（安全技术及工程专业论文）基于CBR的危险化学品事故数据库的研究.pdf

江苏大学硕士研究生学位论文 ( 5 ) 在系统的需求分析的基础上，运用m i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 和a s p 技术，构建了基于b s 平台的危险化学品事故案例库系 统，实现了危险化学品事故数据库的上传、后台审核、发布、检索 以及统计等功能，同时对案例推理的部分功能也进行了设计。通过 运行，本系统具有一定的实用性，能满足一般用户对危险化学品事 故的检索、统计等功能。 关键词：案例推理，危险化学品，数据库，事故 i i 江苏大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t a st h ef o u n d a t i o no fn a t i o n a le c o n o m y , t h ec h e m i c a li n d u s t r yp l a y s a ni m p o r t a n tf u n c t i o ni ns t a b l ed e v e l o p m e n to fn a t i o n a le c o n o m ya n d s o c i e t y , a sar e s u l t ，t h ew o r ks a f e t yp r o b l e m so ft h ec h e m i c a li n d u s t r y b e c o m em o r ea n dm o r e i m p o r t a n t t h e c h e m i c a l i n d u s t r y w i t h c o n s i d e r a b l ea c c i d e n t sh a p p e n e d ，b e l o n g st oh i g h - d a n g e ri n d u s t r y t h e s i g n i f i c a n ts u b je c tw h i c hw ec o n f r o n ti sh o wt od r a wal e s s o nf r o m f o r m e ra c c i d e n t sa n dt h e na p p l i e di ne n t e r p r i s et oi m p r o v et h es a f e t y m a n a g e m e n t o fm o d e r nc h e m i c a li n d u s t r y c a s e - b a s e dr e a s o n i n gt e c h n o l o g yi sa p p l i e di nm a n yd o m a i n sa n d g e tt h es u c c e s s i to b t a i n sk n o w l e d g ea n de x p e r i e n c eh i d d e ni nv a r i o u s p a r a m e t e r sb yr e t r i e v i n gt h ep a s tc a s e s ，t h e na p p l i e st h ek n o w l e d g ea n d e x p e r i e n c ei ns o l u t i o no fe x i s t i n gq u e s t i o n s t h i sa r t i c l eu n i f i e st h ec b r t e c h n o l o g ya n dt h et r a d i t i o n a ld a t a b a s et e c h n o l o g yt oe s t a b l i s ht h e c h e m i c a la c c i d e n td a t a b a s e t h em a j o rc o n t e n t sa n dc o n c l u s i o n sa r e t h e s ea sf o l l o w s ： 1 t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c et h ec u r r e n td e v e l o p m e n ts i t u a t i o no f c b r t e c h n o l o g ya n dt h ed a t a b a s et e c h n o l o g y , a n df o l l o w e db yd i s c u s s i n gt h ed i s a d v a n t a g e sa n dd e f e c t so fc u r r e n tc h e m i c a la c c i d e n t sd a t a b a s e ， a n d e v e n t u a l l ys t u d yt h e m a i ns t r u c t