化工安全培訓(xùn)課件-教學(xué)課件化工安全生產(chǎn)技術(shù)3

第10章危險辨識引言：處處都有危險，在事故發(fā)生前，并不總能夠辨識出危險。但在事故發(fā)生前辨識出危險最大限度地降低風(fēng)險是必要的。（1）（風(fēng)）危險是什么？（危險辨識）（2）可能發(fā)生什么故障以及怎樣發(fā)生故障？（3）發(fā)生的概率是多少？（4）導(dǎo)致的后果是什么？風(fēng)險評價或風(fēng)險辨識【第8講引出】1.化工廠的每個生產(chǎn)過程，必須考慮如下問題：第10章危險辨識引言：處處都有危險，在事故發(fā)生前，并不總能12.確定概率的風(fēng)險評價程序經(jīng)常被稱為概率風(fēng)險評價（ProbabililisticRiskAssessment,PRA）而確定概率和后果的程序被稱為定量風(fēng)險分析（QuantitativeRiskAnalysis，QRA）系統(tǒng)描述危險辨識情形確定事故后果事故概率風(fēng)險確定Y修改：·過程工藝或工廠設(shè)計·工藝過程運(yùn)行條件·應(yīng)急反應(yīng)·其他建設(shè)和/或運(yùn)行系統(tǒng)N圖10-1危險辨識和風(fēng)險評價程序風(fēng)險和/或危險接受2.確定概率的風(fēng)險評價程序經(jīng)常被稱為概率風(fēng)險評價（Proba2若危險辨識和風(fēng)險評價的研究與初步設(shè)計一起進(jìn)行，則應(yīng)盡力地做完。圖10-1說明：一般性程序要經(jīng)常根據(jù)實(shí)際情況而得到簡化若無法得到有關(guān)設(shè)備失效速率的數(shù)據(jù)，就不能充分應(yīng)用風(fēng)險評價程序可在初步設(shè)計或過程中操作期間的任何階段完成若危險辨識和風(fēng)險評價的研究與初步設(shè)計一起進(jìn)行，則應(yīng)盡力地做完3危險辨識可獨(dú)立于風(fēng)險評價來完成。但二者結(jié)合起來進(jìn)行會得到最好的結(jié)果。圖10-1所示的危險辨識程序的很重要的一個部分是可接受風(fēng)險。采用這些程序時，應(yīng)有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。3.危險辨識和風(fēng)險評價有多種方法，最適用的方法的選擇需要經(jīng)驗(yàn)。本章的危險辨識方法如下：（1）過程危險檢查表：將所要檢查的一些過程項(xiàng)目和可能問題進(jìn)行列表（2）危險調(diào)查：對可能的危險調(diào)查、過程進(jìn)行調(diào)查活動?？赡芟裎ｋU物質(zhì)的貯存一樣簡單；也可能像Dow指數(shù)一樣詳細(xì)。危險辨識可獨(dú)立于風(fēng)險評價來完成。但二者結(jié)合起來進(jìn)行會得到最好4（3）危險和可操作性（HazardandOperabilityStudies）(HAZOP)研究。該方法允許在控制的環(huán)境內(nèi)自由發(fā)揮。目的是查明生產(chǎn)裝置和工藝過程中工藝參數(shù)及操作控制中可能出現(xiàn)的偏差；進(jìn)而針對這些偏差，找出原因,分析后果，提出對策的一種分析方法(4)安全檢查：是一種有效的但非正式的HAZOP研究類型。結(jié)果高度依賴于檢查小組的經(jīng)驗(yàn)和合作。（3）危險和可操作性（HazardandOperabil510.1過程危險檢查表（SCL，SafetyCheckList）

