（环境工程专业论文）中小城市重大危险源控制系统的设计研究.pdf

江嚣大季硕士生学位论文 摘要 经济的飞速发展和改革开放的不断深入带动了我国化工行业的高速发 展，伴随着建成了很多大规模的贮罐区和仓库，这些贮罐区和仓库储存着 大量有毒、有害、易燃、易爆危险化学品，它们都属于重大危险源，然而 目前我国特别是中小城市对重大危险源的安全管理存在着极大的缺陷 设备本质安全水平低、设备监测、控制水平低、重大危险源分布不清、应 急预案编制不够完善、应急措施决策不及时等，因此迫切需要用现代化的 技术手段，建立中小城市重大危险源控制系统，来加速和有效地进行重大 危险源安全管理。 本文正是针对这一现实要求，对中小城市重大危险源控制系统的建立 进行了研究。首先讨论了中小城市建立重大危险源控制系统的必要性，并 分析了国内外重大危险源控制系统的发展概况；在此基础上按照重大危险 源控制系统的建立要求进行了系统分析，明确了系统处理的目标、范围和 内容；并且进行了系统设计，成功地将该系统分成了三大模块重大危 险源数据库系统、重大危险源风险评价系统和地理信息系统；主要是进行 了重大危险源管理数据库的设计，探讨了重大危险源管理数据库的数据模 型、数据结构以及数据的采集和编号等，并且生成了具有一定实用价值的 中小城市重大危险源数据库应用软件；同时对中小城市重大危险源地理信 息系统和重大危险源风险评价系统作了需求分析，并进行了初步的设计， 明确了其系统功能；最后将本系统与相关成功案例进行了比较，体现了其 江薯大季硕士生幸位论文 优越性，同时提出了进一步工作目标，为系统的完善奠定了基础。 重大危险源控制系统能研究区域内的多个危险源和隐患，甚至包括流 动的危险源和隐患；根据区域内所有的易燃、易爆设备、有毒有害危险物 品的特性以及现场情况，制定切实可行的、具体的应急计划，以便在发生 事故后，能迅速采取措施阻止其扩散，同时给出事故可能影响到的范围。 通过对系统的测试及横向比较证明，系统设计合理，程序运行可靠， 操作方便，有一定的实用价值，可将研究成果直接运用到地方安监局、大 中型企业的重大危险源管理中，提高综合控制能力，在此基础上建立的应 急调控系统，能有效地防止重特大事故的发生、将事故发生的损失控制在 最低程度，能保障企业生产安全、稳定地进行，将对社会持续稳定发展产 生重大意义。 关键词：重大危险源，重大危险源控制系统，数据库，地理信息系统， 安全管理 a b s t r a c t w i mt l l er a p i dd e v e l o p m e mo f m a r k e te c o n o m ya 1 1 dt l l ep r o c e s so f t 1 1 er e f o m la i l d 叩e n ， t 1 1 ec h e m i c a li n d u s t r ) ri no u rc o u n t r yi sg r o w i n gf 缸tt o g e t l l e lal o to fl a r g et a n kz o n ea n d s t o r e sa r eb u i l t ，h e r es t o r e dag r c a td e a lo fp o i s o n o u s ，h a n n f u l ，n 枷a b l e ，e x p l o s i v e c h e m i c a l s 1 1 1 e y a r ea l l m 萄0 rh a z a r di n s t a l l a t i o n s ( m h i ) i nn a t u r e b u tt h e r e 盯em a l l y d e f b c t si nt h es a 】f e l 了m a n a g c m e mo fm h ii no u rc o u m r y t h es a f 色t yl e v e lo ft h ee q u i p r n e n t t l e m s e l v e sj sl o w ，t h em o n i t o ra 1 1 dc o n 仃0 jc a p a c i t yi sl i m i t c d ，m m 7 sd i s t r i b u t i o ni sn o tc i e a r ， u f g e n c yc 韶e s i sn o tc o m p l e t e 髓d u r g e n c yd e c i s i o ni sn o tt i m e l y c t cs ow em u s tq l l i c k l yu s e m o d e m t e c h n o l o g yt om a l ( eam 萄o rh a z a r di n s t a l l a t i o n sc o n _ d ls y s t e m ( m h i c s ) i n o r d e r t oa c c e l e r a t et 1 1 es 捻t y m a l l a g e m e n t a i l dm a k ei te 疵c t i v e t ba i ma tt l l i