u r eo ft h ec h e m i c a la c c i d e n t s d a t a b a s eb a s e do nt h ec a s e b a s e dr e a s o n i n gt e c h n o l o g y n 1 江苏大学硕士研究生学位论文 2 c o m b i n e dw i t ha c c i d e n t - c a u s i n g t h e o r ya n da c t u a lc a s e s ，t h e f a c t o r so fc h e m i c a la c c i d e n t sa r eo b t a i n e d c h e m i c a la c c i d e n tf a c t o r sa r e d i v i d e di n t of o u rs p e c i e sw h i c hc o n c l u d e16f a c t o r s ，s u c ha sb a s i cf a c t o r , c h a r a c t e r i s t i cf a c t o r r e s u l tf a c t o r p a r s ef a c t o ra n ds oo n 3 w i t ht h ea i mt or e t r i e v ea n ds u mu pc h e m i c a la c c i d e n t sb y s c i e n t i f i c m e t h o d s ，s t a t i s t i c c l a s s i f i c a t i o na n di n d e xo fc h e m i c a l a c c i d e n t sh a v eb e e ns u m m a r i z e d 4 a tt h eb a s eo ft h ei m p o r t a n ta r i t h m e t i ct oc a s er e a s o n i n g ，t h e a p p r o a c ho f r e t r i e v ea n dr e a s o n i n ga r er e s e a r c h e d 5 b a s e dt h ea n a l y s i so fr e q u i r e m e n t ，t h ec h e m i c a la c c i d e n t d a t a b a s es y s t e mi sc o n s t r u c t e db yu s i n gm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0a n d a s p m a n yf u n c t i o n so fc h e m i c a la c c i d e n t sd a t a b a s es y s t e m ，s u c ha s u p d a t i n g ，b a c k g r o u n da u d i t i n g ，r e l e a s i n gi n d e x i n g a n ds t a t i s t i c si s r e a l i z e d m e a n w h i l e ，s o m ep a r t so ff u n c t i o n sw h i c ha r eu s e di nc a s e r a t i o c i n a t i n gi sd e s i g n e da sw e l l b yr u n n i n g ，t h es y s t e mh a sac e r t a i n p r a c t i c a b i l i t ya n d c a l lm e e tt h en e e d o fm o s tu s e r s k e yw o r d s ：c a s e b a s e dr e a s o n i n g ，h a z a r d o u sc h e m i c a l s ，d a t a b a s e ， a c c i d e n t i v 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名塘舌 日期： 刁乡 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文 的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密回。 学位论文作者签名夕毵复 指导教师签名： 2 0 0 9 年歹月；d 日 2 0 0 9 年夕月；。日 江苏大学硕士研究生学位论文 1 1 问题的提出 第一章绪论 危险化学品是指化学品中具有易燃、易爆、有毒、有害及有腐蚀特性，对 人员、设施、环境造成伤害或损害的化学品。危险化学品安全管理条例( 国 务院令第3 4 4 号) 中所列出的危险化学品包括爆炸品、压缩气体、液化气体、 易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂、有机过氧化物及有 毒品、腐蚀品等【l 】。