SCL表對所要檢查的可能的問題和領(lǐng)域的列表，以提醒檢查人員或操作人員潛在的問題領(lǐng)域，SCL表可在過程設(shè)計期間使用，以確定設(shè)計的危險，或在過程運(yùn)行之前使用。10.1過程危險檢查表（SCL，SafetyCheckL61.出行前汽車的安全檢查表檢查引擎中的汽油檢查軟胎中的空氣壓力檢查水箱中的液位檢查空氣過濾器檢查擋風(fēng)玻璃洗液罐中的液位檢查車頭燈和車尾燈檢查排氣系統(tǒng)的液位檢查剎車系統(tǒng)中的液位檢查油箱中的汽油液位檢查備胎檢查電路1.出行前汽車的安全檢查表72.化工過程的過程危險檢查表化工類過程危險檢查表可能很詳細(xì)，可能包括成百上千的條目，但在制定和使用檢查表的過程中所付出的努力，將會對過程安全產(chǎn)生重大影響。典型的過程設(shè)計安全檢查表如圖10-2所示。對每一個檢查項(xiàng)（問題）提供了三個檢查選項(xiàng)：完成，表示這些項(xiàng)目（問題）已經(jīng)過徹底調(diào)查；還未應(yīng)用，表示過程中尚未應(yīng)用（涉及）到這些項(xiàng)目（問題）；需進(jìn)一步研究表示該項(xiàng)目（問題）需做進(jìn)一步調(diào)查。另外對需特別注意的個別單元應(yīng)與檢查表分開。2.化工過程的過程危險檢查表82.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料1)總體布置（12項(xiàng)）總體布置完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.區(qū)域被完全弄干？□□□2.提供過道嗎？□□□3.必需的防火墻、地方和專門的護(hù)欄？□□□4.危險的地下障礙物？□□□5.危險的上部約束？□□□6.緊急通道和出口？□□□7.足夠的頂部空間？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系92.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料總體布置（續(xù)）完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究8.緊急車輛通道？□□□9.原料和最終產(chǎn)品的安全貯存間距？□□□10.足夠的安全維護(hù)操作平臺？□□□11.正確設(shè)計和安全防護(hù)的起重機(jī)和電梯？□□□12.頭頂輸電線的清除？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系102.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料2)建筑物（7項(xiàng)）建筑物完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.足夠的梯子、樓梯和逃生通道？□□□2.需要的防火門？□□□3.最主要的障礙物進(jìn)行標(biāo)記？□□□4.足夠的通風(fēng)？□□□5.到達(dá)屋頂所需的梯子或樓梯？□□□6.在需要處的指定安全玻璃？□□□7.需要防火結(jié)構(gòu)鋼？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系112.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料3)過程（18項(xiàng)）過程完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.考慮了暴露于臨近操作的后果？□□□2.需要專門的煙氣或粉塵罩？□□□3.不穩(wěn)定的物質(zhì)被正確地貯存？□□□4.過程失控爆炸條件的實(shí)驗(yàn)室檢查？□□□5.防爆準(zhǔn)備？□□□6.可能因失誤或污染造成的危險性反應(yīng)？□□□7.完全被理解和檢查的化學(xué)過程？□□□8.準(zhǔn)備在緊急情況下對反應(yīng)物進(jìn)行快速處置？□□□9.機(jī)械設(shè)備失效可能引起危險？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系122.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料過程（續(xù)）完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究10.可能來自管道或設(shè)備內(nèi)的逐漸或突然堵塞的危險？□□□11.可能來自泡沫、煙氣、薄霧或噪聲的公眾責(zé)任風(fēng)險？□□□12.為處置有毒物質(zhì)所做的準(zhǔn)備？□□□13.涉及到下水道中物質(zhì)的危險？□□□14.具有石油化學(xué)物質(zhì)的安全數(shù)據(jù)表嗎？□□□15.兩個或更多公用設(shè)施同時損失帶來的危險？□□□16.設(shè)計的修改改變了安全系數(shù)？□□□17.大量的最壞事件或事件結(jié)合產(chǎn)生的后果檢查了嗎？□□□18.過程圖表的改正和更新？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系132.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料4)管道系統(tǒng)（19項(xiàng)）管道系統(tǒng)完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.所需的安全淋浴和洗眼器？□□□2.所需的自動噴水系統(tǒng)？□□□3.熱膨脹的防備？□□□4.所有溢出管線連接到安全區(qū)域？□□□5.泄壓管道朝向安全嗎？□□□6.遵循管道施工說明了嗎？□□□7.需要沖洗軟管嗎？□□□8.按要求安裝需要的止回閥了嗎？□□□9.考慮了易碎管道的保護(hù)和辨識嗎？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系142.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料管道系統(tǒng)（續(xù)）完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究10.管道的外表可能因化學(xué)品而遭到破壞？□□□11.安全閥容器受影響？□□□12.長而大的通風(fēng)管道有支撐嗎？□□□13.蒸汽冷凝管道進(jìn)行了安全設(shè)計？□□□14.安全閥管道被設(shè)計成防阻塞的嗎？□□□15.連接所有的過程泄壓排放泵及減壓抽吸泵排放系統(tǒng)怎樣？□□□16.城市供水管道是否與過程管道連接在一起？□□□17.火災(zāi)或其他緊急情況下，在較安全的距離處關(guān)閉可燃流體輸送單元□□□18.提供個人絕緣保護(hù)？□□□19.熱的蒸汽管線進(jìn)行絕緣？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系152.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料5)設(shè)備（12項(xiàng)）設(shè)備完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.珍貴最大操作壓力的設(shè)計修改？□□□2.考慮了允許腐蝕嗎？□□□3.專門隔離危險設(shè)備？□□□4.傳送帶、滾筒、皮帶輪和齒輪的防護(hù)裝置？□□□5.檢查保護(hù)裝置的時間表？□□□6.任一貯罐的堤防？□□□7.貯罐的防護(hù)圍欄？□□□8.與過程化學(xué)品兼容的建筑材料？□□□9.改造過的和替換的設(shè)備的結(jié)構(gòu)檢查和過程壓力檢查？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系162.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料設(shè)備（續(xù)）完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究10.泄壓泵及其他設(shè)備的獨(dú)立管線符合要求嗎？□□□11.關(guān)鍵機(jī)械的自動潤滑？□□□12.必須緊急備用設(shè)備？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系172.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料6)通風(fēng)（6項(xiàng)）通風(fēng)完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.需要安全閥或防爆器嗎？□□□2.結(jié)構(gòu)材料耐腐蝕嗎？□□□3.正確地設(shè)計通風(fēng)（尺寸、方向和結(jié)構(gòu)）？□□□4.泄壓管道上有所需要的阻火器嗎？□□□5.減壓閥有防爆膜嗎？□□□6.壓力表安裝在防爆膜和安全閥之間嗎？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系182.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料7)儀器和電氣（19項(xiàng)）儀器和電氣完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.所有控制器都是失效安全的嗎？□□□2.需要過程參數(shù)的雙重指示嗎？□□□3.所有設(shè)備都貼有適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽？□□□4.管道運(yùn)行受到保護(hù)？□□□5.當(dāng)儀器須移走或停止服務(wù)時，提供安全裝置進(jìn)行過程控制？□□□6.反應(yīng)滯后影響過程安全？□□□7.所有的啟閉開關(guān)進(jìn)行標(biāo)記？□□□8.設(shè)備被設(shè)計為允許停工保護(hù)？□□□9.電氣失效引起不安全的情形？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系192.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料儀器和電氣（續(xù)）完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究10.內(nèi)部和外部操作具有重組的照明？□□□11.為所有的觀察孔、淋雨和洗眼器提供照明？□□□12.保護(hù)電路的重組的斷路器？□□□13.所有的設(shè)備接地？□□□14.安全操作需要專門的互鎖？□□□15.需要照明設(shè)備的緊急備用電源？□□□16.電源失效期間需要緊急逃生照明？□□□17.提供了全部必需的聯(lián)系設(shè)備？□□□18.緊急斷開開關(guān)被正確地標(biāo)明？□□□19.需要專門的防爆電器設(shè)備嗎？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系202.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料8)安全保護(hù)裝置（7項(xiàng)）安全保護(hù)裝置完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.需要滅火器嗎？□□□2.需要專門的呼吸設(shè)備嗎？□□□3.需要將材料圍繞起來嗎？□□□4.需要色度指示管嗎？□□□5.需要可燃?xì)怏w檢測儀器嗎？□□□6.滅火材料與過程物質(zhì)兼容嗎？□□□7.需要專門的緊急程序和報警嗎？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系212.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系統(tǒng)、設(shè)備、通風(fēng)、儀器和電氣、安全保護(hù)裝置、原材料9)原材料（8項(xiàng)）原材料完成未應(yīng)用需進(jìn)一步研究1.任何原料和產(chǎn)品都需要專門的處理設(shè)備嗎？□□□2.所有原料和產(chǎn)品都受外界天氣的影響嗎？□□□3.所有產(chǎn)品都具有毒性和火災(zāi)危險嗎？□□□4.正在使用的貯存容器正確嗎？□□□5.貯存容器上適當(dāng)?shù)貥?biāo)明毒性、可燃性和穩(wěn)定性等？□□□6.考慮嚴(yán)重的溢出后果了嗎？□□□7.對于貯存容器或貯罐、倉庫需要銷售者提供專門的說明書？8.倉庫具有保護(hù)每種被認(rèn)為是重要產(chǎn)品的操作指令嗎？□□□2.圖10-2檢查表分9大塊：總體布置、建筑物、過程、管道系223.安全檢查表的種類和內(nèi)容1)種類：根據(jù)檢查的對象和目的可分成設(shè)計審查用安全檢查表、廠級安全檢查表、車間安全檢查表、工段級崗位安全檢查表、專業(yè)性安全檢查表五種。2)主要內(nèi)容a.設(shè)計審查用安全檢查表：主要提供設(shè)計人員對工程項(xiàng)目安全設(shè)計和安監(jiān)人員安全審查時使用，也做為“三同時”審查的依據(jù)。內(nèi)容主要有總圖配置、工藝裝置布置、安全裝置與設(shè)施、消防設(shè)施、工藝衛(wèi)生設(shè)施、危險物品的儲存和運(yùn)輸?shù)确矫妗?.安全檢查表的種類和內(nèi)容23b.廠級安全檢查表：主要用于全廠性的安全檢查和安監(jiān)部門日常安全檢查。內(nèi)容主要包括廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)工藝和裝置的安全性、重點(diǎn)部位，安全裝置與設(shè)施、危險品的貯存和使用、消防通道與設(shè)施、操作管理與遵章守紀(jì)等。c.車間安全檢查表：主要用于車間定期和預(yù)防性安全檢查。內(nèi)容主要有工藝安全、設(shè)備狀況、產(chǎn)品和原料的合理存放、通風(fēng)照明、噪聲振動、安全裝置、消防設(shè)施、防護(hù)用具、安全標(biāo)志及操作安全等。b.廠級安全檢查表：主要用于全廠性的安全檢查和安監(jiān)部門日常安24d.工段及崗位安全檢查表：主要用于班組日常安全檢查、自查互查和安全教育。內(nèi)容主要根據(jù)崗位的工藝與設(shè)施、危險部位、防災(zāi)控制要點(diǎn)等確定。重點(diǎn)放在防止誤操作上。內(nèi)容具體、簡明易行。e.專業(yè)性安全檢查：主要用于專業(yè)性安全檢查或特種設(shè)備安全檢查。如防火防爆、鍋爐及壓力容器、電氣設(shè)備、起重機(jī)械、機(jī)動車輛、電氣焊等。內(nèi)容要符合專業(yè)安全技術(shù)要求。如設(shè)備安裝的安全要求、安全運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)、特種作業(yè)人員的安全技術(shù)考核等。d.工段及崗位安全檢查表：主要用于班組日常安全檢查、自查互查254.編制和使用安全檢查表應(yīng)注意的問題1)檢查內(nèi)容應(yīng)盡可能系統(tǒng)而完整，對導(dǎo)致事故的關(guān)鍵因素不能遺漏但也要突出重點(diǎn)，抓住要害，若面面俱到的檢查，容易因小失大。2)各類檢查表因適用對象不同，檢查內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重。如專業(yè)檢查表應(yīng)詳細(xì)，日常檢查表則要簡明，突出要害部位。3)凡重點(diǎn)危險部位應(yīng)單獨(dú)編制檢查表，對能導(dǎo)致事故的所有危險因素都要列出，以便經(jīng)常檢查，及時發(fā)現(xiàn)和消除，防止發(fā)生事故。4.編制和使用安全檢查表應(yīng)注意的問題264)每項(xiàng)檢查內(nèi)容要定義明確，便于操作。5)安全檢查表編好后，要在實(shí)踐中不斷修改，不斷加以完善。如工藝改造或設(shè)備變更，檢查表內(nèi)容要及時修改，以適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際的需要。

