沙河大桥施工过程安全评价及安全保障体系研究毕业论文.doc

目 录1 绪论11.1 课题研究背景及意义11.1.1 课题研究背景11.1.2 课题研究意义11.2国内外建筑桥梁施工事故现状分析21.2.1国外建筑桥梁施工事故现状21.2.2国内建筑桥梁施工事故现状51.3国内外安全评价现状分析61.3.1 国外安全评价研究现状61.3.2 我国安全评价现状71.4 研究内容及技术路线81.4.1 研究内容81.4.2 主要技术路线82 安全评价主要方法简介102.1 安全评价定义及原理102.1.1 危险源定义及分类102.1.2 安全评价定义及原理102.2 危险源辨识与安全评价的主要方法152.2.1 危险源辨识方法152.2.2 安全评价方法152.3 本章小节203沙河桥施工过程中危险源辨识分析213.1沙河大桥简介213.1.1项目的工程概况213.1.2气象状况213.1.3项目施工特点和难点223.2桥梁施工中发生事故的原因分析223.2.1桥梁施工中风险因素水平分析223.2.2 各因素风险水平排序233.3 桥梁施工过程中危险源辨识分析253.3.1 桥梁施工中主要危险有害因素分析253.3.2 沙河大桥施工中主要危险源辨识结果273.4 桥梁施工过程中事故原因及严重度分析283.4.1 桥梁施工过程中危险有害因素严重度分析283.4.2 桥梁施工过程中事故原因的事故树分析313.5 本章小结374 沙河大桥施工过程安全模糊综合评价394.1 评价方法的选择394.1.1 模糊综合评价的可行性394.1.2 模糊综合评价方法的优点404.2 施工现场指标体系建立及权重的确定404.2.1 施工现场指标体系建立及判断方法404.2.2 各项指标权重的计算454.3 施工现场整体安全模糊评价464.4 本章小结495 沙河大桥施工安全保障体系研究505.1 建立安全管理体系505.1.1 安全生产监督与检查505.1.2 安全施工规章制度525.1.3 建立完善安全生产投入机制525.1.4 建设企业安全文化535.2 安全施工技术545.2.1安全工作准备与保障措施545.2.2 主要工程安全施工技术555.3 事故应急救援605.3.1应急救援组织机构及职能605.3.2 应急响应流程605.3.3 潜在的紧急情况的救援措施625.3.5 救援抢险装备与设施635.4 本章小结646 结论与展望656.1 结论656.2 展望66致 谢67参考文献681 绪论1.1 课题研究背景及意义1.1.1 课题研究背景在桥梁施工过程中，各种风险因素都对工程质量产生影响，在一定的条件下将会导致工程事故。古今中外桥梁工程事故不计其数，导致事故发生的因素众多. 不少事故与结构形式复杂程度有关。特别是新型复杂的结构，在应用初期阶段，人们对其结构特性认识尚不够深入，设计理论尚不够成熟，极易导致工程事故的发生。1824年德国建成的纽伦堡萨尔河桥，在建成的第二年，就在一次246人群集桥上火炬游行时，桥梁突然坠落，酿成50人丧生的严重惨剧。1907年跨径548.6 m 的加拿大魁北克桥，因在架设过程中，两次发生事故而闻名于世。该桥采用悬臂拼装法施工。当南侧锚碇桁架快架完时，突然坍塌坠落。原因是悬出桁架太长（达176.8m），因此靠近中间墩处的下弦杆压力过大，致使下弦杆腹板屈曲，而引起全桁架严重破坏。1997年杭州宁波招宝山大桥，跨度258m混凝土斜拉桥由于某些结构尺寸偏小，导致该桥在施工过程中发生主梁压溃破坏的严重质量事故。事故后对破坏主梁进行了局部拆除重建，并对保留主梁进行了全面加固处理。大秦铁路某处设计图纸上线路曲线方向错误，导致桥墩位置错误而报废。1999年3 月京广线某桥，在更换枕木时，外侧10片梁突然倾翻，其中9片梁坠落桥下。在桥上施工的126 人中52人随梁体滑落，造成6人死亡，19人重伤，24人轻伤的重大事故1。综上所述，在桥梁建设过程的事故具有多发性、严重性、多样性等特点。桥梁主要作为跨越河流、深谷等地面障碍的人工结构物，施工环境一般比较恶劣，加之桥梁的结构设计及其施工方法等多方面因素，在施工过程中总会伴随着风险。沙河大桥是万州老城区与滨江路连通的重要路段，是万州市政府修建的民心工程总长431.73m。该地地形较开阔，河谷两岸发育有不对称的低级阶地和河漫滩，阶地面有宽有窄。预计水位将上涨到高程175.0m，沙河大桥下部施工时间比较紧张，施工现场布置、便道修建设计较困难；项目所出位置靠近居民区，生活居民比较多，对现场施工安全、环境保护、水土保持等方面技术要求较高；基桩钻孔和桥面部分空心板梁的吊装架设安全施工技术要求难度较高。1.1.2 课题研究意义安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可靠的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。它根据桥梁的具体危险源的评价来确定危险源的重要程度，从而根据此程度来制定相应的施工方案和管理制度，即为风险控制。危险源辨识、安全评价、风险控制构成一个体系来保护施工期间的安全，此系统是一个封闭循环系统，如图1.1所示。