主要取決于下列4個參數(shù)：①毒性等級;②物質(zhì)的狀態(tài);③氣味;④重度。毒性大小不僅影響事故后果，而且影響事故易發(fā)性。毒性大的物質(zhì)，即使微量擴(kuò)散也能釀成事故，而毒性小的物質(zhì)不具有這種特點(diǎn)。毒性對事故嚴(yán)重度的影響在毒物傷害模型中予以考慮。對不同的物質(zhì)狀態(tài)，毒物泄漏和擴(kuò)散的難易程度有很大不同，顯然氣相毒物比液相毒物更容易釀成事故;重度大的毒物泄漏后不易向上擴(kuò)散，因而容易造成中毒事故。物質(zhì)危險性的最大分值定為100分。

　　(五)工藝過程事故易發(fā)性B11.的評價及工藝――物質(zhì)危險性相關(guān)系數(shù)的確定

　　“工藝過程事故易發(fā)性”的影響因素確定為21項(xiàng)，分別是：放熱反應(yīng);吸熱反應(yīng);物料處理;物料儲存;操作方式;粉塵生成;低溫條件;高溫條件;高壓條件;特殊的操作條件;腐蝕;泄漏;設(shè)備因素;密閉單元;工藝布置;明火;摩擦與沖擊;高溫體;電器火花;靜電;毒物出料及輸送。最后一種工藝因素僅與含毒性物質(zhì)有相關(guān)關(guān)系。

　　同一種工藝條件對于不同類別的危險物質(zhì)所體現(xiàn)的危險程度是不相同的，因此必須確定相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)Wij可以分為5級：

　　A級：關(guān)系密切，Wij =0.9;

　　B級：關(guān)系大，Wij.=O.7;

　　C級：關(guān)系一般，Wij =O.5;

　　D級：關(guān)系小，Wij =0.2;

　　E級：沒有關(guān)系，Wij =O

　　(六)事故嚴(yán)重度評價

　　事故嚴(yán)重度用事故后果的經(jīng)濟(jì)損失(萬元)表示。事故后果系指事故中人員傷亡以及房屋、設(shè)備、物資等的財產(chǎn)損失，不考慮停工損失。人員傷亡分為人員死亡數(shù)、重傷數(shù)、輕傷數(shù)。財產(chǎn)損失嚴(yán)格講應(yīng)分若干個破壞等級，在不同等級破壞區(qū)破壞程度是不相同的，總損失為全部破壞區(qū)損失的總和。在危險性評估中，為了簡化方法，用一個統(tǒng)一的財產(chǎn)損失區(qū)來描述，假定財產(chǎn)損失區(qū)內(nèi)財產(chǎn)全部破壞，在損失區(qū)外全不受損，即認(rèn)為財產(chǎn)損失區(qū)內(nèi)未受損失部分的財產(chǎn)同損失區(qū)外受損失的財產(chǎn)相互抵消。死亡、重傷、輕傷、財產(chǎn)損失各自都用一當(dāng)量圓半徑描述。對于單純毒物泄漏事故僅考慮人員傷亡，暫不考慮動植物死亡和生態(tài)破壞所受到的損失。

　　建立了6種傷害模型，它們分別是：凝聚相含能材料爆炸;蒸汽云爆炸;沸騰液體擴(kuò)展為蒸氣云爆炸;池火災(zāi);固體和粉塵火災(zāi);室內(nèi)火災(zāi)。不同類別物質(zhì)往往具有不同的事故形態(tài)，但即使是同一類物質(zhì)，甚至同一種物質(zhì)，在不同的環(huán)境條件下也可能表現(xiàn)出不同的事故形態(tài)。

　　為了對各種不同類別的危險物質(zhì)可能出現(xiàn)的事故嚴(yán)重度進(jìn)行評價，根據(jù)下面兩個原則建立了物質(zhì)子類別同事故形態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系，每種事故形態(tài)用一種傷害模型來描述。這兩個原則是：

