（安全技术及工程专业论文）基于HAZOP的往复压缩机组安全评价指标体系的建立.pdf

学位论文数据集 中图分类号 x 9 学科分类号 6 2 0 1 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 0 8 0 6 9 1 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 孙丽学号 2 0 0 8 0 0 0 6 9 l 获学位专业名称安全技术及工程 获学位专业代码 0 8 1 9 0 3 课题来源自选项目研究方向往复压缩机安全性评定 论文题目基于h a z 0 p 的往复压缩机组安全评价指标体系的建立 关键词往复压缩机f t h a z o p 层次分析( a h p ) 指标体系模糊评价 论文答辩日期 2 0 1 1 0 5 2 l 论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师 张东胜副教授北京化工大学工程测试与测量 评阅人1张连凯副教授 北京化工大学流体机械、机电一体化 评阅人2周俊波教授北京化工大学 工业废水、废气回收 撇员会蛳张有忱教授北京化工大学机械设计 答辩委员l 张连凯副教授北京化工大学流体机械、机电一体化 答辩委员2李方俊 副教授北京化工大学液压 答辩委员3张爱军副教授北京师范大学机械设计 答辩委员4陈东梁讲师北京化工大学工业火灾 答辩委员5伍先安 讲师北京化工大学流体机械 答辩委员6王琳 副教授 北京化工大学机电一体化 答辩委员7张莉彦副教授北京化工大学数控加工及先进制造 答辩委员8 刘志国研究员北京师范大学流体机械 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中 查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 基于h a z o p 的往复压缩机组安全评价指标体系的建立 摘要 往复压缩机组作为一种增压设备，被广泛的应用在石化、油气输 送领域，用于实现对气体的压缩。其能否安全、可靠的运行对国民经 济、自然环境以及人们的日常生活有着十分重要的影响。因此，有必 要对往复压缩机组进行安全评价研究。 本课题首先调研了大量的国内外安全评价现状，总结了几种能够 被广泛应用而且可以用于机械设备的安全评价方法，在对各种安全评 价方法比较选择之后，提出了应用f t a ( 事故树分析) 和h a z o p ( 危 险性与可操作性研究) 对往复压缩机组进行安全性分析。在充分理解 往复压缩机的结构和工作原理的前提下，对收集到的所有资料进行分 析、归纳，之后应用f t a 分析方法对往复压缩机组进行分析，绘制 出往复压缩机失效的事故树结构图，通过结构图就可以清晰的体现出 机组失效事件和各种因素之间的关系。在进行了f t a 分析之后，对 危险性与可操作性研究方法进行了系统的介绍，选取了有意义的偏 差、引导词，分析了系统中可能存在的潜在影响安全性的或操作方面 存在的缺陷或问题，找出操作、设备运行管理过程中存在的危险和隐 患，提出整改计划和措施，给出了一份切实可行的h a z o p 分析报告。 根据收集到的相关资料并总结分析故障，适当的选择了机组安全评价 关键参数，建立一套衡量其安全性的安全评价指标体系，利用模糊综 l 北京化工大学硕士学位论文 合安全评价方法对其进行分析，最终评价出机组的安全等级，根据评 价出的安全等级采取相应的安全对策措施。 关键词：往复压缩机，f t a ，h a z o p ，层次分析( a h p ) ，指标体系， 模糊评价 a b s t r a c t e s t a b l i s h m e n to fs a f e t ye 、7 ：a l u a t i o ni n d e x s y s t e mo fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o rb a s e d o nh a z o p a b s t r a c t r e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o ri so n ek n do fs u p e r c h a r g i n ge q u i p m e n t s ， i ti sw i d e l yu s e di np e t r o c h 锄i c a l ，o i la n dg a sf i e l d sa i l dc a nr e a l i z eg a u s c o m p r e s s i o n w h e t h e rr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o rc a no p e r a t es a f e l ya