审查改善可承受风险？继续改进危险辨识安全评价否改善计划或管理控制维持管理检察纠正图1.1 施工期间安全管理系统运行图安全评价对桥梁施工过程中所发挥的作用主要有以下六个方面。一是把危险、有害因素纳入到操作规程、应急预案、安全管理制度的制定及企业的日常安全管理当中去，改善企业在管理过程中工艺流程、设施、设备等方面的不足和存在的问题，尽量减少事故的发生，使企业在正常化的轨道上运行；二是改善企业劳动安全条件、作业环境等各方面非人为因素造成的安全问题，系统地进行安全管理；三是消除生产过程中产生的危险、危害；四是预防生产装置失灵和操作失误产生的危险、危害；五是预防重大事故的发生；六是用最少投资达到最佳安全效果，最大限度的保护人员和财产损失。同时，在企业日常管理中，安全评价还起到平衡协调的作用。由此看来，安全评价是适应现代企业经济体制需要的，同时也体现安全评价的重要性和经济基础的一种经济管理体制。桥梁施工过程危险源辨识及安全保障体系研究有利于安全施工避免事故的发生，保障人员的生命财产损失，建立企业的安全文化给企业创造无形的资产。1.2国内外建筑桥梁施工事故现状分析1.2.1国外建筑桥梁施工事故现状（1）美国据2005年统计的资料，美国桥梁建筑业从业的人员为850万人，约占全美国总就业人员的6.5%。当年度桥梁业因工死亡工633人，其中管理人员91人，工人542人。美国建筑业事故类别及所占比例见图1.2， 高处坠落死亡的事故类型所占比例见图1.3。图1.2 美国桥梁建筑业事故类别及所占比例图1.3 高处坠落死亡的事故类型所占比例1970年美国政府颁布了职业安全与健康法（Occupational Safety Health Act:1970），它通过加强了法庭对建筑工人安全的保护，使有关人员的安全责任更大了。随着医疗费用的高涨，使私人业主对安全产生了极大兴趣，他们开始意识到保证工地上的安全，减少法律责任和经济损失，招标时选择事故发生少的承包商。随着对安全的日益重视，承包商也意识到提供安全的工程服务是他们在业界立足于发展的唯一途径。对于建筑业这种因素显得极为重要。目前美国很多项目承包商把“零事故”（Zero-Accident）-在施工现场不发生任何事故作为努力目标。公司应当为任何可能发生的事故做准备，同时也要为杜绝任何事故的发生做准备。（2）英国目前英国桥梁建设业从业人员约111万人，2005-2006年度因事故死亡59人。而2006年4月1日到9约31日半年时间死亡44人，远高于前一年同期的29人。尽管采取了一系列措施，但是事故仍然是不断发生，形势依然很严峻，其桥梁建筑业重伤事故率如图1.4所示。图1.4 桥梁建筑业重伤事故率英国从20世纪70年代到现在相继颁布了劳动安全健康法、建筑设计与管理条例、工作安全健康管理条例等相关法律来保障安全施工。2006年9月出版的国家职业安全卫生是职业安全卫生署的建议，其中包括对墙板安装工人和木匠、从事移动式起重机、天窗和屋顶和地板工作人员、车辆和装备工作人员的建议，提出很多相应的技术措施来降低人员受伤机会。目前，英国施工安全的工作目标是到2010年，工商导致的工作日损失减少30%，重伤和死亡事故减少10%，职业病病例减少20%2。（3）日本1999年日本建筑工人总人数为657万人。所有产业发生的导致误工4日以上的受伤达189，589人次，其中最多的是建筑业，达54，357人次（占28.67%）；所有产业死亡2354人，建筑业还是最多达993人（占42.18%）。图1.5为所有行业的死亡事故所占比例的统计数据图。而且日本建筑业的工人55岁以上所占比例明显增加，就业工人迈向老龄化。统计表明，建筑业中50岁以上的高龄者引起的事故率正在逐年增加，而且年龄越高越容易发生意外事故。日本目前建筑业的安全问题主要是由劳动省、建设省为首的国家部门机关和地方政府具体实施，增加了负责施工安全的人数。在施工现场总部实行安全与健康管理措施，在危险作业场所实施专门的安全措施，小规模工程意外事故预防对策以及实施主动的现场意外事故的预防活动等3。图1.5 日本所有行业的死亡事故所占比例的统计数据1.2.2国内建筑桥梁施工事故现状我国建筑业近年来的事故率依然居高不下，从1990年到2005年以来，我国每年所发生的建筑施工事故的死亡人数依然超过千人，每年的直接经济损失愈百亿元。从2000年开始建筑业的事故发生率有上升趋势。图1.6为近年来各类型建筑施工安全事故死亡人数比例图。到从2004年以来。随着国家的重视颁布了一些相关法律，建筑业的事故有所下降。和过外发达国家相比我国的安全生产科学管理尚处于起步阶段，许多建筑施工企业的安全管理和安全技术水平还比较低，施工安全管理不规范、不严格；工人素质较低，安全保护意识差，没有经过专门培训或培训不到位就上岗作业；图1.6 近年来各类型建筑施工安全事故死亡人数比例施工现场违规指挥、违章操作和违章施工随处可见；我国现行建筑施工安全管理制度在施工现场没有产生有效作用，生产安全监督和安全信息建设体系尚待完善；而工程建设新材料，新工艺、新技术的应用，也引发了新的危险因素使得建筑施工安全生产的形势依然比较严峻。