6)對查出的問題要及時反饋到有關(guān)部門并落實(shí)整改措施。每一個環(huán)節(jié)實(shí)施人員都要簽字，做到責(zé)任明確。4)每項(xiàng)檢查內(nèi)容要定義明確，便于操作。2710.2危險調(diào)查Dow火災(zāi)爆炸指數(shù)（F&EI,fire&explosionindex）和Dow化學(xué)暴露指數(shù)（CEI，ChemicalExposureindex）是危險調(diào)查中經(jīng)常使用的兩種形式。這些方法是使用等級形式的系統(tǒng)化方法，最后的等級數(shù)給出了危險的相對等級。F&EI也包含發(fā)生事故后，估算經(jīng)濟(jì)損失的方法。10.2危險調(diào)查Dow火災(zāi)爆炸指數(shù)（F&EI,fire28A：DowF&EI被設(shè)計用來對爆炸性和可燃性物質(zhì)的貯存、處理和加工，劃分相對危險等級。該方法的主要思想是提供一種完全系統(tǒng)的方法（通常獨(dú)立判斷因數(shù)），來確定化工廠中可燃危險性的大小。計算的主要表格如圖10-3和圖10-4所示?？傮w包括：火災(zāi)爆炸指數(shù)表，安全措施補(bǔ)償系數(shù)，工藝單元危險分析匯總等；進(jìn)而可求出經(jīng)濟(jì)損失的大小，以經(jīng)濟(jì)損失評價生產(chǎn)裝置的安全性。評價中定量的依據(jù)是從以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況等。A：DowF&EI被設(shè)計用來對爆炸性和可燃性物質(zhì)的貯存、處291.評價的程序如圖10-4a評價前主要準(zhǔn)備的資料有：a裝置工廠的設(shè)計方案b火災(zāi)爆炸指數(shù)危險度等級表c火災(zāi)爆炸指數(shù)計算表（圖10-3）d安全措施補(bǔ)償系數(shù)表（圖10-4）e工藝單元風(fēng)險分析匯總表（圖10-4）f工廠風(fēng)險分析匯總表g有關(guān)裝置的更換費(fèi)用數(shù)據(jù)1.評價的程序如圖10-4a30圖10-4aDow7thversion評價程序選取工藝單元確定物質(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確定單元危險系數(shù)F3=F1×F2確定火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI確定暴露面積確定暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)的更換價值確定基本MPPD確定實(shí)際MPPD確定MPPD確定危害系數(shù)確定BI確定安全措施補(bǔ)償系數(shù)C=C1×C2×C3圖10-4aDow7thversion評價程序選311)圖10-4a中，首先是確定物質(zhì)系數(shù)MF（MF僅為化學(xué)品類型或所使用的化學(xué)物質(zhì)的函數(shù)。在確定火災(zāi)爆炸指數(shù)后，使用各種安全系統(tǒng)的方法，進(jìn)行安全措施補(bǔ)償，來估算危害的后果。MF的選取見表10-1.工藝單元可以是一個簡單的泵、反應(yīng)器或貯罐。大的工藝可以分為數(shù)百個單獨(dú)的單元。將火災(zāi)爆炸指數(shù)應(yīng)用于所有這些單元是不實(shí)際的。實(shí)際的方法是僅選取那些經(jīng)驗(yàn)表明具有較大危險性的單元。通?？赏ㄟ^使用過程安全檢查表，或危險調(diào)查來選擇最危險的單元來做進(jìn)一步的分析。

1)圖10-4a中，首先是確定物質(zhì)系數(shù)MF（MF僅為化學(xué)品322）確定一般工藝危險（F1）一般工藝危險性是確定事故損害大小的主要因素，見圖10-3。共包括六項(xiàng)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、排放和泄漏管；一個評價單元不一定每一項(xiàng)都包括，要根據(jù)具體情況選取恰當(dāng)?shù)南禂?shù)，填入圖10-2中，并將這些危險系數(shù)相加，得到單元的一般工藝危險系數(shù)。2）確定一般工藝危險（F1）332）確定一般工藝危險（F1）圖10-3DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)表格2）確定一般工藝危險（F1）圖10-3DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)表343)確定特殊工藝危險按系數(shù)（F2）特殊工藝危險性是影響事故發(fā)生概率的主要因素。包括二十項(xiàng)內(nèi)容：毒性物質(zhì)、負(fù)壓操作、在爆炸極限范圍或其附近的操作、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、燃油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動設(shè)備等3)確定特殊工藝危險按系數(shù)（F2）353)確定特殊工藝危險按系數(shù)（F2）圖10-3DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)表格（續(xù)）3)確定特殊工藝危險按系數(shù)（F2）圖10-3DOW火災(zāi)爆364）一般工藝危險系數(shù)（F1）與特殊工藝危險系數(shù)（F2）相乘得到單元危險系數(shù)（F3）。DowF&EI通過單元危險系數(shù)乘以MF得到。DowF&EI指數(shù)可用于判斷危險程度，見表10-2

Dow火災(zāi)爆炸系數(shù)危險系數(shù)Dow火災(zāi)爆炸指數(shù)危險程度1～6061～9697～127輕度中度較高128～158159或更高高度特別嚴(yán)重表10-2Dow火災(zāi)爆炸指數(shù)確定危險程度4）一般工藝危險系數(shù)（F1）與特殊工藝危險系數(shù)（F2）相乘375）確定暴露面積用火災(zāi)、爆炸指數(shù)乘以0.84即可求暴露半徑（英尺），根據(jù)暴露面積算出暴露區(qū)域面積（S=πR2）6）確定暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)的更換價值更換價值=原來成本×0.82×價格增長系數(shù)系數(shù)0.82是考慮事故時有些成本不會被破壞或無需更換，如場地平整、道路、地下管線或地基、工程費(fèi)等。如果有更精確的計算，這個系數(shù)可以更換。5）確定暴露面積387)危害系數(shù)的確定危害系數(shù)由單元危險系數(shù)（F3）和物質(zhì)系數(shù)（MF）按圖10-4確定。若F3超過8.3，按8.0來確定危害系數(shù)8）計算最大可能財產(chǎn)損失（基本MPPD）確定暴露區(qū)域面積后和危害系數(shù)后，即可算出事故造成的最大可能財產(chǎn)損失基本MPPD=暴露區(qū)域的更換價值×危害系數(shù)7)危害系數(shù)的確定399）安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）的計算

Dow指數(shù)體系考慮的安全措施分成三類：工藝控制（C1）、物質(zhì)隔離（F2）、防火措施（C3）。每一類具體內(nèi)容見圖10-4，其總的補(bǔ)償系數(shù)是該類中所有選取系數(shù)的乘積。單元安全補(bǔ)償系數(shù)C=C1×C2×C3圖10-4DOWF&E后果分析表格：工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)9）安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）的計算圖10-4DOWF&E后409）安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）的計算圖10-4DOWF&E后果分析表格（續(xù)）：物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)、防火設(shè)施安全補(bǔ)償系數(shù)9）安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）的計算圖10-4DOWF&E后4110）確定實(shí)際最大可能財產(chǎn)損失（實(shí)際MPPD）基本最大可能財產(chǎn)損失與安全措施補(bǔ)償系數(shù)的乘積就是實(shí)際最大可能財產(chǎn)損失，表示采取適當(dāng)?shù)模ǖ煌耆硐耄┓雷o(hù)措施后事故造成的財產(chǎn)損失。11）最大可能工作日損失（MPDO）估算最大可能工作日損失是為了評價停產(chǎn)損失（BI）。MPDO可由圖10-4根據(jù)實(shí)際MPPD查出。10）確定實(shí)際最大可能財產(chǎn)損失（實(shí)際MPPD）42圖10-4DOWF&E后果分析表格（續(xù)）圖10-4DOWF&E后果分析表格（續(xù)）4312）停產(chǎn)損失（BI）的估算式中，VPM為月產(chǎn)值，0.7代表固定成本和利潤最后根據(jù)造成損失的大概確定其安全程度2.實(shí)例[10-1]12）停產(chǎn)損失（BI）的估算式中，VPM為月產(chǎn)值，0.7代表4413）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例圖1天然氣輸氣管道泄漏示意圖13）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例圖1天然氣輸氣管道泄漏示意圖4513）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表1物理參數(shù)表具體泄漏工況條件：夏天，7月份，農(nóng)村地區(qū)，中午12時。參數(shù)操作壓力P/MPa天然氣溫度Ts/K管道內(nèi)甲烷密度ρ0/(kg/m3)輸氣管道直徑D/mm風(fēng)速v/(m/s)大氣溫度Ta/K泄漏孔徑/mmd1d2d3數(shù)值12298.1578.012003288.1560600120013）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表1物理參數(shù)表具體泄漏工況4613）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例天然氣泄漏模型的建立由泄漏過程知，泄漏源模型屬于氣體通過小孔流出。天然氣主要成分為甲烷，可用甲烷分子量（M=16）值代替天然氣分子量，甲烷比熱容γ=1.32。在天然氣擴(kuò)散模型的建立過程中，需要計算通過孔洞流出天然氣的最大流量，而最大流量的條件可通過下式確定：塞流壓力比：其中，Pchocked是導(dǎo)致管道泄漏最大流量的下游最大壓力。由于外界壓力為大氣壓101kPa，低于塞壓，此種情況下天然氣泄漏會發(fā)生塞流。(A)(B)13）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例天然氣泄漏模型的建立其中，4713）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表2不同泄漏孔下天然氣最大流量孔徑d1d2d3泄漏孔面積A/(m2)0.00280.28261.1304最大流量(Qm)chocked/(kg.s-1)58.325832.1223326.56天然氣泄漏出口速度的確定(C)13）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表2不同泄漏孔下天然氣最大4813）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例擴(kuò)散系數(shù)的確定該泄漏情況下的大氣穩(wěn)定度等級為B，則擴(kuò)散系數(shù)為：=0.16x=0.12x噴射天然氣抬升高度的確定表3不同泄漏孔徑下天然氣抬升高度泄漏孔徑d1d2d3校正后的天然氣抬升高度/m9.1794.56195.6713）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例擴(kuò)散系數(shù)的確定=0.16x=4913）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例天然氣擴(kuò)散模型的建立