sr e a lr e q u i r e i n e n t ，t l l ep a p e rs t u d i e st l l em 越n go fm h i c si ns m a l lc i t i e s ， f i r s t l y ，t 1 1 en e c e s s “yo fm h i c si s d i s c u s s e da 1 1 dt h eg e n e r a is i m a t i o ni na 1 1 da b r o a di s a n a l y z e d s e c o n d l y ，s y s t e ma n a l y s i si sc 邺哇n go na c c o r d i n gt h er e q u i r e m e n to fm h i c s b a s e do ni t a n d 血eo b j e c t ，r a n g e 龇lc o n t e n tt od e a i 、i t l l 勰a i s oc i e a r e d 1 1 l 础y ，t h e s y s t e md e s i g ni sc a r r y m go n a to n et i m e ，m es y s t e mi ss 印a r a t e di n t ot h r e em o d u l e s m a j o rh 鼬：a r d i n s t a l l a t i o n sd a t a b a s e s y s t e m ( m h i d s ) ，m 句o rh a z a r di n s t a u a t i o n s i u s k a p p r a i s es y s t e m ( m h i r a s ) a i l do e o 伊a p l l i c a li n f o n n a t i o ns y s t e m ( g i s ) t h ep a p e rm a i n l y d e s i g n e dt l l em h i c s d a t a b a s e ：d i s c u s s e dt h ee rm o d e ，d a t as n l l c t u r ea i l dda _ t ac o l l e c t i o na n d c o d i n go fm h i c sd a t a b a s e ，a n dd e v e l o p e d 吐1 ea p p l i c a t i o n so fi t f o 删y ，也em h i c s b a s e d o ng i si sd e s i 驴e dp r i m 撕l y a tt i l es a r n et i m e ，也ef e q u i r e m e n ta n a l y s i si sd e v e l o p e da b o u t t f i em h ig i sa 1 1 dt i l em h i r a sm a ta r cd e s i g n e ds i m p i yf i n a i l y ，b yc o m p a r i n gm i sm h i c s w 砧c o 玎c i a t i v es u c c e s 咖lc a s e st 1 1 es u p e d o r i t yi se m b o d i c d t h ef a t l l e rt a r g e to ft h em h i c s i s p u t f 0 舢d s o t h a t i t i s m o r c a r l d m o r e c o m p l e t e t h em h i c si l w 0 1 v e ss e v e r a lm h ie v e nf l o wo n e s a c c o r d i n gt ot 1 1 e f e a n l r e so fa 1 1 n 柚m a b l ea 1 1 dt o x i cm a t e r i a l sa 1 1 d 廿1 es p o ts i t u a t i o n ，f e a s i b l e 锄dc o n c r e t ee m e 唱e n c y p l a l l s a r ew o r k e do u tt ot a l ( em e a s u r e st oh i n d e ri t s d i s c u s s i o n i m m e d i a t e l y a n dt o p r o v i d e 江苏大擘项士生学往埝支 _ _ _ - 一一 i m p o s s i b l es c 叩e t 1 1 a tw i l lb ea 虢c t e d b yt e s t i n gm es y s t e ma n d 衄1 s v e f s ec o m p 撕s o n ，i ti s t 啪e do u tt h a tm es y s t e mi