建筑施工圣餐安全管理的方针是“安全第一，预防为主”，而由于建筑施工存在工序多、施工场地露天作业多、桥梁建设多临水，不安全因素多等特点加上建筑业本身的安全生产科技相对落后，而一些新技术、新材料、新工艺在工程上的应用，都加大了施工的难度和危险性。为使操作人员充分理解方案的内容，减少失误，提出要把方案的设计思想、内容与要求，想作业人员进行充分交底。同时，根据工程特点进行安全分析、评价、设计，制定对策并组织实施，进行信息反馈，保证施工中安全防护工作能准确生效。1.3国内外安全评价现状分析1.3.1 国外安全评价研究现状国外安全评价研究起步较早，1962年4月，美国公布了第一个有关系统安全的说明书“空军弹道导弹系统安全工程”，对民兵式导弹计划有关的承包商提出了系统安全要求；1969年，美国国防部又批准了“系统及相应子系统与装备的补充安全大纲”即MLI一STD一852，该标准成为美军装备合同中必须遵循的条件。继航空工业之后，美国更多的工业部门由于安全的需要，也广泛应用系统安全分析与评价方法。一些专门从事系统安全分析的技术分析公司在许多工业领域有所建树。他们采用“预先危险性分析”、“故障树分析”、“故障模式和影响分析”、“人的因素分析”、“链分析”、“临界状态分析”等方法解决工程中的安全问题，取得了极大的经济效益。英国20世纪60年代中期就建立了故障率数据库和可靠性服务所，开展了研究工作。70年代初，日本劳动省颁发了“化工厂安全评价指南”，把评价方法进一步向科学化、标准化方向推进，该方法综合采用了一整套安全系统工程的分析方法和评价手段，使化工厂的安全工作在规划、设计阶段就能得到充分保证，在国际同行中影响很大，并一举推动安全系统工程的进步。在世界范围广泛应用的美国原子能管理委员会关于“商用核电站风险评价报告”是在70年代中期发表的。现在定量安全评价已在工业发达国家的许多工程项目中得到广泛应用，并在许多行业制订了技术标准。安全评价已成为当代安全管理中最有成效、正在逐渐完善的一种极为重要的方法。英国是最早系统地研究重大危险控制技术的国家。1974年6月弗利克斯巴勒爆炸事故发生后，英国卫生与安全委员会设立了重大危险咨询委员会（ACMH），负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施。随后，英国卫生与安全监察局（HSE）专门设立了重大危险管理处。ACMH于1976年首次向英国卫生与安全监察局提交了重大危险源标准的建议。由于ACMH等机构在重大危险源辩识、评价方面极富成效的工作，促使欧共体在1982年6月颁布了工业活动中重大事故危险法令E（ECderictives82/501，简称塞韦索法令）。为实施塞韦索法令，英国、荷兰、德国、法国、意大利、比利时等欧共体成员国都颁布了有关重大危险源控制规程，要求对工厂的重大危害设施进行辨识、评价，提出相应的事故预防和应急计划措施，并向主管当局提交详细描述重大危险源状况的安全报告。由于西方发达国家对系统安全的研究，进入20世纪90年代，西方各国对人的价值和对劳动力的保护有了更新的认识，并由此制定了有关政策和安全研究重点，开展了有计划预防事故的安全投人，使其职业伤害一直处于稳定下降的趋势。对于安全评价的研究技术起源于20世纪30年代，应用于保险业，然后到1964年美国道化学公司根据化工生产的特点首先开发出“火灾、爆炸指数评价法”。对于系统安全的研究始于20世纪60年代初期英美等工业发达国家，用于研究导弹系统的安全性、可靠性。到1967年7月经过两次修订，成为现在的MIL-STD-882B“系统安全程序要求”。1974年美国核工业应用了系统安全分析和系统安全评价技术。近年来随着科学技术的发展，危险源辨识和安全评价方法应用到了电子、宇航、铁路、建筑、原子能、汽车、化工等很多领域。方法多种多样，如模糊故障树分析、模糊概率法、计算机专家系统、人工神经网络、灰色理论、动态安全评价等，并且取得了良好的成效值得我们学习。1982年英国TECHNICLTD公司易燃易爆毒性物质评价软件包。1989年，荷兰的应用科学研究院开发了EFFECTS安全分析软件包，具有事故辨识和建模功能。1986年欧共体ISPPA联合研究中心开发完成了环境与风险分析软件。1989年意大利STA公司开发了STAR安全风险评价软件包，使用于项目的前期评价。1.3.2 我国安全评价现状我国从1978年以来，航空工业、化学工业和核工业等部门，开始采用和推行安全工程中一些危险评价分析方法。1984年以后，开始研究安全评价理论与方法，小范围进行系统安全评价尝试。1987年，机械电子部首先提出对整个企业系统进行安全评价，全面运用安全系统工程原理开展安全管理工作，并着手制定部颁标准。随后，许多企业和一些产业部门开始着手安全评价理论、方法的研究与应用。如化工部、冶金部、航空航天部等都开始了本系统评价标准的制定工作，核工业部参照国外标准对秦山核电站进行了科学的评价，劳动部也组织力量从事有关评价的一系列国家统一标准的制定工作。北京、天津、上海、湖北、广东等省市也在不同程度地开展了安全评价的研究与试点工作。2002年，为适应安全生产形式的发展，特别是配合当年开始的安全生产专项整治工作的开展，6月7日，国家安全生产监督管理局颁发了印发关于加强安全评价机构管理的意见的通知。