（4）表4評價單元危險物質(zhì)系數(shù)及危險特性表物質(zhì)名稱物質(zhì)系數(shù)MF燃燒熱/(kJ/mol)NFPA分級閃點(diǎn)/。C沸點(diǎn)/。。C健康危險N（H）易燃性N（F）化學(xué)活性N（R）甲烷21890.3140-188-161.513）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例天然氣擴(kuò)散模型的建立5013）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（F＆EI）計算表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—1.251.00B.吸熱反應(yīng)0.20—0.40C.物料處理與輸送0.25—1.050.85D.密封式或室內(nèi)工藝單元0.25—0.90E.通道0.20—0.35F.排放和泄露控制0.20—0.50一般工藝危險系數(shù)(F1)2.8513）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（5113）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（F＆EI）計算表(續(xù)表1)2.特殊工藝危險系數(shù)基本系數(shù)1.001.00A.毒性物質(zhì)0.20-0.800.20B.負(fù)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)0.300.30D.粉塵爆炸0.25-2.00E.壓力：操作壓力（kPa，絕壓）釋放壓力（kPa，絕壓）0.9413）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（5213）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（F＆EI）計算表(續(xù)表2)F.低溫0.20-0.30G.易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)量（kg），物質(zhì)燃燒熱Hc（J/kg）（1）工藝中的液體與氣體60600120000.381.28（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-.750.10I.泄露—接頭和填料0.10-1.500.10J.使用明火設(shè)備K.熱油、熱交換系統(tǒng)0.15-1.15L.傳動裝置0.50特殊工藝危險系數(shù)(F2)3.9213）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（5313）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（F＆EI）計算表(續(xù)表3)工藝單元危險系數(shù)(F3=F1×F2)11.17火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F＆EI=F3×MF)234.57表6F＆EI及危險等級分級表F＆EI值1—6061—9697—127128—158>158危險等級最輕較輕中等很大非常大危險等級為非常大。13）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表5單元火災(zāi)爆炸危險指數(shù)（5413）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表7安全措施補(bǔ)償系數(shù)表單元：天然氣輸氣管道項(xiàng)目補(bǔ)償系數(shù)范圍采用補(bǔ)償系數(shù)1．工藝控制a.應(yīng)急電源0.980.98c.抑爆裝置0.84～0.980.84d.緊急切斷裝置0.96～0.990.98g.操作規(guī)程/程序0.91～0.990.92h.化學(xué)活潑型物質(zhì)檢查0.91～0.980.91i.其它工藝危險分析0.91～0.980.91工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)C10.6113）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表7安全措施補(bǔ)償系數(shù)表單元5513）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表7安全措施補(bǔ)償系數(shù)表（續(xù)表）2．物質(zhì)隔離a.遙控閥0.96～0.980.98b.卸料/排空裝置0.96～0.980.98c.排放系統(tǒng)0.91～0.970.91物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù)C20.873．防火措施a.泄露檢測裝置0.94～0.980.98c.消防水供應(yīng)系統(tǒng)0.94～0.970.94d.特殊滅火系統(tǒng)0.91h.手提式滅火器和噴水槍0.93～0.980.95防火措施補(bǔ)償系數(shù)C30.88安全措施補(bǔ)償系數(shù)=C1×C2×C30.4713）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例表7安全措施補(bǔ)償系數(shù)表（續(xù)5613）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例顯然，加強(qiáng)安全管理，完善防火措施，可使天然氣長輸管道泄漏事故風(fēng)險顯著降低！補(bǔ)償后火災(zāi)、爆炸危險系數(shù)（F&EI）及補(bǔ)償后危險等級天然氣管道補(bǔ)償后F&EI=234.57×0.47=110.25其危險等級降為：中等13）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例顯然，加強(qiáng)安全管理，完善防火5713）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例更換價值、最大工作日損失等按泄漏15分鐘計算表82008年各地民用天然氣價格表地區(qū)京滬津深圳08年天然氣價格（元/立方米）2.052.12.23.513）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例更換價值、最大工作日損失等表5813）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例更換價值、最大工作日損失等表9評價結(jié)果匯總表泄漏孔徑項(xiàng)目60mm600mm1200mm火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)F&EI157.92180.81234.57危險等級很大非常大非常大暴露半徑/m40.4346.2960.06m暴露區(qū)域面積/m25135.206731.6911332.36㎡暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)更換價值/元1.554×1051.554×1076.214×107危害系數(shù)0.830.820.67基本MPPD/元1.290×1051.274×1074.163×107安全措施補(bǔ)償系數(shù)0.470.470.47實(shí)際MPPD/元0.606×1050.599×1071.96×107補(bǔ)償后火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)F&EI74.2284.98110.25補(bǔ)償后危險等級較輕較輕中等最大可能工作日損失MPDO/天11021停產(chǎn)損失BI/元4.9×1074.9×1081.029×10913）DOW化學(xué)方法安全評價實(shí)例更換價值、最大工作日損失等表59B．Dow化學(xué)CEI（化學(xué)暴露指數(shù)）對可能發(fā)生化學(xué)物質(zhì)泄漏的（工廠或其他機(jī)構(gòu)）附近的居民，DowCEI是一種簡單的劃分潛在急性健康危害的方法B．Dow化學(xué)CEI（化學(xué)暴露指數(shù)）601.使用CEI需要的資料1)準(zhǔn)確的工廠及周圍區(qū)域的平面布置圖。2)標(biāo)示出反應(yīng)器、主要管道和化學(xué)品庫存的過程流程圖3)所調(diào)查的物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)4)ERPG值，見表5-75)CEI參考指南6)CEI表，見圖10-61.使用CEI需要的資料612.CEI方法的流程如圖10-7所示第一步要確定可能的釋放條件，包括管道泄漏、軟管泄漏、直接排向大氣環(huán)境的減壓設(shè)備的泄放、容器的泄漏、貯罐溢出等。Dow指南中提供了許多簡化的源模型，可估算事件中物質(zhì)的泄漏速率。使用ERPG值及簡化的擴(kuò)散模型，計算CEI值及泄漏導(dǎo)致的下風(fēng)向危險距離Dow化學(xué)危險調(diào)查是用于確定與設(shè)備設(shè)計、布局、物質(zhì)貯存等有關(guān)的危險；不適用于確定由不正確的操作或紊亂條件導(dǎo)致的危險該方法非常嚴(yán)密，不需要經(jīng)驗(yàn)，容易使用，也能很快得出結(jié)果。2.CEI方法的流程如圖10-7所示62確定可能的化學(xué)事件確定每種情況中空氣中的量（AQ）選擇具有最大空氣中的量（AQ）的情形得到ERPG-2或ERPG-3計算CEI計算危險距離完成CEI匯總表圖10-7計算化學(xué)暴露指數(shù)（CEI）的程序確定可能的化學(xué)事件確定每種情況中空氣中的量（AQ）選擇具有最6310.3危險和可操作性研究(HAZOP)

