化工装备风险评估技术

1、化工装备风险评估技术中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）机电工程学院化工装备与控制工程机电工程学院化工装备与控制工程系系前言 如何认识风险、评估风险、管理风险、规避风险、处理风险损失、在参与充满风险的活动中得到意外的成功、获取丰厚的回报成为人们十分关心的问题，于是“风险研究”受到了高度重视。降低风险技术已为世人瞩目，并被列入国际公认的二十一世纪的先进技术之中，正在迅速发展。 新兴技术 工程风险分析技术专注研究工程类风险 ，是近年新兴的技术，它的内容涉及许多新学科与新技术，如失效物理学、断裂力学 、有限元应力分析技术、结构完整性评定技术、腐蚀与防护 、模糊集理论 、可靠性工程学、环境科学、安

2、全工程学、管理科学以及近代经济学、社会学等有关理论。 1995年在美国旧金山举行的国际制造业大会上， 将“降低风险技术”列为21世纪将要重点发展的新兴技术之中，该项新兴技术被列为21 世纪的闪光技术(Emerging Technology,ET)。另外，2002年在美国纽约举行的国际技术峰会上预测21世纪前20年技术发展有3大热点，它们是能源工程，信息技术和纳米材料产品。每种技术都将带动一批学科发展，风险工程与管理被列入能源工程将要带动发展的学科之中。实施要求 实施工程风险分析技术的要求是：利用工程风险分析技术的原理和技术路线原理和技术路线，对不同性质的风险，统筹规划，分类处理，制订适合国情的

3、风险评价相关标准与规范，建立基于风险控制与管理机制，研究制定规避风险策略规避风险策略，努力实现杜绝特大事故、遏制重大事故、减少一般事故的安全管理目标，为经济和社会协调发展做出贡献，为安全生产和保护资源环境、保障可持续发展战略的实施发挥作用。风险评估方法风险评估方法一、非剧情安全分析方法一、非剧情安全分析方法（2008 CCPS） 1. 1. 危险预分析方法危险预分析方法 2. 2. 安全检查安全检查 3. 3. 危险相对排序方法危险相对排序方法 4. 4. 检查表方法检查表方法二、剧情安全分析方法二、剧情安全分析方法（2008 CCPS） 1. 1. 如果怎么样？如果怎么样？ 5. FTA5.

4、 FTA 2. 2. 如果怎么样？如果怎么样？/ /检查表检查表 6. ETA6. ETA 3. 3. HAZOPHAZOP 7. 7. 因果分析因果分析 4. FMEA 8. “4. FMEA 8. “领结领结”分分析析危险剧情是由事故根原因起始，在物料流、能量流和信息流的推动危险剧情是由事故根原因起始，在物料流、能量流和信息流的推动下，使危险在系统中传播，引发一系列中间事件，最终导致不利后下，使危险在系统中传播，引发一系列中间事件，最终导致不利后果的事件集合。果的事件集合。RBIHAZOP FMEA SILFTA系统安全管理 系统安全管理是多种安全技术综合实施的系统安全管理是多种安全技术综

5、合实施的过程。过程。 系统安全管理贯穿于企业整个生命周期。系统安全管理贯穿于企业整个生命周期。 目前还没有一种安全技术能解决所有的问目前还没有一种安全技术能解决所有的问题，因此必须采用多种方法相互补充。题，因此必须采用多种方法相互补充。课程提纲 第一章第一章 化工装备风险评估概述化工装备风险评估概述 第二章第二章 风险辨识危险性分析风险辨识危险性分析 第三章第三章 失效可能性预测失效可能性预测 第四章第四章 HAZOPHAZOP危险源辨识及风险分析危险源辨识及风险分析 第五章第五章 基于风险检测基于风险检测(RBI)(RBI)技术技术 第六章第六章 失效后果严重性分析失效后果严重性分析 第七章

6、第七章 风险评价风险评价 第八章第八章 化工装置风险评估技术的应用案例化工装置风险评估技术的应用案例第一章 概 述工程风险分析技术 安全作为一门学科，于1992年在我国国家标准学科分类中被列为一级学科，命名为安全科学技术，其下设置安全科学技术基础、安全学、安全工程、职业卫生工程和安全管理工程5个二级学科和24个三级应用学科。一、安全学科一、安全学科 安全学科的研究对象是人类活动中的负效应，即事故，研究它们发生的机理和发展的规律。 事故发生的规律基于三条原则 1.任何事故的发生都有其因果关系 2.任何事故都是由人和物两方面原因引起3.事故发生符合事故三角形规律1次重大事故之前-30次轻伤亡事故-

7、300次无伤亡事故安全学科的研究方法多种，下列两种是普遍采用的方法 . 1. 统计监测法 将过去发生的事故，按照专业类别、失效机理、伤害模型、损失严重程度等进行统计分析，并随时更新数据库，进行动态监测，寻求事故发生的原因，发现事故发生的规律，进而为建立控制事故发生的管理机制提供科学依据。 2抽样分析法 一般是通过问卷进行调研，根据答卷进行分析，或用文字表述或用评分求得统计结论。二、风险的含义危险是风险的前提,没有危险就无所谓风险引发人们安全问题的主要根源是危险危险。至于危险发生的可能性有多少？什么条件下才会发生？有没有办法使危险发生的概率降到最低？有无控制危险发生的策略？危险一旦发生它对人们生

8、产、生活造成的负面效应严重程度有多大？有无防范措施使损失降到最小？能否建立基于控制危险发生的生产管理机制？二、风险的含义 风险的定义由两部分组成: 一是危险事件发生的可能性或失效概率； 二是危险一旦发生,其后果严重程度和损失的大小。 如果将这两部分的量化值综合,就是风险的表征,或称风险指标。 危险是客观存在、无法改变的。而风险却在很大程度上随着人们的意志而改变，亦即按照人们的意志可以改变危险或事故发生的概率和一旦出现危险， 由于采取防范措施或实施规避危险策略，从而可以改变损失的程度。风险评估（风险分析）的应用 在工业领域，风险评估技术是将危险转化成安全的技术，是将危险带来的挑战作为提高安全性机