s d e s i g n e dr e a s o n a b l ea 1 1 d t 1 1 ep r o g r 锄m n sr e l i a b l ynh a sah j 班v a l u ei n 印p l i c a t i o n t h e r e s e a r c h sr e s u n so fm h i c sa r eu s e di n t ol o c a ls a f c t yi n s p e c tb l l r e a ua i l dm el a r g e m e d i 啪 s i z ee m e r p r i s et oe n h 锄c ec o m p r e h e n s i v ec o m m l l i n ga b i l i t y t h ee m e 唱e n tm o n i t o r i n gs y s t e m b a s e do ni tc a nh i n d e re s p e c i a l l ym a j o ra c c i d e n ta n dc o n t r o lt h el o s st om i n i m 眦d e g r e ea n d e n s u r ee n t e r p r i s et 0 p r o d u c es a f e l ya i l ds t e a d i l y i t h a sa ni m p o r t 锄ts i g i l i f i c a n c ei nt l l e s o c i e 哆ss t e a d yp r o d u c t i o n k e y w o r d s ：m 旬o rh a z a r di n s t a l l a t i o n s ( m h i ) ，m a j o r h a z a r di n s t a l l a t i o n sc o n 仃0 1 s y s t e m ( m h i c s ) ，d a t a b a s e ，g e o g m p h i c a li n f o m a t i o ns y s t e m ( g i s ) ， s a f b 够m 锄a g e m e n t 独创性声明 本人声明所譬交的论文是我个人在导师指导f 进行的研究j 作及取得的研究成果。尽我所知， 除了文中特别加以标注年h 致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得江苏大学或其它教育机构的学位或证书而使_ j 过的材料。 主要的独创性j 】作和研究成果包括： ( 1 ) 中小城市重人危险源数据库： ( 2 ) 中小城市重火危险源管理系统平台开发： ( 3 ) 基丁g l s 的中小城市重大危险源控制系统的构建。 与我一同f ：作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：熬兰! i 老日期：2 q q 3 = q 二2 q 关于论文使用授权的说明 本人完全了解江苏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件， 允许论文被商阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：筮兰：l 泣导师签名：日蔑q ：2 q q 三二q 三二2 q 江薯大聋乓士生季往论文 第一章概述 1 1 引言 现代科学技术和工业的发展方面促进了人类的经济繁荣，另一方面现代化 大生产也潜在着很多引发重大事故的危险。例如，1 9 7 6 年意大利塞维索工厂环己 烷泄漏事故，造成3 0 多人伤亡，迫使2 2 万人紧急疏散；1 9 8 4 年墨西哥城液化石 油气爆炸事故，使6 5 0 人丧生、数于人受伤；同年印度博帕尔市郊农药厂发生甲 基异氰酸盐泄漏的恶性中毒事故，有2 5 0 0 多人中毒死亡，2 0 余万人中毒受伤且双 目致残，6 7 万人受到残留毒气的影响。在我国，1 9 9 3 年8 月5 日中国深圳化学危 险品仓库爆炸火灾事故造成1 5 人死亡，l o o 多人受伤，损失2 亿多元；1 9 9 7 年6 月2 7 目中国北京东方化工厂爆炸事故造成8 人死亡，直接经济损失】亿多元。“ 2 1 一件件惨痛的事故历历在目，一串串惊人的数字触目惊心，这能不让人深思吗? 这些涉及危险化学品的事故，尽管其起因和影响不尽相同，但它们都有些 共同的特征：它们属于失控的偶然事件，会造成工厂内外大量人员伤亡、巨大的 财产损失以及环境损害，事实证明，重大危险源事故的可能性与严重程度既与化 学品的固有性质有关，又与设施或系统中存在的实际数量有关。 2 0 世纪7 0 年代以来，预防重大工业事故的发生已成为各国社会和技术发展的 重点研究对象之一，引起国际社会的广泛重视。随之产生了“重大危害( m a j o r h a z a r d s ) ”，“重大危害设旌( 国内通常称为重大危险源) ( m a j o rh a z a r d i n s t a l l a t i o n ) ”等概念。 