n d r e l i a b l yh a sav e 拶i m p o r t a n ti n n u e n c ei nt h en a t i o n a le c o n o m y ，n a t u r a l e n v i r o m n e n ta n dp e o p l e sd a i l yl i v e s t h e r e f l o r ei ti sn e c e s s a qt om a k e s a f e 锣e v a l u a t i o no fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r f i r s t ，ih a v ei n v e s t i g a t e dal a 培en u m b e ro fd o m e s t i ca n do v e r s e a s c u r r e ms i n l a t i o no f s a f e t ye v a l u a t i o n ， i n 们d u c e ds e v e r a l s a f e t y a s s e s s m e n tm e t h o d sw h i c ha r e w i d e l yu s e d a n dc a nb e u s e df o r m a c h i n e 拶 a n de q u i p m e n t ，i nt h ec o i i l p 锄t i v e s a f i e t y a s s e s s m e n to f v a d e t yo fo p t i o n s ，i d e c i d e dt ou s ef t a ( f a u l t 【1 r e ea n a l y s i s ) a n d h a z o p ( h a z a r da n do p e r a b i l i t ys t l l d y ) t oe v a l u a t es a f i e t yo fr e c i p r o c a t i n g c o m p r e s s o r i na f h nu n d e r s t a n d i n go ft h er e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r s t m c t u r ea n dw o r k i n gp r i n c i p l e ，a l lt h ec o l l e c t e dd a t aw e r ea n a l y z e d ， s u m m a d z e d ，t h e niu s e df a u l tt r e ea n a l y s i sm e t h o dt oa n a l y z et h e r e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r a r e r c h o o s i n gr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r i i ： 北京化工大学硕士学位论文 f a i l u r ea st o pe v e n t ，id r e wo u tt h es t m c t u r e0 ff - a u l tt r e eo f r e c i p r o c a t i n g c o m p r e s s o r ，t h es t m c t l l r ec a nc l e a d yr e n e c tt h eu n i tf a i l u r ee v e n t sa n dt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nv a r i o u sf a c t o r s a r e rt h e f a l l l t 协e e a n a l y s i s ，i s e l e c t e ds o m e m e a n i n g 如l d e v i a t i o na n d g u i d ew o r d s ，a n a l y z e d d r a w b a c l ( sa n dp r o b l e m sw h i c he x i s ti nt h ep o t e n t i a ls y s t e ms a f e t ya n d e q u i p m e n to p e r a t i o n ，i d e n t i f i e dd a n g e r sa n dh i d d e nt r o m ) l e sw h i c hw e