定量安全評價(jià)法

1、定量安全評價(jià)法 概念 : 定量安全評價(jià)法是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、大量事故統(tǒng)計(jì)資料等方法得到的評價(jià)因子的數(shù)量，采取一定的數(shù)量模型，對評價(jià)系統(tǒng)或子系統(tǒng)的安全狀況進(jìn)行定量的計(jì)算，以數(shù)量的大小表示系統(tǒng)的安全性。 分類： 定量安全評價(jià)法根據(jù)給出定量結(jié)果的不同，可分為危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法、破壞后果評價(jià)法、概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法。定量安全評價(jià)法簡介123危險(xiǎn)險(xiǎn)指數(shù)評數(shù)評價(jià)法概概率風(fēng)險(xiǎn)評風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法作業(yè)條業(yè)條件危險(xiǎn)險(xiǎn)性評評價(jià)法一 危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法。 危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法是應(yīng)用系統(tǒng)的事故危險(xiǎn)指數(shù)模型，根據(jù)系統(tǒng)及其物質(zhì)、設(shè)備(設(shè)施)和工藝的基本性質(zhì)和狀態(tài)，采用推算的辦法，逐步給出事故的可能損失、引起事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的設(shè)備、事故的危險(xiǎn)性以及采

2、取安全措施的有效性的安全評價(jià)方法。常用的危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法有：道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法，蒙德火災(zāi)爆炸毒性指數(shù)評價(jià)法，易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源評價(jià)法。 危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)方法為美國道化學(xué)公司所首創(chuàng)。它以物質(zhì)危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)方法為美國道化學(xué)公司所首創(chuàng)。它以物質(zhì)系數(shù)為基礎(chǔ)，再考慮工藝過程中其他因素如操作方式、工藝系數(shù)為基礎(chǔ)，再考慮工藝過程中其他因素如操作方式、工藝條件、設(shè)備狀況、物料處理、安全裝置情況等的影響，來計(jì)條件、設(shè)備狀況、物料處理、安全裝置情況等的影響，來計(jì)算每個(gè)單元的危險(xiǎn)度數(shù)值，然后按數(shù)值大小劃分危險(xiǎn)度級別。算每個(gè)單元的危險(xiǎn)度數(shù)值，然后按數(shù)值大小劃分危險(xiǎn)度級別。 工藝圖紙、物料的最大存量、裝

3、置工藝的條件、物料工藝圖紙、物料的最大存量、裝置工藝的條件、物料儲存區(qū)的平面布置方面的資料等；儲存區(qū)的平面布置方面的資料等； 操作規(guī)程及有關(guān)法律、法規(guī)等資料；操作規(guī)程及有關(guān)法律、法規(guī)等資料； 設(shè)計(jì)和操作數(shù)據(jù)資料及所選用的指數(shù)法的方法說明書設(shè)計(jì)和操作數(shù)據(jù)資料及所選用的指數(shù)法的方法說明書。 危險(xiǎn)度評價(jià)法危險(xiǎn)度評價(jià)法 美國道化學(xué)公司的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法美國道化學(xué)公司的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法 帝國化學(xué)公司（）蒙德法帝國化學(xué)公司（）蒙德法 化工廠危險(xiǎn)程度分級化工廠危險(xiǎn)程度分級 易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源辨識、評價(jià)方法易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源辨識、評價(jià)方法分分分上操作壓力溫度容量物質(zhì)101151

4、116100100100100100 項(xiàng)目項(xiàng)目分分 值值A(chǔ)（10分）分）B（5分）分）C（2分）分）D（0分）分）物質(zhì)（系物質(zhì)（系指單元中指單元中危險(xiǎn)、有危險(xiǎn)、有害程度最害程度最大之物質(zhì)）大之物質(zhì)）甲類可燃?xì)怏w甲類可燃?xì)怏w*1；甲甲A類物質(zhì)及液態(tài)類物質(zhì)及液態(tài)烴類；烴類；甲類固體；甲類固體；極度危害介質(zhì)極度危害介質(zhì)*2乙類可燃?xì)怏w；乙類可燃?xì)怏w；甲甲B、乙、乙A類可燃液體；類可燃液體；乙類固體；乙類固體；高度危害介質(zhì)高度危害介質(zhì)乙乙B、丙、丙A、丙、丙B 類可類可燃液體；燃液體；丙類固體；丙類固體；中、輕度危害介質(zhì)中、輕度危害介質(zhì)不屬左述之不屬左述之A、B、C項(xiàng)之物質(zhì)項(xiàng)之物質(zhì)容量容量*3氣體氣體

