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8系統(tǒng)安全分析與評價8系統(tǒng)安全分析與評價第一節(jié)

基本程序和方法安全系統(tǒng)工程是以預(yù)測和防止事故為中心，以檢查、測定和評價為重點，按系統(tǒng)分析、安全評價和系統(tǒng)綜合三個基本程序展開。

1．系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是以預(yù)測和防止事故為前提，對系統(tǒng)的功能、操作、環(huán)境、可靠性等經(jīng)濟技術(shù)指標以及系統(tǒng)的潛在危險性進行分析和測定。2022/12/12第一節(jié)基本程序和方法安全系統(tǒng)工程是以預(yù)測和防止事故為最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件死亡概率在10－3數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，與人的自然死亡概率相當，操作危險性極高，必須立即采取措施予以改進；死亡概率在10－4數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，其操作為中等程度危險，應(yīng)采取改進措施；死亡概率在10－5數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門和游泳或煤氣中毒屬同一數(shù)量級，人們對此比較關(guān)心，也愿采取措施加以預(yù)防；死亡概率在10－6數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，相當?shù)卣鸹蛱鞛?zāi)的死亡概率，人們并不擔心這類事故的發(fā)生；死亡概率在10－7～10－8數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，相當于隕石墜落傷人，沒有人愿為此投資加以預(yù)防。（杞人憂天）

2022/12/12死亡概率在10－3數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，與人的自然死亡概率二、危險性分析的基本要素導(dǎo)致災(zāi)難性事故的原因來自于人、物、環(huán)境三個方面。為了預(yù)防災(zāi)難性的事故的發(fā)生，就應(yīng)當從消除事故主要原因著手，進行危險性分析和預(yù)測。1．物的原因

導(dǎo)致事故的物的原因主要是設(shè)備、裝置結(jié)構(gòu)不良，強度較低，磨損和惡化；存在有毒有害物質(zhì)及火災(zāi)爆炸危險性物質(zhì)；安全裝置及防護器具的缺陷等因素。此外，對各種機械、裝置、設(shè)備、管道等在整個系統(tǒng)中的地位和作用，它們在什么條件下會發(fā)生故障，這些故障對系統(tǒng)安全會產(chǎn)生哪些影響；以及有毒有害及危險性物質(zhì)的貯存、運輸和使用的狀況，都應(yīng)該進行具體分析，以便于防范和控制。2022/12/12二、危險性分析的基本要素導(dǎo)致災(zāi)難性事故的原因來自于人2．人的原因?qū)е率鹿实娜说脑蛑饕钦`判斷、誤操作；違章指揮、違章作業(yè)；精神不集中、疲勞及身體缺陷等。誤操作：是指在生產(chǎn)活動中，作業(yè)人員在操作或處理異常情況時，對情況的識別、判斷和行動上嚴重失誤。在危險性大的生產(chǎn)作業(yè)中，保持作業(yè)人員處于良好的精神狀態(tài)，是避免事故的重要環(huán)節(jié)。

3．環(huán)境條件主要是作業(yè)環(huán)境中的照明、色彩、溫度、濕度、通風(fēng)、噪聲、振動以及由于鄰近的火災(zāi)爆炸和有毒有害物質(zhì)的泄漏彌散等所形成的次生災(zāi)害。

2022/12/122．人的原因2022/12/10三、危險性分析的步驟和方法1．分析步驟危險性分析一般按以下步驟進行。(1)危險性辨識：通過以往的事故經(jīng)驗，或?qū)ο到y(tǒng)進行解剖，或采用邏輯推理的方法，把評價系統(tǒng)的危險性辨識出來；(2)找出危險性導(dǎo)致事故的概率及事故后果的嚴重程度；(3)一般以以往的經(jīng)驗或數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定可接受的危險率指標；(4)將計算出的危險率與可接受的危險率指標比較，確定危險性水平；(5)對危險性高的系統(tǒng)，找出其主要危險性并進一步分析，尋求降低危險性的途徑，將危險率控制在可接受的指標之內(nèi)。

2022/12/12三、危險性分析的步驟和方法1．分析步驟2022/122．分析方法近些年來國內(nèi)外大型企業(yè)都在探索科學(xué)的適合自己特點的危險性分析方法。目前已實行的方法有：(1)檢查表(CheckList)；(2)危險預(yù)先分析(PreliminaryHazardsAnalysis)；(3)可操作性研究(OperabilityStudy)；(4)故障類型、影響及致命度分析(FailureMode，EffectsandCriticalityAnalysis，縮寫為FMECA)；(5)道化學(xué)公司(Dow'sChemicalCompany)化工裝置評價法；(6)事故樹分析(FaultTreeAnalysis，縮寫為FTA)；(7)事件樹分析(EventTreeAnalysis，縮寫為ETA)。

2022/12/122．分析方法2022/12/10第三節(jié)故障類型、影響及致命度分析

故障類型、影響及致命度分析(FMECA)是一種歸納分析方法，用于系統(tǒng)安全性和可靠性的分析。尤其是在設(shè)計階段充分考慮并提出所有可能發(fā)生的故障，分析故障的類型和嚴重程度，判明其對系統(tǒng)的影響和發(fā)生的概率等。這種方法通常分為兩部分，即故障類型及影響分析(FMEA)和致命度分析(CA)。

一、故障類型及影響分析(FMEA)故障類型及影響分析是采用系統(tǒng)分割的方法，根據(jù)需要把系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)或進一步分割成元件。首先逐個分析元件可能發(fā)生的故障和故障類型，進而分析故障對子系統(tǒng)乃至整個系統(tǒng)的影響，最后采取措施加以解決。2022/12/12第三節(jié)故障類型、影響及致命度分析故障類型、影響及致1．故障類型