r e c a u s e db yt h ep r o c e s so fe q u i p m e n to p e r a _ t i o na n d m a i l a g e m e n t ，p r o p o s e d c o r r e c t i v em e a s u r e sa n dp l a l l s ，a tl a s tg a v eap r a c t i c a lh az o p a n a l y s i s t a b l e a c c o r d i n gm e i n f - o n n a t i o nw h i c hi sc o l l e c t e da n dt h ef a i l u r e sw h i c h a r ea n a l y z e d ，ic h o s es o m er e a s o n a b l es a f e t ye v a l u a t i o nu n i to fk e y p a r a m e t e r ss oa st oe s t a b l i s hq u a n t i t a t i v em e a s u r eo f i t ss a f e t ye v a l u a t i o n i n d e xs y r s t e mo fs e c u r i 坝u s e dt h e 如z z yc o m p r e h e n s i v es a f e t ye v a l u a t i o n m e t h o dt o a n a l y z et h er e c i p r o c a t i n gc o n l p r e s s o ra n dg o tt h ef i n a l e v a l u a t i o no ft h el e v e lo fs e c u r i t yu n i t s a t1 a s t ，a c c o r d i n gt ot h es a f e t y e v a l u a t i o no ft h e l e v e l ， w es h o u l dt a k e a p p r o p r i a t es a f e t y c o u m e m e a s u r e s k e y w o r d s ：r e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r ，f a u l tt r e ea n a l y s i s ，h a z o e a n a l ”i ch i e “u h yp r o c e s s ( a h p ) ，i n d e xs y s t e m ，f u z z y e v a l u a t i o n i v 目录 第一章绪论 目录 1 1 往复压缩机组研究的意义 1 2 国外的安全评价发展概况 l3 国内的安全评价发展概况 1 4 主要的研究工作 第二章安全评价方法概述 3 2 1 安全评价的分类。5 2 2 作业条件危险性评价法 2 3 故障类型和影响分析方法7 2 3 1 故障类型和影响分析法的特点与适应性 2 3 2 故障类型和影响分析所需的资料 2 3 3 故障类型和影响分析法中常见的故障类型 2 3 4 故障类型和影响分析法的实施步骤。9 2 4 安全检查表法 2 4 1 安全检查表的分类 2 4 2 安全检查表应用的利与弊1 0 2 4 3 安全检查表的编制程序 2 4 4 安全检查表的地位和作用1 0 2 5 本章小结1 1 第三章往复压缩机组的事故树分析1 3 3 1 事故树分析方法13 3 1 1 事故树分析方法介绍。 3 1 2 事故树分析方法的优点 。 v 1 ：i 1z l 北京化工大学硕士学位论文 3 1 3 事故树分析方法的步骤 3 2 往复压缩机组简介 3 2 1 3 2 2 往复压缩机工作原理 往复式压缩机的构成 3 3 往复式压缩机的事故树分析 3 3 1f ，i a 分析图。 3 3 2 往复式压缩机失效的最小割集 1 7 2 l 3 3 3 往复压缩机失效的结构重要度2 l 3 4 本章小结。 第四章往复压缩机组的h a z o p 分析 4 1h a z o p 详述 4 1 1 基本概念和术语。 4 l2h a z o p 方法中的分析节点。 4 1 3 偏差的确定 4 1 4 研究步骤。 2 3 2 4 4 1 5h a z o p 的优点 2 6 4 2 往复压缩机组的h a z o p 分析报告2 8 4 3 本章小结。 第五章往复压缩机组安全评价指标体系。 5 1 建立指标体系2 9 5 2 构造判断矩阵、求取特征值和特征向量31 5 2 1 构造判断矩阵3 1 5 2 2 特征向量和最大特征值入i i l a x 的计算3 l 5 3 一致性检验。