5、1000m3 以以上；上；液體液體100m3 以上以上氣體氣體5001000m3 ；液體液體50100m3氣體氣體100500m3；液體液體1050m3氣體氣體100m3 ；液體液體10m3溫度溫度1000以上使用，以上使用，其操作溫度在燃點(diǎn)其操作溫度在燃點(diǎn)以上以上1000以上使以上使用用,但操作溫度在燃點(diǎn)以下但操作溫度在燃點(diǎn)以下；在在2501000使用使用,其其操作溫度在燃點(diǎn)以上操作溫度在燃點(diǎn)以上在在2501000使用，使用，但操作溫度在燃點(diǎn)以下；但操作溫度在燃點(diǎn)以下；在低于在低于250時(shí)使用時(shí)使用，操作溫度在燃點(diǎn)以上，操作溫度在燃點(diǎn)以上在低于在低于250時(shí)使時(shí)使用，操作溫度在燃用，操作溫度

6、在燃點(diǎn)以下點(diǎn)以下壓力壓力100Mpa20100100 MPa120MPa1MPa以下以下操作操作臨界放熱和特別臨界放熱和特別劇烈的放熱反應(yīng)操劇烈的放熱反應(yīng)操作；作；在爆炸極限范圍在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作內(nèi)或其附近的操作中等放熱反應(yīng)中等放熱反應(yīng)(如烷基化、如烷基化、 酯化、加成酯化、加成、氧化、聚合、縮合等反、氧化、聚合、縮合等反應(yīng)應(yīng))操作；操作；系統(tǒng)進(jìn)入空氣或不純物系統(tǒng)進(jìn)入空氣或不純物質(zhì)，可能發(fā)生的危險(xiǎn)、操質(zhì)，可能發(fā)生的危險(xiǎn)、操作；作；使用粉狀或霧狀物質(zhì)，使用粉狀或霧狀物質(zhì)，有可能發(fā)生粉塵爆炸的操有可能發(fā)生粉塵爆炸的操作；作；單批式操作單批式操作輕微放熱反應(yīng)輕微放熱反應(yīng)(如加氫、水合、異

7、構(gòu)化如加氫、水合、異構(gòu)化、烷基化、磺化、中和、烷基化、磺化、中和等反應(yīng)等反應(yīng))操作；操作；在精制過程中伴有化在精制過程中伴有化學(xué)反應(yīng)；學(xué)反應(yīng)；單批式操作，但開始單批式操作，但開始使用機(jī)械等手段進(jìn)行程使用機(jī)械等手段進(jìn)行程序操作；序操作；有一定危險(xiǎn)的操作有一定危險(xiǎn)的操作無危險(xiǎn)的操作無危險(xiǎn)的操作總分值16分1115分10分等級危險(xiǎn)程度高度危險(xiǎn)中度危險(xiǎn)低度危險(xiǎn)1.確定評價(jià)單元。2.求取單元內(nèi)的物質(zhì)系數(shù)MF。3.按單元的工藝條件，求一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2。4.用F1F2，求出工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)。5.將工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)與物質(zhì)系數(shù)相乘，求出火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(F&EI )。6.用F

8、&EI計(jì)算單元的暴露區(qū)域半徑，并計(jì)算暴露面積。R=0.256 F&EI 7.確定暴露區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備的更換價(jià)值，=原來成本 0.82 增長系數(shù)8.確定危害系數(shù)(由F3和MF確定)，求出基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失MPPD。9.確定安全措施補(bǔ)償系數(shù)C=工藝控制物質(zhì)隔離防火措施10. 確定實(shí)際MPPD=C 最大可能財(cái)產(chǎn)損失11. 確定最大可能損失工作日（MPDO），由實(shí)際MPPD 確定。12. 確定停產(chǎn)損失=MPDO/30 VPM 0.7 。VPM為每月產(chǎn)值 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)法選取工藝單元確定物質(zhì)系數(shù)計(jì)算一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F12計(jì)算特殊工藝 確定火災(zāi)

9、、爆炸指數(shù)FEI= F 物質(zhì)系數(shù)3 計(jì)算安全措施補(bǔ)償系數(shù)確定暴露面積確定暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)的更換價(jià)值=C1 C2 C3確定基本MPPD確定實(shí)際MPPD 確定MPDO 確定危害系數(shù) 確定BI危險(xiǎn)系數(shù)F確定工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3= FF12 R=0.256 F&EI=原來成本 0.82 增長系數(shù)更換價(jià)值危害系數(shù)=由F3和MF按照關(guān)系圖確定按照一定公式計(jì)算=MPDO/30 VPM 0.7一般工藝危險(xiǎn)性P特殊工藝危險(xiǎn)性S配置危險(xiǎn)性L毒性危險(xiǎn)性T評價(jià)對象、裝置將裝置劃分成單元修正危險(xiǎn)指數(shù)根據(jù)保護(hù)和預(yù)防手段重新估計(jì)總危險(xiǎn)度： 容器危險(xiǎn)性K1 工藝管理K2 安全態(tài)度K3 防火K4 物質(zhì)隔離K5 滅火活動(dòng)K