重特大工业事故的发生，会带来一系列的恶果。首先会造成巨大的人员伤亡 和财产损失，像印度的博帕尔毒物她漏事故，造成4 0 0 0 多人死亡，2 0 余万人中毒， 成为震惊世界的大惨案。中国深圳清水河化学危险品仓库特大爆炸火灾事故，造 成1 8 人死亡，1 3 8 人重伤，炸、烧毁建筑物3 9 0 0 0 m 3 ，直接经济损失高达2 5 亿元 人民币；其次会对生态环境造成极大的破坏，据专家估计，前苏联切尔诺贝利核 电站泄漏事故，对周边环境造成的破坏将是长久的，已发现周边居民出现恶性肿 瘤和胎儿畸形的报道；再者恶性工业事故会造成人们心理的恐惧，对政府的不信 任，引发抗议、示威和游行，影响社会的安定。因此世界各国在控制重特大工业 事故方面，都持续不断地投入相当大的力量。国内在此方面，更是面临着严峻的 挑战，是“十五”乃至更长一个时期内需要加倍努力的方面。 随着中国经济的发展，人民生活水平会不断提高，自我保护意识也在不断增 强，人们对生产活动中的安全需求将会大大提高。人们会把安全、卫生、舒适的 1 扭薯大季硕士生手位论文 劳动条件作为职业选择的重要标准。对于那些事故和职业伤害多发行业将会由于 招不到高素质的职工而使生产活动受到严重干扰，从而影响产业的平衡、持续和 发展。目前在化工、矿山、建材、纺织等系统出现招工招不进、招进留不住的现 象。今后一二十年，如果不能 尽快改善这些领域中的职业安全卫生状况，那么这种现象势必更加严重。 1 2 重大危险源控制系统概述 重大危险源控制的目的，不仅是预防重大事故的发生，而且要做到一旦发生 事故，能将事故危害限制到最低程度。一般来说，重大危险源总是涉及易燃、易 爆或有毒性的危险物质，并且在一定范围内使用、生产或贮存超过了临界数量。 由于工业活动的复杂性，有效的控制重大危险源需要采用系统工程的思想和方法。 重大危险源控制系统主要由以下几个部分组成： 1 ) 重大危险源的辨识 防止重大工业事故发生的第一步，是辨识或确认高危险性的工业设施( 危险 源) 。由政府主管部门和权威机构在物质毒性、燃烧、爆炸特性基础上，制定出危 险物质及其临界量标准。通过危险物质及其临界标准，可以确定哪些是可能发生 事故的潜在危险源。 国际劳工组织认为；各国应根据具体的工业生产情况制定合适的危险物质及 其临界量标准。该标准应代表本国优先控制的危险物质，并便于根据新的知识和 经验进行修改和补充。 2 ) 重大危险源的评价 根据危险物质及其临界量标准进行重大危险源辨识和确认后，就应对其进行 风险分析评价。 一般来说，重大危险源的风险分析评价包括下述几个方面： ( 1 ) 辨识各类危险因素及其原因与机制： ( 2 ) 依次评价已辨识的危险事件发生的概率； ( 3 ) 评价危险事件的后果； ( 4 ) 进行风险评价，即评价危险事件发生概率和发生后果的联合作用； ( 5 ) 风险控制，即将上述评价结果与安全目标值进行比较，检查风险值是否 达到可接受水平，否则需进一步采取措施，降低危险水平。 3 ) 重大危险源的管理 企业应对工厂的安全生产负责，在对重大危险源进行辨识和评价后，应对每 一个重大危险源制定出一套严格的安全管理制度，采取技术措旋和组织措旋对重 大危险源进行严格的控制和管理，其中技术措施包括化学品的选用，设施的设计、 江嚣大辱嘎士生季位论文 建造、运行、维修以及有计划的检查，组织措施包括对人员的培训与指导，提供 保证其安全的设备、工作人员水平、工作时间、职责的确定，以及对外部合同工 和现场临时工的管理。 4 ) 重大危险源的安全报告 企业应在规定的期限内，对已辨识和评价的重大危险源向政府主管部门提交 安全报告。如属新建的有重大危险设施，则应在其投入运转之前提交安全报告。 安全报告应详细说明重大危险源的情况，可能引发事故的危险因素以及前提条件， 安全操作和预防失误的控制措施，可能发生的事故类型，事故发生的可能性后果， 限制事故后果的措施，现场应急计划等。 安全报告应根据重大危险源的变化以及新知识和技术进展的情况进行修改和 增补，并由政府主管部门经常进行检查和评审。 5 ) 应急计划 应急计划是重大危险源控制系统的重要组成部分。企业应负责制定现场应急 计划，并且定期检验和评估现场应急计划和程序的有效程度，并在必要时进行修 订。场外应急计划由政府主管部门根据企业提供的安全报告和有关资料制定。应 急计划的目的是抑制突发事件，减少事故对工人、居民和环境的危害。因此，应 急计划应提出详尽、实用、明确和有效的技术与组织措施。政府主管部门事先应 保证把发生事故时要采取的安全措施和正确做法的有关资料散发给可能受事故影 响的公众，并保证公众充分了解发生重大事故时的安全措施，一旦发生重大事故， 应尽快报警。 每隔适当的时间应修订和重新散发应急计划宣传材料。 6 ) 工厂选址和土地使用规划 政府有关部门应制定综合性的土地使用政策，确保重大危险源与居民区、其 它工作场所( 机构) 与水库等公共设施以及其它危险源安全隔离。 7 ) 重大危险源的监察 政府主管部门必须派出经过培训的、考核合格的技术人员定期对重大危险源 进行监察、调查、评估和咨询。 1 3 国内外重大危险源控制技术研究现状 英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家“1 。