故障是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運行時不能完成設(shè)計規(guī)定的功能。并不是所有故障對系統(tǒng)都有影響，只是其中有些故障會影響系統(tǒng)任務(wù)的完成或造成事故損失。元件發(fā)生故障時，其表現(xiàn)形式不盡相同，因而呈現(xiàn)不同的故障類型。例如閥門故障有內(nèi)部泄漏、外部泄漏、打不開、關(guān)不緊四種類型。不同故障類型所引起的子系統(tǒng)或系統(tǒng)障礙有很大不同，因而在研究處理措施時應(yīng)按輕重緩急區(qū)別對待。為此對故障類型應(yīng)進行等級劃分。幾種故障類型分級方法2022/12/121．故障類型2022/12/10(1)簡單劃分法將故障類型對子系統(tǒng)或系統(tǒng)影響的嚴重程度分為四個等級(下表)，實際情況可以據(jù)此進行分級。2022/12/12(1)簡單劃分法2022/12/10(2)評點法

在難于取得可靠性數(shù)據(jù)的情況下，可以采用評點法。它從幾個方面來考慮故障對系統(tǒng)的影響程度，用一定的點數(shù)表示程度的大小，通過計算求出故障等級。利用下式求評點數(shù)，即式中:CS——總評點數(shù)，0＜CS＜10；Ci——因素系數(shù)，0＜Ci＜10。2022/12/12(2)評點法2022/12/10評點因素一般考慮以下五個方面：故障影響大小；對系統(tǒng)影響的程度；故障發(fā)生的頻率；防止故障的難易；是否新設(shè)計的工藝。2022/12/122022/12/10

確定因素系數(shù)Ci的方法：

頭腦風(fēng)暴法(BrainStorming)，即專家座談會法，由三到五位有經(jīng)驗的專家座談討論給出Ci相應(yīng)數(shù)值；德爾斐法(DelphiTechnique)，即函詢調(diào)查法，將提出的問題和必要的背景材料，用通信的方式交給有經(jīng)驗的專家，然后把他們答復(fù)的意見進行綜合，再反饋給他們，如此反復(fù)多次，直到認為合適為止；參考點數(shù)法，根據(jù)表11—3列出的評點因素的點數(shù)參考值求出Ci。2022/12/12確定因素系數(shù)Ci的方法：2022/12/102022/12/122022/12/10定出因素系數(shù)Ci后，根據(jù)式(11—1)計算總評點數(shù)CS，便可按照表11一4評選故障等級。2022/12/12定出因素系數(shù)Ci后，根據(jù)式(11—1)計算總評點數(shù)CS，(3)風(fēng)險率矩陣評價法

將故障發(fā)生可能性和故障發(fā)生后引起的后果綜合考慮后會得出比較準確的衡量標準，稱為風(fēng)險率(也稱危險度)，它是在考慮故障發(fā)生概率和嚴重度兩方面基礎(chǔ)上的綜合評價。

a.嚴重度指故障類型對系統(tǒng)功能的影響程度，它分為四個等級，見表ll一502022/12/12(3)風(fēng)險率矩陣評價法2022/12/102022/12/122022/12/10

b.故障概率指在特定的時間，故障類型所出現(xiàn)的次數(shù)。時間可規(guī)定為一定的期限，如一年、一個月等，或者根據(jù)大修間隔期，以及完成一項任務(wù)的周期或其他被認為適當?shù)钠陂g。單個故障類型的概率可以使用定性和定量的方法確定。定性方法：參考表11—6給故障概率分級。

2022/12/12b.故障概率指在特定的時間，故障類型所出現(xiàn)的次數(shù)。時間定量方法：參考表11—7給故障概率分級。2022/12/12定量方法：參考表11—7給故障概率分級。2022/12/10

(3)風(fēng)險率矩陣評價法

有廠嚴重度和故障概率的數(shù)據(jù)以后，就可以運用風(fēng)險率矩陣評價法表示故障類型的實際影響。有的故障類型雖有較高的發(fā)生概率，但其造成的危害嚴重度很低，風(fēng)險率則很低，有的故障類型的嚴重度雖然很低，但卻發(fā)生很頻繁，風(fēng)險率也就很大；反之亦然。為了綜合這兩個特性，以故障概率為縱坐標，嚴重度為橫坐標，畫出風(fēng)險率矩陣圖，如圖ll一1所示。沿矩陣原點到右上角畫一條對角線，井將所有故障類型按其嚴重度和發(fā)生概率填入矩陣圖個，從中可以看出系統(tǒng)風(fēng)險的密集情況。處于風(fēng)險率矩陣右上角方塊中的故障類型的風(fēng)險率最高，沿著對角線向左風(fēng)險率逐漸降低。2022/12/12(3)風(fēng)險率矩陣評價法2022/12/102.可靠性框圖對于復(fù)雜的系統(tǒng)，為了說明子系統(tǒng)之間功能的傳輸情況，可以用可靠性框圖表示系統(tǒng)的狀況，如圖11—2所示。從可靠件框圖中可以明確地看出系統(tǒng)、子系統(tǒng)和元件之間的層次關(guān)系，系統(tǒng)以及子系統(tǒng)間的功能輸入和輸出、連接方式?？煽啃钥驁D和流程圖或設(shè)備布置圖不同，它只是表示系統(tǒng)與子系統(tǒng)間功能流動情況，而且可以根據(jù)實際需要，對風(fēng)險度大的子系統(tǒng)進行深入分析，問題不大的則可放置一邊，可靠性框圖的各層次要進行編碼，以便和制表的項目編碼相對應(yīng)。2022/12/122.可靠性框圖2022/12/102022/12/122022/12/10