3 4 5 4 模糊综合评价3 5 5 5 本章小结4 l 第六章结论与展望4 3 目录 6 1 结论 6 2 展望 参考文献 附录i 往复压缩机组h a z o p 分析表 4 3 4 5 致谢。6 3 研究成果及发表的学术论文 导师与作者简介6 7 北京化工大学硕士学位论文 目录 c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n c0 n t e n t s 1 11 1 1 es i 鲥f i c a n c eo fr 谢p r o c a t i n gc 啪p r e s s o r s 1 2d e v e l o p m e n to fs a f e 哆e v a l u a t i o no ff o r e i 盟o v e r v i e w 1 3 咖i e wo ft ：h ed o m 懿t i cd e v e l o p l n e n to fs a f e 哆船s e s s m e n t 1 4t h en l a i ni - e s e a r c hw o r k 2 3 3 c h a p t e r2o v e r 、，i e wo fs a f b 哆a s s e s s m e n t 。5 2 1c 1 a s s i f i c a t i o no fs a f e t ya s s e s s m e l l t 2 2o p 训n g c o n d i t i o n s ，r i s k 弱s e s s m e mm e t h o d 2 3f a u l tt y p e 锄di m p a c ta n a l y s i s 。 2 3 1a d a p t i v ec h a r a c t e r i s t i c so f f a u l t1 ea n de 虢c t a n a l y s i s 。 2 3 2h l 硒肋a t i o nr e q u i r e do ff 锄l t1 e 锄de 腑c ta n a l y s i s 2 3 3c o m m o nt y p eo f f a u l to f f a u l t1 卸e 锄de 彘c ta n a l y s i s 6 7 8 8 8 2 3 41 1 l ei i n p l 啪髓t a t i o ns t 印so f f a u l t 聊e 锄de 虢c ta n a l y s i s 9 2 4s a f e t yc h e d d i s t 9 2 4 1c l 硒s i f i c a t i o n0 fs e c u r i 锣c h e c k l i s t l o 2 4 2a d v a n t a g e s 觚dd i s a d v a i l t a g e so fm ea p p l i c a t i o no fs a 触yc h e c k l i s t 1o 2 4 3t h ep r o c e d u r e so fs a 矗吼yc h e c k l i s t 。1o 2 4 4s t a t u sa n dr o l eo fs a f c t yc h e c k l i s t 1o 2 5c h a p t e rs u m m a r y 1 1 c h a p t e r 3f a u l t1 1 r e ea n a l y s i so fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r 1 3 3 1f a u l t1 r c ea n a l y s i s 13 3 1 1f a u l tt r e ea n 灿i sh l _ 虹d d u c t i o n 3 1 2t h ea d v a n t a g e so f f a u l t 乜- e ea i l a l y s i s 北京化工大学硕士学位论文 3 1 3s t 印so f f a u l tt r a n a l y s i s 3 2r e d p r o c 妇gc o n 班骼s o rh 炽灿c t i o n 3 2 1t h ep r i n c i p l eo fr e c i p r o c a t i n gc o n l p r e s s o r 3 2 2c 伽叩o s i t i o no fr e c i l ) r o c a t h l gc o m p r e s s o r 1 4 15 3 3f a u l tt r a n a l y s i so fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o f 3 3 1f i g u r eo f