　　(1)最大危險原則。如果一種危險物具有多種事故形態(tài)，且它們的事故后果相差大，則按后果最嚴(yán)重的事故形態(tài)考慮。

　　(2)概率求和原則。如果一種危險物具有多種事故形態(tài)，且它們的事故后果相差不大，則按統(tǒng)計平均原理估計事故后果。

　　根據(jù)泄漏物狀態(tài)(液化氣、液化液、冷凍液化氣、冷凍液化液、液體)和儲罐壓力、泄漏的方式(爆炸型的瞬時泄漏或持續(xù)10min以上的連續(xù)泄漏)建立了毒物擴(kuò)散傷害模型，這些模型分別是：源抬升模型，氣體泄放速度模型，液體泄放速度模型，高斯煙羽模型，煙團(tuán)模型，煙團(tuán)積分模型，閃蒸模型，絕熱擴(kuò)散模型和重氣擴(kuò)散模型。毒物泄漏傷害嚴(yán)重程度與毒物泄漏量以及環(huán)境大氣參數(shù)(溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力、大氣穩(wěn)定度等)都有密切關(guān)系。若在測算中遇到事先評價所無法定量預(yù)見的條件時，則按較嚴(yán)重的條件進(jìn)行評估。當(dāng)一種物質(zhì)既具有燃爆特性又具有毒性時，則人員傷亡按兩者中較重的情況進(jìn)行測算，財產(chǎn)損失按燃燒燃爆傷害模型進(jìn)行測算。毒物泄漏傷害區(qū)也分死亡區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)。輕度中毒而無需住院治療即可在短時間內(nèi)康復(fù)的一般吸人反應(yīng)不算輕傷。各種等級的毒物泄漏傷害區(qū)呈紡錘形，為了測算方便，同樣將它們簡化成等面積的當(dāng)量圓，但當(dāng)量圓的圓心不在單元中心處，而在各傷害區(qū)的圓心上。

　　在本評價方法中使用下面的折算公式：

　　S=C+20(N1+O.5×N2+105/6000N3)

　　式中 S――事故嚴(yán)重度，萬元;

　　C――事故中財產(chǎn)損失的評估值，萬元;

　　N1、N2、N3.――事故中人員死亡、重傷、輕傷人數(shù)的評估值。

　　(七)危險性抵消因子

　　盡管單元的固有危險性是由物質(zhì)的危險性和工藝的危險性所決定的，但是工藝、設(shè)備、容器、建筑結(jié)構(gòu)上的各種用于防范和減輕事故后果的各種設(shè)施，危險崗位上操作人員的良好素質(zhì)，嚴(yán)格的安全管理制度等，能夠大大抵消單元內(nèi)的現(xiàn)實(shí)危險性。

　　在本評價方法中，工藝、設(shè)備、容器和建筑結(jié)構(gòu)抵消因子由23個指標(biāo)組成評價指標(biāo)集;安全管理狀況由11類72個指標(biāo)組成評價指標(biāo)集;危險崗位操作人員素質(zhì)由4項(xiàng)指標(biāo)組成評價指標(biāo)集。

　　大量事故統(tǒng)計表明，工藝設(shè)備故障、人的誤操作和生產(chǎn)安全管理上的缺陷是引發(fā)事故發(fā)生的3大原因，因而對工藝設(shè)備危險進(jìn)行有效監(jiān)控，提高操作人員基本素質(zhì)，提高安全管理的有效性，能大大抑制事故的發(fā)生。但是大量的事故統(tǒng)計資料表明，上述3種因素在許多情況下并不相互獨(dú)立，而是耦合在一起發(fā)生作用的，如果只控制其中一種或兩種，是不可能完全杜絕事故發(fā)生的;甚至當(dāng)上述3種因素都得到充分控制以后，只要有固有危險性存在，現(xiàn)實(shí)危險性不可能抵消至零，這是因?yàn)檫€有很少一部分事故是由上述3種原因以外的原因(自然災(zāi)害或其他單元事故牽連)引發(fā)的。因此，一種因素在控制事故發(fā)生中的作用是與另外兩種因素的受控程度密切相關(guān)的。每種因素都是在其他兩種因素控制得越好時，發(fā)揮出來的控制效率越大。根據(jù)對火災(zāi)爆炸事故的統(tǒng)計資料，用條件概率方法和模糊數(shù)學(xué)隸屬度算法，給出了各種控制因素的最大事故抵消率關(guān)聯(lián)算法以及綜合抵消因子的算法。

　　(八)危險性分級與危險控制程度分級

　　用A*==lg(B1*)作為危險源分級標(biāo)準(zhǔn)，式中B1*是以10萬元為縮尺單位的單元固有危險性的評分值。定義：

　　一級重大危險源 A*≥3.5;

　　二級重大危險源 2.5≤A*<3.5;

　　三級重大危險源 1.5≤A*<2.5;

　　四級重大危險源 A*<1.5.

　　單元綜合抵消因子的值愈小，說明單元現(xiàn)實(shí)危險性與單元固有危險性比值愈小，即單元內(nèi)危險性的受控程度愈高。因此，可以用單元綜合抵消因子值的大小說明該單元安全管理與控制的績效。一般說來，單元的危險性級別愈高，要求的受控級別也應(yīng)愈高。建議用下列標(biāo)準(zhǔn)作為單元危險性控制程度的分級依據(jù)：

　　A級 B2≤O.001;

　　B級 O.001.

　　C級 0.01

　　D級 B2>O.1.

　　各級重大危險源應(yīng)達(dá)到的受控標(biāo)準(zhǔn)是：一級危險源在A級以上;二級危險源在B級以上;三級和四級危險源在C級以上。

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