3.制表制表是FMEA方法的特點之一。為了表格便于編碼、分類、查閱、保存，各部門應(yīng)根據(jù)各自的不同情況擬出表格，但其基本內(nèi)容相似。表11—8到表11—10給出了三種不同的式樣。2022/12/123.制表2022/12/102022/12/122022/12/102022/12/122022/12/10

4.分析步驟1）明確系統(tǒng)本身的情況和目的分析時首先要熟悉有關(guān)資料，了解系統(tǒng)的組成、任務(wù)等情況，查出系統(tǒng)包含有多少個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)又包含有多少單元或元件，了解它們之間如何結(jié)合及相互關(guān)系、相互干擾、輸入輸出等情況。2）確定分析程度和水平分析一開始就要根據(jù)所了解的系統(tǒng)情況，決定分析到什么水平，這是一個十分重要的問題o如果分析程度太淺．會漏掉重要的故障類型，得不到有用的數(shù)據(jù)；反之，如果分析的程度太深，一切都分析到元件甚至零部件，則會造成手續(xù)復(fù)雜，實施改善措施也困難。一般來講，對關(guān)鍵的子系統(tǒng)可以分析得深一些，不重要的可分析得淺一些，甚至可以不分析。2022/12/124.分析步驟2022/12/103）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖為了便于分析，對復(fù)雜系統(tǒng)可以繪制各功能子系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)圖，以表示各子系統(tǒng)之間的關(guān)系。簡單的系統(tǒng)可以用流程圖代替系統(tǒng)圖。從系統(tǒng)圖可以繼續(xù)畫出可靠性框圖，它表示各元件的連接方式以及輸入輸出情況。由幾個元件共同完成一項功能時用串聯(lián)連接，

元件有備品時則用并聯(lián)連接。可靠性框圖內(nèi)容和相應(yīng)的系統(tǒng)圖一致。4）列出所有故障類型并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型按照可靠性框圖，根據(jù)過去的經(jīng)驗和有關(guān)的故障資料，列舉出所有的故障類型，填入FMEA表內(nèi)。然后從其中選出對子系統(tǒng)以至系統(tǒng)有影響的故障類型，深入分析其影響后果、故障等級及應(yīng)采取的措施。5）列出造成故障的原因?qū)τ谙到y(tǒng)以至系統(tǒng)有影響的故障類型要深入分析造成故障的原因。危險性特別重大的故障類型，例如故障等級為I級時，還要進行致命度分析。2022/12/123）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖為了便于分析，對復(fù)雜系統(tǒng)可以二、致命度分析對于特別危險的故障類型，例如故障等級是1級的故障類型，有可能導(dǎo)致人身傷亡或全系統(tǒng)損壞。因此對這類元件要特別注意，可采用致命度分析方法(CA)，進一步分析。致命度分析一般是與故障類型影響分析合用。致命度指數(shù)Cr的計算公式如下：

式中

n為致命故障類型序號；j為致命故障類型總數(shù)；kA為實際運行修正系數(shù)：kE為環(huán)境修正系數(shù)；λG為106h致命故障次數(shù)；t運行周期，h：α為該故障類型在總故障中所占的比例；β為該故障造成致命影響的發(fā)生概率。β值與致命影響的關(guān)系如表9—4所示。表9—5是致命度分析表格樣式。

2022/12/12二、致命度分析對于特別危險的故障類型，例如故障等級2022/12/122022/12/10第四節(jié)道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法

一、概述美國道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險性指數(shù)評價法是以工藝過程中物料的火災(zāi)、爆炸潛在危險性為基礎(chǔ)，結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災(zāi)、爆炸指數(shù)，進而可求出經(jīng)濟損失的大小，以經(jīng)濟損失評價生產(chǎn)裝置的安全性。評價中定量的依據(jù)是以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況。

適用：該方法主要用于評價儲存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過程，還可用于潛在危險物質(zhì)庫存量較小的工藝過程的風(fēng)險評價。

2022/12/12第四節(jié)道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法一、概述202二、評價程序評價的基本程序如圖所示。選取評價單元確定物質(zhì)系數(shù)MF計算一般工藝危險系數(shù)F1計算特殊工藝危險系數(shù)F2確定工藝單元危險系數(shù)F3=F1×F2危害系數(shù)計算安全措施補償系數(shù)C=C1×C2×C3確定火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI=F3×MF確定經(jīng)安全補償后火災(zāi)爆炸指數(shù)F&EI#=F&EI×C安全補償后危險分級危險分級2022/12/12二、評價程序評價的基本程序如圖所示。選取評價單元確定物質(zhì)系數(shù)三、評價步驟

1.選擇評價單元：保持一定的距離，或用防火墻隔開。選擇評價單元時可以從以下幾個方面考慮：(1)潛在化學(xué)能(物質(zhì)系數(shù))；(2)工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量；(3)資金密度(每平方米美元數(shù))；(4)操作壓力和操作溫度；(5)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的歷史資料；(6)對裝置操作起關(guān)鍵作用的單元，如熱氧化器。一般情況下，這些方面的數(shù)值越大，該工藝單元越需要評價。

2022/12/12三、評價步驟1.選擇評價單元：保持一定的距離，或用防2.確定物質(zhì)系數(shù)MF在火災(zāi)、爆炸指數(shù)的計算和其他危險性評價時，物質(zhì)系數(shù)(MF)是最基礎(chǔ)的數(shù)值，它是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸中釋放能量大小的內(nèi)在特性。查表9－9