10、6評價(jià)結(jié)論及需要由工程開發(fā)和適當(dāng)保護(hù)或預(yù)防手段補(bǔ)償?shù)奈ｋU(xiǎn)性項(xiàng)目改善工藝流程D、F、U、E、A的變更及R的重新估計(jì)DOW/ICI全體指標(biāo)計(jì)算火災(zāi)負(fù)荷系數(shù)F，單元毒性指數(shù)U，主毒性事故指數(shù)C，爆炸指數(shù)E，氣體爆炸指數(shù)A 總危險(xiǎn)度特殊物質(zhì)危險(xiǎn)值M數(shù)量危險(xiǎn)性Q物質(zhì)系數(shù)B400100110011001TLQSPMBD3101FUEADR3111111101AEUFDR65432112KKKKKKRR工藝系數(shù)1物質(zhì)毒性指數(shù)P設(shè)備系數(shù)2廠房系數(shù)3 環(huán)境系數(shù)5物質(zhì)火災(zāi)、爆炸性指數(shù)F物質(zhì)量W狀態(tài)系數(shù)K工廠安全管理檢查表工廠安全管理分值工廠安全管理等級（-）單 元物量指數(shù)WF=（M3KW）1/3物質(zhì)指數(shù)M=F+P

11、單元危險(xiǎn)指數(shù)g=WF12345工廠固有危險(xiǎn)指數(shù)G=（g2/5）1/2工廠實(shí)際危險(xiǎn)等級工廠固有危險(xiǎn)等級（15級）安全設(shè)施系數(shù)4二 概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法 概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度(或重要度)或整個(gè)評價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評價(jià)方法。故障類型及影響分析、事故樹分析、邏輯樹分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計(jì)圖表分析法等都可以由基本致因因素的事故發(fā)生概率計(jì)算整個(gè)評價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率 系統(tǒng)危險(xiǎn)性的大小取決于兩個(gè)方面，一是事故發(fā)生的概率，二是造成后果的嚴(yán)重性。風(fēng)險(xiǎn)率綜合了兩方面的因素，它的數(shù)值等于事故的

12、概率與嚴(yán)重度的概率的乘積，計(jì)算式如下： R= S P 式中R- 風(fēng)險(xiǎn)率，事故損失/單位時(shí)間 S - 嚴(yán)重度，事故損失/事故次數(shù) P- 事故發(fā)生概率，事故次數(shù)/單位時(shí)間故障類型及影響分析故障類型及影響分析 這種方法的特點(diǎn)是從元件、器件的故障開始，逐次分析其影響及應(yīng)采取的對策。其基本內(nèi)容是為找出構(gòu)成系統(tǒng)的每個(gè)元件可能發(fā)生的故障類型及其對人員、操作及整個(gè)系統(tǒng)的影響?？梢哉f，故障類型及影響分析從元件的角度出發(fā)，回答了“如果.怎么樣？”的問題。 故障類型及影響分析表 危險(xiǎn)嚴(yán)重度分類 故障發(fā)生概率 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 空氣壓縮機(jī)貯罐故障類型和影響分析。 空氣壓縮機(jī)貯罐屬于壓力容器，其功能是貯存空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生

13、的壓縮空氣。這里僅考察貯罐的罐體和安全閥兩個(gè)部件，分析結(jié)果列于下表。 事故樹分析事故樹分析 在定量分析時(shí)包括下列三個(gè)方面的內(nèi)容： 1）當(dāng)事故發(fā)生概率超過預(yù)定的目標(biāo)值時(shí)，要研究降低事故發(fā)生概率的所有可能途徑，可從最小割集著手，從中選出最佳方案。 2）利用最小徑集，找出根除事故的可能性，從中選出最佳方案。 3）求各基本原因事件的臨界重要度系數(shù)，從而對需要治理的原因事件按臨界重要度系數(shù)大小進(jìn)行排隊(duì)，或編出安全檢查表，以求加強(qiáng)人為控制。案例 通過對瓦斯爆炸事故的調(diào)查分析，找出了影響事故發(fā)生的32個(gè)基本事件，根據(jù)其發(fā)生的邏輯關(guān)系，構(gòu)成如下圖所示的事故樹由事故樹圖寫出其結(jié)構(gòu)表達(dá)式瓦斯爆炸事故樹的分析 一、