9、遇的技术。它的最终目标是力争化险为夷，使工程达到尽可能的成功。 风险评估技术内容广泛，失效分析、失效预测与预防、可靠性工程、结构完整性评价、装置寿命预测、环境安全评价、人因失误分析、应急预案编制和工业经济预测、投资风险决策等尽在其中。 风险评估的价值 一是风险分析技术不仅包括安全工程中失效分析、事故预测、缺陷安全评定、可靠性预测等内容，而且涉及失效后果严重程度和损失大小的预测、人身 体健康预测、环境污染的预测等，所反映反映的问题较为全面的问题较为全面。 二是风险不是越低越好，降低风险要付出代价，无论减少危险发生的概率，还是采取防范措施使危险发生造成的损失降到最小，都要投入资金、技术和劳务。风险

10、与利益间要取得平衡风险与利益间要取得平衡，可以由人们根据具体条件寻求最佳的选择，接受合理的风险。 风险评估的价值 三是利用风险分析技术可以建立基于控制风险的基于控制风险的管理体制管理体制，这是一种全新理念、新颖的安全管理策略，与传统的安全管理方法截然不同，对于确保安全，优化资 金配置的 效果明显。 四是经实践证明，风险分析技术的实施，不仅可以获取明显的经济效益和社会效益，而且其重要意义还在于能够减少事故所引发的灾害，指导安指导安全生产和资源与环境保护全生产和资源与环境保护、可持续发展战略实施，符合科学发展观的方针。随着地球资源日益紧缺，风险分析技术的重要意义将更为突出。三、风险评估的内容和方法

11、风险三要素：危险源、暴露和后果 危险源危险源：危险一般由于能量或毒物释放失去控制而引起。在进行风险分析时，首先要确定危险源的种类，如毒物释放、爆炸、火灾等，其次要确定系统中哪一部分是危险的来源，如压力容器、压力管道、储罐、动力装置等。 暴露暴露：环境、人员或其他生态系统、建筑物或构筑物暴露于危险区域的程度。 后果后果：危险一旦发生，对暴露目 标的有害作用或可能造成的损失。 这3个要素称为风险链，在进行风险分析时，要对链中的每个环节作具体分析和评价。实施风险评估的技术路线 总的要求总的要求：对所选定的工艺系统，统筹策划，分类处理，分别采取有效的风险控制对策，使工艺系统中各单元协调运作，延长各单元

12、的工作周期，保证各单元安全、可靠、高效率运行，最大限度地获取经济效益和社会效益。 具体路线具体路线：对所选定工艺系统中各生产过程设备进行风险辨识、风险分析与评价；根据评定的风险级别排序，按照风险级别的大小，采取控制风险的不同策略；制订维护、检修、管理计划。对高风险设备实施严格的风险控制对策，降低其风险级别，达到安全生产和保护环境的作用。风险评估技术主要内容1. 风险辨识2. 风险分析和风险评价3. 风险控制和风险管理1. 风险辨识 风险辨识的目的是确定危险的种类和危险确定危险的种类和危险的来源的来源，主要涉及三个方面： 一是对所考察生产系统的历史资料，如设计、施工资料，有无发生过事故、如何处理

13、和技术鉴定资料的调查；以及对现在生产情况、技术经济指标和控制系统与相关软件等的调查。 二是对系统中生产装置制造工艺过程、遵循的标准或规范，制造厂商技术水平、质保体系，竣工、施工资料以及装置运行情况、维修、检验等资料的调查。 三是人因素人因素资料，包括误操作和管理体制、管理模式的调查。 风险辨识方法风险辨识方法有许多种，较重要的有： 流程图分析法 制式表格法 危险鉴别法危险鉴别法 重要度分类法重要度分类法等。 危险鉴别法和重要度分类法分别是美国石油学会和日本高压气体保安协会推荐的方法，是较重要的方法，应用广泛。2风险分析及风险评价 辨识风险主要是认识风险的来源。风险分析与风险评价则要求在辨识的基

14、础上对每一风险项目的性质进行分析分析，然后做出评价评价。 风险数据库和风险管理资讯系统风险数据库和风险管理资讯系统是进行风险分析的基础，一些国家大型企业已经建立。它有助于失效事件资料的保存和风险管理经验的积累。数据库的信息越多，越有利于风险分析工作的开展。在运用数据库的信息时，管理人员经验的判定也是非常重要的。 风险分析和风险评价方法风险包括的主要内容是危险发生的可能性或失效概率和危险一旦发生后果严重程度与损失的大小。失效概率的计算方法很多。故障树分析故障树分析和事件树分析事件树分析是常用的方法。除了用于寻求失效主要影响因素外，也可以用来求取失效概率。对于化工、石化企业承压设备而言，特别是含缺

15、陷承压设备的失效概率，需要求解复杂的多维积分。这种多维积分对于失效判据不复杂的情况，可以用数数值积分法值积分法求解。如果变量较多，一般用改进一次二阶矩法次二阶矩法或蒙特卡罗方法或蒙特卡罗方法求解。至于失效后果严重程度的预测，要根据事故发生可能的具体情况考虑事故后果对多种因素的影响，如经济损失、人员伤亡、环境污染等。由于评价这些因素的影响程度，往往涉及人们的经验、判断与决策，故在实际工作中，常采用模糊综合评价方法模糊综合评价方法进行预测。 3风险控制-风险管理的工具 风险控制是指为了降低失效概率、减少损失所采风险控制是指为了降低失效概率、减少损失所采取的各种措施取的各种措施，改变危险源的性质，减