易燃氣體和液體：由NFPA根據(jù)易燃性Nf和穩(wěn)定性Nr確定；易燃粉塵或煙霧：由NFPA根據(jù)爆炸指數(shù)St和Nr確定。

Nf確定：P21（0～4）；Nr確定：P295（0～4）爆炸指數(shù)St：在密閉容器中，給定的粉塵爆炸時，產(chǎn)生的最大爆炸壓力上升速率(dP/dt)max與爆炸容器的容積的立方根的乘積為一常數(shù)，這個常數(shù)稱為粉塵的爆炸指數(shù)。Kst=(dP/dt)max*V1/3=CSt=0～3

P55第三章第二節(jié)化工工藝設(shè)計－過程物料的安全評價

（書P292表9－9、9－10有誤）2022/12/122.確定物質(zhì)系數(shù)MF（書P292表9－9、9－10有2022/12/122022/12/103.確定一般工藝危險系數(shù)F1一般工藝危險性是確定事故損害大小的主要因素，共包括六項內(nèi)容，即放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理和輸送、封閉單元或室內(nèi)單元、通道、排放和泄漏。一個評價單元不一定每項都包括，要根據(jù)具體情況選取恰當?shù)南禂?shù)，填入前面火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計算表中，并將這些危險系數(shù)相加，得到單元一般工藝危險系數(shù)F1。2022/12/123.確定一般工藝危險系數(shù)F12022/12/102022/12/122022/12/10

4.確定特殊工藝危險系數(shù)F2特殊工藝危險性是影響事故發(fā)生概率的主要因素、共包括十二項內(nèi)容，即毒性物質(zhì)、負壓物質(zhì)、在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作、粉塵爆炸、釋放壓力、低溫、易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量、腐蝕、泄漏、明火設(shè)備、熱油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動設(shè)備。一個評價單元不一定每項都包括，要根據(jù)具體情況選取恰當?shù)南禂?shù)，填入前面火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計算表中，并將這些危險系數(shù)相加，得到單元特殊工藝危險系數(shù)F2。2022/12/124.確定特殊工藝危險系數(shù)F22022/12/102022/12/122022/12/105.確定工藝單元危險系數(shù)F3F3=F1×F2

6.確定火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI、危險等級F&EI=MF×F3危險等級按下表確定。2022/12/125.確定工藝單元危險系數(shù)F32022/12/107.安全設(shè)施補償系數(shù)C道七版考慮的安全措施分成三類：工藝控制(C1)、物質(zhì)隔離(C2)、防火措施(C3)。計算程序：直接把合適的系數(shù)填入該安全措施的右邊

沒有采取的安全措施，系數(shù)記為1每一類安全設(shè)施的補償系數(shù)是該類別中所有選取系數(shù)的乘積總補償系數(shù)C=C1×C2×C3

2022/12/127.安全設(shè)施補償系數(shù)C2022/12/102022/12/122022/12/108.實際危險等級F&EI＝C×F&EI查危險等級表，確定實際危險等級9.影響區(qū)域的確定查取影響半徑—火災(zāi)爆炸指數(shù)曲線，確定影響區(qū)域。

2022/12/128.實際危險等級2022/12/10

10．單元損害系數(shù)的確定單元損害系數(shù)由單元工藝危險系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF確定，它表示出了工藝單元中危險物質(zhì)的能量釋放造成的火災(zāi)爆炸事故的全部效應(yīng)。圖9－5為單元損害系數(shù)－物質(zhì)系數(shù)圖。對于F3值超過8.0時，F(xiàn)3按最大系數(shù)8.0計算。2022/12/1210．單元損害系數(shù)的確定2022/12/1011.各種損失的計算(1)基本最大可能財產(chǎn)損失(BaseMPPD)基本MPPD＝0.82×單元損害系數(shù)×影響區(qū)域財產(chǎn)值×價格上漲因素單元損害系數(shù)查圖2022/12/1211.各種損失的計算2022/12/10(2)實際最大可能財產(chǎn)損失(實際MPPD)實際MPPD＝基本MPPD×安全設(shè)施補償系數(shù)C(3)最大可能工作日損失(MPDO)和停產(chǎn)損失BI最大可能工作日損失MPDO可應(yīng)用實際MPPD由下圖查出。BI＝VPM×(MPDO／30)×0.70式中

VPM為月產(chǎn)值；

2022/12/12(2)實際最大可能財產(chǎn)損失(實際MPPD)2022/12/1四、資料填寫資料填寫：1)裝置或工廠的設(shè)計方案；2)火災(zāi)、爆炸指數(shù)危險度分級表；3)火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計算表(表4—5)確定MF的物質(zhì)：

MF=1、一般工藝危險危險系數(shù)范圍采用危險系數(shù)基本系數(shù)1.001.00A、放熱化學(xué)反應(yīng)0.30~1.25B、吸熱反應(yīng)0.20~0.40C、物料處理與輸送0.25~1.05D、密閉式或室內(nèi)工藝單元0.25~0.90E、通道0.20~0.35F、排放和泄漏控制0.20~0.50一般工藝系數(shù)(F1)

2、特殊工藝危險

基本系數(shù)1.001.00A、毒性物質(zhì)0.20~0.80B、負壓

(<500mmHg)0.50C、接近易燃范圍的操作：惰性化、未惰性化

(1)罐裝易燃液體0.50(2)過程失常或吹掃故障0.30(3)一直在燃燒范圍內(nèi)0.80D、粉塵爆炸0.25~2.00E、壓力：操作壓力/kpa,(絕對)釋放壓力/kpa，(絕對)