早在1 9 7 4 年6 月弗利 克颠巴勒( f 1 i x b o r o u g h ) 爆炸事故发生后，英国卫生与安全委员会就设立了重大 危险源咨询委员会( a d v i s o r yc o m m i t t e e 。nm a j o rh a z a r d s ) ，简称a c 洲，并于 1 9 8 2 年颁布了关于报告处理危害物质设施的报告规程，1 9 8 4 年颁布了重大 工业事故控制规程。由于a c m h 和其他机构的努力工作，欧共体于1 9 8 2 年6 月颁 江嚣大季项士生牵位论文 布了工业活动中重大事故危险法令( e c cd i r e c t i v e8 2 1 5 0 1 ，简称塞维索法 令) 。1 9 8 4 年印度博帕尔事故发生后，1 9 8 5 年6 月国际劳工大会通过了关于危 险物质应用和工业过程中事故预防措施的决定。1 9 8 5 年l o 月，国际劳工组织( i l o ) 组织召开了重大工业危险源控制方法的三方讨论会。1 9 8 8 年i l o 出版了重大危险 源控制手册。1 9 9 1 年i l o 出版了预防工业重大事故实施细则。1 9 9 2 年国际劳工大 会第7 9 届会议对预防重大工业灾害的问题进行了讨论。1 9 9 3 年通过了预防重大 工业事故公约和建议书，该公约和建议书为建立国家重大危险源控制系统奠定 了基础。1 9 9 6 年9 月，澳大利亚国家职业安全卫生委员会颁布了重大危险源控制 国家标准和实施重大危险源控制的规定。澳大利亚各州将使用该标准作为控制重 大危险源的立法依据。 2 0 世纪9 0 年代初，我国开始重视对重大危险的评价和控制，重大危险源评价 和宏观控制技术研究列入国家“八五”科技攻关项目。1 9 9 7 年原劳动部选择北京、 上海、天津、青岛、深圳和成都等六大城市开展了重大危险源普查试点工作，取 得了良好的成效。 在重大危险源控制领域，我国虽然取得了一些进展，发展了一些实用的新技 术，对促进企业安全管理，减少和防止伤亡事故起到了良好的作用，为重大工业 事故的预防和控制奠定了一定的基础。但由于我国工业基础薄弱，生产设备老化 日益严重，超期服役、超负荷运行的设备大量存在，形成了我国工业生产众多的 事故隐患，而我国重大危险源控制的有关研究和应用起步较晚，尚未形成完整的 系统，同欧洲以及美、日等工业发达国家的差距较大。 目前我国在安全管理方面存在的重大问题为( 1 ) 设备本质安全水平低，存在 重大事故隐患：( 2 ) 重大危险源管理水平低，尤其是随着我国经济的发展，建成 了大量的大型贮罐区和大型仓库，这些贮罐区和仓库储存着大量有毒、有害、易 燃、易爆危险品，一旦发生事故将造成极大的伤亡和经济损失，并对整个社会造 成极其恶劣的影响；( 3 ) 设备监测、控制水平低；( 4 ) 事故后处理技术水平低；( 5 ) 安全信息管理混乱。 信息和网络化技术发展迅猛，已渗透和应用到各个领域，但它们在安全生产 管理、安全监察，尤其是在灾害事故、重大危险源监控以及灾害的应急、抢险救 援等方面的应用落后，还没有发挥其优越性。 因此，本课题拟建立基于g i s 的重大危险源控制系统，以期初步建立较为完 善可行的现代化安全管理模式，预防重大工业事故发生，降低事故造成的损失。 1 4 本课题研究过程中的主要工作 目前，国家和社会已投入了大量的人力、物力于重大危险源控制中，颁布了 江苏大拳磺士生学位论文 一系列法律法规，强化了监管体制。但是，我们必须认识到我国的安全管理现状， ( 1 ) 安全投入少，一般的企业和安全管理机构没有足够的经济能力去购买大型的重 大危险源管理系统软件，更别说是安装重大危险源监控系统；( 2 ) 安全管理人员 普遍缺乏安全管理专业知识，多半为相关专业转行过来的，对于他们即使化了大 量的财力购买了大型的重大危险源管理系统软件也很有可能无法让它高效的运行 起来。现有的较成功的重大危险源控制系统。尽管功能强大，然而它不适合中小 城市的运用，也不适应目前我国的重大危险源安全管理水平。因此本课题在认识 到这些客观问题的基础上，拟于建立一个切实可行的、适用于中小城市的重大危 险源控制系统，该系统面向一般的企业、中小城市安全监察机构，实现即便安全 管理人员缺乏安全管理专业知识，也能很好地实现安全管理工作的目标。 本课题为江苏省科学技术厅社会发展项目一一基于g i s 工业危险源和隐患控 制及应急调控技术的应用研究，项目编号：b s 2 0 0 1 0 3 0 ，所选定的对象为江苏省镇 江市新区，该区位于镇江市东郊，新区既有大型的易燃、易爆贮罐区，又有有毒 有害化学品仓库，同时还有不少生产有毒有害、易燃、易爆危险化学品的企业， 属于重大危险源密集地区，而且新区周边有大量的生活居民、农田、鱼塘，因此 该区属于重大危险源重点控制地区，具有典型的代表性。本课题拟用四年时间完 成，目标为建立一个切实可行的中小城市重大危险源控制系统，实现现代化安全 管理模式。 