由于危险化学品本身具有某种危险性，在生产、使用、储 存和运输过程中，由于人为或自然等原因引起设备损坏导致泄漏，可能使危险 化学品受到摩擦、撞击、振动、接触热源或火源、日光暴晒、遇水和遇性能相 抵物品等外界条件的作用，发生燃烧、爆炸、人员中毒、灼伤及污染环境等事 故。这类事故具有突发性、复杂性、激变性、群体性，往往在意想不到的时间 和地点突然发生，没有固定的排放方式和排放途径，在短时间内大量排放出有 毒有害、易燃易爆化学物质，导致严重的财产损失和群死群伤的重大安全生产 事故。 近年来，我国化工生产和使用领域，重特大危险化学品事故频频发生，据 不完全统计我国2 0 0 1 - - 2 0 0 6 年化工生产、经营企业发生的各类事故中，仅火灾 爆炸事故就有1 0 9 起，死亡4 4 0 人【2 】。除此之外城市燃气管道等市政设施也因 各种因素发生泄漏，而导致事故。在事故调查结果中发现，原因相似的事故复 发率很高，同一危险介质引发的事故多次发生，如2 0 0 4 年4 月发生在安徽省淮 南市的煤气泄漏事故和2 0 0 4 年6 月辽宁省大连市的煤气泄漏事故都是由于管道 破裂造成的。 化工行业属于事故多发行业，与其他行业的事故相比，危险化学品事故一 方面会对企业造成巨大的经济损失，另一方面对企业周围的空气、水源造成污 染，影响当地居民的正常生活，极易引起社会恐慌，影响大局稳定。化学工业 正日益成为国民经济的支柱产业，作为国民经济支柱产业的化工业的安全生产 越来越受到重视，国家安全生产监督管理总局于2 0 0 3 年1 1 月正式组建危险化 学品安全监督管理司，专门负责全国危险化学品和烟花爆竹安全的综合监管工 江苏大学硕士研究生学位论文 作。可以说，这是实现安全发展的最好机遇期、黄金期。但为何相同原因的事 故频繁发生，而人们不能从事故中吸取经验和教v i i 呢? 除了人们思想麻痹大意， 不去深层次考虑事故的教训外，另一个重要的原因是缺少一个关于化工事故的 计算机信息系统，以方便人们交流和学习事故教p i i 。 随着计算机的普及和数据库技术的广泛应用，很多行业有了本行业的事故 数据库，比如航空运输业事故数据库、海事事故数据库等，化工行业也有许多 事故数据库出现。但目前的事故数据库仅停留在检索查询事故案例等初级应用 方面，而基于数据库与案例推理技术结合的高级智能应用则涉及较少。鉴于此， 本文提出基于c b r ( c a s e b a s e lr e a s o n i n g 案例推理) 的危险化学品事故数据 库的研究，通过对危险化学品事故的分析和对基于案例的推理进行深入的了解、 研究，找n - 者的契合点，将危险化学品事故分析与基于案例推理机制结合起 来，以案例推理过程为主线，根据问题需要，对案例推理各个步骤所采用的方 法进行研究，弥补了常用推理机制的不足，且提高了案例推理的速度与精度， 同时也拓展了危险化学品事故数据库的应用范围。 1 2 本课题研究的意义 危险化学品事故的预防应以事故的分析为基础，在过去的事故中找出事故 发生的关键点，吸取事故的教训。目前国内尚没有建立专门针对危险化学品事 故的数据库系统，事故的统计分析无法做到在一个数据库系统中那样灵活方便； 国外虽开发有针对危险化学品事故的数据库系统，但基于案例的推理技术 ( c b r ) 并没有应用在危险化学品事故的预防方面，许多涉及危险化学品的企 业，其安全管理工作过分依赖安全员的工作经验，无法将同行业的事故教训应 用在自身生产管理中。因此，建立基于案例推理技术的危险化学品事故数据库 可很好的解决上述问题。 建立基于案例推理技术的危险化学品事故数据库意义为： ( 1 ) 从危险化学品事故的发生、发展、救援以及事后处理全过程分析事故 的要素，为事故描述打下了基础。 ( 2 ) 将基于案例的推理技术应用在危险化学品事故的推理中，提高了危险 化学品事故的推理水平。 2 江苏大学硕士研究生学位论文 ( 3 ) 有助于推动化工企业安全管理的信息化建设。 综上所述，用户可以使用本数据库系统检索事故信息，对过去发生的事故 进行各种统计，涉及危险化学品的企业可将本单位的现实情况输入系统，对其 可能发生的事故进行推理，从而及早采取预防措施。同时本系统也可为政府部 门服务，将其做为上报事故信息的平台，并通过系统的统计分析及时了解各地 的安全生产状况。 1 3 研究现状综述 1 3 1 危险化学品事故数据库的发展现状 国家环境保护总局建有国家有毒化学品基础数据库，数据库容纳了联合国 环境规划署潜在有毒化学品登记中心( i i 冲t c ) 的全部数据，另外还包括美国 化学物质毒性作用数据库数据；国家环境保护总局建有中国现有化学品名录数 据库。中国预防医学科学院环境卫生监测所建有毒物中毒信息系统和化学危险 品信息系统，还引进了美国化学物质毒性作用数据库数据、美国有害物质数据 库。国家石油和化学工业局上海化学毒物咨询中心的化学毒物情报数据库由主 系统和子系统两大部分组成，主系统是引进美国的化学物质毒性作用( i 玎e c s ) 数据库。子系统包括美国交通部海岸警卫队化学物质危害应急情报系统、美国 环保局油品与危害物质技术援助数据库以及自行编制的中毒与急救、标准与法 规、安全三个数据库。