第八講重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與監(jiān)控重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與監(jiān)控
第四章 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與監(jiān)控
第二節(jié) 重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與監(jiān)控
大綱要求:
檢驗(yàn)應(yīng)考人員對(duì)重大危險(xiǎn)源基礎(chǔ)知識(shí)及辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn)的掌握程度;對(duì)重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與監(jiān)控措施的掌握程度。
本章大綱變化情況:
與2004年大綱要求相同
考試內(nèi)容:
第二節(jié) 重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與監(jiān)控
1.熟悉重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)方法;
2.掌握重大危險(xiǎn)源的監(jiān)控措施。
本講大綱變化情況:
1、與2004年大綱要求相同
本講要點(diǎn):
1、重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)
2、重大危險(xiǎn)源監(jiān)控
內(nèi)容講解:
一、重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)
第二節(jié) 重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)與監(jiān)控
一、重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是重大危險(xiǎn)源控制的重要內(nèi)容。目前,可應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有數(shù)十種,如事故樹分析、危險(xiǎn)指數(shù)法等。
本節(jié)主要對(duì)介紹易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)方法,其評(píng)價(jià)方法是國(guó)家“八五”科技攻關(guān)專題《易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)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(jì)分析基礎(chǔ)上,從物質(zhì)危險(xiǎn)性、工藝危險(xiǎn)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(píng)價(jià)重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)性,并提出應(yīng)采取的預(yù)防、控制措施。
(一)評(píng)價(jià)單元的劃分
重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)以危險(xiǎn)單元作為評(píng)價(jià)對(duì)象。
一般把裝置的一個(gè)獨(dú)立部分稱為單元,并以此來劃分單元。在一個(gè)共同廠房?jī)?nèi)的裝置可以劃分為一個(gè)單元;在一個(gè)共同堤壩內(nèi)的全部?jī)?chǔ)罐也可劃分為一個(gè)單元。
(二)評(píng)價(jià)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(xiǎn)性定義為事故頻率與事故后果嚴(yán)重程度的乘積,即危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)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
現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型如下:
B23——安全管理抵消因子。
(四)危險(xiǎn)物質(zhì)事故易發(fā)性B111的評(píng)價(jià)
具有燃燒爆炸性質(zhì)的危險(xiǎn)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(xiǎn)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(jì)19個(gè)子類。對(duì)每一大類或子類,分別給出狀態(tài)分的評(píng)價(jià)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(xiǎn)感度的評(píng)價(jià)值,亦即危險(xiǎn)物質(zhì)事故易發(fā)性的評(píng)分值。
考慮到毒物擴(kuò)散的危險(xiǎn)性,危險(xiǎn)物質(zhì)分類中將毒性物質(zhì)定義為第8種危險(xiǎn)物質(zhì)。一種危險(xiǎn)物質(zhì)可以同時(shí)屬于易燃易爆7大類中的一類,又屬于第8類。對(duì)于毒性物質(zhì),其危險(xiǎn)物質(zhì)事故易發(fā)性主要取決于下列4個(gè)參數(shù):①毒性等級(jí);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(duì)事故嚴(yán)重度的影響在毒物傷害模型中予以考慮。對(duì)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(xiǎn)性的最大分值定為100分。
(五)工藝過程事故易發(fā)性B11。的評(píng)價(jià)及工藝——物質(zhì)危險(xiǎn)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(chǔ)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(duì)于不同類別的危險(xiǎn)物質(zhì)所體現(xiàn)的危險(xiǎn)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(jí):
A級(jí):關(guān)系密切,Wij =0.9;
B級(jí):關(guān)系大,Wij.=O.7;
C級(jí):關(guān)系一般,Wij =O.5;
D級(jí):關(guān)系小,Wij =0.2;