本课题的工作重点是建立基于g i s ( g e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o ns y s t e m ) 的 工业危险源和隐患控制及应急调控系统，主要内容有： a 、重大危险源的辨识； b 、重大危险源的评价； c 、建立重大危险源地理信息系统，在此基础上，对现有的安全设施重大危险 源从数量、类型以及分布状况几个方面进行分析，并进行必要的调整： d 、建立相关有毒有害物品的性能以及常用防护技术和抢救物质与药品等方面 的数据库，以便在发生泄漏时能正确指导抢救： e 、编制有毒有害气体在大气中扩散规律的计算程序，以便在发生毒气泄漏时， 根据当时的情况，估算可能影响的范围，通过g i s 系统绘出该范围，并给 出该影响范围内的重点保护对象，以便及时采取必要的措施； f 、编制有毒有害液体在水中的扩散规律的计算程序，以便在发生有毒有害液 体泄漏时，根据当时的情况，估算可能影响的范围，通过g i s 系统绘出该 范围，尤其要计算敏感点( 取水口) 有毒有害液体浓度变化规律，以便采 取必要的措施： g 、建立几套切实可行的、有效的、应急调控方案，以便在发生安全事故时， 5 江苏大牵硕士生牵位论文 指导具体的抢救工作； 本人在攻读硕士学位期间所要完成的工作为： a 、进行需求分析，构建重大危险源控制系统的框架，以便系统有序的开展研 究工作： b 、建立重大危险源数据库管理系统； c 、初步建立重大危险源地理信息系统。 江苏大拳硕士生学位论文 第二章重大危险源控制系统框架搭建 识别重大危险源是一个控制系统的起点，只有这项工作完毕系统的其它工作 才能相应的开展。化学工业是一个涉及革新的工业。这个工业出现连续不断的新 工艺和新产品。这些工艺与产品有时会使作业在极端的温度、压力和一定操作规 模和毒性条件下进行，因此需要有一定的标准来管理重大危险源。 2 1 重大危险源辨识 2 1 1 几个重要概念 危险物质( h a z 8 r d o u ss u b s t 8 n c e ) 一种物质或若干种物质的混合物，由于它的化学、物理或毒性特性，使其具 有易导致火灾、爆炸或中毒的危险。 单元( u n i t ) 指一个( 套) 生产装置、设施或场所，或同属一个工厂的且边缘距离小于5 0 0 m 的几个( 套) 生产装置设施或场所。 临界量( t h r e 8 h 0 1 dq u a n t i t y ) 指对于某种或某类危险物质规定的数量，若单元中的物质数量等于或超过该 数量，则该单元定为重大危险源。 重大事故( m a j o ra c c i d e n t ) 工业活动中发生的重大火灾、爆炸或毒物泄漏事故，并给现场人员或公众带 来严重危害，或对财产造成重大损失，对环境造成严重污染。 重大危险源( m 8 j d rh a z 8 r di n s t a u a t i o n s ) 长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危险物质的数 量等于或超过临界量的单元。 生产场所( 百o r ks i t e ) 指危险物质的生产、加工及使用等的场所，包括生产、加工及使用等过程中 的中间贮罐存放区及半成品、成品的周转库房。 贮存区( s t o r eb r e b ) 专门用于贮存危险物质的贮罐或仓库组成的相对独立的区域。 2 1 2 重大危险源辨识标准 由政府主管部门或权威机构在物质毒性、燃烧、爆炸特性基础上，确定危险 物质及其临界量的标准( 即重大危险源辨识标准) 。通过危险物质及其临界量标准， 就可以确定哪些是可能发生重大事故的需优先控制的潜在危险源。国际劳工组织 7 江毒大季硕士生争位论文 认为，各国应根据具体的工业生产情况制定适合国情的重大危险源辨识标准。参 考国外同类标准，结合我国工业生产的特点和火灾、爆炸、毒物泄漏重大事故的 发生情况，以及1 9 9 7 年由原劳动部组织实施的六大城市重大危险源普查试点的情 况，国家经贸委安全科学技术研究中心提出了经国家标准局批注并颁布国家标准 g b l 8 2 1 8 2 0 0 0 重大危险源辨识。 2 1 3 重大危险源普查 我国现阶段对重大危险源缺乏系统、有效的监控管理，全国范围内的重大危 险源分布、分类、动态情况模糊不清，尚未建立起切实可行的监测、控制、预警 系统以及防范突发性事故的应急救援系统，导致重、特大事故频繁发生和失控， 严重地损坏我国的经济利益和社会安定。大部分城市对本城市内重大危险源的分 布、分类及动态情况不清楚，无法从宏观上对这些重大危险源进行有效的监控管 理，政府主管部门对各城市重大危险源的控制和管理情况也缺乏宏观的监控手段。 开展重大危险源辨识、申报( 普查) ，了解和掌握重大危险源的数量、分布及 其状况，建立重大危险源地理信息管理系统，是建立重大危险源控制系统的基础 和关键，对提高我国的重大事故预防水平具有重要意义。 2 1 3 1 重大危险源分类 重大危险源分类是重大危险源申报、普查的基础，科学、合理的分类有助于 客观地反映重大危险源的本质特性，有利于重大危险源普查工作的顺利进行。 综合考虑多种因素，重大危险源分类遵循以下原则： 从可操作性出发，以重大危险源所处的场所或设备、设施对重大危险源进行 分类；再按相似相溶性原则，依据各大类重大危险源各自的特性进行有层次的展 开。 