中国石化集团公司安全工程研究院的化工安全数据库系 统是引进加拿大化学品数据库( t r a d en a m e s ) 、加拿大化学安全数据库 ( c h e mi n f o ) 、危险物品运输数据库( t d g ) 、农药数据库( r i p p ) 、国际职 业安全信息中心文献数据库( c i s i s o ) 、美国职业安全与卫生研究所文献数据 库和自己开发的化学危险品安全数据库、化学危险物品泄漏应急处理系统、安 全管理系统、化学品安全数据库系统四个中文数据库组成，存有1 0 万种化学品 的近千万个数据。日本开发有化学品事故数据库( r e l a t i o n a li n f o r m a t i o ns y s t e m f o rc h e m i c a la c c i d e n t sd a t a b a s e ) ，该数据库具有以下特点： ( 1 ) 事故可根据详细情况检索，并且数据库可提供基于结果的统计分析。 ( 2 ) 以图表方式提供检索结果，帮助形象的理解检索结论。 江苏大学硕士研究生学位论文 法。 ( 3 ) 每个事故都链接了该次事故中的化学物品危险特性及其医疗救援方 ( 4 ) 每个事故都附加了很多信息，以便做更多的分析研究。 1 3 2 基于案例推理技术的研究现状 基于案例推理机制最早是由美国耶鲁大学的r o g e rs c h a n k 在1 9 8 2 年出版 的专著 d y n a m i cm e m o r y ：at h e o r yo fr e m i n d i n ga n dl e a r n i n gi nc o m p u t e r sa n d p e o p l e ) ) 中提出的，在这本专著中s c h a n k 提出了利用专家的经验和知识及利用 专门的实例两种方法来实现专家系统的推理过程的设想【3 】。1 9 8 5 年， k o l o d n e r , j l 等人在他们的文献中首次使用了c b r ( c a s e b a s e dr e a s o n i n g ) 这一 术语，为c b r 的建立奠定了基础，其中a s e ，h 及h a m m n o d ，k j 等人对c b r 也 进行了详细的研究，其实质是利用过去的案例来引导类推出所求问题的解。因 此c a r b o n e l l ，j g 将这种推理方式也称之为“引导类推 。基于案例的推理是一种 新兴的推理方法，比较活跃，受到人们的广泛关注，近年来，更是成为人工智 能领域的研究热点。至今，基于案例的推理在理论、方法及应用上均有不同程 度的发展。 围绕基于案例推理的各个步骤，国内外许多学者对c b r 做了大量研究工 作，取得了一定成果，例如e n r i ep l a z a 对案例的结构化表示进行了分析，d i e t r i c h w e t t h s c h e r e c k 和d a v i dw a h a 对案例的特征变量的权值分配进行了研究，j o r g w a l t e r ss c h a a f 提出了“f i s h a n d s h r i n k 案例检索算法，t a k a s h ii s h i k a w a 对用 c b r 建立专家系统提供了一定的理论基础，邹开其、徐扬提出了c b r 支持系 统结构模型。目前，c b r 研究焦点已经开始向案例调整、案例维护方面转移。 针对国内外对案例调整的系统研究均明显不足的现状，常春光在总结了具体的 案例调整方式的基础上，分析了各种调整方式的适用条件，设计出一套案例调 整算法并给出一个通用的案例调整框架，为案例调整的执行提供了依据；为保 证推理效率和推理结果的准确性，案例维护越来越受到人们的重视，相关理论、 方法的研究工作正处于积极开展之中，还不甚成熟。 伴随着国内外学者对基于案例的推理技术的逐步深入研究，各国陆续在不 同领域内结合行业自身需求，研制、开发了许多应用实例，并日趋成熟。目前， 4 江苏大学硕士研究生学位论文 美国是开展c b r 研究与开发最普遍的国家。在8 0 年代后期，美国就在分类、 诊断、计划及设计等领域内开发了数百个应用实例，例如用于战斗计划制定与 评价的b p a 系统，1 9 8 8 年n a v i n c h a n d r a , d 研制的用于景观设计的c y c l o p s 系统【4 】；继美国之后，日本也开始了c b r 系统的研究与开发，经过数年的努力， 也建立了数十个用c b r 推理的知识系统，例如用于机械调整、机械设计的支持 系统，但由于当时日本的c b r 系统的研究才刚刚起步，所以这些系统也只停留 在样机阶段，若投入商用还需作进一步的完善。不过通过这些实例，已经看到 了c b r 在一些领域中的生命力，因此，欧美日等工业化国家对c b r 的有关问 题及相应的系统进行着大量的研究与开发；我国对c b r 的研究与系统开发起步 比较晚，但随着人们认识水平的提高，我国也逐步加大了对c b r 的研究和开发 的投入力度，目前，c b r 已经在诊断、设计、农业、地理等领域得到了较多的 应用，取得了良好效果。 