E級(jí):沒有關(guān)系,Wij =O。
(六)事故嚴(yán)重度評(píng)價(jià)
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(cái)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(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)格講應(yīng)分若干個(gè)破壞等級(jí),在不同等級(jí)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(xiǎn)性評(píng)估中,為了簡(jiǎn)化方法,用一個(gè)統(tǒng)一的財(cái)產(chǎn)損失區(qū)來描述,假定財(cái)產(chǎn)損失區(qū)內(nèi)財(cái)產(chǎn)全部破壞,在損失區(qū)外全不受損,即認(rèn)為財(cái)產(chǎn)損失區(qū)內(nèi)未受損失部分的財(cái)產(chǎn)同損失區(qū)外受損失的財(cái)產(chǎn)相互抵消。死亡、重傷、輕傷、財(cái)產(chǎn)損失各自都用一當(dāng)量圓半徑描述。對(duì)于單純毒物泄漏事故僅考慮人員傷亡,暫不考慮動(dòng)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(duì)各種不同類別的危險(xiǎn)物質(zhì)可能出現(xiàn)的事故嚴(yán)重度進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)下面兩個(gè)原則建立了物質(zhì)子類別同事故形態(tài)之間的對(duì)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(gè)原則是:
(1)最大危險(xiǎn)原則。如果一種危險(xiǎn)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(xiǎn)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(jì)平均原理估計(jì)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(chǔ)罐壓力、泄漏的方式(爆炸型的瞬時(shí)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(cè)算中遇到事先評(píng)價(jià)所無法定量預(yù)見的條件時(shí),則按較嚴(yán)重的條件進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)一種物質(zhì)既具有燃爆特性又具有毒性時(shí),則人員傷亡按兩者中較重的情況進(jìn)行測(cè)算,財(cái)產(chǎn)損失按燃燒燃爆傷害模型進(jìn)行測(cè)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(shí)間內(nèi)康復(fù)的一般吸人反應(yīng)不算輕傷。各種等級(jí)的毒物泄漏傷害區(qū)呈紡錘形,為了測(cè)算方便,同樣將它們簡(jiǎn)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(píng)價(jià)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(cái)產(chǎn)損失的評(píng)估值,萬元;
N1、N2、N3?!鹿手腥藛T死亡、重傷、輕傷人數(shù)的評(píng)估值。
(七)危險(xiǎn)性抵消因子
盡管單元的固有危險(xiǎn)性是由物質(zhì)的危險(xiǎn)性和工藝的危險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)性。
在本評(píng)價(jià)方法中,工藝、設(shè)備、容器和建筑結(jié)構(gòu)抵消因子由23個(gè)指標(biāo)組成評(píng)價(jià)指標(biāo)集;安全管理狀況由11類72個(gè)指標(biāo)組成評(píng)價(jià)指標(biāo)集;危險(xiǎn)崗位操作人員素質(zhì)由4項(xiàng)指標(biāo)組成評(píng)價(jià)指標(biāo)集。
大量事故統(tǒng)計(jì)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(duì)工藝設(shè)備危險(xiǎn)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(jì)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(xiǎn)性存在,現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)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(shí),發(fā)揮出來的控制效率越大。根據(jù)對(duì)火災(zāi)爆炸事故的統(tǒng)計(jì)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(xiǎn)性分級(jí)與危險(xiǎn)控制程度分級(jí)
用A*==lg(B1*)作為危險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),式中B1*是以10萬元為縮尺單位的單元固有危險(xiǎn)性的評(píng)分值。定義:
一級(jí)重大危險(xiǎn)源 A*≥3.5;
二級(jí)重大危險(xiǎn)源 2.5≤A*<3.5;
三級(jí)重大危險(xiǎn)源 1.5≤A*<2.5;
四級(jí)重大危險(xiǎn)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(xiǎn)性與單元固有危險(xiǎn)性比值愈小,即單元內(nèi)危險(xiǎn)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(jī)效。一般說來,單元的危險(xiǎn)性級(jí)別愈高,要求的受控級(jí)別也應(yīng)愈高。建議用下列標(biāo)準(zhǔn)作為單元危險(xiǎn)性控制程度的分級(jí)依據(jù):
A級(jí) B2≤O.001;
B級(jí) O.001.
C級(jí) 0.01
D級(jí) B2>O.1。
各級(jí)重大危險(xiǎn)源應(yīng)達(dá)到的受控標(biāo)準(zhǔn)是:一級(jí)危險(xiǎn)源在A級(jí)以上;二級(jí)危險(xiǎn)源在B級(jí)以上;三級(jí)和四級(jí)危險(xiǎn)源在C級(jí)以上。