按上述原则重大危险源可分为7 大类： ( 1 ) 易燃、易爆、有毒物质的贮罐区( 贮罐) ： ( 2 ) 易燃、易爆、有毒物质的库区( 库) ； ( 3 ) 具有火灾、爆炸、中毒危险的生产场所： ( 4 ) 企业危险建( 构) 筑物： ( 5 ) 压力管道： ( 6 ) 锅炉： ( 7 ) 压力容器。 具体分类如图2 1 所示 2 1 3 2 重大危险源普查指标 重大危险源普查指标体系应能全面反映重大危险源的客观状况以及影响事故 发生的主要因素，所反映的信息应能满足重大危险源信息管理以及快速评价分级 8 苎苎叁! ! 主兰! 堡垒苎一 _ j - - _ - _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一 的要求。 重大危险源有关信息包含下属内容： ( 1 ) 重大危险源所在地的基本情况； ( 2 ) 重大危险源的基本情况； ( 3 ) 危险化学品性质； ( 4 ) 其它信息。 图2 1 重大危险源分类 2 1 4 建立重大危险源数据库 重大危险源数据库用v i s u a lf o x p r 0 6 0 开发，数据文件以d b f 文件格式储存。 2 1 4 i 重大危险源数据结构 重大危险源数据库的结构如图2 2 所示。 2 1 4 2 重大危险源数据库的主要功能 重大危险源数据库包含重大危险源的有关信息。使用重大危险源数据库可以 录入、修改、查询重大危险源信息，并可根据不同需求对重大危险源做出统计分 江薯大番项士生牵位论文 析，可满足重大危险源信息管理的要求。 重大危险源数据库的主要功能有： ( 1 ) 数据录入：录入数据，增加、修改、删除重大危险源数据库中的记录： ( 2 ) 数据备份：将重大危险源数据库( 或满足备份条件的记录) 备份到其他 目录或软盘； ( 3 ) 数据恢复：将其他目录或软盘上的重大危险源数据库( 或满足备份条件 的记录) 恢复到缺省目录； ( 4 ) 数量统计：统计重大危险源的数量； ( 5 ) 单位汇总：重大危险源所在单位情况汇总表； ( 6 ) 评价结果统计：统计重大危险源的评价结果； ( 7 ) 危险物质汇总：贮罐区( 贮罐) 、库区( 库) 危险物质情况汇总报表； ( 8 ) 评价结果汇总：重大危险源评价结果的汇总报表； ( 9 ) 单项统计：按不同项目进行重大危险源情况汇总报表； ( 1 0 ) 表格打印：按危险源编码打印危险源情况表： ( 1 1 ) 路径设置：设置重大危险源数据库的数据、资源路径： ( 1 2 ) 添加评价结果：将重大危险源评价结果添加到原来的重大危险源数据 库； ( 1 3 ) 代码维护：添加、修改和删除重大危险源数据库中所使用的标准代码； ( 1 4 ) 数据库维护：对重大危险源数据库进行日常维护； ( 1 5 ) 清空数据库：快速清空重大危险源数据库，只留下空数据库。 2 2 重大危险源风险评价 2 2 1 风险评价的一般程序 风险评价主要包括以下几个步骤： ( 1 ) 资料收集：明确评价的对象和范围，收集国内外相关的法规和标准，了解 同类设备、设施或工艺的生产和事故情况，评价对象的地理、气象条件及 江苏大拳硕士生季位论文 社会环境状况等。 ( 2 ) 危险危害因素辨识与分析：根据所评价的设备、设施或场所的地理、气象 条件、工程建设方案，工艺流程、装置布置、主要设备和仪表、原材料、 中间体、产品的理化性质等辨识分析可能发生的事故类型、事故发生的原 因和机制。 ( 3 ) 评价过程：在上述风险分析的基础上，划分评价单元，根据评价目的和评 价对象的复杂程度选择具体的一种或多种评价方法。对事故发生的可能性 和严重程度进行定性或定量评价，在此基础上进行危险分级，以确定管理 的重点。 ( 4 ) 提出降低或控制危险的安全对策措施：根据评价和分级结果，高于标准值 的危险必须采取工程技术或组织管理措施，降低或控制危险。低于标准值 的危险属于可按受或允许的危险，应建立监测措施，防止生产条件变更导 致危险值增加，对不可排除的危险要采取防范措施。 2 2 2 易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法 易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法是在大量重大火灾、爆炸、毒物泄漏 中毒事故资料的统计分析基础上，从物质危险性、工艺危险性入手，分析重大事 故发生的原因、条件，评价事故的影响范围、伤亡人数、经济损失和应采取的预 防、控制措施。 该方法能较准确地评价出系统内危险物质、工艺过程的危险程度、危险性等 级，计算事故后果的严重程度( 危险区域范围、人员伤亡和经济损失) ，提出由工 艺设备、人员素质以及安全管理缺陷三个方面的指标组成的评价指标集。 2 2 2 1 原则与假设条件。1 为了对可能出现的事故后果进行预测，本方法遵循以下原则： ( 1 ) 最大危险原则。如果危险源具有多种危险物质或多种事故形态，按后果最 严重的危险物质或事故形态考虑；如果一种危险物质具有多种事故形态， 且它们的事故后果相差悬殊，则按后果最严重的事故形态考虑。 ( 2 ) 概率求和原则。如果一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果 相差不太悬殊，则按统计平均原理估计总的事故后果。 