另外，国内外学者也在c b r 与其它优化方法的结合方面做了研究，对探索 c b r 与传统推理机制、模糊数学、神经网络等方法的混合使用，进行了有效的 尝试。例如b r a n t i n g ，l r 及g o l d i n g ，a r 在c b r 推理机制中使用r b r ( r u l e b a s e d r e a s o n i n g ) 推理机制，建立了相关系统；r 旬锄o n e y ，s a 和l e e ，h u 采用m b r ( m o d e l b a s e dr e a s o n i n g ) 和c b r 相结合的方法提出了一种p b r ( p r o t o t y p e b a s e dr e a s o n i n g ) 推理机制；我国学者建立了基于案例推理和模糊诊断的兵器 故障诊断专家系统及基于神经网络的案例推理医疗诊断系统【5 】。上海交通大学 管理学院提出基于案例推理的应急决策支持系统技术，引入混合相似度计算方 法。北京理工大学也对基于案例推理与基于规则推理相结合的决策技术进行了 研究，但没有结合预案，而仅限于已有案例的重用。 1 3 3 现有危险化学品事故数据库存在的问题 目前危险化学品事故数据库提供了较为完善的数据检索、统计分析功能， 有的数据库还把相关的法律法规，涉及危险化学品的救援方法整合进来，用户 浏览数据库中的事故案例信息，就可以学习到相应的技术规范和救援知识。对 于数据库中最重要的元素一案例数据的收集，大多数系统是通过政府部门获得 数据资源，然后由专职工作人员进行录入。但政府部门的力量毕竟有限，不能 江苏大学硕士研究生学位论文 保证及时的公布事故的信息；有些事故单位，因害怕受到处罚，故意瞒报事故， 这就使得数据库中的事故案例信息不全面，因样本数量太少造成统计分析结果 可信度降低。在功能方面，现有的危险化学品事故数据库以提供数据检索、统 计分析等基本功能为主，没有与人工智能技术、案例推理技术结合，这使得数 据库的应用范围狭窄，没有发挥出现代电子计算机运算速度快的优势。部分数 据库系统采用客户机服务器模式，用户浏览数据库中的信息需要先安装客户机 软件，限制了用户使用数据库系统的灵活性。 1 4 论文研究的主要内容与结构 1 4 1 论文研究的主要内容 本课题主要致力于研究计算机数据库技术与案例推理技术在危险化学品事 故检索、统计分析和化工企业可能发生事故类型推理等方面的应用，针对现有 危险化学品事故数据库存在的问题进行了以下几方面内容的研究： ( 1 ) 运用现代安全理论，在对典型危险化学品事故案例分析的基础上，提取事 故发生的要素，建立危险化学品事故模型，使得在此基础上建立的数据库 系统能够满足数据检索、统计分析、案例推理的需要。 ( 2 ) 在建立模型的基础上，研究危险化学品事故的统计、分析、查询的方法。 ( 3 ) 重点研究基于案例推理技术的危险化学品事故推理功能的实现。 ( 4 ) 以危险化学品事故数据为基础，构建危险化学品事故数据库，实现数据库 建模的全过程，重点研究危险化学品事故数据的抽取、转换和加载。 ( 5 ) 建立一种新的数据库运营模式，减轻系统工作人员的工作量，同时扩大事 故数据的采集范围。 ( 6 ) 数据库技术与a s p 动态网页技术结合，开发b s 模式的数据库应用系统， 方便用户使用。 1 4 2 论文结构 结构安排如下： 第一章绪论 6 江苏大学硕士研究生学位论文 主要介绍了此课题的研究背景，分析了建立危险化学品事故数据库的重大 意义，概述了目前国内外化学品事故数据库和案例推理理论的研究、发展现状， 指出了当前危险化学品事故数据库存在的不足之处，并且简要地介绍了论文的 主要研究内容与结构。 第二章危险化学品事故的要素分析与统计处理 依据事故致因理论分析典型的事故案例，结合政府部门事故上报的各种报 表，找出危险化学品事故的关键因素，确定事故表达的关键点，为实现案例推 理打好基础，并确定本数据库系统采用的检索、统计指标。 第三章危险化学品事故案例推理的基本原理 详细介绍案例推理技术的基本原理和实现方法，着重论述数据库中案例的 表示、检索、修改、学习和数据库的维护。在研究案例推理技术的基本原理和 关键算法的基础上，对本系统中的关键推理步骤进行详细的设计。 第四章系统设计与实现 行需求分析，确定系统的设计目标和总体结构，设计划分系统的各个功能 模块。在选定开发平台的基础上进行系统代码的编写。 第五章总结与展望 对本文的研究工作做出总结和评价，并说明基于案例推理的危险化学品事 故数据库系统的理论研究与应用有待改进的地方。 7 江苏大学硕士研究生学位论文 第二章危险化学品事故要素分析与统计处理 2 1 危化品事故的要素分析 2 1 1 事故要素的理论分析 知识是智能的基础，其需要用适当的模式表示出来才能存储到计算机当中 【6 】。基于案例的推理系统，其工作所依赖的知识就是所存储的案例信息，因此 对危险化学品事故进行分析，理清事故发生过程中的关键因素，将危险化学品 事故通过这些要素表示出来，是建立系统的首要工作。事故致因理论( a c c i d e n t c a u s i n gt h e o r y ) 是从大量典型事故本质原因的分析中所提炼出的事故机理和 事故模型，这些机理和模型反映了事故发生的规律性，能够为事故原因的定性、 定量分析，为事故的预测预防，为改进安全管理工作，从理论上提供科学的、 完整的依据。