该号文件在安全评价的历史上也具有很重要的意义，它起到了承接并延续、发展原国家经贸委开展起来的建设项目劳动安全卫生预评价工作的作用。2002年1月26日，国务院颁布了危险化学品安全管理条例，这是我国中央政府制定的法规中首次出现“安全评价”这个名词。2002年6月29日，中华人民共和国安全生产法颁布，安全评价被写进看国家的法律中。安全生产法的颁布为安全评价的发展、提高提供了显著的动力。2004年7月1日，中华人民共和国行政许可法开始实施，根据国务院的决定，安全评价机构资质可被列入到由国家安全生产监督管理局行使的政府许可事项中。2004年10月20日，国家安全生产监督管理局颁布了第13号令安全评价机构管理规定。20多年来，我国的安全评价从无到有、从小到大，期间经历了曲曲折折。在它的发展过程中，洗去了环境影响评价、管理体系认证等其他类似工作的很多经验、教训。国家安全生产监督管理局已将安全评价体系作为安全生产六大技术支撑体系之一，安全评价体系将为保障我国的安全生产工作发挥巨大的作用5。对于安全系统工程是从20世纪70年代末开始的。天津东方化工厂应用安全系统工程起了的带头作用，其后是各类企业借鉴引用国外的系统安全分析的方法。到80年代后期，人们研究的注意力逐渐转移到系统安全评价的理论和方法，特别是企业安全评价方法。现阶段与建筑安全相关的研究主要集中于四个方面：建筑安全文化、建筑安全的组织管理形式、建筑安全管理的投入和收益、建筑安全技术等。但是针对于桥梁的研究并不是很多。1.4 研究内容及技术路线1.4.1 研究内容论文基于国内外大量桥梁施工中存在的危险隐患，在安全评价的基础上辨识了沙河大桥施工过程中得危险源，并用层次分析法得到了各级指标权重。应用模糊综合评价法进行了安全评价，针对所辨识的危险有害因素提出了桥梁施工过程中的安全保障体系。1.4.2 主要技术路线本文的主要技术路线如图1.7所示。沙河大桥施工过程危险源辨识及安全保障体系研究现场调研多层次模糊评价法进行安全评价完成论文评价指标权重的确定进行理论分析、运用事故树、LEC法辨识危险源制定安全保障体系评价方法的确定安全施工技术文献查阅安全管理体系事故应急救援图1.7 本文技术路线2 安全评价主要方法简介2.1 安全评价定义及原理2.1.1 危险源定义及分类（1）危险源的定义危险源是指可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态。危险因素强调突发性和瞬间作用的因素，有害因素强调在一定时期内的慢性损害和累计作用。对于建筑业，就是对建筑系统中的危险源进行辨识和分析，进而对其进行控制。危险源辨识就是识别危险源的存在并确定其特性的过程。（2）危险源的种类在建筑生产领域危险源是以多种多样的形式存在的，危险源导致事故可归结为能量的意外释放和有害物质的泄露。根据危险源在事故发生发展中的作用把危险源分为两大类。即第一类危险源和第二类危险源。第一类危险源。在系统中存在的、可能发生意外释放能量的载体或危险物质称为第一类危险源。能量或危险物质的意外释放时事故发生的物理本质。在桥梁施工安全系统，属于第一类危险源的能量主要有：电能、机械能、热能、位能和重力能、压力和拉力等，这些能量的意外失控会转化为破坏能量，造成人员伤害和财产损失。属于第一类危险源的危险物质主要有：爆炸性物品、有毒物品、腐蚀性物品、放射性物品等。第二类危险源。造成约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素称为第二类危险。在建筑安全系统中，第一类危险源一般不可避免的存在，完全消除几乎不可能或付出的代价过大，主要是通过消除第二类危险源的途径减少或消除事故的发生。按照现代事故致因理论研究表明，第二类危险源包括人的不安全行为、物的不安全状态、不良工作条件（环境）三个方面。但要认识到，这三个不安全因素往往是管理失误或缺陷造成的6。大量的安全事故表明，伤害事故是许多相互关联的事件顺序发展的结果。这些事件概括起来不外乎是由于安全管理的缺陷，出现了人的不安全行为和物的不安全状态两个方面，而这两个方面的产生和发展又是受多种因素作用的结果。当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展轨迹中，在一定时间和空间发生了交叉，能量“逆流”时，伤害事故就会发生。2.1.2 安全评价定义及原理2.1.2.1 安全评价定义安全评价是以现实工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业伤害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据5。2.1.2.2 安全评价原理虽然安全评价的领域、种类、方法、手段种类繁多，而且评价系统的属性、特征及事件的随机性千变万化，各不相同，但思维方式却是一致的，可归纳为以下四个基本原理，即：相关性原理，类推原理，惯性原理和量变到质变原理8。（1）相关性原理一个系统，其属性、特征与事故和职业危害存在着因果的相关性，这是系统因果评价方法的理论基础。 