系统安全评价PPT课件.ppt

安全系统工程 能源与安全学院安全工程专业 1 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 重点 1 安全评价程序 2 美国道化学公司火灾爆炸指数评价方法的评价过程 3 英国帝国化学公司蒙特法评价过程 难点 指数评价方法中爆炸指数的求解 2 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 1安全评价的定义 安全评价 以实现工程 系统安全目的 应用系统安全工程原理和方法 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 系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度 提出科学 合理 可行的安全对策措施建议 做出安全评价结论的活动 安全评价包含三层意思 第一 对系统固有或潜在危险性进行定性和定量分析 第二 系统发生危险的可能性或程度 第三 提出改进措施 预防和控制危险 5 1安全评价概述 3 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 2安全评价目的 1 发现生产过程中固有的或潜在的危险因素 2 为厂 矿企业决策者提供依据 3 评价结果可帮助制定和完善有关安全操作与维修的规章制度 4 实现安全技术与管理的标准化和规范化 5 促进本质安全化 4 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 3安全评价意义 1 安全评价是安全生产管理的必要组成部分 2 有助于政府安全监督管理部门对生产经营单位安全生产实行宏观控制 3 是贯彻 安全第一 预防为主 综合治理 安全生产方针的重要手段 4 有助于规范企业安全管理 提高生产经营单位的安全管理水平 5 有助于生产经营单位提高经济效益 5 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 4安全评价分类 1 被评价对象的生命周期分类 预评价 验收评价 现状评价 时间 可行性研究 规划 组织实施前目的 与规范 标准的符合性预测事故可能性及后果 给建议明确对象建成或实施后能否安全运行 SafetyPre Assessment SafetyAssessmentUponCompletion 时间 竣工 建成后 投产前目的 证 照是否全是否符合规范 标准 三同时 执行情况前期 可行性 预评价等 措施落实危险有害因素的程度是否具备安全验收条件 SafetyAssessmentInOperation 时间 对象现在状况 强调时间点 目的 与规范 标准的符合性预测事故可能性及后果 给建议明确危险有害因素状态 受控 6 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 4安全评价分类 2 评价方法的特征分类 定性评价 定量评价 对危险性进行定性比较 依据规范 标准 经验和人的判断能力进行评价 对危险性进行量化评价 依靠历史统计数据 数学方法 模型进行评价 包括 概率评价法 数学模型计算评价和相对评价法 指数法 7 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 4安全评价分类 3 评价内容进行分类 工厂设计的安全性评价 安全管理的有效性评价 作业环境及环境质量评价 人的行为安全性评价 生产设备的安全可靠性评价 化学物质的物理化学危险性评价 8 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 安全标准界定 社会各方面允许的 可以接受的危害度或风险率 考虑因素 安全标准的确定主要取决于一个国家 行业或部门的政治 经济 技术和安全科学发展的水平 确定方法 统计法一般以行业一定时间内的实际平均死亡率作为确定安全标准的依据 风险与收益比较法 安全评价法 5 1 5安全标准 安全标准 安全评价的目标值 9 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 6安全评价原理 1 相关性原理 2 类推原理 3 惯性原理 4 量变到质变原理 事故与事故原因存在因果关系 平衡推算代替推算因素推算抽样推算比例推算概率推算 事物发展的延续性 物质累积量达到一定程度不能接受 10 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 7安全评价程序 风险分析 实施前准备 现场查勘 报告编写 报告评审 评价机构收到评价委托后 签订合同前 从评价结构接受评价项目方面进行风险分析 签订合同 制定工作计划 向委托单位提交资料收集清单 11 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 7安全评价程序 成立评价小组 收集项目类比信息 准备现场查勘工具及数据填写表格 研究评价依据 风险分析 实施前准备 现场查勘 报告编写 报告评审 收集委托单位的气象 水文 地质 规划等信息 12 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 7安全评价程序 风险分析 实施前准备 现场查勘 报告编写 报告评审 采用 问 听 看 测 记 的形式 完成以下内容 1 标准 规范符合性检查2 现场工艺流程 辅助设施3 作业环境及特点4 危险有害因素及存在部位 量 采集关键部位的图像 影像资料 评价组与委托方就资料的有效性 完整性确认 现场评价结果反馈 主要提出需要整改的内容 13 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 7安全评价程序 风险分析 实施前准备 现场查勘 报告编写 报告评审 对采集的评价信息进行汇总 对项目进行危险有害因素辨识分析 进行定性 定量评价 存在的整改情况进行确认 根据危险有害因素分析结果划分评价单元 根据危险有害因素分析结果选择评价方法 提出安全对策措施建议 给出评价结论 14 