HAZOP研究是正規(guī)的確定化學(xué)過程設(shè)備危險的方法。該方法確定危險很有效，化工企業(yè)也樂于接受。HAZOP于1974年由英國帝國化學(xué)公司開發(fā)出來的，主要用于工程項(xiàng)目的設(shè)計審查階段查明潛在危險性和操作難點(diǎn)，以便制定對策加以控制?；どa(chǎn)中，參數(shù)的控制非常重要，因此這種方法特別適用于化工裝置設(shè)計審查和運(yùn)行過程的危險性分析。目前該法應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)已發(fā)展到機(jī)械、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。歐美等國都在普遍推廣應(yīng)用。10.3危險和可操作性研究(HAZOP)HAZOP研究是正64HAZOP步驟：（1）建立研究小組首先成立一個由設(shè)備、工藝、儀表控制等工程技術(shù)人員、安全工作者、操作人員等各方面專家組成的研究小組，并確定一個具有豐富經(jīng)驗(yàn)且掌握分析方法人員作為組長，以便確定分析點(diǎn)，引導(dǎo)大家深入討論（2）資料準(zhǔn)備

HAZOP研究的內(nèi)容比較深入細(xì)致，因此在分析之前必須準(zhǔn)備詳細(xì)資料。包括設(shè)計說明書、工藝流程圖、平面布置圖、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、以及各種參數(shù)的控制和管路系統(tǒng)圖，搜集有關(guān)工程和事故案例。熟悉工藝條件、設(shè)備性能和操作要點(diǎn)。HAZOP步驟：65（3）將系統(tǒng)劃分為若干部分根據(jù)工藝流程和操作條件，將分析對象劃分成若干適當(dāng)?shù)牟糠?。明確各部分功能及正常參數(shù)和狀態(tài)（4）分析偏差從某一個部分開始，以正常的工藝參數(shù)和操作條件為標(biāo)準(zhǔn)，逐項(xiàng)分析可能發(fā)生的各種偏差，找出原因以及可能發(fā)生的后果。并確立防范措施，將分析結(jié)果直接填入表10-6中.（3）將系統(tǒng)劃分為若干部分根據(jù)工藝流程和操作條件，將分66HAZOP中的引導(dǎo)詞為使分析有一定的范圍，防止遺漏和過多提問，HAZOP規(guī)定了十個引導(dǎo)詞，按引導(dǎo)詞逐個找出偏差值。引導(dǎo)詞見表10-3。對于過程管線和容器，見表10-4和10-5表10-3HAZOP方法中使用的引導(dǎo)詞HAZOP中的引導(dǎo)詞表10-3HAZOP方法中使用的引導(dǎo)詞67HAZOP中的引導(dǎo)詞對于過程管線和容器，見表10-4和10-5表10-4過程管線有效的引導(dǎo)詞和過程參數(shù)的結(jié)合HAZOP中的引導(dǎo)詞表10-4過程管線有效的引導(dǎo)詞和過程參68HAZOP中的引導(dǎo)詞對于過程管線和容器，見表10-4和10-5表10-5過程容器有效的引導(dǎo)詞和過程參數(shù)的結(jié)合HAZOP中的引導(dǎo)詞表10-5過程容器有效的引導(dǎo)詞和過程參69表10-6為基本的HAZOP表格實(shí)例見例[10-2]HAZOP優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用HAZOP，發(fā)現(xiàn)過程操作較好，停機(jī)時間較少，產(chǎn)品質(zhì)量提高了，廢品減少了，員工在過程安全方面更有保障；缺點(diǎn)是HAZOP方法單調(diào)乏味，需要大量時間。表10-6為基本的HAZOP表格HAZOP優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用HAZO7010.4安全檢查通常使用的另一種識別實(shí)驗(yàn)室和過程區(qū)域中的安全問題并尋求解決辦法的方法是安全檢查。安全檢查有兩種類型：非正式的和正式的。1.非正式安全檢查：用于現(xiàn)有過程的細(xì)致改變和小尺寸的實(shí)驗(yàn)室過程。非正式安全檢查方法通常僅涉及2～3人，它包括對過程負(fù)責(zé)的個人，其他一個或兩個與該過程無直接聯(lián)系、但對適合的安全程序有經(jīng)驗(yàn)的人員。目的是提供一個真實(shí)的對話，在對話中可以交換觀點(diǎn)，并促進(jìn)安全改進(jìn)。重大改進(jìn)要總結(jié)在備忘錄中，以便日后他人參考。所作的改進(jìn)，在過程操作之前須徹底貫徹執(zhí)行。10.4安全檢查通常使用的另一種識別實(shí)驗(yàn)室和過程區(qū)域中的安71

2.正式安全檢查：用于新過程、對現(xiàn)有過程的重大改變和需要最新的檢查的過程。分為三步：準(zhǔn)備詳細(xì)的安全檢查記錄，由委員會檢查記錄并檢查過程，及貫徹執(zhí)行有關(guān)建議。正式安全檢查記錄，包括以下部分：（1）概述（2）原料和產(chǎn)品（3）設(shè)備安裝（4）程序具體見P280頁描述例子：[10-4]2.正式安全檢查：用于新過程、對現(xiàn)有過程的重大改變和需要7210.5其他方法（1）“如果…怎么樣”分析；（2）人為失誤分析；（3）失效模式，效果和危險度分析（FMECA）論題：10-410.5其他方法（1）“如果…怎么樣”分析；73第11章風(fēng)險評價引言：風(fēng)險評價包括事件的辨識和后果分析主要內(nèi)容：概率回顧，包括設(shè)備失效數(shù)學(xué)指出單個部件的失效概率如何促進(jìn)過程失效的介紹兩種概率方法：事件樹和事故樹介紹保護(hù)層次分析法（LOPA，LayOfProtectionAnalysis）介紹定量危險分析（QRA，QuantitativeRiskAnalysis）重點(diǎn)放在事故情形發(fā)生概率的確定上本章內(nèi)容結(jié)果是改進(jìn)化工和石油化工設(shè)計和操作的非常重要的基礎(chǔ)第11章風(fēng)險評價引言：風(fēng)險評價包括事件的辨識和后果分析74式中R為可靠度，μ假設(shè)為常數(shù)。隨t→∞,R接近于零。失效速度依賴于失效率μ

11.1回顧概率理論

1.過程中的設(shè)備失效或出現(xiàn)故障是單個部件之間相互作用的結(jié)果。過程的整體失效概率高度依賴于這種相互作用的性質(zhì)。2.幾個定義1）部件失效率：通常部件經(jīng)過某一平均時期后部件就失效，此即平均失效率。用μ表示，單位為失效次數(shù)/時間（單位時間內(nèi)失效次數(shù)）。部件在時間（0,t）內(nèi)不發(fā)生失效（可靠）的概率有：

（11-1）式中R為可靠度，μ假設(shè)為常數(shù)。隨t→∞,R接近于零。失效速75

2）可靠度補(bǔ)數(shù)P，即失效概率（不可靠度）即：整個失效密度函數(shù)下所包圍的面積為1。（或f(t)的0階矩積分為1）（11-3）

3）失效密度函數(shù)為失效概率的導(dǎo)數(shù)（11-2）2）可靠度補(bǔ)數(shù)P，即失效概率（不可靠度）76

4）失效密度函數(shù)用于確定在t0～t1間隔內(nèi)發(fā)生至少一次失效的概率P（11-4）4）失效密度函數(shù)用于確定在t0～t1間隔內(nèi)發(fā)生至少一次失效775）部件兩次失效之間的時間間隔平均時間（MeanTimeBetweenFailures；MTBF），由失效密度函數(shù)f(t)的1階矩給出：（11-5）5）部件兩次失效之間的時間間隔平均時間（MeanTime78（11-1）～（11-5）各式中的為常數(shù)。各函數(shù)關(guān)系如圖11-1所示許多部件的失效率并不一定是常數(shù)。而是往往表現(xiàn)出新啟用、壽命后期失效率很高，在壽命中間期失效率基本上恒定（浴盆形式失效）。