系统的基本特征安全评价把研究的所有对象都视为系统。系统是指为实现一定的目标，由多种彼此有机联系的要素组成的整体。系统有大有小，千差万别，但所有的系统都具有以下普遍的基本特征。目的性：任何系统都具有目的性，要实现一定的目标（功能）。集合性：指一个系统是由若干个元素组成的一个有机联系的整体，或是由各层次的要素（子系统、单元、元素集）集合组成的一个有机联系的整体。相关性：一个系统内部各要素（或元素）之间存在着相互影响、相互作用、相互依赖的有机联系，通过综合协调，实现系统的整体功能。在相关关系中，二元关系是基本关系，其他复杂的相关关系是在二元关系基础上发展起来的。阶层性：在大多数系统中，存在着多阶层性，通过彼此作用，互相影响、制约，形成一个系统整体。整体性：系统的要素集、相关关系集、各阶层构成了系统的整体。适应性：系统对外部环境的变化有着一定的适应性。每个系统都有着自身的总目标，而构成系统的所有子系统、单元都为实现这一总目标而实现各自的分目标。如何使这些目标达到最佳，这就是系统工程要研究解决的问题。系统的整体目标（功能）是由组成系统的各子系统、单元综合发挥作用的结果。因此，不仅系统与子系统，子系统与单元有着密切的关系，而且各子系统之间、各单元之间、各元素之间也都存在着密切的相关关系。所以，在评价过程中只有找出这种相关关系，并建立相关模型，才能正确地对系统的安全性做出评价。系统的结构可用下列公式表达： E=maxf（X，R，C） （2-1）式中E最优结合效果；X系统组成的要素集，即组成系统的所有元素；R系统组成要素的相关关系集，即系统各元素之间的所有相关关系；C系统组成的要素及其相关关系在各阶层上可能的分布形式；f（X，R，C）X，R，C的结合效果函数。对系统的要素集（X）、关系集（R）和层次分布形式（C）的分析，可阐明系统整体的性质。要使系统目标达到最佳程度，只有使上述三者达到最优结合，才能产生最优的结合效果E。对系统进行安全评价，就是要寻求X，R和C的最合理的结合形式，即具有最优结合效果正的系统结构形式在对应系统目标集和环境因素约束集的条件，给出最安全的系统结合方式。在评价之前要研究与系统安全有关的系统组成要素，要素之间的相关关系，以及它们在系统各层次的分布情况。要对系统作出准确的安全评价，必须对要素之间及要素与系统之间的相关形式和相关程度给出量的概念。这就需要明确哪个要素对系统有影响，是直接影响还是间接影响；哪个要素对系统影响大，大到什么程度，彼此是线性相关，还是指数相关等等。要做到这一点，就要求在分析大量生产运行、事故统计资料的基础上，得出相关的数学模型，以便建立合理的安全评价数学模型。 因果关系有因才有果，这是事物发展变化的规律。事物的原因和结果之间存在着类似函数一样的密切关系。若研究、分析各个系统之间的依存关系和影响程度，就可以探求其变化的特征和规律，并可以预测其未来状态的发展变化趋势。事故和导致事故发生的各种原因（危险因素）之间存在着相关关系，表现为依存关系和因果关系；危险因素是原因，事故是结果，事故的发生是由许多因素综合作用的结果。分析各因素的特征、变化规律，影响事故发生和事故后果的程度，以及从原因到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，才能在评价中得出正确的分析结论，采取恰当的对策措施。例如，可燃气体泄漏爆炸事故是由可燃气体泄漏、与空气混合达到爆炸极限和存在引燃能源3个因素综合作用的结果，而这3个因素又是设计失误、设备故障、安全装置失效、操作失误、环境不良、管理不当等一系列因素造成的，爆炸后果的严重程度又和可燃气体的性质（闪点、燃点、燃烧速度、燃烧热值等）、可燃性气体的爆炸量及空间密闭程度等因素有着密切的关系，在评价中需要分析这些因素的因果关系和相互影响程度，并定量地加以评述。事故的因果关系是：事故的发生有其原因因素，而且往往不是由单一原因因素造成的，而是由若干个原因因素耦合在一起，当出现符合事故发生的充分与必要条件时，事故就必然会立即爆发；多一个原因因素不需要，少一个原因因素事故就不会发生。而每一个原因因素又由若干个二次原因因素构成；依次类推三次原因因素，消除一次、或两次、或三次，原因因素，破坏发生事故的充分与必要条件，事故就不会产生，这就是采取技术、管理、教育等方面的安全对策措施的理论依据。在评价系统中，找出事故发展过程中的相互关系，借鉴历史、同类情况的数据、典型案例等，建立起接近真实情况的数学模型，则评价会取得较好的效果，而且越接近真实情况，效果越好，评价得越准确。（2）类推原理“类推”亦称“类比”。类推推理是人们经常使用的一种逻辑思维方法，常用来作为推出一种新知识的方法。它是根据两个或两类对象之间存在着某些相同或相似的属性，从一个已知对象具有某个属性来推出另一个对象具有此种属性的一种推理。它在人们认识世界和改造世界的活动中，有着非常重要的作用，在安全生产、安全评价中同样也有着特殊的意义和重要的作用。其基本模式为：若A、B表示两个不同对象，A有属性P1，P2，Pm，Pn，B有属性P1，P2，Pm，则对象A与B的推理可用如下公式表示：A有属性P1，P2，Pm，Pn； B有属性P1，P2，Pm；所以，B也有属性Pn（nm）类比推理的结论是或然性的。