安全危险评估

華東理工大學安全工程諮詢中心陳繼章安全評價《危險化學品安全管理條例》2002.3

第17條：

生產、儲存、使用劇毒化學品的單位，應當對本單位的生產、儲存裝置每年進行一次安全評價；生產、儲存、使用其他危險化學品的單位，應當對本單位的生產、儲存裝置每兩年進行一次安全評價。《安全生產法》2002.6

第25條：

礦山建設專案和用於生產、儲存危險化學品的建設專案，應當分別按照國家有關規定進行安全條件論證和安全評價。

《危險化學品建設專案安全許可實施辦法》國家安監總局8號令2006.10.1

第七條：申請建設專案設立安全審查前，建設單位應當選擇有資質的安全評價機構對建設項目設立進行安全評價。第二十一條：建設項目安全設施竣工驗收前，建設單位應當按照本實施辦法第七條的規定選擇有相應資質的安全評價機構對建設項目及其安全設施試生產（使用）情況進行安全評價。

一、

安全評價概述1、基本概念1）定義

安全評價是以實現工程、系統安全為目的，應用安全系統工程的原理和方法，對工程、系統中存在的危險、有害因素進行辨識，判斷工程、系統發生事故和急性職業危害的可能性及其嚴重程度，提出安全對策建議，從而為工程、系統制定防範措施和管理決策提供科學依據。2）任務和目的任務：識別－評價－控制危險。目的：（1）提高工程、系統本質安全性，使事故頻率和損失降到最小；（2）尋求最優安全投資；（3）為實現安全管理、安全技術的標準化和科學化創造條件；（4）為政府部門安全監督提供依據。

英國ICI公司1970年開始引進DOW火災、爆炸指數評價法，經10年的事故統計，事故發生率從2.9%降至0.5%,花費從0.1%降至0.2‰。安全評價充分利用有限資金，大大降低事故發生率，為企業無形中創造了巨大效益。3）安全評價內容安全評價危險性識別危險度評價危險辨識計算風險率判別指標危險性控制1.危險有害因素2.危險性轉化1.事故發生率2.後果嚴重度安全標準1.消除危險措施2.減少損失措施4）安全評價分類

按應用階段分類：

安全預評價安全驗收評價安全現狀綜合評價

1）安全預評價階段：可研研究階段，初步設計之前進行。

內容：分析、預測危險有害因素及危害程度並提出安全措施。目的：危險因素識別和控制從源頭抓起，提高項目本質安全性。

作用：初步設計時安全設計的依據；政府部門初步設計（建設專案設立）審批的依據；安全驗收評價的依據。階段：項目竣工試生產3～6個月，生產基本穩定之後完成內容：①設計和安全預評價中提出的措施是否落實②設備、設施是否經有關部門檢測檢驗合格③管理組織機構、管理制度是否健全④有無新危險未得到控制目的：使各項安全措施都得到落實，符合法規、標准的要求，做到安全設施和主體工程“三同時”。作用：政府部門驗收審批及企業安全管理依據。（2）安全驗收評價（3）安全現狀綜合評價

階段：裝置運行一段時間後進行內容：找出現存的危險、有害因素，對存在隱患的後果模擬計算，提出整改措施目的：發現隱患及時整改，保證安、穩、長運行作用：企業安全管理及政府部門監管。2、安全預評價程式資料收集準備階段現場勘察危險辨識危險有害因素分析危險源辨識可能發生的事故及危害選擇評價方法定性定量評價安全對策措施編制評價報告送審稿評價結論及建議建築及總平面佈置安全工程職業衛生安全衛生管理專家評審修改、完善（備案稿）1）準備階段：

收集各種資料，如：

企業概況、建設專案概況、

工藝流程說明、主要設備簡介、

建築及總平面佈置、控制、供電、

給排水、消防、環保、安全衛生等；

工藝流程圖、區域位置圖、總平面佈置圖；

職業衛生檢測資料；

事故案例；

規範標準。

現場勘察2）危險辨識（危險、有害因素分析）：

危險性辨識為選擇評價方法、制定安全措施有重要作用。

（1）找出危險源可能導致事故的根源或狀態。如物質、工藝、設備（壓力容器、轉動設備、電氣設備等）、設施、人的行為、周邊環境（重要設施、江、河、海）、自然條件、危險品的包裝、儲存、運輸場所等；