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 1 7安全评价程序 风险分析 实施前准备 现场查勘 报告编写 报告评审 评价组内部成员进行检查 修改 评价结构非评价组成员进行内部审核 修改 技术负责人进行技术审核 修改 定稿 过程控制负责人进行过程控制审核 15 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 16 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 2安全检查表评价法 5 2 1安全检查表法系统安全分析与评价的区别 两者应用的重点和目的不同 17 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 2 2安全检查表评价分析步骤 1 确定评价对象 需要将对象划分为若干单元或层次 2 确定各单元的评价目标 3 根据不同单元不同目标 制定各自的安全检查表 4 制定评分方法和分级标准 5 分析评价结果 提出整改措施和建议 18 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 2 3安全检查表评价举例 19 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 2安全检查表评价法 20 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 21 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 3生产作业条件评价法 对于一个具有潜在危险性的作业条件 格雷厄姆和金尼认为 影响危险性的主要因素有3个 发生事故或危险事件的可能性 暴露于这种危险环境的情况 事故一旦发生可能产生的后果 22 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 3生产作业条件评价法 D 作业条件的危险性 L 事故或危险事件发生的可能性 E 暴露于危险环境的频率 C 发生事故或危险事件的可能结果 表5 2事故或危险事件发生可能性L分值 23 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 表5 3暴露于潜在危险环境频率E的分值 表5 4发生事故或危险事件可能结果C的分值 24 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 表5 5危险性D分值 25 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 例 假如工人每天操作一台没有安全防护装置的机器 有时不注意就会把手挤伤 以往曾经发生过这类事故 造成一只手残废 没有人员死亡 对其作业条件进行安全评价 解 首先 确定各评价要素的分值 事故发生的可能性属于 相当可能发生 所以选取L 6 人员暴露情况属于 逐日暴露于危险环境 所以选取E 6 发生事故后果的严重度属于 致残 所以选取C 3 于是 此种生产作业条件的危险性分值为 D L E C 6 6 3 108对照表4 5可知 属于显著危险性 需要整改 5 3生产作业条件评价法 26 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 优缺点及使用条件 对某种潜在危险的作业环境进行评价 简单易行 危险程度表述也较清晰 但该评价方法是以经验为主进行确定的等级 实际应用要注意修正 5 3生产作业条件评价法 27 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4概率评价法 概率评价法是一种定量评价法 此法是先求出系统发生事故的概率 在求出事故发生概率的基础上 进一步计算风险率 以风险率大小确定系统的安全程度 系统危险性的大小取决于两个方面 一是事故发生的概率 二是造成后果的严重度 风险率 事故损失 单位时间 严重度 事故损失 事故次数 事故发生概率 频率 事故次数 单位时间 5 4 1定义 28 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4概率评价法 系统描述 危险源辨识 估计事故概率 推测事故后果 计算危险度 系统运行 系统改进 是否接受 是 否 5 4 2评价流程 29 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4 3风险率指标确定 1 根据伤亡事故统计确定 5 4概率评价法 总量指标 单位时间内事故次数 死亡人数 损失工作日或事故经济损失 不能形成纵向对比 相对指标 伤亡损失与某种总量的比值 千人死亡率千人重伤率百万工时伤害率伤害严重率百万吨死亡率 30 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4 3风险率指标确定 2 根据经济性确定安全指标 5 4概率评价法 1 为减少伤亡增加的安全投入 经济性指标差异较大 不同领域 环境存在差异 2 经济收益 31 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4 3风险率指标确定 3 与自然灾害危险对比确定 5 4概率评价法 社会对危险的认识 过度危险正常危险可接受的危险 可接受的危险一般与疾病或自然灾害为参考 一般低于疾病死亡而高于自然灾害死亡率 32 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 4 4系统故障概率的计算举例 某机械传动系统共有6个部件 部件之间构成的相互作用关系如图 已知每个部件的可靠度为0 99 求该机械传动系统的可靠度 若该机械系统传动系统失效后的损失为5万元 而设定的该机械传动系统的安全指标为0 02万元 试计算该机械传动系统的风险率 并说明该机械传动系统是否符合要求 部件2 部件1 部件3 部件4 部件6 部件5 A B 33 