借助于事故致因理论，可以找出危险化学品事故的关键因素。 事故致因理论之轨迹交叉论的基本思想为，伤害事故是许多相互关联的事 件顺序发展的结果，这些事件可以分为人和物( 包括环境) 两个发展系列，当 人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中，在一定时间、空间发生 了接触，使能量逆流于人体时，伤害事故就会发生。物的不安全状态具体到危 险化学品事故中主要涉及化学品名称、设备名称、工艺环节等因素。 事故致因理论之能量转移论的基本观点是，不希望或异常的能量转移是伤 亡事故的原因，即人受伤害的原因只能是某种能量向人体的转移，而事故则是 一种能量的不正常或不期望的释放。按照能量转移论的观点，在研究危险化学 品事故的时候应关注事故能量向人体的转移。危险化学品事故中的能量主要为 化学品所含有的化学能，因此将化学品的质量、发生事故的类型作为事故的关 键因素。 2 1 2 相关事故案例 下面列举几个真实的事故案例加以分析。 案例1 8 江苏大学硕士研究生学位论文 2 0 0 7 年7 月1 3 日夜间【7 1 ，四川省攀枝花市一家公司发生一起氯气泄漏事故， 多人因有不适反应入院观察，其中8 人有轻度中毒反应。 记者从四川省安全生产监督管理局了解到，1 3 日2 2 时4 0 分，攀枝花市工 业园区的攀枝花欣宇化工有限公司尾气吸收塔在试车过程中发生氯气泄漏事 故，厂区内施工人员1 0 7 人产生不同程度的不适反应，被迅速送到医院观察。 后经卫生部门诊断，其中8 人有轻度中毒反应。 事故发生后，四川省副省长黄彦蓉要求全力抢救伤员，迅速查找泄漏源， 采取紧急措施防止再次泄漏，同时加大对当地空气质量的监测，确保人民生命 安全。据初步调查，发生事故的企业为一家新建的年产1 0 万吨烧碱企业，7 月 1 2 日刚刚投料试车生产。液化后的废氯气经吸收塔用碱液吸收过程中，由于操 作不当碱液发生中断，致使氯气溢散。 通过以上事故描述，提取事故要素如表2 1 ( a ) 所示 表2 - 1 ( a ) 事故要素表 t a b l e 2 - 1 ( a ) a c c i d e n tf a c t o r 根据表2 i ( a ) d p y u 举的事故要素，这起事故可简短概括为2 0 0 7 年7 月1 3 日2 2 时4 0 分四川攀枝花一家烧碱生产企业在生产试车时，液化后的废氯气经 吸收塔用碱液吸收过程中，因操作不当致使碱液供应发生中断，氯气溢散，1 0 7 人出现不适反应其中8 人有轻度中毒反应。 案例2 2 0 0 8 年1 月1 6 日7 时3 8 分【引，一辆满载3 3 吨盐酸的东风槽车在1 0 8 国道 楚雄州境内元谋路段3 1 2 9 公里处因罐体阀门失灵，导致槽车罐内盐酸向外泄 漏，驾驶员发现后及时报警求救。得知险情发生，楚雄消防支队急赴现场，交 警将该路段实行双向封闭。消防官兵到达事故现场后，便在山谷中闻到了浓烈 9 江苏大学硕士研究生学位论文 而刺鼻的盐酸味，在对现场风向、风速等气象条件进行科学判断后，消防官兵 对事故现场开始进行侦查。通过对事故现场进行全面细致侦查，发现由于该车 在运输过程中阀门周围因盐酸腐蚀出现多个小洞，盐酸顺着洞口不断向外泄漏。 此时现场周围树木、杂草已被泄漏盐酸挥发出的气体腐蚀成枯黄色，空气里含 酸浓度逐步升高。而事发点的下风方向是个村寨，加之随着盐酸的不断泄漏极 有可能污染下游居民的饮水源，若不及时堵漏处理，后果不堪设想。根据现场 侦查到的情况，指挥部确定了行动方案：首先派出侦检组进入现场检测空气中 的盐酸浓度，同时组织两个供水小组出两支水枪分别向罐体周围喷射石灰水和 清水掩护堵漏。1 2 时4 5 分，堵漏的官兵携带无火花堵漏工具，在水枪的掩护 下小心翼翼靠近泄漏点。 经过侦查，堵漏人员发现阀门是由钢管与金属护网管道串接而成，泄漏部 位由于空间狭窄，无法使用木楔堵漏，见此情况，消防指挥员果断决定，立即 利用堵漏包布对泄漏管道进行包裹，由于罐内气体压力较大，无法将之密封， 第一次堵漏以失败而告终。 消防官兵经过分析和研究后，决定利用胶皮再次进行封堵，对泄漏阀门进 行局部控制。1 3 时0 5 分，堵漏组再次进入现场实施堵漏。在水枪的掩护下， 几名官兵密切配合，用胶皮成功堵住了阀门破裂部分。1 4 时2 0 分，一辆由云 南科化经贸有限公司派出的空罐车到达事故现场，倒罐工作正式开始。1 7 时0 4 分，罐内剩余的近3 0 吨盐酸终于被安全倒出，随后消防官兵又用水枪对路面进 行了反复冲洗，当确认事故现场没有任何危险后，消防官兵才撤离。 从上述事故描述中，提取事故要素，见表2 1 ( b ) 。 表2 - 1 ( b ) 事故要素表 t a b l e 2 - 1 ( b ) a c c i d e n tf a c t o r 1 0 江苏大学硕士研究生学位论文 依据表2 1 ( b ) 中的事故要素，该起事故可概况为：2 0 0 8 年1 月1 6 日7 时 3 8 分，1 0 8 国道楚雄州境内元谋路段3 1 2 9 公里处一辆满载3 3 吨盐酸的东风槽 车因罐体阀门失灵，导致槽车罐内盐酸向外泄漏；经过消防官兵5 个多小时的 抢救，破裂阀门被成功堵住；此次事故共泄漏盐酸3 吨。 