危險因素:

指能對人造成傷亡或對物造成突發性損害的因素。

有害因素：指能影響人的身體健康，導致疾病，或對物造成慢性損害的因素。（2）危險、有害因素分析：參考《生產過程危險和有害因素的分類與代碼》（ＧB/Ｔ13861-1992）（1）物理性危險、有害因素①設備、設施缺陷如：強度不夠、剛度不夠、密封不良、應力集中、外露運轉件、控制器缺陷、制動器缺陷等。②防護缺陷如：無防護、防護裝置缺陷、支撐不當、防護距離不夠等。③電危害如：帶電部位裸露、漏電、雷電、靜電火花、電氣火花等。

④雜訊危害如：機械雜訊、流體動力性雜訊等。

⑤振動危害如:機械性振動、電磁性振動、流體動力性振動等

⑥輻射電離輻射：χ射線、γ射線、高能電子束等。非電離輻射：紫外線、鐳射、射頻輻射、超高壓電場等。⑦運動物危害

如：固體拋射物、液體飛濺物、墜落物、反彈物等。⑧明火⑨能造成灼傷的高溫物質

如：高溫氣體、液體、固體。⑩能造成凍傷的低溫物質

低溫的氣體、液體、固體。⑾粉塵與氣溶膠

不包括爆炸性、有毒性粉塵和氣溶膠。⑿作業環境不良如：基礎下沉、通道狹窄、採光照明不良、通風不良、氣溫高、氣溫低、氣壓高、氣壓低、空氣中有有毒氣體等。

⒀信號缺陷如：無信號設施、信號選用不當、信號不清、信號顯示不准等。⒁標誌缺陷如；無標誌、標誌不清晰、標誌不規範或選用不當、標誌位置缺陷等。⒂其他物理性危險和有害因素（2）化學性危險、有害因素①易燃易爆性物質氣體、液體、固體、粉塵與氣溶膠、遇濕易燃物質和自燃性物質。

②反應活性物質有氧化劑、有機過氧化物、強還原劑

③有毒物質氣體、液體、固體、粉塵與氣溶膠④腐蝕性物質氣體、液體、固體⑤其他化學性危險和有害因素（3）生物性危險、有害因素①致病微生物

細菌、病毒、其他致病性微生物等②傳染病媒介物

③致害動物④致害植物⑤其他生物危險和有害因素（4）心理、生理性危險、有害因素①負荷超限如：體力超限、聽力超限、視力超限等

②健康狀況異常

③從事禁忌作業④心理異常

情緒異常、冒險心理、過度緊張等⑤識別功能缺陷

感知延遲、識別錯誤、其他識別功能缺陷等（5）行為性危險、有害因素①指揮錯誤

指揮錯誤、違章指揮②操作錯誤

誤操作、違章作業③監護錯誤

④其他行為性危險和有害因素（6）其他危險、有害因素

①搬舉重物②作業空間③工具不合適④標識不清3)評價方法選擇常用評價方法：安全檢查表（SCL）預先危險性分析（PHA）危險和可操作性研究（HAZOP）故障類型及影響分析（FMEA）事故樹分析（FTA）事件樹分析（ETA）道七版：火災、爆炸危險指數評價法（DOW)蒙德法：火災、爆炸、毒性指標評價法MOND)作業條件危險性評價法（LEC）國家、行業標準（有毒作業分級、雜訊作業分級、粉塵作業分級、重大危險源辨識）等。評價方法選擇原則：危險因素種類、評價類型5)安全對策措施(1)建築及總平面佈置①根據地質結構、地震、颱風、洪水等自然條件，對建構築物採用相應的結構和基礎。②按《建築設計防火規範》（GBJ16-1987）（2001年版）、《石油化工企業設計防火規範》（GB50160-1992）(1999年版)有關條款要求，合理佈置設備、設施，並且防火間距符合要求。4)定性、定量評價