f l a 锄a l y s i s 3 3 2m i n i m a lc u ts e t so f r e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o rf a i l u r e 2 l 3 3 3t h e 觚咖ei m p o n a i l c eo f r e c 枷c a t i n gc o m p 懈s o rf a i l u r e 2 l 3 4c h a p t 盯s 硼眦l a r y 川川川 2 2 c h a p t e r4h a z o pa n a l y s i so fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r s 2 3 4 1d e t a i l so f h a z o p 4 1 1b 撕cc o n c 印t s 觚d r i e 胁i n o l o g ) ， 4 1 2n o d ei nm eh a z o pm e t h o d s 4 1 - 3d c t e 册i n a t i o no f b i a s 4 1 4r e s e a f c hs t 印s 。 4 1 5 t h ea d v a n t a g eo fh a z o p 一。2 3 4 2h a z o pa n 2 l l y s i so fr c c i p r o c 撕n gc 0 m p r e s s o r 4 3c h 印t e rs u m m a d r 一 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 8 c h a p t e r 5 s a f e t y e v a l u a t i o ni n d e x s y s t e m o f r e c i p r o c a t i n g c o m p r e s s o r s ”2 9 5 11 1 1 d e xs y s t e m 2 9 5 2t h es t m c t i l r em 砌x ，s t r i k ee i g e n v a l u ea n de i g e l l v e c t o r s 3l 5 2 1m 枷xs h l l c h l r e 。 5 2 2e i g e n v e c t o r sa n dc a l c u l a t i n gt h el a r g e s te i g e n v a l u e 3 l 5 3c 0 n s i s t e n c y ” 3 4 5 4f u z z yc o m p r e h e i l s i v ee v a l u a t i o n 3 5 5 5c h 印t e rs 1 删m a 口 c h a p t e r6 c o n c l u s i o na n do u t l o o k 4 3 x 目录 6 1c o n i o i o n 6 2o u t l o o k r e f e r e n c e s 4 3 4 3 4 5 a p p e n d i x ih a z o p a n a l y s i st a b l eo fr e c i p r o c a t i n gc o m p r e s s o r 。 z 1 9 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 3 r e s e a r c ha n da c a d e m i cp a p e r sp u b u s h e d 6 5 i n s t r u c t o ra n da u t h o r i 6 7 北京化工大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 往复压缩机组研究的意义 世界各国综合实力的竞争其实主要是能源的竞争，整个世界对能源的需求都 在不断的增长，为了能源能够有效的开采和利用，就促使科学技术和工业化有了 迅速的发展，而机械设备在能源开采中发挥着重要的角色，所以它在这个时期就 得到了广泛的重视和发展，其发展呈现出了一些重要的特征，例如设备的外形越 来越大，生产过程都是不间断的进行，设计越来越复杂，速率越来越大，自动化 程度也越来越高等等。现在很多的机械设备都是比较大型复杂的，构成一个设备 需要的部件越来越多，部件与部件之间的相互影响很大。一个大型的机械设备在 工作的过程中，一旦其中很小的一个部件不能正常工作，就会引起整台设备的停 用，对企业就会造成很大的经济损失，严重时可能会出现人员伤亡事故。在现实 的生产过程中，计算一个设备的成本有多少，不单单是计算最初买回来需要的费 用，而是包括这个设备在使用期间如果出现异常，维修需要花费的费用，还有维 修期间给生产企业带来的损失。