（11-1）～（11-5）各式中的為常數(shù)。各函數(shù)關(guān)系793.過程單元之間的相互作用化工廠的事故通常是眾多過程部件之間相互作用的結(jié)果。因此整個過程的失效概率由各單元部件的失效概率計算得到過程部件的相互作用1)并聯(lián)部件過程失效需要多個并聯(lián)部件同時失效，可由邏輯與函數(shù)（AND）表示。因此單個部件的失效概率要相乘（即同時都失效的概率）式中n為部件的總數(shù)，Pi為每個部件的失效概率。對并聯(lián)單元的整體可靠性，有（11-6）（11-6）（11-7）3.過程單元之間的相互作用式中n為部件的總數(shù)，Pi為每個部件802)串聯(lián)部件串聯(lián)的部件中任一部件的失效均導(dǎo)致過程單元整體失效。邏輯或函數(shù)（OR）代表這種情況。對于串聯(lián)部件，過程的整體可靠度由單個部件的可靠度相乘得到：整體失效概率為：

（11-8）（11-9）2)串聯(lián)部件整體失效概率為：81若、很小，項(xiàng)可忽略（11-10）可簡化為：對由部件A和B組成的系統(tǒng)，式（11-9）可表示為（11-9）可推廣到多個部件（11-11）若、很小，項(xiàng)可忽略（11-10）可82表11-1為多個典型過程部件的失效率數(shù)據(jù)。圖11-3是對并聯(lián)和串聯(lián)過程部件的計算總結(jié)

表11-1各種所選過程部件失效速率數(shù)據(jù)表11-1為多個典型過程部件的失效率數(shù)據(jù)。圖11-3是對并聯(lián)83表11-1為多個典型過程部件的失效率數(shù)據(jù)。圖11-3是對并聯(lián)和串聯(lián)過程部件的計算總結(jié)

失效概率可靠性失效率

部件的串聯(lián)：任何一個部件的失效均導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效

部件并聯(lián)：兩個部件同時失效系統(tǒng)才失效。但失效率難以直接結(jié)合圖11-3各類型部件連接的計算表11-1為多個典型過程部件的失效率數(shù)據(jù)。圖11-3是對并聯(lián)844.揭露和未揭露失效(隱患甚于明火之隱患)

立即明顯的失效被稱為揭露的失效；在操作者未意識到危險但卻發(fā)生了危險，這被稱為未揭露的失效1)揭露失效(隱患甚于明火之隱患)

部件的使用時間為操作周期，用τ0

表示失效發(fā)生后，需要一個靜止周期或停工周期來維修部件。MTBF是操作時間和停工時間的總和τr4.揭露和未揭露失效(隱患甚于明火之隱患)85維修部件維修部件維修部件86式中為某一組部件失效之間的操作周期

式中n為失效或停工發(fā)生的次數(shù)，為維修某一失效所需的時間與此類似，失效前的時間或操作周期為某部件的靜止或停工周期可通過對各種失效的靜止周期進(jìn)行平均得到：（11-12）（11-13）式中為某一組部件失效之間的操作周期式中n為失效或87由此，根據(jù)、、A、U的定義，有·MTBF是操作周期與維修周期之和（11-18）聯(lián)立（11-16）、（11-17）及（11-14）有：A+U=1·有效性A：部件或過程實(shí)現(xiàn)其功能的概率非有效性U：部件或過程未實(shí)現(xiàn)其功能的概率。（11-14）（11-15）由此，根據(jù)、、A、U的定義，有·MTBF是操882)未揭露失效(隱患甚于明火之隱患)

2)未揭露失效(隱患甚于明火之隱患)89對圖的說明未揭露失效，失效僅在常規(guī)的檢查后才變得有效若為檢查間隔期間的平均非有效性周期，為檢查間隔。那么：（11-21）與式（11-19）結(jié)合，得到（11-20）平均非有效性周期由失效概率計算（11-19）對圖的說明（11-21）與式（11-19）結(jié)合，得到（11-90失效概率P（t）由式（11-2）給出，代入（11-21）積分，結(jié)果為（11-24）若τiμ<<1，則（11-23）有效性的表達(dá)式為（11-22）失效概率P（t）由式（11-2）給出，代入（11-21）積分91對式（11-21）積分得到，這說明：對于非揭露失效，過程或部件在周期等于半個檢查間隔期間是不能利用的。檢查間隔的減少說明非揭露失效的有效性增加。（11-25）（11-25）對式（11-21）積分得到，這說明：對于非揭露失效，過程或部925.同時發(fā)生的概率所有的過程部件表明：失效的結(jié)果導(dǎo)致設(shè)備或部件不可用。對于報警和緊急系統(tǒng)，在發(fā)生事故時，這些系統(tǒng)必須確保能用。僅當(dāng)過程發(fā)生擾亂和緊急系統(tǒng)不可用時，才會導(dǎo)致危險，即報警和緊急系統(tǒng)同時不起作用才會發(fā)生事故。5.同時發(fā)生的概率93·對非有效性為U的緊急系統(tǒng)，僅當(dāng)過程事件發(fā)生和緊急系統(tǒng)不可用時，危險情況才會發(fā)生，即每隔發(fā)生一次。危險時間的平均頻率是危險的同時發(fā)生的時間除以時間周期設(shè)危險的過程事件在時間段內(nèi)發(fā)生了次，該事件的發(fā)生頻率為（11-26）（11-27）·對非有效性為U的緊急系統(tǒng)，僅當(dāng)過程事件發(fā)生和緊急系統(tǒng)不可用94對于失效速率，代入（11-22）得到（11-29）同時發(fā)生事件平均時間（MTBC）是危險的同時發(fā)生事件的平均頻率的倒數(shù)（11-28）對于失效速率，（11-29）同時發(fā)生事件平均時間（MTBC）956.冗余（備份）

安全裕度：設(shè)計系統(tǒng)使之即使當(dāng)單一的儀器或控制功能發(fā)生故障時，整個系統(tǒng)依然能運(yùn)行。這就需要通過冗余（Redundancy）來控制：設(shè)兩個或更多的測量、處理方式和操作機(jī)構(gòu)來確保系統(tǒng)安全可靠的操作。冗余度依賴于過程危險性和潛在的經(jīng)濟(jì)損失。7.普通模式失效某些條件下，事件的發(fā)生導(dǎo)致普通的模式失效。普通模式失效有電力失效或儀表氣源的失效，結(jié)果可能導(dǎo)致多個控制回路同時失效。6.冗余（備份）9611.2事件樹事件樹以初始事件開始，按順序分析事件向前發(fā)展中各個環(huán)節(jié)成功或失敗的過程和結(jié)果，提供了有關(guān)失效如何發(fā)生和發(fā)生概率的總結(jié)，是歸納法[由事件看結(jié)果]化工廠發(fā)生事故時，各種安全系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)以防止事故的傳播。這些安全系統(tǒng)或者發(fā)生故障，或者成功運(yùn)行。事件樹法考慮了安全系統(tǒng)起作用下的開始事件的影響。11.2事件樹事件樹以初始事件開始，按順序分析事件向前發(fā)展971.事件樹分析的典型步驟（1）確定初始事件

初始事件是事件樹在一定條件下造成事故后果的最初原因事件。可以是系統(tǒng)故障、設(shè)備失效、人員誤操作或工藝過程異常等；可以是正發(fā)生的事故，也可以是預(yù)想的。一般是選擇分析人員最感興趣的異常事件等。（2）找出與初始事件有關(guān)的環(huán)節(jié)事件，即找出出現(xiàn)在初始事件后一系列造成事故后果的其他原因事件。1.事件樹分析的典型步驟98（3）構(gòu)造事件樹

由初始事件開始，自左向右構(gòu)造事件樹。各種環(huán)節(jié)事件按順序?qū)懺趫D的最上面，從初始事件畫一條水平線到第一環(huán)節(jié)事件；在水平線末端畫一垂直線段，上端表示成功，下端表示失效。再從垂直線兩端分別向右畫水平線到下一個環(huán)節(jié)事件。同樣用垂直線分別表示成功和失效。依次類推。一直至最后一個環(huán)節(jié)事件。若某一環(huán)節(jié)不需要往后分析，則水平線延伸下去，不發(fā)生分支，完成。