14、 求最小割集 對事故樹進(jìn)行分析，將上式展開，可求出其最小割集195組，即引起瓦斯爆炸的“可能途徑”有195種。每一組最小割集，就是一種發(fā)生事故的模式，這些最小割集是： 共有195組最小割集。 二、 求最小徑集 根據(jù)上圖做出其成功樹圖，如圖5-2所示。 用布爾代數(shù)法解出最小徑集，寫出成功樹的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：由此得出6組最小徑集： 說明僅有6種不使瓦斯爆炸事故發(fā)生的“可能途徑”。 三、 結(jié)構(gòu)重要度分析 為了簡便起見，按所求最小徑集判別各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度。 1、和為單因素，其結(jié)構(gòu)重要度相等，且最大，即：I()= I（）= I（）= I（） 2、在不同的最小徑集中，基本事件不相交，P5的階數(shù)比P6低，

15、所以P5中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度大于P6中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度，即：I(1)= I（2）= I（13） I（14）= I(15)= =I（28） 3、故得各基本事件結(jié)構(gòu)重要度順序?yàn)椋?I()= I（）=I（）=I（） I(1)= I（2）= = I（13） I（14）= I（15）= I（28） 案例分析 蒸汽鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中常用設(shè)備，又是比較容易發(fā)生災(zāi)害性事故的設(shè)備。由于蒸汽鍋爐實(shí)際運(yùn)行的工作條件十分惡劣，造成受壓元件失效的原因往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的。引起鍋爐爆炸的主要事件有：鍋爐結(jié)垢、爐壁腐蝕、缺水和超壓。下面僅就鍋爐缺水引起爆炸做為頂上事件進(jìn)行分析。Copyright by ARTCOM PT

16、All rights reserved.www.art-com.co.krCompany LogoLogoCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.www.art-com.co.krCompany LogoLogo結(jié)論結(jié)論l鍋爐缺水引起鍋爐爆炸是一種惡性事故，因而防止缺水是個(gè)重要地問題。l通過定量分析，最小割集最多72個(gè)，最小徑集3個(gè)。也就是說發(fā)生缺水事故有72個(gè)可能性。但從3個(gè)徑集可得出，只要采取徑集方案中的任何一個(gè)，鍋爐缺水事故就可以避免。l第一方案(X1)是最佳方案，只要保證水位警報(bào)器靈敏可靠，鍋爐缺水就可以預(yù)防。其次是第二方案（X2,X3,X

17、6X11），為保證鍋爐水位不發(fā)生異常情況，就要求給水設(shè)備處于良好狀態(tài)，并且管道閥門暢通。第三方案是水位下降后操作人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行判斷的一些事件，操作人員的崗位工作占主要地位。 馬爾可夫分析法馬爾可夫分析法 馬爾可夫分析法（markov analysis）又稱為馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣法，是指在馬爾可夫過程的假設(shè)前提下，通過分析隨機(jī)變量的現(xiàn)時(shí)變化情況來預(yù)測這些變量未來變化情況的一種預(yù)測方法。邏輯樹分析邏輯樹分析 邏輯樹是將問題的所有子問題分層羅列，從最高層開始，并逐步向下擴(kuò)展 邏輯樹分析法的特點(diǎn)邏輯樹的類型評價(jià)人們在具有潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)性定性評價(jià)人們在具有潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)性定

18、性評價(jià)方法。評價(jià)方法。 美國美國 格雷厄姆（格雷厄姆（K.J.GrahamK.J.Graham） 金尼（金尼（G.F.KinneyG.F.Kinney） 發(fā)生事故的可能性大小發(fā)生事故的可能性大小 人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度 一旦發(fā)生事故會(huì)造成的損失后果一旦發(fā)生事故會(huì)造成的損失后果 危險(xiǎn)性危險(xiǎn)性發(fā)生事故的可能性大小發(fā)生事故的可能性大小分分?jǐn)?shù)數(shù)值值事事故故發(fā)發(fā)生生的的可可能能性性1 10 06 63 31 10 0. .5 50 0. .2 20 0. .1 1完完全全可可以以預(yù)預(yù)料料相相當(dāng)當(dāng)可可能能可可能能, ,但但不不經(jīng)經(jīng)常?？煽赡苣苄孕孕⌒? ,完完全全意意外外很很不不可可能能, ,可可以以設(shè)設(shè)想想極極不不可可能能實(shí)實(shí)際際不不可可能能E人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度分分?jǐn)?shù)數(shù)值值暴暴露露于于危危險(xiǎn)險(xiǎn)環(huán)環(huán)境境的的頻頻繁繁程程度度1 10 06 63 32 21 10 0. .5 5連連續(xù)續(xù)暴暴露露每每天天工工作作時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)暴暴露露每每周周一一次次, ,或或偶偶然然暴暴露露每每月月一一次次暴暴露露每每年年幾幾次次暴暴露露非非常常罕罕見見地地暴暴露露C發(fā)生事故產(chǎn)生的后果發(fā)生事故產(chǎn)生的后果分分?jǐn)?shù)數(shù)值值發(fā)發(fā)生生事事故故產(chǎn)產(chǎn)生生的的后后果果1 10 00 04 40 01 15 57 73 3