所以，在应用时要注意提高结论的可靠性，其方法有：要尽量多地列举两个或两类对象所共有或共缺的属性；两个类比对象所共有或共缺的属性愈本质，则推出的结论愈可靠；两个类比对象共有或共缺的对象与类推的属性之间具有本质和必然的联系，则推出结论的可靠性就高。类比推理常常被人们用来类比同类装置或类似装置的职业安全的经验、教训，采取相应的对策措施防患于未然，实现安全生产。（3）惯性原理任何事物在其发展过程中，从其过去到现在以及延伸至将来，都具有一定的延续性，这种延续性称为惯性。利用惯性原理可以研究事物或一个评价系统的未来发展趋势。例如从一个单位过去的安全生产状况、事故统计资料，可以找出安全生产及事故发展变化趋势，以推测其未来安全状态。利用惯性原理进行评价时应注意以下两点： 惯性的大小惯性越大，影响越大；反之，则影响越小。例如，一个生产经营单位如果疏于管理，违章作业、违章指挥、违反劳动纪律严重，事故就多，若任其发展则会愈演愈烈，而且有加速的态势，惯性越来越大。对此，必须立即采取相应对策措施，破坏这种格局，亦即中止或使这种不良惯性改向，才能防止事故的发生。 惯性的趋势一个系统的惯性是这个系统内的各个内部因素之间互相联系、互相影响，互相作用按照一定的规律发展变化的一种状态趋势。因此，只有当系统是稳定的，受外部环境和内部因素的影响产生的变化较小时，其内在联系和基本特征才可能延续下去，该系统所表现的惯性发展结果才基本符合实际。但是，绝对稳定的系统是没有的，因为事物发展的惯性在受外力作用时，可使其加速或减速甚至改变方向。这样就需要对一个系统的评价进行修正，即在系统主要方面不变、而其他方面有所偏离时，就应根据其偏离程度对所出现的偏离现象进行修正。（4）量变到质变原理任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质变的规律。同样，在一个系统中，许多有关安全的因素也都一一存在着量变到质变的规律；在评价一个系统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。例如：许多定量评价方法中，有关危险等级的划分无不一一应用着量变到质变的原理。因此，在安全评价时，考虑各种危险、有害因素，对人体的危害，以及采用的评价方法进行等级划分等，均需要应用量变到质变的原理。上述原理是人们经过长期研究和实践总结出来的。在实际评价工作中，人们综合应用这些基本原理指导安全评价，并创造出各种评价方法，进一步在各个领域中加以运用。掌握评价的基本原理可以建立正确的思维程序，对于评价人员开拓思路、合理选择和灵活运用评价方法都是十分必要的。由于世界上没有一成不变的事物，评价对象的发展不是过去状态的简单延续，评价的事件也不会是自己的类似事件的机械再现，相似不等于相同。因此，在评价过程中，还应对客观情况进行具体细致的分析，以提高评价结果的准确程度。2.2 危险源辨识与安全评价的主要方法2.2.1 危险源辨识方法许多系统安全评价方法，都可用来进行危险源的辨识，是分析危险、危害因素的工具，选用哪种方法要根据分析对象的性质、特点、寿命的不同阶段和分析人员的知识、经验和习惯来定。常用的辨识方法主要有：（1）直观经验法:适用于有可供参考先例、有以往经验可以借鉴的危险源辨识过程；不能应用在没有可供参考先例的新系统中，又可分为对照经验法和类比方法两种。（2）对照经验法:对照有关标准、法规、检查表或依靠分析人员的观察分析能力，借助于经验和判断能力直观地评价对象和危害性的方法。经验法是辨识中常用的方法，其优点是简便、易行，其缺点是受辨识人员知识，经验和占有资料的限制，可能出现遗漏。为弥补个人判断的不足，常采取专家会议的方式来相互启发、交换意见、集思广益，使危险、危害因素的辨识更加细致、具体。对照事先编制的检查表辨识危险源，可弥补知识、经验不足的缺陷，具有方便、实用、不易遗漏的优点，但须有事先编制的、适用的检查表。检查表是大量实践经验基础上编制的，美国职业安全卫生局 （OHSA）制定、发明了各种用于辨识危险、危害因素的检查表，我国一些行业的安全检查表、事故隐患检查表也可作为借鉴。（3）类比方法:利用相同或相似系统或作业条件的经验和职业安全卫生的统计资料来类推、分析主人对象的危险源。多用于危害因素和作业条件危险因素的辨识过程。（4）系统安全分析方法:即应用系统安全工程评价方法的部分方法进行危险源辨识。系统安全分析方法常用于复杂系统、没有事故经验的新开发系统。常用的系统安全分析方法有事件树 （ETA）、事故树 （FTA）等。美国拉氏姆逊教授曾在没有先例的情况下，大规模、有效地使用了FTA， ETA方法，分析了核电站的危险源，并被以后发生的核电站事故所证实。2.2.2 安全评价方法安全评价方法是对系统中的危险性、危害性进行分析评价的工具，目前己开发数十种评价方法，每种评价方法的原理、目标、应用条件、适用的评价对象、工作量均不尽相同，各有其特点和优缺点。按其评价方法的特征一般可分为定性评价、定量评价和综合评价。定性评价:根据人的经验和判断能力对生产工艺、设备、环境、人员、管理等方面的状况进行价，如安全检查表等。