按評價程式進行評價。（2）安全工程（工藝、設備、電氣、控制等）

為防止聚合反應失控，設置加終止劑系統；以甲苯代替苯作溶劑；二氯乙烷生產中的尾氣，含C2H4、N2、O2、二氯乙烷等，為防止爆炸加N2；關鍵參數聯鎖、上下限報警、緊急停車系統。壓力容器上安裝安全閥或爆破膜，或增加設備強度（如壓力管道穿過河流、鐵路、高速公路等）、備用設備；電氣：重要部位要雙電源、防爆電氣等；（3）職業衛生根據存在的職業有害因素，如腐蝕、毒害性物質、粉塵、雜訊等設置通風、降噪、沖洗設施等，配備個體防護器具。（4）安全衛生管理建立各種規章制度、完善機構和人員配置、安全教育、培訓、特種設備檢驗檢測、特種作業培訓取證，制定應急救援預案等。6)安全評價結論

結論編寫的原則：（1）客觀公正、實事求是（2）觀點明確不能含糊不清，更不能自相矛盾。（3）清晰準確要層次清楚，語言簡練，符合客觀實3、安全預評價報告的編寫前言1.概述：編寫依據、預評價的目的、建設單位簡介、建設專案概況2.生產工藝、設備及主要危險有害因素分析：工藝流程簡介、主要設備簡介、主要危險有害因素分析、事故案例等3.評價方法選擇：評價方法簡介、評價方法選擇4.火災、爆炸危險度評價：方法簡介、火災爆炸危險度評價、評價結果及分析5.職業衛生評價：有毒、雜訊、粉塵、高溫等作業評價、評價小結6.安全對策措施：可研報告已考慮的、預評價補充的7.結論與建議二、評價方法簡介1、評價方法的分類：

1）定性評價方法：如SCL、PHA、HAZOP、

FMEA、FTA、ETA等，見第七章

2）定量評價方法

（1）概率法以事故發生概率為基礎，進而求出風險率（危險度）。事故概率（P）的計算

生產裝置或工藝過程是由很多元件組成，裝置事故是由元件故障引起，故首先知道元件故障概率。①.元件的故障概率及其求法

a.平均故障率（λ）：元件在單位時間內發生故障的平均值。求法：用實驗方法測定元件平均故障間隔期τ實驗測定值進行修正（見P243）b.元件的可靠度可靠度（R）：元件在規定時間內和規定條件下，完成規定功能的概率。元件在故障穩定期可靠度的計算：t－－元件執行時間c.元件的故障概率故障概率：元件在規定時間和條件下沒有完成規定功能的概率。②.系統故障概率計算a.串聯元件組成系統可靠度與事故概率ORA1A2BA1A2BANDb.並聯元件組成系統可靠度與事故概率提高系統可靠性方法：

某系統有三個元件組成，其故障都為0.0021

（次/h），試計算投入運行100h後的可靠度。串聯：並聯：冗餘系統：把若干個元素附加於構成基本系統的元素之上。如用幾個檢測儀錶同時測某一點溫度，或既設檢測，又有報警。備用系統：冗余元素平時處於備用狀態，當原元素故障時才投用。（2）相對法

美國道七版英國蒙德法日本化工企業六階段評價法作業條件危險性評價法（LEC法）我國各行業制定的評價標準、行業標準等。如：有毒作業分級、雜訊作業分級、粉塵作業分級、重大危險源分級。2、評價方法簡介1）預先危險性分析（PHA）（1）定義、目的（2）分析步驟①.熟悉系統②.識別危險找出系統記憶體在的潛在危險因素潛在危險因素－－由潛在原因造成人和物損傷的事件。如：盛危險化學品容器、高壓容器、高壓電、高空作業、高速運轉部件等。