2 1 3 化学事故要素 以事故致因理论为指导，结合以上两起事故案例的分析，可以发现事故要 素分析中的共同点，由此可以归纳出危险化学品事故的要素包括以下几个方面： ( 1 ) 事故基本信息，如事故发生的时间、地点、事故类型、所处的行业， 有了事故的基本信息，就可以定位这起事故； ( 2 ) 事故特征信息，包括事故化学品名称、化学品质量、事故发生的工艺 环节、事故设备。事故特征信息是进行事故推理的重要基础； ( 3 ) 事故结果信息，包括事故过程、救援措施、事故损失，事故结果信息 是推理系统给出问题解决方案的依据。 ( 4 ) 事故解析信息，包括事故原因和专家点评，其中原因包括直接原因和 间接原因两个方面，事故解析信息将作为问题解的附加信息提供给用户。 通过以上的总结，可以将一起危险化学品事故用这些要素表示出来，存储 在计算机中，供数据库检索和案例推理使用。 2 2 危险化学品的分类 在进行事故分类之前，先对危险化学品进行分类，根据国标g b 6 9 4 4 8 6 危 险货物分类和品名编号、g b l 2 2 6 8 9 0 危险货物品名表、g b l 3 6 9 0 9 2 常用 危险化学品分类及标志，将危险化学品分为八大类，每一类又分为若干项，分 别为： 第一类：爆炸品，爆炸品指在外界作用下( 如受热、摩擦、撞击等) 能发 生剧烈的化学反应，瞬间产生大量的气体和热量，使周围的压力急剧上升，发 生爆炸，对周围环境、设备、人员造成破坏和伤害的物品。爆炸品在国家标准 中分5 项，其中有3 项包含危险化学品，另外2 项专指弹药等。 第l 项：具有整体爆炸危险的物质和物品，如高氯酸。 江苏大学硕士研究生学位论文 第2 项：具有燃烧危险和较小爆炸危险的物质和物品，如二亚硝基苯。 第3 项：无重大危险的爆炸物质和物品，如四唑并1 乙酸。 第二类：压缩气体和液化气体，指压缩的、液化的或加压溶解的气体。这 类物品当受热、撞击或强烈震动时，容器内压力急剧增大，致使容器破裂，物 质泄漏、爆炸等。它分3 项。 第1 项：易燃气体，如氨气、一氧化碳、甲烷等。 第2 项：不燃气体( 包括助燃气体) ，如氮气、氧气等。 第3 项：有毒气体，如氯( 液化的) 、氨( 液化的) 等。 第三类：易燃液体，本类物质在常温下易挥发，其蒸气与空气混合能形成 爆炸性混合物。它分3 项。 第l 项：低闪点液体，即闪点低于1 8 的液体，如乙醛、丙酮等。 第2 项：中闪点液体，即闪点在一1 8 一 2 3 的液体，如苯、甲醇等。 第3 项，高闪点液体，即闪点在2 3 以上的液体，如环辛烷、氯苯、苯甲 醚等。 第四类：易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品，这类物品易于引起火灾， 按它的燃烧特性分为3 项。 第1 项：易燃固体，指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点 燃，迅速燃烧，能散发有毒烟雾或有毒气体的固体。如红磷、硫磺等。 第2 项：自燃物品，指自燃点低，在空气中易于发生氧化反应放出热量， 而自行燃烧的物品。如黄磷、三氯化钛等。 第3 项：遇湿易燃物品，指遇水或受潮时，发生剧烈反应，放出大量易燃 气体和热量的物品，有的不需明火，就能燃烧或爆炸。如金属钠、氢化钾等 第五类：氧化剂和有机过氧化物，这类物品具有强氧化性，易引起燃烧、 爆炸，按其组成分为2 项。 第1 项：氧化剂，指具有强氧化性，易分解放出氧和热量的物质，对热、 震动和摩擦比较敏感。如氯酸铵、高锰酸钾等。 第2 项：有机过氧化物，指分子结构中含有过氧键的有机物，其本身是易 燃易爆、极易分解，对热、震动和摩擦极为敏感。如过氧化苯甲酰、过氧化甲 乙酮等。 1 2 江苏大学硕士研究生学位论文 第六类：毒害品，指进入人( 动物) 肌体后，累积达到一定的量能与体液 和组织发生生物化学作用或生物物理作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能， 引起暂时或持久性的病理改变，甚至危及生命的物品。如各种氰化物、砷化物、 化学农药等等。 第七类：放射性物品，它属于危险化学品，但不属于危险化学品安全管 理条例的管理范围，国家还另外有专门的“条例来管理。 第八类：腐蚀品，指能灼伤人体组织并对金属等物品造成损伤的固体或液 体。这类物质按化学性质分3 项。 第1 项：酸性腐蚀品，如硫酸、硝酸、盐酸等 第2 项：碱性腐蚀品，如氢氧化钠、硫氢化钙等。 第3 项：其它腐蚀品，如二氯乙醛、苯酚钠等。 2 3 危险化学品事故的类型 为了对危险化学品事故案例进行统计分析，需要根据危险化学品事故的各 个要素对事故进行分类，常用的分类方法有： ( 1 ) 根据事故发生的时间特征进行分类 事故发生时间一般包括发生的日期和具体的时间，为了便于进行统计分析， 在划分分类依据时，不宜太细，具体可以按如下方法进行分类： 一般事故的分布规律和季节的相关性比较大，因此，可以根据季节来划 分，即分为四个季度； 事故发生还和节假日有关，因此，可以分为节假日事故和非节假事故两 类； 在具体的时间分类时，可以分成如下几个时间段，即8 时1 2 时、1 2 1 8 时、1 8 时 o 时、0 时8 时。 ( 2 ) 根据发生事故企业的特征进行分类 企业的特征包括企业所处的行业、企业所有制性质、企业的规模等，因此 具体分类方法有： 根据企业所处的行业分类 根据国民经济行业分类与代码( g b t 4 7 5 4 9 4 ) ，我国的企业行业根据门 1 3 江苏大学硕士研究生学位论文 类、大类、中类和小类进行分类，只要是涉及危险化学品的行业，就有可能发 生化学品事故。 根据企业所有制性质分类 随着我国市场经济的不断发生，各种形式的所有制企业同时并存，具体有 以下一些：国有企业、集体企业、股份合作企业、有限责任企业、股份有限公 司、私营企业、港澳台商投资企业、外商独资企业、其他类型等。 根据企业的规模分类 企业规模分类与所处的行业有关，常见行业的具体可以参照表2 2 进行分 类。 表2 - 2 企业规模大小分类表 t a b l e 2 2e n t e r p r i s es i z es o r t i n gt a b l e ( 3 ) 根据事故发生地点的特征进行分类 事故发生的地点包括事故发生地的行政区域和具体的发生位置两个特征， 因此，具体的分类方法有： 根据事故发生地的行政区域分类 根据事故发生地的行政区域进行分类，可以分析该行政区域内安全生产的 总体水平，因此，用行政区域进行事故分类是很有必要的，具体分类可以参照 我国现有的省( 自治区) 、市、县行政区域划分来进行。 根据事故发生的位置进行分类 事故发生的具体位置可以分为以下类别： a ) 工业企业内部、运输工具内部( 车辆、火车、船舶、飞机等) 、运输途 中( 道路上、河流中，空中) ； b ) 对于发生在企业内部的事故，可以细分为企业生产场所、企业仓储场所、 1 4 江苏大学硕士研究生学位论文 企业办公场所、企业生活场所等； c ) 对于发生在建筑物内部的事故，可以分为工业企业建筑物内部、商业建 筑内部、车站内部、码头内部以及民用住宅内部等； ( 4 ) 按照危险化学品事故所涉及的化学品进行分类 由于危险化学品在生产、储存、运输和使用过程中发生事故的可能性以及 造成的后果，与所涉及危险化学品的量由关，我国重大危险源辨识标准中也是 根据危险化学品的量来进行划分的，具体分类方法见2 2 。 将危险化学品事故根据涉及化学品及其量来进行分类，可以通过对大量事 故的统计、分析，寻找某一类或某一种化学品发生事故的规律；也可以根据化 学品危险性质，对危险化学品事故的预防和应急救援措施的制定分类进行技术 指导。 ( 5 ) 按照危险化学品事故的发生形式分类 9 1 虽然危险化学品事故的发生形式有很多，但就目前国内绝大多数危险化学 品事故的发生情况来看，主要有泄漏、中毒、爆炸以及火灾等几种形式，具体 可以将其分为6 类： 危险化学品火灾事故 危险化学品爆炸事故 危险化学品中毒和窒息事故 危险化学品灼伤事故 危险化学品泄漏事故 其它危险化学品事故 危险化学品事故发生的形式还与所涉及化学品的性质有关，因此可以根据 涉及危险化学品的类型，每类又可分为若干小类，具体分类如下： 危险化学品火灾事故 指燃烧物质主要是危险化学品的火灾事故。具体又分若干小类，包括： 易燃液体火灾 易燃固体火灾 自燃物品火灾 遇湿易燃物品火灾 江苏大学硕士研究生学位论文 其他危险化学品火灾 易燃液体火灾往往发展到最后会演变为爆炸事故，造成重大的人员伤亡， 单纯的液体火灾一般不会造成重大的人员伤亡。由于大多数危险化学品在燃烧 时会放出有毒气体或烟雾，因此危险化学品火灾事故中，人员伤亡的原因往往 是中毒和窒息。 由上面的分析可知，单纯的易燃液体火灾事故较少，这类事故往往被归入 危险化学品爆炸( 火灾爆炸) 事故，或危险化学品中毒和窒息事故中。固体危 险化学品火灾的主要危害是燃烧时放出的有毒气体或烟雾，或发生爆炸，因此 这类事故也往往被归入危险化学品火灾爆炸，或危险化学品中毒和窒息事故中。 ，危险化学品爆炸事故 指危险化学品发生化学反应的爆炸事故或液化气体和压缩气体的物理爆炸 事故。具体又分若干小类，包括： 爆炸品的爆炸( 又可分为烟花爆竹爆炸、民用爆炸器材爆炸、军工爆 炸品爆炸等) 易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品的火灾爆炸 易燃液体的火灾爆炸 易燃气体爆炸 危险化学品产生的粉尘、气体、挥发物的爆炸。 液化气体和压缩气体的物理爆炸。 其他化学反应爆炸 危险化学品中毒和窒息事故 危险化学品中毒和窒息事故主要指人体吸入、食入或接触有毒有害化学品 或者化学品反应的产物，而导致的中毒和窒息事故。具体又分若干小类，包括： 吸入中毒事故( 中毒途径为呼吸道) 接触中毒事故( 中毒途径为皮肤、眼睛等) 误食中毒事故( 中毒途径为消化道) 其他中毒和窒息事故 危险化学品灼伤事故 危险化学品灼伤事故主要指腐蚀性危险化学品意外的与人体接触，短时间 1 6 江苏大学硕士研究生学位论文 内即在人体被接触表面发生化学反应，造成明显破坏的事故。腐蚀品包括酸性 腐蚀品、碱性腐蚀品和其他不显酸碱性的腐蚀品。 化学品灼伤与物理灼伤( 如火焰烧伤、高温固体或液体烫伤等) 不同。物 理灼伤是高温、低温造成的伤害，会使人体立即感到强烈的疼痛，人体肌肤会 本能的立即避开。化学品灼伤有一个化学反应过程，开始并不感到疼痛，要经 过几分钟，几小时甚至几天才表现出严重的伤害，并且伤害还会不