半定量评价:用一种或几种可直接间接反映物质和系统危险性的指数（指标）来评价等系统的危险性大小，如物质特性指数、人员素质指标等。定量评价:用系统事故发生概率和事故严重程度来评价9。（1）事故树分析（Fault Tree Analysis FTA）事故树分析又称故障树分析，是在系统安全工程中应用较广泛的一种方法，其理论较完善，方法较科学，使用较为广泛。1961年美国在研究民兵导弹发射控制系统时，由瓦特逊提出了这一方法，后由A.B.门斯（A.B.Mearns）做了改进，在预测导弹发身过程的事件中发挥了重要作用。波音公司对FTA进行改革后，使之能够利用计算机模拟。1974年，美国原子能委员会利用FTA对核电站事故危害性进行评价，发表了拉士姆逊（N.5.Rasussen）报告，引起了世界的关注。目前已有许多国家在研究和应用着这一方法，我国这方面的工作开始于20世纪70年代。故障树分析可用来分析事故、特别是重大恶性事故的因果关系；可进行系统的危害性评价、事故的预测、事故的调查分析，沟通事故情报和安全措施优化决策，也可用于系统的安全性设计等很多方面。由于这种分析方法具有形象直观、思路清晰、逻辑性强以及既可定性分析又可定量分析等优点，因而得到了广泛的应用。（2）安全检查法（Safety Review SR）安全检查法可以说是第一个安全评价方法，它有时也称为工艺安全审查或“设计审查”及“损失预防审查”。它可以用于建设项目的任何阶段。对现有装置（在役装置）进行评价时，传统的安全检查主要包括巡视检查、正规日常检查或安全检查。安全检查方法的目的是辨识可能导致事故、引起伤害、重要财产损失或对公共环境产生重大影响的装置条件或操作规程。一般安全检查人员主要包括与装置有关的人员，即操作人员、维修人员、工程师、管理人员、安全员等。（3）安全检查表法（Safety Checklist Analysis，SCA）为了查找工程、系统中各种设备设施、物料、工作、操作、管理和组织措施中的危险、有害因素、事先把检查对象加以分解，将大系统分割成若干小的子系统，以提问或打分的形式，将检查项目列表逐项检查，避免遗漏，这种表称为安全检查表。（4）危险指数方法（Risk Rank ，RR）危险指数法是一种评价方法。通过评价人员对几种工艺现状及运行的固有属性进行比较计算危险度、确定工艺危险特性重要性大小，并根据评价结果，确定进一步评价的对象。危险指数评价可以运用在工程项目的各个阶段，或在详细的设计方案完成之前，或在现有装置危险分析计划制定之前。当然它也可用于在役装置，作为确定工艺及装置危险性的依据。（5）预先危险分析法（Preliminary Hazard Analysis，PHA）预先危险分析方法是一种起源于美国军用标准安全计划要求方法。主要用于对危险物质和装置的只要区域等进行分析，包括设计、施工和生产前，首先对系统中存在的危险性类别、出现条件、导致事故的后果进行分析，其目的是识别系统中的潜在危险，确定其危险等级，防止危险发展成事故。预先危险分析可以达到以下4个目的：大体识别与系统有关的主要危险；鉴别产生危险原因；预测事故发生对人员和系统的影响；判别危险等级，并提出消除或控制危险性的对策措施。预先危险分析发通常用于对潜在危险了解较少和无法凭经验察觉的工艺项目的初期阶段。通常用于初步设计或工艺装置的研究和开发，当分析一个庞大现有装置或当环境无法使用更为系统的方法时，常优先考虑PHA法。（6）故障假设分析法（What.if，WI）故障假设分析法是一种对系统工艺过程或操作过程的创造性分析方法，使用该方法的人员应对工艺熟悉，通过提问的方式来发现可能的潜在的事故隐患。与其他方法不同的是，要求评价人员了解基本概念并用于具体的问题中，有关故障假设分析方法及应用的资料甚少，但是它在工程项目发展的各个阶段都可能经常采用。故障假设分析方法一般要求评价人员用“What.if”作为开头，对有关问题进行考虑。任何与工艺安全有关的问题，即使它与之不太相关，也可提出加以讨论。通常，将所有的问题都记录下来，然后将问题分门别类，例如：按照电器安全、消防、人员安全等问题分类，分头进行讨论。对正在运行的现役装置，则与操作人员进行交谈，所提出的问题要考虑到任何与装置有关的不正常的生产条件，而不仅仅是设备故障或工艺参数的变化。（7）危险可操作性研究（Hazard and Operability Study，HAZOP）HAZOP是一种定性的安全评价方法，基本过程以引导词为引导，找出过程中工艺状态的变化，然后分析找出变换的原因、后果及可采取的对策。危险和可操作性研究技术是基于这样一种原理，即背景各异的专家们若在一起工作，就能够在创造性、系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多的问题，要比他们独立工作并分别提供工作结果更为有效。虽然危险和可操作性研究技术起初是专门为评价新设计和新工艺而开发的，但是这一技术同时可以用于整个工程、系统项目生命周期的各个阶段。危险和可操作性分析的本质，就是通过系列会议对工艺流程图和操作规程进行分析，由各种专业人员按照规定的方法对偏离设计的工艺条件进行过程危险和可操作性研究，是帝国化学公司最早确定由一个多方面人员组成的小组执行危险和可操作性研究工作的。