（4）說明分析后果

在事件樹最后面要寫明由初始事件引起的各種事故結(jié)果或后果（3）構(gòu)造事件樹由初始事件開始，自左向右構(gòu)造事件樹。各種992.舉例a.圖11-8化學(xué)反應(yīng)器系統(tǒng)分析。具體說明見P296-298頁圖11-8具有高溫報警和溫度控制系統(tǒng)的反應(yīng)器2.舉例圖11-8具有高溫報警和溫度控制系統(tǒng)的反應(yīng)器1002.舉例a.對于冷卻液損失作為初始事件，見圖11-9事件的分析，具體說明見P296-298頁圖11-9冷卻液損失為初始時間的事件樹分析2.舉例圖11-9冷卻液損失為初始時間的事件樹分析1012.舉例a.圖11-8過程圖，圖11-9事件的分析，具體說明見P296-298頁圖

11-9中：凡完成成功的就無分支！

凈不安全總合為所有不安全頻率的總合！圖11-10事件樹中穿越安全功能的計算順序2.舉例圖11-10事件樹中穿越安全功能的計算順序1022.舉例b.圖11-8中新增額外安全功能：即設(shè)一個冗余的高溫反應(yīng)器關(guān)閉系統(tǒng)。結(jié)果見圖11-11圖11-11對圖11-8的系統(tǒng)增加包括高溫關(guān)閉系統(tǒng)2.舉例圖11-11對圖11-8的系統(tǒng)增加包括高溫關(guān)閉系統(tǒng)103c.更多說明見P298頁：事件樹對于提供可能的失效模式情形是有效的。若能得到定量化的數(shù)據(jù)，能進(jìn)行失效頻率估算。已經(jīng)成功地用于為提高安全性所做的設(shè)計修改。困難、主要不足：失效與結(jié)果無直接對應(yīng)關(guān)系，存在盲目性或無的放矢性。c.更多說明見P298頁：10411.3事故樹[由結(jié)果倒查找原因]事故樹分析（FTA，F(xiàn)aultTreeAnalysis）是從結(jié)果到原因找出與災(zāi)害事故有關(guān)的各種因素之間因果關(guān)系及邏輯關(guān)系的分析法。這是一種作圖分析法，其做法是把系統(tǒng)可能發(fā)生的事故放在圖的最上端，稱為頂上事件。按照系統(tǒng)構(gòu)成要素之間的關(guān)系，向下分析與災(zāi)害事故有關(guān)的原因。圖中各因果關(guān)系用不同的邏輯門連接起來，得到的圖形形如一倒置的樹，是一種確定危險導(dǎo)致事故的演繹/反演方法。事故樹起源于航天行業(yè)，目前已廣泛應(yīng)用于航空、機(jī)械、冶金、化工、核電等工業(yè)部門。11.3事故樹[由結(jié)果倒查找原因]事故樹分析（FTA，F(xiàn)a105例子.汽車輪胎漏氣事件

原因1：輪胎被路面上的異物扎破；原因2：輪胎失效。圖11-12車胎漏氣原因的事故樹例子.汽車輪胎漏氣事件圖11-12車胎漏氣原因的事故樹106事故樹的邏輯功能表達(dá)圖11-13事故樹繪制使用的邏輯轉(zhuǎn)移部件事故樹的邏輯功能表達(dá)圖11-13事故樹繪制使用的邏輯轉(zhuǎn)移部1071.基本事件和中間事件

基本事件：是不能被進(jìn)一步定義的事件，○

中間事件：是能夠被進(jìn)一步定義的事件，□。圖11-12車胎漏氣原因的事故樹

事件：可以是硬件失效，也可以是軟件、人員或環(huán)境因素所導(dǎo)致的。1.基本事件和中間事件圖11-12車胎漏氣原因的事故樹1082.事故樹分析步驟（1）確定和熟悉系統(tǒng)：在分析之前首先要確定分析系統(tǒng)的邊界和范圍，如化工裝置分析到哪一個設(shè)備，哪一個閥門為止，之后則要詳細(xì)了解所分析的系統(tǒng)包括工藝、設(shè)備、操作環(huán)境及控制系統(tǒng)和安全裝置等。同時還要收集國內(nèi)外已發(fā)生的事故。2.事故樹分析步驟109（2）確定頂上事件：根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和事故資料確定一個或幾個頂點(diǎn)事故作為頂點(diǎn)事件進(jìn)行分析。頂上事件一般選擇那些發(fā)生可能性大且能造成一定后果的事故進(jìn)行分析。確定頂上事件時要堅持一個事故編一棵樹的原則定義明確。（3）詳細(xì)分析事故原因：頂上事件確定之后，就要進(jìn)一步分析與之有關(guān)的各種原因，包括設(shè)備之間等（硬件、軟件）故障、人的差錯及環(huán)境因素，凡與事故有關(guān)的原因都要找出來。原因事件定義也要明確，不能含糊不清。（2）確定頂上事件：根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和事故資料確定一個或幾110（4）確定不予考慮的事件：有些與事故有關(guān)的原因發(fā)生的可能性很小，編事故樹時可不予考慮，但要事先說明。（5）確定分析的深度：在分析原因事件時，分析到哪一層上為止，要事先明確。分析得太深，事故樹過于龐大，定性定量都有困難；分析太淺，會有遺漏。對化工生產(chǎn)系統(tǒng)而言，機(jī)械設(shè)備一般只分析到泵、閥門、管道故障；電器設(shè)備分析到繼電器、開關(guān)、馬達(dá)故障為止。部件、備品等，而不深入部件、備品本身（專業(yè)性更強(qiáng)）。（4）確定不予考慮的事件：有些與事故有關(guān)的原因發(fā)生的可能性111（6）編事故樹：從頂點(diǎn)事件開始，采取演繹分析方法逐層向下找出直接原因事件，直到所有的最基本事件為止，每層事件都按照輸入（原因）與輸出（結(jié)果）之間邏輯關(guān)系用邏輯門連接起來，得到的圖形就是事故樹。（7）定性分析：事故樹編好后，可直觀地看出事故的途徑及相關(guān)因素，也可進(jìn)行多種計算。事故樹對定性分析是從事故樹結(jié)構(gòu)上求出最小割集和最小徑集，進(jìn)而確定每個基本事件對頂上事件的影響程度，為制定安全措施的先后次序、輕重緩急提供依據(jù)。（6）編事故樹：從頂點(diǎn)事件開始，采取演繹分析方法逐層向下找出112（8）定量分析：定量分析就是計算出頂點(diǎn)事件的發(fā)生概率，并從數(shù)量上說明每個基本事件對頂點(diǎn)事件的影響程度，從而制定出最經(jīng)濟(jì)、最合理的控制事故的方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳安全的目的。以上步驟不一定每步都做，可根據(jù)需要和可能取舍。（8）定量分析：定量分析就是計算出頂點(diǎn)事件的發(fā)生概率，并從數(shù)1133.繪制事故樹的要點(diǎn)（1）頂事件要標(biāo)準(zhǔn)，避免混亂（2）定義導(dǎo)致頂事件的主要事件。區(qū)分中間事件、基本事件、不再發(fā)生的或外部事件

并聯(lián)事件要用“與”門連接

串聯(lián)事件要用“或”們連接(3)事故樹的目的是確定必然發(fā)生、或?qū)е马斒录l(fā)生的單一事件(4)繼續(xù)構(gòu)造事故樹直至所有分支都以基本事件、不再發(fā)展的事件或外部事件結(jié)束為止。3.繪制事故樹的要點(diǎn)114【例11-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹解：首先定義問題頂事件：因超壓導(dǎo)致反應(yīng)器失效。存在的事件：高的過程壓力。不允許的事件：攪拌器失效、電力失效、配線失效、兩間房、颶風(fēng)、電力動蕩。物理范圍：圖11-15所示的設(shè)備。設(shè)備結(jié)構(gòu)：電磁閥打開，反應(yīng)器進(jìn)料順暢。分析程度：設(shè)備如圖11-5所示?！纠?1-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹解：首先定義問115【例11-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹圖11-5具有報警器和進(jìn)料電磁閥的化學(xué)反應(yīng)器報警器和物料關(guān)閉系統(tǒng)并聯(lián)【例11-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹圖11-5具116【例11-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹圖11-14例11-5的事故樹分析【例11-5】繪制例11-2反應(yīng)器系統(tǒng)的事故樹圖11-141174.確定最小割集→事故樹中能使頂點(diǎn)事件發(fā)生的基本事件的集合叫割集。