16、少暴露，降低意外事故发生的可能性，发挥对危险防范措施的功效等都是控制风险的手段。 控制风险的理论有许多种如骨牌理论、能量释放理论、作业评估技术系统、系统安全理论等 。它们对于失效原因、失效机理和应采取控制对策的陈述各有不同，但概括言之，控制风险要对危控制风险要对危险源辨识清楚、避免运行中造成损伤和误操作，险源辨识清楚、避免运行中造成损伤和误操作，控制能量释放，建立风险评价体系、信息网络控制能量释放，建立风险评价体系、信息网络 并加强风险监控和基于风险的检验。并加强风险监控和基于风险的检验。风险管理 风险管理一词是控制风险、减少损失所采用的各控制风险、减少损失所采用的各类检验、监控方法与过程的统

17、称类检验、监控方法与过程的统称。 风险管理，一般从降低失效概率降低失效概率和减少损失减少损失两个方面考虑。风险管理方法降低失效概率降低失效概率，在设计阶段，生产工艺过程参数的选择，应尽可能规避高风险的流程和规避采用高风险工艺生产系统与装置。对于高温、高压、易燃、易爆、毒物介质的生产过程或其他工况严苛的生产系统，在设计阶段必须进行风险预评价并有规避风险的技术措施。在生产运行阶段，根据对潜在危险的预测，要及时采取检验、维修与控制，或者改变工艺条件，规避失效的发生。损失预防损失预防，是以降低失效事件发生的频率和损失幅度为主。紧急隔离，紧急减压，设置蓄水池、喷淋装置、消防设施、截断阀，甚至修改工艺过程

18、，改变人们操作、管理等都是常用的方法。风险控制措施还包括技术储备技术储备，如新技术开发、拥有先进的检验、监控装备和相关计算机软件以及高素质技术管理人才与先进的管理体制等。四、国内外发展概况风险评估技术发展主要体现在四个方面： 1.概率风险评价概率风险评价 在事故发生前，预测某设施或项目可能发生什么样的事故及其可能造成的损害，如人员伤亡、建筑物或构筑物的破坏以及对环境的污染、对人们健康的影响等。美国核管理委员会完成的WASH-1400报告就是其中一例，它系统地发展和建立了概率风险评价方法。272.实时后果评价 主要研究内容是在事故发生期间给出及时的处理，如对有毒物质的迁移和浓度降低，及时做出防护

19、决策，减少事故的危害。 例如，国际原子能机构于1988年10月与美国利物莫国立实验所联合召开的“实时剂量评价国际研讨会”就是以实时后果评价作为会议的主要内容。3.事故后后果或评价 主要研究事故发生后的影响，重点是重大突发性事故对环境造成危害的评价问题。 包括易燃、易爆和有毒物质、放射性物质失控状态下的泄漏，大型基本设施如桥梁、水坝等的损伤，发生这种灾难性事故的概率虽然很小，但影响往往是巨大的。 例如，1988-1994年由国际原子能机构及欧盟共同发起并有20多个国家参加的国际协调研究项目“核素在陆地、水域、城市诸环境中 迁移模式有效性研究”，主要研究前苏联切尔诺贝利核电站事故发生后对中、西欧的

20、影响。4.在风险投资中的应用20世纪40年代发展的风险投资，主要是向创新型产业和有巨大潜力的企业提供资本支持的一种投资方式。20世纪80年代，高新技术领域已经成为风险投资的主要对象。硅谷发展成为美国的第一财富中心，就是风险投资成功运作的典范。风险投资在高科技产业发展过程中的重要作用已为国际公认。风险投资运作的基本条件有赖于与其相关的中介环节，其中风险分析与评价，对于保证投资项目筛选和投资决策的科学性、准确性起着重要作用。它的应用将有助于高新技术科研成果向现实生产力转化，而且会产生巨大的经济效益和社会效益。风险评价已成为新建、改建和扩建项目立项决策和项目管理的重要环节。我国建设部已明确将风险的识

21、别与分析、风险的对应、风险的监督和控制等列为工程项目管理的内容。我国风险评估的研究 我国某型号运载火箭安全性进行的概率风险评估 模糊综合评判对风险因子的研究 对可接受风险界定方法进行的探讨 长输管道的风险评价 边际油田开发方案的风险评估 对海洋平台结构的风险评估 航天安全风险管理与决策 采用故障树分析法和方法计算的化工企业突发事故的概率 金陵石化公司化工一厂凡士林加氢装置基于API581规范半定量风险分析方法对安全性做出的评价 基于风险分析的城市燃气管道安全评价 工程评价方法的研究风险评价中人因失误分析 化工石化承压设备风险分析与评价 美国石油协会（American Petroleum Ins

22、titute, API）基于风险监测（Risk Based Inspection, RBI）API 581正式文件和API580RBI标准。 基于风险的检测（RBI）是在对系统潜在危险发生的可能性和后果进行科学分析的基础上，定出系统中各组成单元的风险级别并排序，找出薄弱环节，针对高风险装置采取有效措施，以期达到确保安全和减少费用、优化检验的目标。第二章 风险辨识-危险性分析第一节 概述 追求安全、降低风险是人类生存的需要，是建立和谐社会的需要。随着工业生产技术的进步、设备不断的更新，生产条件和生产管理的不断改善，以及安全科学的发展，近年生产中安全程度越来越获得提高。 但是，由于新技术的应用，不