所以人们逐渐对设备维修重视起来，但是在维修 的同时，人们也发现一个设备一旦被拆分，再次组装的时候就会带来各种各样的 问题，即使是严格按照图纸或说明书来安装一个机械设备。所以人们现在正在努 力寻找一种更切实可行的方式，就是在不需要拆分设备的情况下，就可以实现对 设备潜在的事故隐患进行排查，逐一查找可能导致事故发生的一些因素，再重点 对这些因素进行改正、修复等等，最终的目的是保证机械设备能够安全高效的进 行生产。 压缩机在工业化生产中扮演着重要的角色，它被广泛的应用在各个领域，如 石油开采、石油炼化、气体输送等等。因为工艺生产过程中需要气体的压力比较 高，而气体本身又不会有这么高的压力，所以就需要压缩机来对气体进行增压， 尤其是在西气东输这样的工程中，压缩机起着非常重要的作用。压缩机的种类有 很多种，分类的方法也是很多。容积式和速度式是根据不同的工作方式来分的。 对于容积式压缩机来说，主要就是有两种类型，即回转式和往复式，它们的最终 实现的目的是一样的，只是结构设计有些不同。在选用压缩机的过程中，不是随 意进行的，而是有依据可循，那就是排量和出口压力。往复压缩机由于排量比较 大、压力范围比较宽和较高的热效率，所以在工业生产过程中得到了较好的应用。 现在社会，人们不只是关注温饱，而是对自己生活的环境关注的更多，天然 气是一种比较干净的能源，受到了人们的重视。天然气的用途很广泛，可以用于 】 北京化工大学硕士学位论文 发电，汽车领域，也可用在居家做饭。但是产天然气的地方都是离人们生活的区 域比较偏远的，所以如何把气体安全的送到生活区是非常重要的，在这个过程中， 往复式压缩机就发挥了重要的作用。它在气体输送中主要是对气体进行增压，保 证气体能够送达到目的地。随着人们对天然气的重视，世界各地建造了很多输气 压气机组，而且它们的功率也越来越大。往复压缩机在这个机组中就发挥着非常 重要的作用。现在生活中用的很多物品都是从石油中炼化出来的，比如农药、化 妆品、洗衣粉、塑料等等，但是石油和天然气一样都是产在偏远地区，也涉及到 输送的问题，在这个过程中加压是必须的，有很多输油站就是应用往复压缩机对 油进行加压，使其到达指定地点。 近些年世界上出现了很多的增压机组，它们的功率达到4 4 8 4 5 0 千瓦，而美 国自己就占据了一半。输气管道上选用的压缩机种类有很多种，往复式和离心 式是选用的比较多的两种，它们的功率都比较大，效率也很高，所以被广泛的应 用。综上所述，对往复式压缩机组进行安全评价不仅仅能够减少经济损失同时也 是天然气集输正常、安全运转的重要保证。 1 2 国外的安全评价发展概况 一种方法或事物的产生一定是伴随着一种需要而出现的，安全评价就是因保 险业的发展需要而发展起来的，最开始应用于美国的军事领域。第二次世界大战 结束后，人们对化学工业越来越重视，化学工业在这一时期得到了快速的发展， 但是在发展的同时也带来了一些负面的影响，例如有毒有害气体的排放、爆炸的 发生，这些对人们的生命财产安全构成了威胁，使人们对安全问题越来越关注。 “火灾、爆炸危险指数评价法”就是在六十年代由美国道化学公司提出的心吲， 主要是对在化工生产中应用的一些机械设备的安全性进行评估，在几十年的应用 过程中，人们逐渐对其中的不足进行了修改，如今更新发展了多个版本。 由于火灾、爆炸危险指数评价法发展越来越科学、合理、切合实际，在工业 生产中得到了比较广泛的应用，所以世界各个国家开始对安全评价方法进行了探 讨和研究，推动了安全评价方法的快速发展。m o n d 评价方法就是由英国帝国化 学公司提出来的，这种方法的提出是基于道化学公司评价方法的基础之上。 七十年代，世界经济得到了快速的发展，一些有特点的工业发展的特别迅速。 然而在这个期间，一些火灾爆炸事故同时也造成了巨大的人员伤亡和财产损失， 一时间世界各国对安全问题尤为关注。相关部门开始规定一个项目的设计，建造 等过程必须要进行安全性能的评估，只有通过评估的才可以继续进行和投入使 用。在此期间，很多方法如雨后春笋般产生了，如作业条件危险性评价法( l e c ) 、 2 第一章绪论 事件树分析( e 1 a ) 、安全检查表评价法( s c l ) 、故障类型及影响分析( f m e a ) 、 预先危险性分析( p h a ) 、事故树( f t a ) 、危险与可操作性研究( h a z o p ) 、人的可 靠性分析( h r a ) 等。 1 3 国内的安全评价发展概况 由于我国和世界上其他国家相比，经济比较落后，对安全问题的重视也就比 较晚。随着我国经济迅速的发展，我国对安全问题也逐渐开始重视起来，但是最 开始也只是一些规模比较大的企业开始关注安全问题。在借鉴了国外一些比较先 进的安全方法之后，结合本国的具体情况，一些安全分析方法开始应用在一些领 域，也取得了一些比较好的效果，首先在机械行业出现了安全性评价标准乜1 。 近些年来，国内频繁出现安全事故，所以国家对安全问题越来越重视。