假设条件： ( 1 ) 在估算事故后果时，假设事故的伤害效用是各向同性的，且无障碍物； ( 2 ) 伤害区域是以单元的中心为圆心、以伤害半径为半径的圆形区域。 2 2 2 2 计算模型”1 重大危险源风险评价主要考虑以下3 种灾害形式：爆炸危险、火灾危险和毒 物泄漏扩散危险。 1 1 汪嚣大擘乓士生幸往论文 1 ) 爆炸伤害模型 ( 1 ) 凝聚相含能材料爆炸伤害模型 凝聚相含能材料爆炸能产生多种破坏效应，最危险、破坏力最强、破坏区域 最大的是冲击波的破坏效应。 a ) 冲击波伤害准则( 超压一冲量准则) 超压一冲量准则认为，破坏效应由超压卸与冲量共同决定，它们的不同组 合如果满足如： ( 4 p p 。，) ( ，一，。，) = c ( 2 1 ) 就可以产生相同的破坏效应。 式中 印一一冲击波超压，p a ； p 。，一一引起目标破坏的最小临界超压，p a ； ，一一冲击波冲量； ，。一一目标被破坏的临界冲量； c 一一常数，与目标性质和破坏等级有关。 在印一，平面上，公式代表一条等破坏曲线。卸 p 。或 胄( 2 1 8 ) 式中g o 一一火球表面的辐射通量，对柱形罐可取2 7 0 k w m 2 ，对球形罐可取2 0 0 k w m 2 ： ，一一目标到火球中心的水平距离，m 。 d ) 目标接收到的热量的计算 江毒大季硕士生季位论文 目标接收到的热量g ( r ) 按式( 2 1 9 ) 计算 9 ( r ) = g ( ，) ， 式中q ( ，) 一一目标接收到的热量，j m 2 。 ( 2 1 9 ) 求得g ( ，) ，联立公式可按前述式( 2 3 ) 、( 2 4 ) 计算出死亡半径月。 ( 4 ) 固体火灾伤害模型 固体火灾的热辐射参数按点源模型估计。此模型认为，火焰辐射出的能量为 燃烧热的一部分，并且辐射强度与目标至火源距离的平方成反比，即： g ( r ) = f 膨c 胃c ( 4 3 1 4 r 2 ) ( 2 2 0 ) 式中f 一一热辐射系数，由实验确定，缺少实验数据时取0 ，2 5 ： 肘c 一一燃烧速率，k g s ； 日c 一一燃烧热，j k g ； 按前述式( 2 3 ) 、( 2 4 ) 计算出死亡半径r 。 3 ) 泄漏扩散模型及伤害模型 ( 1 ) 气体释放量 以声速气体流量公式为基础，用来计算以气体释放量一q ( k g s ) ： 一q = 4 7 5 1 1 0 - 6 d 2 p 。 彳矿“，+ 2 7 3 ) 】1 7 2 ( 2 2 1 ) 式中 n 一一绝对压力，p 。= 以+ 1 1 3 2 5 ，k p a ， 以一一表压，k p a ； m ，一一物质的相对分子质量； 丁一一温度，； d 一一孔的直径，m m 。 ( 2 ) 液体释放量 a ) 确定释放的液体流量 液体释放流量由式2 2 2 表示： = 9 4 4 1 0 7 d 2 a ( 1 0 0 0 p g ，p l + 9 。8 矗) 1 7 2 ( 2 2 2 ) 式中 以一一表压，k p a ； 1 7 江毒大辱项士生牵位论文 n 一一操作温度下液体的密度，k g m 3 ； 幽一一释放点以上液位高度，m ； d 一一孔的直径，m m 。 公式假设所有的释放在终止之前至少持续5 m i n 。如果5 m i n 释放可能超过总贮 量，则释放流速用总量除以5 m i n 来计算。 b ) 确定释放的总液体量 为了确定液池尺寸，必须估算形成液池的物质总量。如果一次释放大得足以 在1 5 m i n 内放空容器( 包括在5 m i n 以内发生很大的释放) ，则进入液池中的液体 量是容器的总贮量。对更长时间的持续释放( 大于1 5 m i n ) ，假设液池在1 5 m i n 后 达到最终的尺寸。 在此情况下，确定的液池尺寸的物质量是释放流量乘1 5 m i n ( 9 0 0 s ) 。 总的液体释放量孵是贮罐存量( 贮罐在1 5 m i n 以内放空) ，或用式2 2 3 表示： = 9 0 0 上 式中一一液体流量，k g s 。 c ) 计算闪蒸系数 比较液体的操作温度与它的标准沸点。如果温度小于沸点 温度大于沸点，计算闪蒸系数e 。 释放时的闪蒸系数兄用式2 2 4 表示： f y = c 。( i ，一t b ) hr 式中瓦一一液体标准沸点，； t 一一液体的操作温度，； c 。一一液体的平均热容，j ( k g ) ； 日，一一液体的蒸发热，j k g 。 ( 2 2 3 ) 闪蒸率为o 。如果 ( 2 2 4 ) 如果不能得到所需的资料，那么c 。h ，可取o 0 0 4 4 。 当闪蒸发生时，一些液体作为液滴被带走。其中一些很小的液滴随蒸气移动， 而较大的液滴落回地面并集中在液池中。估计留在蒸气中物质的量是闪蒸量的5 倍。因此，如果2 0 的物质闪蒸，全部液体都变成大气中的释放物，不形成液池。 扛苏大牵项士生季位论文 由闪蒸产生的释放量由式( 2 2 5 ) 表示： 爿q ，= 5 b 三 ( 2 2 5 ) 式中三一一液体流量，k g s 。 如果乃o 2 ，那么4 g = 三，并且不形成液池。 d ) 确定液池尺寸 进入液池中液体总量耽由式( 2 2 6 ) 表示： = ( 1 5 b ) ( 2 2 6 ) 请注意如果没有物质闪蒸，则： =