23、确定性因素和未可预计因不确定性因素和未可预计因素素的日益增多，伴随着对安全生产的威胁和事故的发生仍屡见不鲜，有些事故后果甚至很为严重、触目惊心。 例如，1980年在西班牙的奥尔士爱拉，丙烷气的爆炸使51人丧生和许多人受伤。 1984年的印度博帕尔异氰酸甲酯毒气泄漏，导致2000多人丧生，2万人受伤。 1984年，墨西哥城液化石油气的爆炸，使650人丧生，几千人受伤。 在我国，近年来特大和重大事故虽然得到一定程度的遏制，但安全形势依然严峻。 1993年8月5日深圳发生的危险品仓库爆炸、2003年12月23日深夜重庆市开县中石油川东北气矿天然气井喷毒气泄漏、2005年11月13日中石油吉林石化公司

24、苯胺装置硝化单元发生爆炸等事故均造成了重大的人员伤亡、财产损失和环境污染。 这些事故尽管起因和后果不尽相同，但追其原因最主要的危险不外乎下列四种：物质的危险，设备的危险，工物质的危险，设备的危险，工艺过程的危险和人因失误造成的危险艺过程的危险和人因失误造成的危险。 危险源的辨识和危险性分析是风险评价、风除控制和管理的主要依据主要依据。第二节 物质危险性一、危险物质及其分类 一种物质或几种物质的混合物，如果具有导致腐蚀、毒害、爆炸、火灾、损伤人们肌体、污染环境、破坏建筑物或构筑物，以及放射性的特性，则此类物质被称为危险物质危险物质。 危险物质种类繁多，需要根据它们的特性进行分类，主旨是辨认危险性

25、以 便采取对策，生产、储存、装卸和运输等提供安全保障。危险物质的分类-美国方法美国国家防火协会编制的 NFPA No.49“危险物品分类法”将危险物质分为0-4五类：由0-4危险性逐级增大,每一个类别又按易燃性NF 对人身危害性NH和反应危险性或化学不稳定性NR分为三个级别。例如 0类危险物质，易燃性NF 为无 ，对人身危害性NH 为对人体无害 / 反应危险性NR为在火灾情况下，可用常规灭火作业。又如4类危险物质，易燃性NF 为非常易燃的气体、极易挥发的液体、易形成爆炸性混合物粉尘，对人身 危害性NH 为气体或蒸气侵入人体可导致人的死亡，反应危险性NR在常温常压下能引起爆炸。危险物质的分类-日

26、本方法 日本消防法将危险物质分为六类 第一类为氧化性固体氧化性固体，如 氯酸盐类、硝酸盐类、重铬酸盐等类物质； 第二类为可燃性固体可燃性固体，如赤磷、硫磺、镁等； 第三类为自然发火性物质及禁水性物质自然发火性物质及禁水性物质，如钾、钠、烷基铝、烷基锂等 ； 第四 类为易燃性液体易燃性液体，如 醇类、石油 产品类、动植物油类等； 第五类为自反应性物质自反应性物质，如有机过氧化物、硝酸酯类、硝基化合物等； 第六类为氧化性液体氧化性液体，如过氧化氮、硝酸等。我国分类方法1危险化学物质分类法（1）爆炸物质爆炸物质的分类。爆炸物质是指在外界作用下如受热、受摩擦、撞击等能发生剧烈化学反应，瞬时产生大量气体

27、和热量，使周围压力急剧上升发生爆炸，对周围环境造成破坏的物质。按其爆炸性的大小，爆炸物质分为如下5类： 具有整体爆炸危险的物质 具有抛射危险，但无整体爆炸危险的物质 具有燃烧危险和较小抛射危险或者两者兼有，但无整体爆炸危险的物质 无重大危险的爆炸物质 非常不敏感的爆炸物质 （2）压缩气体和液化气体压缩气体和液化气体的分类 压缩气体和液化气体系指压缩、液化或加压溶解的气体，并符合下述两种情况之一者 临界温度低于50，或在50时，其蒸气压力大于294kPa的压缩或液化气体； 温度在21.1 时，气体的绝对压力大于275kPa的液化气体或加压溶解气体。按其性质可分为易燃气体、不燃气体(包括助燃气体)

28、和有毒气体 （3）易燃液体易燃液体的分类 易燃液体系指闭杯闪点等于或低于60的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险性已列入其他类别的液体。根据易燃液体的 储运特点和火灾危险性的大小建筑设计防火规范GBJ16-1987甲类：闪点28乙类：28闪点60丙类：闪点 60根据易燃液体的闪点高低，依据危险货物分类和品名编号：GB6944-1986 第 1 类 低闪点液体 闪点18 第 2 类 中闪点液体 18闪点1表示该测试点超标多点测试均值单项指数达标率单项指数超标率D90%为合格为合格2. 测试项目综合指数及超标率 当工程项目或车间、工段承受多项职业危害或环境危害对操作人员同时作

29、用时，可采用综合指数作为卫生评价指数，计算公式如下： 综合指标超标率：综合指标超标率：3.按危害类别的职业卫生评价指标 人类对安全问题的认识阶段：人类对安全问题的认识阶段： 原始管理阶段，也称经验自防阶段 传统管理阶段，也称经验管理阶段 现代安全管理阶段，也称系统管理阶段第四节 风险管理传统管理理论-事故理论 认识论：基本出发点是事故，以事故为研究对象和认识对象，主要是经验论与事后型的安全哲学。 逆向思维：从事故后果到原因事件。 表现：头痛医头、就事论事，被动与滞后。传统管理理论-方法与特征 方法：事故分析（事故-调查-处理-报告）事故规律的研究，事后型管理模式四不放过原则（原因，当事人，责任

30、人，措施） 特征：建立在事故统计学致因理论研究；事后整改对策；事故赔偿机制与事故保险制度等。现代安全管理理论发展细分成两大阶段： 20世纪50-80年代，发展了危险分析与风险控制理论 20世纪90年代以来，现代安全科学原理正在不断的发展。危险分析与风险控制理论 认识论：以认识论：以危险和隐患危险和隐患为研究对象为研究对象 理论基础：对事故因果性的认识，及对危险和隐理论基础：对事故因果性的认识，及对危险和隐患事件链的确认。患事件链的确认。 建立了事件链的概念，有了建立了事件链的概念，有了事故系统事故系统的超前意识的超前意识和动态认识。和动态认识。 确立了确立了人、机、环和管理欠缺人、机、环和管理