由于 化工企业的生产特点，一些机构投入了对其安全性的研究，在研究的过程中应用 了各种可行的安全评价方法。在化工生产工艺中涉及到的化工装置种类繁多，而 且其中很多装置本身的工作特点就是要在高温、高压的条件下进行生产，所以是 相对比较危险的设备，东北大学就对其中的炼化装置进行了安全分析，考虑了各 种安全评价方法的优、缺点和化工装置的工艺特点之后，确定了一个适合化工企 业中工艺复杂的炼化装置的安全评价程序。还有的对天然气和石油的长输管线进 行了安全性能的评价，安全评价因素体系第一次在这晕被提出，并且同时编制了 一些针对性比较强的评价软件。应用的比较多的道化学方法也被应用在了石油库 的安全评价上，在引用这个方法的同时，不确定性理论也被首次引入到油库的安 全性评价中，使评价结果的可靠性提高了省一。 然而，目前在石油化工行业开展的安全评价工作主要针对油气长输管道、原 油储罐、压力容器、加油站、井场等，而针对往复压缩的应用较少。关于往复压 缩机站关键设备的安全评价资料以及相应法规、标准等在国内外都相对较少，而 由于压缩过程自身的一些工艺特点决定了有它存在的地方一般都是一个危险程 度高、容易发生事故的场所，因此，建立往复压缩机组安全评价指标体系系统， 进而进行控制预防的工作就显得更加重要。 1 4 主要的研究工作 往复式压缩机作为一种增压设备，在现代化生产过程中发挥着重要的作用， 但由于往复式压缩机自身的特点，它同时也是一个易出现故障和发生事故的机械 设备。过去对往复压缩机组的研究都只是针对其中的一个具体部件进行分析，多 3 北京化工大学硕士学位论文 采用提取振动信号进行故障诊断，或者采用有限元进行力学分析，研究的比较多 的是气阀、活塞杆。本课题主要是利用事故树分析方法( f 1 a ) 、危险性与可操作 性研究( h a z o p ) 对往复压缩机整个机组进行分析，不是只是针对其中的一个部件 进行分析，而是最大限度的对每一个部位进行分析，建立一套有针对性的评价指 标体系，利用模糊评价方法方便的得到系统的安全级别，具体研究内容包括： ( 1 ) 首先介绍了各种安全评价方法，每一种安全评价方法都有自身的优点 和缺点，还有各自的适用范围，综合比较了各种方法之后，本课题研究中选择了 事故树和h a z o p 方法； ( 2 ) 事故树分析法是一种逻辑性比较强的方法，用它对往复压缩机组进行 分析，能够清晰的体现出机组失效事故和各种因素之间的关系，为后续指标的选 取奠定了基础； ( 3 ) 利用危险与可操作性分析( h a z a r d 觚do p e r a b i l i t ya n a l y s i s ) 方法，分 析系统中可能存在的潜在安全性的或操作方面的缺陷或问题，找出操作、设备运 行管理过程中存在的危险和隐患，提出整改计划和措施； ( 4 ) 根据相关的资料，合理的选择机组安全评价关键参数，建立一套衡量 其安全性的定量的安全评价指标体系，利用模糊安全评价方法，最终评价出机组 的安全等级，根据评价出的安全等级采取相应的安全对策措施。 4 第二章安全评价方法概述 第二章安全评价方法概述 安全评价方法是比较系统的方法，是在安全工程中提出来的，就是用一种安 全方法去查找一个系统中存在的危险源，以及危险源可能导致的后果，最终的目 的是尽最大的努力杜绝这种结果的出现。安全评价整个过程主要分为四个部分： 识别危险、评价危险、确定危险、制止危险。如图2 1 所示，在熟悉一个系统之 后，对其中可能存在的一些不安全因素进行识别，根据实际生产分析这些因素会 导致的不利后果，之后针对这些因素采取一些效果良好的措施。在识别危险和评 价危险的过程中，可以选择用定性的方法，也可以选择用定量的方法，具体情况 要具体的选择，无论选择哪一种方法，共同的目的就是查找和评定危险。图2 1 中所示的四个方面彼此都不是独立的，而是相互关联的，其中每一个步骤的进行 都是为了下一步做准备。 安全评价 l li 危险有害冈素危险性 确定可接受制定安全 辨识与分析评价风险对策措施 危险源辨识事故后果企业情况分析 安伞管理措施 事放隐患辨识事故可能性 可按受风险标准 安全技术措施 事故类别分析危险性分级标准不可接受风险识 现有措施分析危险性分级别 图2 1 安全评价的基本内容 f i g 2 - 1t h e b a s i cc o m e n to fs a 矗匆e v a l u a t i 伽 2 1 安全评价的分类 安全评价的分类方法有很多种，根据分析侧重点的不同、不同的分类标准， 划分出来的结果是不同的。按评价方法的特征可分为定性评价与定量评价；按评 价原理的区别可分为概率法和指数法；按工业安全管理内容分为：工厂设计的安 全性评审、行为的安全性评价、生产设备的安全可靠性评价、作业环境管理和环 境质量评价、化学物质的物理化学危险性评价、安全管理的有效性评价；按评价 对象演变的阶段、演变的过程可分为预先评价、中间评价、运行评价和跟踪评价； 根据系统、工程生命周期分为：安全预评价、安全验收评价、安全现状评价；而 按评价内容的不同可分为过去状态的安全评价、现有工艺过程和生产装置的安全 北京化工大学硕士学位论文 评价和系统设计阶段的安全评价。