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 系统故障概率 系统风险率大于安全指标0 02万元 系统不符合安全要求 系统风险率 34 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 5指数评价法 用火灾爆炸指数作为衡量一个化工企业安全评价的标准 以物质系数为基础 一般化学性质特殊危险性工艺危险性量的因素换算成火灾爆炸指数或评点数按指数或评点数分成危险等级控制方法 35 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 1 美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 1 名称道化学公司火灾 爆炸危险指数法 DowChemicalCompany FireandExplosionIndex 2 创立时间1964年 第1版 1989年 第7版 3 定量依据以往事故的统计资料 物质的潜在能量和现行安全防灾措施的状况 36 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 1 美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 4 评价目的客观地量化潜在火灾 爆炸和反应性事故的预期损失 找出可能导致事故发生或使事故扩大的设备 向管理部门通报潜在的火灾 爆炸危险性 使工程技术人员了解各部分可能的损失和减少损失的途径 5 适用范围储存 处理 生产易燃易爆 可燃 活性物质的操作过程污水处理设备 设施 公用工程系统 管道系统 变压器 发电设备 热氧化器等工艺单元 37 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 1 美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 6 评价过程 38 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 7 道化法评价程序 最大财产损失 39 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 准确的装置 生产单元 设计方案 工艺流程图 工艺设备及安装成本表 道氏7版火灾 爆炸指数 F EI 评价法 道氏7版火灾 爆炸指数计算表 安全措施补偿系数表 工艺单元风险分析汇总表 生产装置风险分析汇总表 8 所需资料 40 Step1工艺单元选择 41 2020 3 20 可编辑 根据以下参数确定单元 物质的潜在的化学能 物质系数 工艺单元中危险物质的数量 资金密度 操作压力与操作温度 导致火灾 爆炸事故的历史资料 对装置操作起关键作用的设备 一 选择恰当工艺单元 42 2020 3 20 可编辑 工艺单元的可燃 易燃或化学活性物质的最低量为2268kg或2 27m3 当设备串联布置且中间未相互有效隔开 应认真考虑单元划分的合理性 仔细考虑操作状态和操作时间也很重要 二 选择工艺单元的几项要点 43 Step2物质系数确定 44 物质系数MF 表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾 爆炸过程中释放能量大小的内在特性 MF由NF和NR求得 NF 物质可燃性NR 化学活泼性 不稳定性 45 Step3工艺单元危险系数 46 2020 3 20 可编辑 一 工艺单元危险系数F3 F3 F1 F2F1 一般工艺危险系数 F2 特殊工艺危险系数 47 2020 3 20 可编辑 二 一般工艺危险系数F1 放热反应吸热反应物料处理与输送封闭单元或室内单元通道排放和泄漏控制 48 2020 3 20 可编辑 等于每一项之和 基本系数 49 2020 3 20 可编辑 三 特殊工艺危险系数F2 毒性物质负压操作爆炸极限范围内或其附近的操作粉尘爆炸压力释放低温 易燃物质和不稳定物质的数量腐蚀泄漏 连接头和填料处明火设备的使用热油交换系统转动设备 50 2020 3 20 可编辑 51 2020 3 20 可编辑 等于每一项之和 基本系数 52 Step4火灾爆炸指数 53 2020 3 20 可编辑 一 概述 F EI MF F3MF 物质系数 F3 工艺单元危险系数 F EI是被用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏 54 2020 3 20 可编辑 二 F EI及危险等级 55 2020 3 20 可编辑 Step5安全措施补偿系数 56 2020 3 20 可编辑 一 安全措施的分类及单元补偿系数的确定 工艺控制补偿系数 C1 物质隔离补偿系数 C2 防火措施补偿系数 C3 C C1 C2 C3 57 2020 3 20 可编辑 二 工艺控制补偿系数 C1 等于每一项系数的乘积 如果没有C1 1 58 2020 3 20 可编辑 三 物质隔离补偿系数 C2 等于每一项系数的乘积 如果没有C2 1 59 2020 3 20 可编辑 四 防火措施补偿系数 C3 等于每一项系数的乘积 如果没有C3 1 60 Step6工艺单元危险分析汇总 61 2020 3 20 可编辑 一 暴露半径 R 0 256F EIR 暴露半径 单位 米 二 暴露区域 暴露区域面积S R2暴露区域体积V SR R3 三 暴露区域内财产价值 更换价值 0 82 原来成本 增长系数 62 2020 3 20 可编辑 四 危害系数 危害系数是由单元危险系数F3和物质系数MF给出的 它代表了单元中物料泄漏或反应能量释放所引起的火灾 爆炸事故的综合效应 63 2020 3 20 可编辑 五 基本最大可能财产损失 BaseMPPD BaseMPPD 更换价值 危害系数 六 实际最大可能财产损失 ActualMPPD ActualMPPD BaseMPPD C 64 2020 3 20 可编辑 七 最大可能工作日损失 MPDO ActualMPPDMPDO 认为是正确的时 用X代替MPPD 用Y代替MPDO