31、欠缺等综合要素。等综合要素。 主张主张工程技术硬手段与教育，管理软手段工程技术硬手段与教育，管理软手段的综合的综合措施，提出超前防范和预防评价的概念和思路措施，提出超前防范和预防评价的概念和思路。现代安全科学原理 认识论：以安全系统作为研究对象。 建立了人-物-能量-信息的安全系统要素体系。 提出系统（组织）自己的思路，确立了系统本质安全的目标。 通过安全系统论，安全控制论，安全信息论，安全文化等科学理论。现代安全管理的基本思想 变纵向单因素管理-为横向综合管理 变事故管理-为事件分析与隐患管理 变管理的对象-为管理的动力 变静态管理-为动态管理 变只顾经济效益的商业管理-为效益、环境、安全、

32、健康的综合经营管理 变被动、辅助、滞后的管理-为主动、本质、超前管理 变外迫型目标-内激型目标最本质的转变 事后行为或被动行为(Re-active):事故发生的处理、调查及防止事故的发生：事故-调查-报告-处理。 事前行为或主动行为（Pro-active):确定哪些部分的活动是有危害性的,对危害管理分为四个步骤:识别-评估-控制-恢复。 功能各不相同,但二者不能偏废。金字塔理论千万次的隐患1死亡29轻伤事故300无伤害事件海因里希事故法则海因希里 Heinrich20世纪50年代统计55万件机械事故其中48334件轻伤事故 1666件死亡重伤事故事故系统要素4M 人Men：人的不安全行为； 机

33、Machine：机的不安全状态； 环Medium：环境不良； 管理Management：管理欠缺。事故人的不安全行为物的不安全状态环境不良管理欠缺事故隐患Hidden Peril危害因素危害因素= =危险源危险源+ +环境因素环境因素危害因素危害因素 HSE hazard identificationHSE hazard identification 一个组织的活动、产品或服务中可能导致伤害或疾一个组织的活动、产品或服务中可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏、有害的环境影响病、财产损失、工作环境破坏、有害的环境影响或这些情况组合的要素，包括根源或状态。或这些情况组合的要素，包括根源或状态

34、。危险源危险源 hazardhazard 可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏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。或这些情况组合的根源或状态。环境因素环境因素 environmental aspectenvironmental aspect 一个组织组织的活动、产品和服务中能与环境环境发生相互作用的要素。注：重要环境因素是指具有或能够产生重大环境影响的环境因素。 危害因素危害因素/ /危险源辨识危险源辨识危害因素辨识危害因素辨识 识别健康、安全与环境危害因素的存在并确定识别健康、安全与环境危害因素的存在并确定其特性的过程其特性的过程. .危险源辨识危险源

35、辨识 hazard identification hazard identification 识别危险源的存在并确定其特性的过程。识别危险源的存在并确定其特性的过程。 按导致事故、危害直接原因进行分类：1. 物理性； 2. 化学性；3. 生物性； 4. 心理与主观性； 5. 生理性； 6. 行为性； 7. 其他 重大危险源辨识 GB182182000重大危险源辨识重大危险源辨识 长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮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存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。界量的单元。 易导致火灾、爆炸或中毒的危险物质

36、。易导致火灾、爆炸或中毒的危险物质。 能量转移理论 1961年吉布森(Gibson)和哈登(Hadden) 能量转移理论认为：正常情况下能量和危险物质是在有效的屏蔽中做有序的流动，事故是由于能量和危险物质的无控制释放和转移造成了人员、设备和环境的破坏。能量转移理论能量类型能量类型产生的伤害产生的伤害事故类型事故类型机械能机械能刺伤、割伤、撕裂、挤压皮肤和刺伤、割伤、撕裂、挤压皮肤和肌肉、骨折、内部器官损伤肌肉、骨折、内部器官损伤物体打击、车辆物体打击、车辆伤害、机械伤害、伤害、机械伤害、起重伤害、高处起重伤害、高处坠落、坍塌、冒坠落、坍塌、冒顶片帮、放炮、顶片帮、放炮、火药爆炸、瓦斯火药爆炸、

37、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、爆炸、锅炉爆炸、压力容器爆炸压力容器爆炸热能热能皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、伤及全身伤及全身灼烫、火灾灼烫、火灾电能电能干扰神经干扰神经-肌肉功能、电伤肌肉功能、电伤触电触电化学能化学能化学性皮炎、化学性烧伤、致癌、化学性皮炎、化学性烧伤、致癌、致遗传突变、致畸胎、急性中毒、致遗传突变、致畸胎、急性中毒、窒息窒息中毒和窒息、火中毒和窒息、火灾灾能量转移理论与危险源和风险定义危险源根 源状 态能量转移理论第一类危险源能量物质及其载体第二类危险源约束条件失控：物的缺陷 人的失误 环境破坏风 险后 果可能性事故发生前提必要条件能量转移理论-防止能量转移

38、的方法 能源代替: 电力替代、燃料替代、无危险试剂； 限制能量：转动速度，用低电压设备， 防止蓄积：控制可燃气体浓度、静电接地 防止释放：如密封，绝缘，用安全带等； 延缓释放：如安全阀，放空、爆破膜，减振； 人与能量间增加屏蔽：防火门，防爆墙，防护栏，警示标志，防护镜，耳罩等； 能量上增加屏蔽：转动设备防护罩，安装消声器等。事故伤亡不安全行为不安全状态人的缺点遗传 、环境海因里希事故因果连锁图海因里希提出的事故因果连锁理论。该理论认为，伤亡事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害可能在某瞬间突然发生，却是一系列原因事件相继发生的结果。事故因果连锁过程包括的五个因素如下多米诺骨牌所示：事故因果连锁