鉴于此，虽然某一个人也可以能单独使用危险与可操作性分析方法，但这绝不能称为危险和可操作性分析。所以，危险和可操作性分析技术与其他安全评价方法的明显不同之处是其他方法可由某人单独去做，而危险和可操作性分析必须由一个多方面的、专业的、熟练的人员组成小组来完成。（8）故障类型和影响分析（Failure Mode Effects Analysis，FMEA）故障类型和影响分析是系统安全工程的一种方法，根据系统可以划分为子系统、设备和元件的特点，按实际需要将系统进行分割，然后分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的对策，提高系统的安全可靠性。列出设备的所有故障类型对一个系统或装置的影响因素，这些故障模式对设备故障进行描述，故障类型的影响由对设备故障有系统影响确定。FMEA辨识可直接导致事故或对事故有重要影响的单一故障模式。在FMEA中不直接确定人的影响因素，但像人失误操作影响通常作为一设备故障模式表示出来。一个FMEA不能有效地辨识引起事故的详尽的设备故障组合5。（9）LEC分析法危险评价的内容相当丰富，评价的目的和对象不同，具体的评价内容和指标也不相同。目前常用的评价方法有安全检查表、预先危险性分析、火灾、爆炸危险指数评价法、帝国化学公司蒙德法、日本危险度评价法、作业条件危险性评价法、故障类型和影响分析法等等。下面着重介绍一下本论文采用的作业条件危险性评价法，即D=LEC （2-2）这是一种简单易行的评价人们在具有潜在危险性环境中作业时的危险性的半定量评价方法，是用与系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险大小的，这三种因素是:L是发生事故的可能性大小；E是人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；C是发生事故会造成的损失后果。但是，要取得这三种因素的科学准确的数据，却是相当繁琐的过程。为了简化评价过程，可采取半定量计值法，给三种因素的不同等级分别确定不同的分值，再以三个分值的乘积D来评价危险性的大小，即D=LEC， D值大，说明该系统危险值大，需要增加安全措施，或改变发生事故的可能性，或减少人体暴露于危险坏境中的频繁程度，或减轻事故损失，直至调整到允许范围。（10）模糊综合评价方法施工安全评价涉及的评价因素较多，每个评价因素又可进一步分为许多子因素。因此，在采用模糊评判法时，先要构造等级模糊子集把反映被评物的模糊指标进行量化（即确定隶属度），然后利用模糊变换原理对各指标进行综合，其步骤如下: 确定评价对象的因素集根据所研究的对象，确定影响对象的因素，组成普通因素集。记为 U=u，u，uu （2-3）式中uI=1，2，3.，n为影响评判对象的各种因素。 确定评价对象的权重集因为普通因素集中各个因素对评价对象的重要程度通常是不一样的，对每个因素uI=1，2， 3.，n赋予一个相应的权重a（I=1，2，3，n）构成权重集: A=（a，a，aa）且a+ a+ a+ a=1，a0 （2-4） 确定评价等级V= v，v，vv表示对象评价等级的集合，也称为决策集。其中，元素v（j=1，2，3，m）为各种可能的总评价结果，如好、较好、一般、较差、差等。对于施工安全评价可取V=合格，基本合格、不合格等 进行单因素评价，建立模糊评价矩阵在构造了等级模糊子集后，就要逐个对被评价事物从每个因素u出发进行评价，以确定评价集元素v =（j=1，2，m）的隶属程度V，将各单因素模糊评价集的隶属度为行组成单因素评价矩阵:R= （2-5） 矩阵R中的第1行第j列元素r表示某个被评价对象从u方面 的表面是通过模糊向量来刻画的。单因素模糊评价仅仅反映一个因素对评价对象的影响，而未能反映所有因素的综合影响，因此，必须综合考虑所有因素的影响，确定综合评价集。综合评价集B可由模糊变换R与因素权重集A相乘得到，即B=A*R=（a，a，a）=（b，b，b） （2-6）式中：b是由A与R第j列运算得到的，表示综合考虑所有影响因素时，被评价对象从整体上看对v等级模糊子集的隶属程度。将评价指标归一化，用归一化的评价指标做为评价结果，这样模糊综合评价集可表示为:B=（ b/b， b/b，b/b）=（ b， b，b） （2-4）式中：b= b+b+b，b=（j=1，2，3，m） 为归一化后的模糊综合评价指标，且b+b+b=1 对模糊综合评价结果向量进行分析每一个被评事物的模糊综合评价结果都表现为一个模糊向量，这与其他方法中每一个被评事物得到一个综合评价值是不同的，它包含了更丰富的信息，这就需要评价者分析评价结果，针对研究对象实际情况，制定出相应的措施对不同的一维综合评价值可以方便地进行比较并排序，而对不同的多维模糊向最进行比较排序就不那么方便了，具体分析方法将在后面讨论。（11）灰色理论灰色系统理论是由我国著名学者邓聚龙教授于20世纪80年代初提出并发展起来的，灰色系统理论从信息论、系统论的角度看待研究对象.客观世界是由