分析時為防遺漏，一般將系統劃分成若干個子系統（單元）。（4）優點：方法簡單，容易掌握，使用範圍

廣，安全措施針對性強、全面。

③.分析觸發事件

潛在危險因素出現的條件事件。④.找出形成事故的原因事件⑤.確定事故情況⑥.劃分危險等級⑦.制定安全措施

例題：某倉庫儲存裝有H2和Cl2的鋼瓶，試對該倉庫進行預先危險性分析。（3）分析方法以表格形式2）事故樹分析（FTA）（1）概述

①定義②作圖方法③事故樹內容T頂上事件+Ｘ1A●Ｘ2Ｘ3邏輯門中間原因事件基本原因事件（2）分析步驟

①確定和熟悉系統②確定頂上事件

預想事故或已發生過事故定義要明確

③詳細分析事故原因

人、機、物、環境定義明確

④確定分析深度⑤編事故樹

演繹分析直接原因兩個邏輯門不能直接相連

⑥定性分析⑦定量分析 （3）編樹的符號及意義事件符號邏輯門符號轉移符號（4）編樹舉例以“廚房內液化氣洩漏爆燃”為頂上事件編事故樹。廚房內液化氣洩漏爆燃點火源液化氣泄漏並積聚液化氣洩漏液化氣達到爆炸濃度吸煙電氣火花靜電火花摩擦撞擊火花做飯點火通風不良灶具故障鋼瓶破裂誤操作橡皮管未連接好閥門故障橡皮管老化（5）定性分析

1）最小割集及其求法｛X1｝、｛X1，X2

｝、｛X1

，X1

，X3

｝布林代數化簡法

2）最小徑集及其求法

3）結構重度分析精確計算各基本事件結構重度係數Iφ(i)

，由大到小排列。利用最小割（徑）近似判斷Iφ(i)，由大到小排列。

①

單事件最小割（徑）集中基本事件結構重要度最大

K1=｛X1｝K2=｛X2，X3

｝K3=｛X4,X5,X6｝

Iφ(1)>Iφ(i)

②

僅出現在同一最小割（徑）集中的所有基本事件結構重要度相等，上例中Iφ(2)＝Iφ(3)

③

僅出現在基本事件個數相等的若干個最小割（徑）集中的各基本事件結構重要度依出現次數而定。出現次數多，結構重要度大；次數少，結構重要度小；次數相等，結構重要度相等。

P1=｛X1，

X2

｝，P2=｛X1

，X3

｝，P3=｛X2

，X4

Iφ(1)＝Iφ(2)＞Iφ(3)

＝Iφ(4)

｛｝④兩個基本事件出現在基本事件個數不等的若干個最小割（徑）集中，其結構重要度依下列情況而定：a.若在各最小割（徑）集中出現的次數相等，則在少事件最小割（徑）集中出現的基本事件結構重要度大．b.若在少事件最小割（徑）集中出現次數少，在多事件最小割（徑）集中出現次數多，以及其他更為複雜情況，用下列近似判別式計算：

ni－－基本事件xi所在最小割（徑）集中基本事件的個數

結構重要度分析，最小割集、最小徑集都可用，一般哪個數量小用哪個判斷，判斷時必須四條原則依次進行。4)最小割集和最小徑集在事故樹分析中的重要作用3）美國道化學公司火災爆炸危險

指數評價法道七版評價程式選取工藝單元確定物質係數計算一般工藝危險係數F1計算特殊工藝危險係數F2確定工藝危險係數F3＝F1×F2確定火災、爆炸指數F&EI計算安全措施補償系數C=C1×C2×C3確定暴露面積確定暴露區域內財產的更換價值確定基本MPPD確定實際MPPD確定MPDO確定BI確定危害係數

(1)確定評價單元

單元一般指在一定條件下可相對獨立的

部分。

一個系由若干個單元組成，一般選擇有代

表性且危險性大的進行評價。

單元危險物料量至少454Ｋg或0.454m3。

（2）確定物質係數（MF）

可燃性Nf

0，1，2，3，4化學活性（不穩定性）Nr

0，1，2，3，4查表1MF（3）計算一般工藝危險係數（F1）

六個因素：放熱反應、吸熱反應、物料處理和輸送、封閉單元或室內單元、通道、排放和泄漏。

F1

＝1.00+各項取值之和混合物最好實驗測定，確定Nf、Nr無法測定時，可取危險性最大的一個物質MF（含量>5%）溫度修正：閃點＞60℃，且操作溫度高於閃點的。(4)計算特殊工藝危險係數（F2）包括十二項因素：毒性物質、負壓操作、爆炸極限範圍內或其附近的操作、粉塵爆炸、釋放壓力、低溫、易燃和不穩定物質的數量、腐蝕、洩漏、明火設備、熱油交換系統、轉動設備。

F1＝1.00+各項取值之和