39、理论事故伤亡不安全行为不安全状态个人原因工作条件管理失误博德现代事故因果连锁图多米诺骨牌理论事故链轨迹交叉模型 认为人的不安全行为和物的不安全状态是人-机“两方共系”中能量的逆流两系列，其轨迹交叉就会发生事故。 这里将系统分成人和物两个连锁系列。轨迹交叉模型-人的连锁系列 a. 生理遗传、社会环境和管理上的缺陷 b. 后天的心理缺陷,由a引起的心理上的缺陷，安全意识低下，缺乏安全知识和安全技能 c. 人的不安全行为，由a和b而产生的不安全动作。 轨迹交叉模型-物的连锁系列 A.设计制造缺陷,设计计算,结构,制作材料,加工方法不合理,使机械设备存在缺陷; B.使用/维修和保养过程中有缺陷,长时间

40、使用,产生磨损/老化/腐蚀等易发生故障,维修保养不良,超负荷运转等使性能下降. C.物的不安全状态,由于设计/制造/使用/维修保养中有缺陷,使机械设备存在隐患轨迹交叉模型 人的轨迹是a-b-c；物的运动轨迹是A-B-C 人与物的运动轨迹相交叉的时间与空间（时空）就是发生事故的时空。 即人的不安全因素和物 的不安全状态发生在同一时间、同一空间，或者说相遇时，则将在此时间和空间发生事故。扎别塔基斯依据能量意外释放理论提出的事故因果模型如右图所示：不安全行为不安全状态人员伤亡财产损失管理失误个人原因、环境原因能量或危险物质意外释放作业安全分析设计检查技术维修审查急救、修理更换、调查危险分析安全意识作

41、业安全分析教育训练思想工作人员选择调查研究减小数量防护装置及构造能量观点的事故因果连锁理论能量或危险物质的意外释放是伤害的根本原因。为防止事故发生，可通过技术改进来防止能量意外释放，通过教育训练提高职工识别危险的能力，佩戴个体防护用品来避免伤害。人的不安全行为或物的不安全状态。是导致能量意外释放的直接原因，领导者 管理缺欠、控制不力、缺乏知识。员工因素如能力、知识、训练；动机、行为；肉体及精神状态；反应时间；个人兴趣等。设备缺陷、环境因素。安全 safety危险危险安全安全社会允许安全限度受益AB免除免除了不可接受的了不可接受的损害损害风险的风险的状态状态occupational health

42、 and safety 影响工作场所内员工、临时工作人员、合同方人影响工作场所内员工、临时工作人员、合同方人员、访问者和其他人员健康和安全的条件和因素员、访问者和其他人员健康和安全的条件和因素。注意:1.进入作业场所的任何人安全与健康的保护安全与健康的保护; 2.不包括职工其他劳动权利和劳动报酬的保护劳动权利和劳动报酬的保护，也不包 括一般的卫生保健和伤病医疗卫生保健和伤病医疗工作。 3.作业场所一般说来是组织生产活动的场所生产活动的场所。职业健康安全 危险性辨识危险性评价 风 险 评 价 危险源识别（观察）1.新增危险源2.危险源变化危险性定量化（确认） 1.发生概率 2.危害程度危险源控制

43、（措施） 1.降低危险 2.消除危险判别准则(允许范围)（设定） 社会上所允许的危险性传统风险评价恢恢 复复原因能否消除？ 需要何种控制？控制有效性如何？控控 制制评评 估估原因和结果是什么？失控可能性多大？风险多大？风险是否已降到最低？识识 别别人、环境和资产是否会受到潜在损害？HEMP能否减轻潜在结果和影响？需何种恢复措施？恢复措施是否恰当有效？危害和效应管理 (HEMP)收集资料事故类型影响因素、事故机制事故发生的可能性事故的严重度风险值确定风险分级制定风险控制计划落实减少或防范风险的措施 监 测 审 查危害辨识风险评价风险控制风险管理是构成管理过程的必要组成部分，其基本过程包括危险源辨

44、识、风险评价和风险控制，是一个循环往复的过程。如下图所示：天津市滨海健康安全环境评价所危害辨识风险评价审查改善改善计划或管理控制检查纠正维持管理持续改进是否可承受的风险？否是危害辨识、风险评价是体系运行的动力，在风险管理上构成了一个PDCA循环。如下图所示:危害辨识、风险评价和风险控制过程（基本步骤）考虑谁会受到伤害以及如何受到伤害划分作业活动辨识危害风险评价确定风险是否可承受制定风险控制措施计划评审措施计划的充分性编制一份业务活动表(包括厂房、设备、人员和程序)，并收集有关信息假定计划或现有措施适当，对与危害有关的风险做出主观评价编制计划以处理评价中发现的、需要重视的任何问题判断计划或现有措

45、施是否足以把危害控制住并符合法律要求针对已修正的措施重新评价风险，并检查风险是否可承受危害和影响的确定在开始着手危害辨识、风险评价和风险控制时，需仔细考虑以下方面： 设计危害辨识、风险评价和风险控制的格式； 作业活动分类，以及每项工作活动所需的信息； 识别危害和危害分类的方法； 确定风险的程序； 描述评价风险水平的词汇； 确定风险是否可承受的标准： 计划的或现有的控制措施是否充分； 提出风险控制方法；操 作维修和保养工程活动可预见可预见的事故的事故预防措施应急措施企业活动法律、法规应急反应作业控制方针管理方案培训与意识目标及指标危害不可接受风险绩效测量与监测审核管理评审风险控制风险控制四方面：