F、低溫0.20~0.30G、易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)量

(1)工藝中的液體及氣體

(2)儲存中的液體及氣體

(3)儲存中的可燃固體及工藝中的粉塵

H、腐蝕與磨損0.10~0.75I、泄漏——接頭和填料0.10~1.50J、使用明火設(shè)備

K、熱油、熱交換設(shè)備0.15~1.15L、轉(zhuǎn)動設(shè)備0.50特殊工藝危險系數(shù)(F2)

工藝單元危險系數(shù)

F3

火災(zāi)爆炸指數(shù)

F§EI

2022/12/12四、資料填寫資料填寫：確定MF的物質(zhì)：MF=1、一般工藝危4)安全措施補償系數(shù)表(右表)5)工藝單元風(fēng)險分析匯總表；6)工廠風(fēng)險分析匯總表；7)有關(guān)裝置的更換費用數(shù)據(jù)。項目補償系數(shù)范圍采用補償系數(shù)1、工藝控制

——a、應(yīng)急電源0.98

b、急冷裝置0.97~0.99

c、抑爆裝置0.84~0.98

d、緊急切斷裝置0.96~0.99

e、計算機控制0.93~0.99

f、惰性氣體保護0.94~0.96

g、操作規(guī)程/程序0.91~0.99

h、化學(xué)活潑性物質(zhì)檢查0.91~0.98

I、其他工藝危險分析0.91~0.98

工藝控制安全補償系數(shù)C1

2、物質(zhì)隔離

——a、遙控閥0.96~0.98

b、卸料/排空裝置0.96~0.98

c、排放系統(tǒng)0.91~0.97

d、連鎖裝置0.98

物質(zhì)隔離安全補償系數(shù)C2

3、防火設(shè)施

a、泄漏檢驗裝置0.94~0.98

b、鋼結(jié)構(gòu)0.95~0.98

c、消防水供應(yīng)系統(tǒng)0.94~0.97

d、特殊滅火系統(tǒng)0.91

e、噴灑系統(tǒng)0.74~0.97

f、水幕0.97~0.98

g、泡沫滅火裝置0.92~0.97

h、手提式滅火器和噴水槍0.93~0.98

I、電纜防護0.94~0.98

防火設(shè)施安全補償C3

安全措施補償系數(shù)C=C1*C2*C3

2022/12/124)安全措施補償系數(shù)表(右表)項目補償系數(shù)范圍采用補償系數(shù)1THEENDThanks2022/12/12THEEND2022/12/10最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件8系統(tǒng)安全分析與評價8系統(tǒng)安全分析與評價第一節(jié)

基本程序和方法安全系統(tǒng)工程是以預(yù)測和防止事故為中心，以檢查、測定和評價為重點，按系統(tǒng)分析、安全評價和系統(tǒng)綜合三個基本程序展開。

1．系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是以預(yù)測和防止事故為前提，對系統(tǒng)的功能、操作、環(huán)境、可靠性等經(jīng)濟技術(shù)指標以及系統(tǒng)的潛在危險性進行分析和測定。2022/12/12第一節(jié)基本程序和方法安全系統(tǒng)工程是以預(yù)測和防止事故為最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件最新8系統(tǒng)安全分析與評價課件死亡概率在10－3數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，與人的自然死亡概率相當，操作危險性極高，必須立即采取措施予以改進；死亡概率在10－4數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，其操作為中等程度危險，應(yīng)采取改進措施；死亡概率在10－5數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門和游泳或煤氣中毒屬同一數(shù)量級，人們對此比較關(guān)心，也愿采取措施加以預(yù)防；死亡概率在10－6數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，相當?shù)卣鸹蛱鞛?zāi)的死亡概率，人們并不擔心這類事故的發(fā)生；死亡概率在10－7～10－8數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，相當于隕石墜落傷人，沒有人愿為此投資加以預(yù)防。（杞人憂天）

2022/12/12死亡概率在10－3數(shù)量級的產(chǎn)業(yè)或部門，與人的自然死亡概率二、危險性分析的基本要素導(dǎo)致災(zāi)難性事故的原因來自于人、物、環(huán)境三個方面。為了預(yù)防災(zāi)難性的事故的發(fā)生，就應(yīng)當從消除事故主要原因著手，進行危險性分析和預(yù)測。1．物的原因

導(dǎo)致事故的物的原因主要是設(shè)備、裝置結(jié)構(gòu)不良，強度較低，磨損和惡化；存在有毒有害物質(zhì)及火災(zāi)爆炸危險性物質(zhì)；安全裝置及防護器具的缺陷等因素。此外，對各種機械、裝置、設(shè)備、管道等在整個系統(tǒng)中的地位和作用，它們在什么條件下會發(fā)生故障，這些故障對系統(tǒng)安全會產(chǎn)生哪些影響；以及有毒有害及危險性物質(zhì)的貯存、運輸和使用的狀況，都應(yīng)該進行具體分析，以便于防范和控制。2022/12/12二、危險性分析的基本要素導(dǎo)致災(zāi)難性事故的原因來自于人2．人的原因?qū)е率鹿实娜说脑蛑饕钦`判斷、誤操作；違章指揮、違章作業(yè)；精神不集中、疲勞及身體缺陷等。誤操作：是指在生產(chǎn)活動中，作業(yè)人員在操作或處理異常情況時，對情況的識別、判斷和行動上嚴重失誤。在危險性大的生產(chǎn)作業(yè)中，保持作業(yè)人員處于良好的精神狀態(tài)，是避免事故的重要環(huán)節(jié)。

3．環(huán)境條件主要是作業(yè)環(huán)境中的照明、色彩、溫度、濕度、通風(fēng)、噪聲、振動以及由于鄰近的火災(zāi)爆炸和有毒有害物質(zhì)的泄漏彌散等所形成的次生災(zāi)害。