最后一种分类方法概括了工业企业生产的全过 程，即过去、现在、将来。这样，人们就很容易按照事情发生的前、中、后来对 号入座地选择安全评价的方法口1 。 2 2 作业条件危险性评价法 作业条件危险性评价法是由国外的两位学者提出来的，他们认为在生产活动 中有三个因素：l 、e 、c 对危险性的影响比较大，他们分别表示事故发生的希望 有多大，人们在危险情形下出现的频繁程度，还有事故造成的后果。d = l e c ， 这个d 就是表示危险性，其值越大，越不安全，其中每一个的取值标准如下表 2 1 、表2 2 、表2 3 所示1 ： ( 1 ) 发生事故的可能性分值表 表2 1 事故发生的可能性分值 t a b l e2 lp o s s i b i l i 哆s c o 他o f a c c i d e l l t ( 2 ) 暴露于危险环境的频率取值表 表2 - 2 暴露于危险环境的分值 1 a b l e2 2s c o r eo fe x p o s u r ct oh a z a r d s 分值暴露于危险环境的状况 l o 6 3 2 1 不停地进入这个环境 每天在一定的时间段之内在环境里 一周有那么一次 一个月有一次 几年才进入环境一次 6 第二章安全评价方法概述 o 5 几乎不进去 ( 3 ) 发生事故或危险的可能结果分值表 表2 3 发生事故产生的后果 分值 可能结果 1 0 0 4 0 1 5 7 3 后果是灾难性的，许多人丧失性命 灾难，数人死亡 极其严重，有一个人死亡 严重，有严重伤害发生 重大，导致伤残事故 l 引起注意，需要救护 2 0 一7 0 2 0 危险性特别大，工作需停止 危险性比较高，应该马上改良 危险性很明显，需要修补 危险性可能存在，应该引起关注 会有一点点危险，但是可以容忍 l e c 评价法是评价人们在不是特别安全的环境中工作，面临的危险程度是怎 样的。这种方法本身是很容易理解的，而且对面临的危险程度划分的很清晰。但 是确定d 值的三个因素，是由主观判断和客观判断一起得出来的，所以不是在所 有领域这种方法都适n 们。 2 3 故障类型和影响分析方法 故障类型和影响分析( f a i l u r cm o d e l 趾de 虢c t sa m a l y s i s ，简称f m e a ) 是众 多安全分析方法中的一种，它来源于可靠性技术，但是和可靠性是有区别的， 7 o ) 加 抛 瑚 船 价 北京化工大学硕士学位论文 f m e a 的分析对象有了变化，它主要考虑的是故障造成的财产损失和人员伤亡情 况如何，是对系统的每一个组成部分、元件进行分析。系统的子系统或元件在运 行过程中会发生故障，不同的故障对生产造成的影响也是不同的3 ，1 1 ，1 4 】。 2 3 1 故障类型和影响分析法的特点与适应性 f m e a 中最大的特点就是没有直接把人的因素考虑进去，但是在现实的工艺 生产过程中由于人的误操作行为而引发的事故是经常存在的，其实也应该算是一 种故障模式。但是这种方法往往是与其它的方法结合起来一起使用对事故进行分 析。它的优点就是比较容易掌握，而且分析目标明确，实用性和针对性都很强， 在具备优点的同时，它也有缺点，那就是对评价人员的要求比较高，要有非常扎 实的专业背景的人才能够做好f m e a 分析。 在这种方法产生之初，应用的比较多的都是在设计阶段，随之不断地发展完 善，现在可以用在不同的阶段和不同的领域，在进行安全评价分析时，主要应用 在了设备、硬件和装置上。 2 3 2 故障类型和影响分析所需的资料 在对系统进行故障类型和影响分析之前应该具备的资料主要如下n 3 1 ： ( 1 ) 一个系统或者一个装置的p & l d 图； ( 2 ) 机械设备本身及其配件的一览表； ( 3 ) 这个机械设备要实现的功能，还有相关的故障模式方面的知识； ( 4 ) 当一个机械设备发生故障时，应急处理的知识。 在由一个人做完f m e a 之后，尽量要找其他的人进行审核，这样分析的结果 才更可靠。设备越复杂、体积越庞大，对分析人员的要求就会更高。 2 3 3 故障类型和影响分析法中常见的故障类型 所谓的故障即是指系统、子系统或元件在运行工作的过程中，由于一些原因 导致性能低劣，从而不能完成应该达到的功能，这时就可称为故障发生。一个系 统或者一个部件发生故障的原理都是非常复杂的，故障类型是由不同故障机理显 现出来的各种故障现象的表现形式。因此，一个系统或一个元件往往有多种故障 类型3 i 。 8 第二章安全评价方法概述 表2 5 一般机电产品、设备常见故障类型 r a b l e2 5c 脚血o nt ) ，】p eo ff a u l to f g 啪lm e c h a n i c a l 锄de l e c t f i c