46、人、财产、环境、声誉四方面：人、财产、环境、声誉四环节：四环节： 1 1、设计安全、设计安全 安全评价（介质、工艺、设备、环境）、风险削减措施安全评价（介质、工艺、设备、环境）、风险削减措施 2 2、建设安全、建设安全 “ “三同时三同时” ” 采购、施工监理采购、施工监理 、验收、验收 3 3、作业安全、作业安全 岗位风险辨识、风险削减措施岗位风险辨识、风险削减措施 解决意识问题，规范操作解决意识问题，规范操作 两书一表两书一表 作业指导书 日常作业 操作规程 规章制度 作业计划书（作业票） 作业项目 按繁简形式多样 有风险评价 有风险削减 有抢险预案 安全检查表 检查点位打勾 防止漏项4

47、4、抢险预案、抢险预案 明确到人，简练有效，经过演练，与相关方联动明确到人，简练有效，经过演练，与相关方联动风险控制措施选择风险控制措施选择停止使用该物质，或以无害物代之停止使用该物质，或以无害物代之改使用危害性低的物质改使用危害性低的物质工程技术控制工程技术控制管理控制管理控制个体防护个体防护消除危险消除危险降低危险降低危险个体防护个体防护将危险源与人员隔离无事故!工作避免失误-失误情况下无害化-事故状态下减少损失的处理原则 通过改进管理体系要素阻止事故发生通过改善工作条件阻止事故发生通过提高人的素质阻止事故发生通过本质安全设计阻止通过HSE设施设备三E对策理论 技术（Engineering

48、) 教育 (Education) 管理 (Enforcement) 三者相辅相成，同时进行，缺一不可，三E是防止事故的三根支柱。安全技术措施 是指提高工艺过程、机械设备的本质安全性，即当人出现操作失误，其本身的安全防护系统能自动调节和处理，以保护设备和人身安全。 它是预防事故的最根本措施。安全技术措施 减少潜在在危险因素（不然和难燃替代可燃特物，用无毒代替有毒） 降低潜在危险性程度（潜在危险往往达到一定程度和强度才能施害，降低强度，使之处于安全范围） 联锁（当出现危险时，强制某些元件相互作用，以保证安全） 隔离操作或远离操作（事故致因理论得知，伤亡事故必须是人与施害物质相互接触）安全技术措施

49、设置薄弱环节（安全薄弱元件，当危险达到危险值之前预先破坏，将能量释放） 坚固或加强（增加安全系数，加大安全裕度） 警告牌示和信号装置（警告可以提醒人们注意，及时发现危险因素或部位，以便采取措施，防止事故的发生） 封闭（将危险物的危险能量局限在一定范围内，可有效预防事故或减少事故损失）安全管理措施 是保证员工按照一定的方式从事工作，并为采取安全技术措施提供依据和方案， 同时，还要对安全防护设施加强维护保养，保证性能正常，否则再先进的安全技术措施也不能发挥有效作用。安全教育措施 是指提高员工安全素质，掌握安全技术知识、操作技能和安全管理水平的手段。 没有安全教育就谈不上安全技术措施和安全管理措施。

50、第六章 基于风险的检测(RBI)技术一、一、RBI技术概述技术概述二、二、API 581简介简介一、一、RBI技术概述技术概述1.RBI1.RBI概述概述 RBIRBI是设备维修管理技术的新发展，它的基本思路是是设备维修管理技术的新发展，它的基本思路是采用系统工程的原理和方法，对系统中固有的或潜采用系统工程的原理和方法，对系统中固有的或潜在的危险及其程度进行评估，找出薄弱环节，优化在的危险及其程度进行评估，找出薄弱环节，优化检测方法和检测频率，降低停机及日常检测和维修检测方法和检测频率，降低停机及日常检测和维修费用，提出保障安全生产的对策。费用，提出保障安全生产的对策。 基于风险的资产管理（基

51、于风险的资产管理（RBAMRBAM）维修与资产完整性管理维修与资产完整性管理q风险分析与风险工程风险分析与风险工程危险源危险源风险链风险链暴露暴露后果后果风险分析风险分析分析风险链相互关系分析风险链相互关系及相互作用的方法及相互作用的方法风险评价风险评价风险预测风险预测风险检测风险检测风险设计风险设计风险管理风险管理风险工程风险工程控制风险及对风险控制风险及对风险采取相应措施采取相应措施q基于风险检测基于风险检测(Risk-Based Inspection (Risk-Based Inspection RBI)RBI)理念：安全性经济性理念：安全性经济性原理：失效可能性原理：失效可能性失效后果

52、失效后果风险排序风险排序关键：优化检验策略关键：优化检验策略目的：本质安全节约成本目的：本质安全节约成本WHATWHAT：要检查何种类型的缺陷？要检查何种类型的缺陷？ WHEREWHERE：何处去寻找缺陷？缺陷的：何处去寻找缺陷？缺陷的位置位置/ /可接近性？可接近性？ HOWHOW：能发现缺陷的最佳技术？能发现缺陷的最佳技术？破坏形式破坏形式( (减薄，裂纹等减薄，裂纹等) ) WHENWHEN：从风险级别和经济性平衡从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检验时间？角度确定最佳检验时间？ 避免避免检验不足与检验不足与检验无效检验无效过度检验过度检验2 2RBIRBI特点特点 基于风险的检测技术是

53、采用定性或定量的分析方法，确定装基于风险的检测技术是采用定性或定量的分析方法，确定装置中各设备的风险级别，根据风险级别编制检测计划。置中各设备的风险级别，根据风险级别编制检测计划。 RBIRBI是在装置检测、探伤技术，失效分析技术，材料损伤机是在装置检测、探伤技术，失效分析技术，材料损伤机理研究和计算机应用技术等的基础上发展起来的一种在役装理研究和计算机应用技术等的基础上发展起来的一种在役装置检测技术，可以对生产流程中每个单元设备在风险辨识基置检测技术，可以对生产流程中每个单元设备在风险辨识基础上进行风险评级；可以通过检测础上进行风险评级；可以通过检测10-20%10-20%的设备来识别的设备