利用事故樹可作大量計算：確定最小割集。最小割集是能夠?qū)е马斒录牟煌氖录?。最小割集亦即能引起頂點(diǎn)事件發(fā)生的最低限度基本事件的集合。最小割集里任意去掉一個基本事件，頂點(diǎn)事件就不會發(fā)生。事故樹有一個最小割集，頂點(diǎn)事件發(fā)生的可能性就有一種。4.確定最小割集→事故樹中能使頂點(diǎn)事件發(fā)生的基本事件的集合叫1185.使用事故樹定量計算事故樹可完成定量計算，以確定頂事件的發(fā)生概率，有兩種方法：1)通過使用事故樹圖來完成

將所有基本、外部、不再發(fā)展的事件的失效概率寫在事故樹上。然后所需要的計算通過穿越各種邏輯門來完成：通過與門時概率相乘，通過或門時可靠度相乘。以這種方式持續(xù)進(jìn)行直至頂事件2)使用最小割集該方法僅當(dāng)所有事件的概率很小時，才能得到近似準(zhǔn)確的結(jié)果。5.使用事故樹定量計算1196.事故樹優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1.對任何相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，事故樹是很巨大的。包含有成千上萬個門和中間事件的事故樹很常見。處理這種事故樹需要大量時間來完成。2.難以考慮所有的失效模式3.事故樹假設(shè)失效是“硬件”的失效4.假設(shè)一個部件失效時并不影響其它部件，一般不現(xiàn)實(shí)5.事故樹構(gòu)造：不同人會不同6.事故樹計算頂事件的失效概率，需要知道很多難以得到的概率6.事故樹優(yōu)缺點(diǎn)120

優(yōu)點(diǎn)：

1.開始于頂事件2.確定最小割集3.可編制計算機(jī)軟件優(yōu)點(diǎn)：1217.事故樹和事件樹的聯(lián)系事件樹始于初始事件，并向頂事件發(fā)展（歸納）；事故樹始于頂事件，并向后逆向工作直到初始事件（演繹）初始事件是事件的原因，而頂事件是最終的結(jié)果兩種方法的聯(lián)系：事故樹的頂事件是事件樹的初始事件。兩種方法可一起用于構(gòu)造完整的事件圖畫，從初始原因，經(jīng)過所有方式到達(dá)最終結(jié)果。7.事故樹和事件樹的聯(lián)系12211.4QRA和

LOPA風(fēng)險是釋放概率、暴露概率和暴露后果的乘積。某一過程或化工廠的實(shí)際風(fēng)險，通常用定量風(fēng)險分析（QRA）或保護(hù)層次分析（LOPA）確定。在這兩種方法中，釋放的頻率采用事件樹和事故樹的結(jié)合，或相應(yīng)的修改。圖11-15風(fēng)險的一般描述11.4QRA和LOPA風(fēng)險是釋放概率、暴露概率和暴露后1231、定量風(fēng)險分析（QRA）QRA是確定操作、工程或管理系統(tǒng)中所需要的修改，以減少風(fēng)險的方法。QRA的復(fù)雜性依賴于研究的目的和可利用的信息。當(dāng)QRA被用于某一項(xiàng)目的開始階段（概念檢查和設(shè)計階段），以及工廠的生命周期中時，能夠產(chǎn)生最大的益處。QRA方法為管理者提供一種工具，幫助他們評價某一過程的總的風(fēng)險。當(dāng)定性的方法不能提供對于風(fēng)險的足夠的理解時，可用QRA評價潛在風(fēng)險，對于評價可選擇的減少風(fēng)險的策略，QRA特別有效。1、定量風(fēng)險分析（QRA）124QRA研究的主要步驟包括：定義潛在的事件序列和潛在的事件評價事件后果（可利用擴(kuò)散模型和火災(zāi)爆炸模型）使用事件樹和事故樹來估算潛在的事件發(fā)生頻率估算事件對人、環(huán)境和財產(chǎn)的作用通過將影響和頻率進(jìn)行結(jié)合估算風(fēng)險

一般而言，QRA是一種相對復(fù)雜的方法，需要專門的知識和投入大量的時間和資源QRA研究的主要步驟包括：1252、保護(hù)層次分析LOPA（levelofprotectionanalysis）

LOPA是一種分析和評價風(fēng)險的半定量的工具。該方法包括描述后果和估算頻率的簡化方法。保護(hù)層次的概念如圖11-16所示，包括固有的較安全的概念，基本的過程控制系統(tǒng)、安全測量功能、無源器件、有源設(shè)備、人為干預(yù)等。圖11-16降低特定事故發(fā)生頻率的保護(hù)層2、保護(hù)層次分析LOPA（levelofprotecti1262、保護(hù)層次分析LOPA（levelofprotectionanalysis）LOPA的主要目的是確定對于特定的事故情形，所采用的保護(hù)層次是否足夠，對于某一給定的情形，為防止后果的發(fā)生，必須（至少）有一個保護(hù)層次成功起作用。2、保護(hù)層次分析LOPA（levelofprotecti127LOPA研究步驟：確定某一單一的后果確定事故情形和后果有關(guān)的原因確定情形的初始事件，估算初始事件的發(fā)生頻率確定該特定后果可利用的保護(hù)層次，并估算每一保護(hù)層次所需的失效概率將初始事件發(fā)生概率與獨(dú)立的保護(hù)層次，并估算每一保護(hù)層次所需的失效概率結(jié)合，估算該初始事件減輕后的后果發(fā)生次數(shù)繪制后果與后果發(fā)生頻率圖來估算風(fēng)險（見圖11-15）評價風(fēng)險的可接受性（若不可接受，增加額外的保護(hù)層次）。對其他后果和情形可重復(fù)使用LOPA研究步驟：1283、后果化學(xué)過程工業(yè)中，LOPA最常感興趣的情形是危險物品貯存裝置的破損。這種情形可能導(dǎo)致一系列事件如容器泄露、管道破裂、墊圈失效或安全閥釋放等。在QRA研究中，這些釋放的后果通過使用擴(kuò)散模型和詳細(xì)的分析來量化，以確定火災(zāi)、爆炸或毒性帶來的下風(fēng)向的后果。在LOPA研究中，后果通過以下幾種方法中的一種來估算：①不具有對人員損傷的直接參考的半定量的方法；②對人員損傷的定性的估算；③對人員損傷的定量的估算。3、后果129表11-2半定量后果分類當(dāng)使用半定量的方法時，使用源模型估算釋放的量，后果由后果類比來表示，見表11-2（GASMAL類似）。表11-2半定量后果分類當(dāng)使用半定量的方法時，使用源模型估130表11-2半定量后果分類（續(xù)）表11-2半定量后果分類（續(xù)）1314、頻率進(jìn)行LOPA研究時，可采用多種方法確定頻率。一種不很精確的方法包括：確定初始事件的失效概率將該頻率進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)實(shí)際條件調(diào)整失效頻率以考慮每個獨(dú)立的保護(hù)層次所需要的失效概率。表11-3為初始事件的典型發(fā)生頻率值，見下頁。4、頻率132表11-3初始事件的典型發(fā)生頻率值表11-3初始事件的典型發(fā)生頻率值133表11-3初始事件的典型發(fā)生頻率值（續(xù)）表11-3初始事件的典型發(fā)生頻率值（續(xù)）134

各獨(dú)立保護(hù)層（IndependentProtectionLayerIPL）的失效概率PFD：對微弱的和強(qiáng)的IPL，分別在10-5~10-1

之間變化。通常的經(jīng)驗(yàn)是使用PFD為10-2

（除非有證據(jù)表明應(yīng)更大或更小）。CCPS推薦的用于調(diào)查的PFD見表

11-4和表11-5（后附表格）。由三個準(zhǔn)則來對某一系統(tǒng)或IPL的作用進(jìn)行分類。各獨(dú)立保護(hù)層（IndependentProtect135表11-4被動的IPL的PFD表11-4被動的IPL的PFD136表11-5主動的IPL和人類行為的PFD表11-5主動的IPL和人類行為的PFD137三個