2022/12/122．人的原因2022/12/10三、危險性分析的步驟和方法1．分析步驟危險性分析一般按以下步驟進行。(1)危險性辨識：通過以往的事故經(jīng)驗，或?qū)ο到y(tǒng)進行解剖，或采用邏輯推理的方法，把評價系統(tǒng)的危險性辨識出來；(2)找出危險性導(dǎo)致事故的概率及事故后果的嚴重程度；(3)一般以以往的經(jīng)驗或數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定可接受的危險率指標；(4)將計算出的危險率與可接受的危險率指標比較，確定危險性水平；(5)對危險性高的系統(tǒng)，找出其主要危險性并進一步分析，尋求降低危險性的途徑，將危險率控制在可接受的指標之內(nèi)。

2022/12/12三、危險性分析的步驟和方法1．分析步驟2022/122．分析方法近些年來國內(nèi)外大型企業(yè)都在探索科學(xué)的適合自己特點的危險性分析方法。目前已實行的方法有：(1)檢查表(CheckList)；(2)危險預(yù)先分析(PreliminaryHazardsAnalysis)；(3)可操作性研究(OperabilityStudy)；(4)故障類型、影響及致命度分析(FailureMode，EffectsandCriticalityAnalysis，縮寫為FMECA)；(5)道化學(xué)公司(Dow'sChemicalCompany)化工裝置評價法；(6)事故樹分析(FaultTreeAnalysis，縮寫為FTA)；(7)事件樹分析(EventTreeAnalysis，縮寫為ETA)。

2022/12/122．分析方法2022/12/10第三節(jié)故障類型、影響及致命度分析

故障類型、影響及致命度分析(FMECA)是一種歸納分析方法，用于系統(tǒng)安全性和可靠性的分析。尤其是在設(shè)計階段充分考慮并提出所有可能發(fā)生的故障，分析故障的類型和嚴重程度，判明其對系統(tǒng)的影響和發(fā)生的概率等。這種方法通常分為兩部分，即故障類型及影響分析(FMEA)和致命度分析(CA)。

一、故障類型及影響分析(FMEA)故障類型及影響分析是采用系統(tǒng)分割的方法，根據(jù)需要把系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)或進一步分割成元件。首先逐個分析元件可能發(fā)生的故障和故障類型，進而分析故障對子系統(tǒng)乃至整個系統(tǒng)的影響，最后采取措施加以解決。2022/12/12第三節(jié)故障類型、影響及致命度分析故障類型、影響及致1．故障類型

故障是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運行時不能完成設(shè)計規(guī)定的功能。并不是所有故障對系統(tǒng)都有影響，只是其中有些故障會影響系統(tǒng)任務(wù)的完成或造成事故損失。元件發(fā)生故障時，其表現(xiàn)形式不盡相同，因而呈現(xiàn)不同的故障類型。例如閥門故障有內(nèi)部泄漏、外部泄漏、打不開、關(guān)不緊四種類型。不同故障類型所引起的子系統(tǒng)或系統(tǒng)障礙有很大不同，因而在研究處理措施時應(yīng)按輕重緩急區(qū)別對待。為此對故障類型應(yīng)進行等級劃分。幾種故障類型分級方法2022/12/121．故障類型2022/12/10(1)簡單劃分法將故障類型對子系統(tǒng)或系統(tǒng)影響的嚴重程度分為四個等級(下表)，實際情況可以據(jù)此進行分級。2022/12/12(1)簡單劃分法2022/12/10(2)評點法

在難于取得可靠性數(shù)據(jù)的情況下，可以采用評點法。它從幾個方面來考慮故障對系統(tǒng)的影響程度，用一定的點數(shù)表示程度的大小，通過計算求出故障等級。利用下式求評點數(shù)，即式中:CS——總評點數(shù)，0＜CS＜10；Ci——因素系數(shù)，0＜Ci＜10。2022/12/12(2)評點法2022/12/10評點因素一般考慮以下五個方面：故障影響大??；對系統(tǒng)影響的程度；故障發(fā)生的頻率；防止故障的難易；是否新設(shè)計的工藝。2022/12/122022/12/10

確定因素系數(shù)Ci的方法：

頭腦風(fēng)暴法(BrainStorming)，即專家座談會法，由三到五位有經(jīng)驗的專家座談討論給出Ci相應(yīng)數(shù)值；德爾斐法(DelphiTechnique)，即函詢調(diào)查法，將提出的問題和必要的背景材料，用通信的方式交給有經(jīng)驗的專家，然后把他們答復(fù)的意見進行綜合，再反饋給他們，如此反復(fù)多次，直到認為合適為止；參考點數(shù)法，根據(jù)表11—3列出的評點因素的點數(shù)參考值求出Ci。2022/12/12確定因素系數(shù)Ci的方法：2022/12/102022/12/122022/12/10定出因素系數(shù)Ci后，根據(jù)式(11—1)計算總評點數(shù)CS，便可按照表11一4評選故障等級。2022/12/12定出因素系數(shù)Ci后，根據(jù)式(11—1)計算總評點數(shù)CS，(3)風(fēng)險率矩陣評價法

將故障發(fā)生可能性和故障發(fā)生后引起的后果綜合考慮后會得出比較準確的衡量標準，稱為風(fēng)險率(也稱危險度)，它是在考慮故障發(fā)生概率和嚴重度兩方面基礎(chǔ)上的綜合評價。

a.嚴重度指故障類型對系統(tǒng)功能的影響程度，它分為四個等級，見表ll一502022/12/12(3)風(fēng)險率矩陣評價法2022/12/102022/12/122022/12/10

b.故障概率指在特定的時間，故障類型所出現(xiàn)的次數(shù)。時間可規(guī)定為一定的期限，如一年、一個月等，或者根據(jù)大修間隔期，以及完成一項任務(wù)的周期或其他被認為適當?shù)钠陂g。單個故障類型的概率可以使用定性和定量的方法確定。定性方法：參考表11—6給故障概率分級。