lgY 1 325132 0 592471 lgX 认为70 以上正确 lgY 1 550233 0 598416 lgX 认为70 以下正确lgY 1 045515 0 610426 lgX 65 2020 3 20 可编辑 八 停产损失 BI BI MPDO VPM 0 7 30VPM 每月产值 0 7代表固定成本和利润 66 2020 3 20 可编辑 九 工艺单元危险分析汇总 67 2020 3 20 可编辑 十 生产装置危险分析汇总 68 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 2 英国帝国化学公司蒙特法 1 概述 英国帝国化学公司 ICI 蒙特 Mond 工厂 在美国道化学公司安全评价法的基础上 提出了一个更加全面 更加系统的安全评价法 称为ICIMond法 或英国帝国化学公司蒙特法 在道化学法基础上扩充了以下几点 增加了毒性的概念和计算 发展了某些补偿系数 增加了几个特殊工程类型的危险性 能对较广范围内的工程及储存设备进行研究 69 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 蒙德法 Mond 评价的基本程序 70 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 根据工厂的实际情况 选择危险性比较大的工艺生产线 车间或工段确定为需要评价的单元或子系统 单元是装置的一个独立部分 如果有一定间距 档火墙 防护堤等隔开的装置一部分 也可作为一个单元 某些情况可将装置划分适当的单元 比如 原料贮区 供应区域 反应区域 催化处理区域 过滤 干燥等合适时也可将装置划分适当的单元 单元划分中注意点a评价单元中的物质的数量必须达到产生危险程度的数量 b单元中存在多种重要物质时 必须对各种不同物质作不同评价 并选出最危险的那个作为单元危险的代表为最终评价依据 2 蒙德法评价过程 装置单元划分 71 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 计算道氏综合指数D 式中B 物质系数 也写作MF 一般是由物质的燃烧热值计算得来的 M 特殊物质危险值 即SMH P 一般工艺危险值 即GPH S 特殊工艺危险值 即SPH Q 数量危险值 L 设备布置危险值 T 毒性危险值 72 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 A 物质系数的确定 Mond法中物质系数指火灾 爆炸或放出能量的危险性潜能的尺度 一般可燃性物质 Hc为重要物质的燃烧热 kj mol 边缘可燃性物质 指三氯乙烯 三氯乙烷 过氯乙烷 氯仿和二氯甲烷等 HR为物质的燃烧热计算值 kj mol M分子量 不燃物质 B 0 1 其他类型物质的物质系数可参考刘铁民编著 安全评价方法应用指南 化学工业出版社出版p188页 73 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 B 特殊物质的危险性可参考p230页表5 18给出 C 一般工艺危险性与单元内进行的工艺及其操作的基本类型有关 可从单纯物理反应 连续反应 间歇反应 物质输送等方面细分取值 D 特殊工艺危险性主要考虑 低温 高温 低压和高压等几种情况 可分别通过查表或图可求得 E 数量的危险处理危险性物质时 还要看其数量大小F 布置危险布置危险主要考虑装置的高度 用H m表示 作业区域 用N m2表示 另外还有考虑结构系数和多米诺效应 74 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 G 毒性的危险性瓦斯 蒸汽 粉尘的毒性一般是以每周40h 每天工作7 8h劳动标准的时间负荷 TLV 值表示 表4 12TLV系数 H DOW ICI综合指数的计算 表4 13DOW ICI总指标D值范围及危险性 75 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 计算综合危险性指数R 式中R 综合危险性指数 F 火灾荷载系数 U 单元毒性指数 E 爆炸指数 A 空气爆炸指数 易爆物从设备内泄漏到本车间内与空气混合引起爆炸 76 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 A 火灾载荷系数 77 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 表4 12毒性指数与危险性分类 B 单元毒性系数 78 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 C 爆炸指数爆炸指数与危险性分类见表4 12 表4 13爆炸指数与危险性分类 79 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 D 综合危险性指数综合危险性指数R和危险性分类见表4 14 在R值的计算中 如其中任一影响因素为零 计算时以1计 表4 14综合危险性指数和危险性分类 80 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 采取安全措施后对综合危险性重新进行评价在设计中采取的安全措施分为降低事故率和降低严重度两种 因此对应于各项安全措施分别给出了抵消系数 使综合危险性指数下降 补偿系数的取值根据经验 针对不同的情况取值 一般小于1 计算抵消后的危险性等级R2的公式为 R1 通过工艺改进 D F U E A之值发生变化后重新计算的综合危险性指数 其值为 通过反复评价 确定经补偿后的危险性降到了可接受的水平 则可以建设或运转装置 否则必须更改设计或增加安全措施 然后重新进行评价 直至达到安全为止 81 2020 3 20 可编辑 5系统安全评价 5 6生产设备及安全管理安全评价关于生产设备及安全管理部分可利用第2 3章的方法进行定性和定量评价 一般可用 1 安全检查表 2 事故树分析 3 事析树分析 4 预先危险性分析 5 故障类型及影响分析 82