54、来识别80-80-90%90%的风险；可以通过风险分析，制定有效的检测计划，延的风险；可以通过风险分析，制定有效的检测计划，延长生产周期，降低生产成本，使设备的安全、环保和生产处长生产周期，降低生产成本，使设备的安全、环保和生产处于最佳状态。因此于最佳状态。因此RBIRBI是有效的决策工具。是有效的决策工具。lRBI风险矩阵风险矩阵失失效效概概率率54321ABCDE失效后果失效后果设备风险等级表设备风险等级表等级等级风险区风险区采取的对策采取的对策低风险区低风险区酌情减少检查保养酌情减少检查保养中风险区中风险区应进行定期保养及检验应进行定期保养及检验次高风险区次高风险区进行在线监测和无损检测

55、进行在线监测和无损检测(缩短检验周期缩短检验周期)高风险区高风险区重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患重点加强管理，进行整改，彻底消除事故隐患风险矩阵风险矩阵lRBI过程示意图过程示意图检验计划检验计划风险评估风险评估ABCDE12435风险矩阵风险矩阵3. 3. 工作范围工作范围 (1) (1) 定性风险分析定性风险分析 定性风险评价由于其操作简单、直观、容易掌握，并且只需要较少的数据，就可以对生产工艺、设备、环境、管理以及人员配置等多方面做出分析，并对风险进行排序和提出风险防范措施，因此它是风险评价初期通常采用 的评价方法。 定性评价主要依据专家经验对评价对象进行风险分析，常用的方法有

56、安全检查表、预危险分析法、危险可操作性研究、故障类型和影响分析法以及基于风险检测的定性风险分析法。 定性风险评价一般适用于装置或系统的筛选评价，由于其评价结果很大程度上依赖于专家的经验，对事故发生的可能性和事故后果的严重程度不能做出量化，因此，定性风险评价筛选出单元相对风险等级后，需进一步对单元内的具体设备进行定量风险分析。(2) (2) 定量风险分析定量风险分析 定量风险评价也称为概率风险评价，是在定性评价的定量风险评价也称为概率风险评价，是在定性评价的基础上，对系统或设备失效概率和失效后果的严重程基础上，对系统或设备失效概率和失效后果的严重程度进行评价的方法，它能够从数量上说明被评对象的度

57、进行评价的方法，它能够从数量上说明被评对象的危险等级，精确地描述系统的危险性，因此在风险评危险等级，精确地描述系统的危险性，因此在风险评价中得到广泛应用。价中得到广泛应用。 定量风险评价根据危险性量化方法的不同，可分为火定量风险评价根据危险性量化方法的不同，可分为火灾爆炸危险指数法、故障树分析法、事件树分析法、灾爆炸危险指数法、故障树分析法、事件树分析法、故障类型和影响分析法以及基于风险检测的定量风险故障类型和影响分析法以及基于风险检测的定量风险分析法。分析法。4. RBI4. RBI总体思路总体思路 RBIRBI分析总的要求是统筹策划，分类处理，分别采取分析总的要求是统筹策划，分类处理，分别

58、采取有效的风险控制对策，使生产装置协调运行，延长装有效的风险控制对策，使生产装置协调运行，延长装置的工作周期，最大限度地获取经济、社会效益。置的工作周期，最大限度地获取经济、社会效益。 RBIRBI分析的具体路线是对所选装置生产过程设备进行分析的具体路线是对所选装置生产过程设备进行风险分析与评价，根据评定的风险级别排序，制定维风险分析与评价，根据评定的风险级别排序，制定维护、检修、管理计划，对高风险设备采取有效措施，护、检修、管理计划，对高风险设备采取有效措施，实施严格的风险控制对策，降低其风险级别，防止失实施严格的风险控制对策，降低其风险级别，防止失效，达到装置长周期运行的目的。效，达到装置

59、长周期运行的目的。5. RBI5. RBI的意义的意义q避免传统检验的某些不足、确保本质安全避免传统检验的某些不足、确保本质安全l不清楚特种设备失效模式，失效机理不清楚特种设备失效模式，失效机理检验不足检验不足盲目追求盲目追求“全面全面”l不清楚失效发生的可能部位不清楚失效发生的可能部位检验无效检验无效过度检查过度检查l装置、设备的重要度划分考虑因素较少装置、设备的重要度划分考虑因素较少重点不突出重点不突出l检验周期确定依据不足检验周期确定依据不足过频或过长过频或过长或或lRBI与传统方法的区别与传统方法的区别传统检测计划传统检测计划RBI检测计划检测计划检测活动进检测活动进行的程度行的程度潜

60、在的危害潜在的危害风险风险不可检测出的风险不可检测出的风险采用采用RBI进行风险管理进行风险管理l人为错误人为错误l自然灾害自然灾害l外部事件外部事件l人为破坏人为破坏l检测能力限制检测能力限制l设计错误设计错误l物料本身风险物料本身风险v 影响压力容器安全的突出问题影响压力容器安全的突出问题超标缺陷超标缺陷全球原油品质劣化全球原油品质劣化介质腐蚀加剧介质腐蚀加剧装置大型化装置大型化高强钢使用高强钢使用( (裂纹敏感性增大裂纹敏感性增大) )长期超期服役长期超期服役未经合理评估，盲目使用未经合理评估，盲目使用近近年年来来缺乏有效检测缺乏有效检测 科学评估科学评估未达设计寿命未达设计寿命过过 早