2022/12/12b.故障概率指在特定的時間，故障類型所出現(xiàn)的次數(shù)。時間定量方法：參考表11—7給故障概率分級。2022/12/12定量方法：參考表11—7給故障概率分級。2022/12/10

(3)風(fēng)險率矩陣評價法

有廠嚴重度和故障概率的數(shù)據(jù)以后，就可以運用風(fēng)險率矩陣評價法表示故障類型的實際影響。有的故障類型雖有較高的發(fā)生概率，但其造成的危害嚴重度很低，風(fēng)險率則很低，有的故障類型的嚴重度雖然很低，但卻發(fā)生很頻繁，風(fēng)險率也就很大；反之亦然。為了綜合這兩個特性，以故障概率為縱坐標，嚴重度為橫坐標，畫出風(fēng)險率矩陣圖，如圖ll一1所示。沿矩陣原點到右上角畫一條對角線，井將所有故障類型按其嚴重度和發(fā)生概率填入矩陣圖個，從中可以看出系統(tǒng)風(fēng)險的密集情況。處于風(fēng)險率矩陣右上角方塊中的故障類型的風(fēng)險率最高，沿著對角線向左風(fēng)險率逐漸降低。2022/12/12(3)風(fēng)險率矩陣評價法2022/12/102.可靠性框圖對于復(fù)雜的系統(tǒng)，為了說明子系統(tǒng)之間功能的傳輸情況，可以用可靠性框圖表示系統(tǒng)的狀況，如圖11—2所示。從可靠件框圖中可以明確地看出系統(tǒng)、子系統(tǒng)和元件之間的層次關(guān)系，系統(tǒng)以及子系統(tǒng)間的功能輸入和輸出、連接方式。可靠性框圖和流程圖或設(shè)備布置圖不同，它只是表示系統(tǒng)與子系統(tǒng)間功能流動情況，而且可以根據(jù)實際需要，對風(fēng)險度大的子系統(tǒng)進行深入分析，問題不大的則可放置一邊，可靠性框圖的各層次要進行編碼，以便和制表的項目編碼相對應(yīng)。2022/12/122.可靠性框圖2022/12/102022/12/122022/12/10

3.制表制表是FMEA方法的特點之一。為了表格便于編碼、分類、查閱、保存，各部門應(yīng)根據(jù)各自的不同情況擬出表格，但其基本內(nèi)容相似。表11—8到表11—10給出了三種不同的式樣。2022/12/123.制表2022/12/102022/12/122022/12/102022/12/122022/12/10

4.分析步驟1）明確系統(tǒng)本身的情況和目的分析時首先要熟悉有關(guān)資料，了解系統(tǒng)的組成、任務(wù)等情況，查出系統(tǒng)包含有多少個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)又包含有多少單元或元件，了解它們之間如何結(jié)合及相互關(guān)系、相互干擾、輸入輸出等情況。2）確定分析程度和水平分析一開始就要根據(jù)所了解的系統(tǒng)情況，決定分析到什么水平，這是一個十分重要的問題o如果分析程度太淺．會漏掉重要的故障類型，得不到有用的數(shù)據(jù)；反之，如果分析的程度太深，一切都分析到元件甚至零部件，則會造成手續(xù)復(fù)雜，實施改善措施也困難。一般來講，對關(guān)鍵的子系統(tǒng)可以分析得深一些，不重要的可分析得淺一些，甚至可以不分析。2022/12/124.分析步驟2022/12/103）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖為了便于分析，對復(fù)雜系統(tǒng)可以繪制各功能子系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)圖，以表示各子系統(tǒng)之間的關(guān)系。簡單的系統(tǒng)可以用流程圖代替系統(tǒng)圖。從系統(tǒng)圖可以繼續(xù)畫出可靠性框圖，它表示各元件的連接方式以及輸入輸出情況。由幾個元件共同完成一項功能時用串聯(lián)連接，

元件有備品時則用并聯(lián)連接。可靠性框圖內(nèi)容和相應(yīng)的系統(tǒng)圖一致。4）列出所有故障類型并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型按照可靠性框圖，根據(jù)過去的經(jīng)驗和有關(guān)的故障資料，列舉出所有的故障類型，填入FMEA表內(nèi)。然后從其中選出對子系統(tǒng)以至系統(tǒng)有影響的故障類型，深入分析其影響后果、故障等級及應(yīng)采取的措施。5）列出造成故障的原因?qū)τ谙到y(tǒng)以至系統(tǒng)有影響的故障類型要深入分析造成故障的原因。危險性特別重大的故障類型，例如故障等級為I級時，還要進行致命度分析。2022/12/123）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖為了便于分析，對復(fù)雜系統(tǒng)可以二、致命度分析對于特別危險的故障類型，例如故障等級是1級的故障類型，有可能導(dǎo)致人身傷亡或全系統(tǒng)損壞。因此對這類元件要特別注意，可采用致命度分析方法(CA)，進一步分析。致命度分析一般是與故障類型影響分析合用。致命度指數(shù)Cr的計算公式如下：

式中

n為致命故障類型序號；j為致命故障類型總數(shù)；kA為實際運行修正系數(shù)：kE為環(huán)境修正系數(shù)；λG為106h致命故障次數(shù)；t運行周期，h：α為該故障類型在總故障中所占的比例；β為該故障造成致命影響的發(fā)生概率。β值與致命影響的關(guān)系如表9—4所示。表9—5是致命度分析表格樣式。

2022/12/12二、致命度分析對于特別危險的故障類型，例如故障等級2022/12/122022/12/10第四節(jié)道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法

一、概述美國道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險性指數(shù)評價法是以工藝過程中物料的火災(zāi)、爆炸潛在危險性為基礎(chǔ)，結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災(zāi)、爆炸指數(shù)，進而可求出經(jīng)濟損失的大小，以經(jīng)濟損失評價生產(chǎn)裝置的安全性。評價中定量的依據(jù)是以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況。

適用：該方法主要用于評價儲存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過程，還可用于潛在危險物質(zhì)庫存量較小的工藝過程的風(fēng)險評價。

2022/12/12第四節(jié)道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法一、概述202二、評價程序評價的基本程序如圖所示。選取評價單元確定物質(zhì)系數(shù)MF計算一般工藝危險系數(shù)F1計算特殊工藝危險系數(shù)F2確定工藝單元危險系數(shù)F3=F1×F2危害系數(shù)計算安全措施補償系數(shù)C=C1×C2×C3確定火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI=F3×MF確定經(jīng)安全補償后火災(zāi)爆炸指數(shù)F&EI#=F&EI×C安全補償后危險分級危險分級2022/12/12二、評價程序評價的基本程序如圖所示。選取評價單元確定物質(zhì)系數(shù)三、評價步驟

1.選擇評價單元：保持一定的距離，或用防火墻隔開。選擇評價單元時可以從以下幾個方面考慮：(1)潛在化學(xué)能(物質(zhì)系數(shù))；(2)工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量；(3)資金密度(每平方米美元數(shù))；(4)操作壓力和操作溫度；(5)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的歷史資料；(6)對裝置操作起關(guān)鍵作用的單元，如熱氧化器。一般情況下，這些方面的數(shù)值越大，該工藝單元越需要評價。

2022/12/12三、評價步驟1.選擇評價單元：保持一定的距離，或用防2.確定物質(zhì)系數(shù)MF在火災(zāi)、爆炸指數(shù)的計算和其他危險性評價時，物質(zhì)系數(shù)(MF)是最基礎(chǔ)的數(shù)值，它是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸中釋放能量大小的內(nèi)在特性。查表9－9

易燃氣體和液體：由NFPA根據(jù)易燃性Nf和穩(wěn)定性Nr確定；易燃粉塵或煙霧：由NFPA根據(jù)爆炸指數(shù)St和Nr確定。

Nf確定：P21（0～4）；Nr確定：P295（0～4）爆炸指數(shù)St：在密閉容器中，給定的粉塵爆炸時，產(chǎn)生的最大爆炸壓力上升速率(dP/dt)max與爆炸容器的容積的立方根的乘積為一常數(shù)，這個常數(shù)稱為粉塵的爆炸指數(shù)。Kst=(dP/dt)max*V1/3=CSt=0～3

P55第三章第二節(jié)化工工藝設(shè)計－過程物料的安全評價

（書P292表9－9、9－10有誤）2022/12/122.確定物質(zhì)系數(shù)MF（書P292表9－9、9－10有2022/12/122022/12/103.確定一般工藝危險系數(shù)F1一般工藝危險性是確定事故損害大小的主要因素，共包括六項內(nèi)容，即放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理和輸送、封閉單元或室內(nèi)單元、通道、排放和泄漏。一個評價單元不一定每項都包括，要根據(jù)具體情況選取恰當?shù)南禂?shù)，填入前面火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計算表中，并將這些危險系數(shù)相加，得到單元一般工藝危險系數(shù)F1。2022/12/123.確定一般工藝危險系數(shù)F12022/12/102022/12/122022/12/10

4.確定特殊工藝危險系數(shù)F2特殊工藝危險性是影響事故發(fā)生概率的主要因素、共包括十二項內(nèi)容，即毒性物質(zhì)、負壓物質(zhì)、在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作、粉塵爆炸、釋放壓力、低溫、易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量、腐蝕、泄漏、明火設(shè)備、熱油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動設(shè)備。一個評價單元不一定每項都包括，要根據(jù)具體情況選取恰當?shù)南禂?shù)，填入前面火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計算表中，并將這些危險系數(shù)相加，得到單元特殊工藝危險系數(shù)F2。2022/12/124.確定特殊工藝危險系數(shù)F22022/12/102022/12/122022/12/105.確定工藝單元危險系數(shù)F3F3=F1×F2

6.確定火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI、危險等級F&EI=MF×F3危險等級按下表確定。2022/12/125.確定工藝單元危險系數(shù)F32022/12/107.安全設(shè)施補償系數(shù)C道七版考慮的安全措施分成三類：工藝控制(C1)、物質(zhì)隔離(C2)、防火措施(C3)。計算程序：直接把合適的系數(shù)填入該安全措施的右邊

沒有采取的安全措施，系數(shù)記為1每一類安全設(shè)施的補償系數(shù)是該類別中所有選取系數(shù)的乘積總補償系數(shù)C=C1×C2×C3

2022/12/127.安全設(shè)施補償系數(shù)C2022/12/102022/12/122022/12/108.實際危險等級F&EI＝C×F&EI查危險等級表，確定實際危險等級9.影響區(qū)域的確定查取影響半徑—火災(zāi)爆炸指數(shù)曲線，確定影響區(qū)域。

2022/12/128.實際危險等級2022/12/10

10．單元損害系數(shù)的確定單元損害系數(shù)由單元工藝危險系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF確定，它表示出了工藝單元中危險物質(zhì)的能量釋放造成的火災(zāi)爆炸事故