第四章系统安全评价.ppt

第四章系统安全评价,早在19世纪50年代，欧美一些资本主义国家就先后开展了风险评价和风险管理这一工作。日本引进风险管理已有30多年的历史，开展安全评价的工作也有20多年了。但是，日本人有时避讳“风险”这个词，所以有的日本安全工程学学者建议在安全工作中把风险评价改称为安全评价。风险评价问题的提出，最早来自保险行业，后来才逐渐推广到安全管理工作中。因此，对于安全评价的内容和含义大致有两种理解,1.从事保险业务的人员和研究保险业务的学者认为，风险管理的中心是保险，而把预防灾害事故作为补充内容，风险管理是为了减小风险而减少支付保险金；2.安全工作者则是把安全评价当作一种行之有效的先进的安全管理方法，因为安全评价既分析评定系统中存在的静态危险，也评估分析系统中可能存在的动态事故隐患，开展安全评价能够预防和减少事故，所以安全评价是安全系统工程的重要组成部分。,第一节安全评价概述,一、风险的定义在当前，不管是从事工农业生产，还是承包某项工程，人们都会遇到并必须认真考虑的一个问题，就是这样的工作将要冒多大的风险，可能会受到多大意想不到的损失。对于安全评价，也就是要测算某个系统潜在的风险率是否超过了允许的限度。为此，首先要搞清楚风险的含义和风险大小用什么量值来表示。,对于风险要同时考虑如下两个方面（1）受害程度或损失大小。有无风险在很大程度上决定于可能造成多大损失。（2）造成某种损失或损害的难易程度。损害发生的难易性一般是用某种损害发生的概率大小来描述的。,考虑到上述两个方面的问题，可以用下面象征性的式子来表示风险RiskUncertaintyDamage（4－1）风险不可靠性损害上式说明，在没有危险的地方就没有风险；另外，在没有不可靠性的地方也没有风险。例如，当人们知道明天那座房子要塌了的情况下，在那座房子的地方就不存在风险。,从另一个角度来看，风险也可以用下面的式子来定义RiskHazard/safeguards（4－2）风险危险源（安全防护）例如，船在大海中航行，危险源就是大海。但是，在航海中要冒多大的危险，则要看安全防护的措施和设备。如果采用小帆船航海，风险就大；若用有导航设备的大型船只，风险就小。,一方面，随安全防护的增大，风险会减小；另一方面，只要危险源不为零，风险就客观存在，这就是安全评价过程是个动态过程的道理。我们所希望的当然是尽量的减少危险源，通常讲的本质安全正是从这个概念引出来的。本质安全就是危险源趋近于零的理想状态。,从上述风险的两个定义可以看出，风险的定量计算问题是比较复杂的。我们再来看式（4－1），右边的第一项“不可靠性”，表示人们已经认识到的危险源能够引起的事故不可靠性。对于这个不可靠性，目前多作为概率事件来处理，引入概率计算方法来解决。右边的第二项则表示为发生某一事故时所造成的各种损失的集合。其中有的可以用“金钱”的尺度来衡量，有的（如人的死亡，环境破坏、污染）是无法用金钱来衡量的。即使是对同一个事故结果，通常也可以估计到,若干个“损害”。作为这一项的解析指标，在经济学中使用的是“效用”。效用这个词是对各个“损害”总和为单一的尺度来表现的一种方便的指标。所以风险的大小，也可以用如下的风险率来表示风险率＝PU（4－3）式中P某一事项发生的概率；U该事项发生的效用（一般为负）。,需要说明的是，作为风险评价，效用U一般应考虑三个方面，即费用（Cost），安全投资、保险费用；利益（Benefit）,开展安全工作带来的效益；损害（Damage），事故造成的损失。当然，在安全评价或风险评价的初步阶段，“效用”一项一般只考虑“损害”，即所谓的严重度，用严重度带入式（4－3）中来计算风险率。,二、安全评价的定义安全评价就是对系统存在的安全因素进行定性和定量分析，通过与评价标准的比较得出系统的危险程度，提出改进措施。所以，安全评价同其他工程系统评价、产品评价、工艺评价等一样，都是从明确的目标值开始，对工程、产品、工艺的功能特性和效果等属性进行科学测定，最后根据测定的结果用一定的方法综合、分析、判断，并作为决策的参考。,上述安全评价的定义中，包含有三层意思第一，对系统存在的不安全因素进行定性和定量分析，这是安全评价的基础，这里面包括有安全测定、安全检查和安全分析；第二，通过与评价标准的比较得出系统发生危险的可能性或程度的评价；第三，提出改进措施，以寻求最低的事故率，达到安全评价的最终目的。,三、安全标准经定量化的风险率或危害度是否达到我们要求的（期盼的）安全程度，需要有一个界限、目标或标准进行比较，这个标准我们就称之为安全标准。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。很显然，一个国家的政治制度是其安全政策方针的主要决定因素，保护人民的生命财产安全，应该是一个先进发达国家的基本国策。,充足的财富，发达的技术，当然会为提供舒适的生活工作环境创造条件，但是随着生产技术的发展，新工艺、新技术、新材料、新能源的出现，又会产生新的危险；同时，对已经认识到的危险，由于技术、资金等因素的制约，也不可能完全杜绝。所以，所谓安全标准，实际上就是确定一个危害度，这个危害度必须是社会各方面允许的，可以接受的。同时，安全标准本身也是个科学问题。随着安全科学的发展，人们认识到，世界上没有绝对安全，那种认为事故为零就是最终安全标准的看法是不客观的，安全标准是在社会发展进程中不断修订和完善的。,确定安全标准的方法有统计法和风险与收益比较法。对系统进行安全评价时，也可根据总和评价得到的危险指数进行统计分析，确定使用一定范围的安全标准。例如，美国根据交通事故的统计资料，得出小汽车的交通死亡率为2.510-4死亡/人年，这就意味着每10万美国人因乘坐小汽车每年有25人死亡的风险率，但是美国人没有因害怕这个风险而放弃使用小汽车，说明这个风险能够被美国社会所接收，所以这个风险率就可以作为美国人使用小汽车作交通工具的安全标准。,美国原子能委员会报告中所引用的收益和风险率的关系说明，人们要获得较大的收益，必须要承担较大的风险，风险较小的活动其收益也较少。可以从中权衡选择适当的值作为安全标准。一般认为，在生产活动中若以死亡/人年的风险率表示，则10－3数量级的作业风险性很大，是不能接受的，要立即采取安全措施；10－4数量级作业，一般人是不愿意做的，所以要支出费用进行改善才行；10－5数量级与游泳溺死的风险率相当，对此人们是积极关注的；而10－4数量级与天灾死亡的风险相同，人们感到有危险但不一定发,生在自己身上，人们要工作，要生活，冒这个险与其收益相比还是值得的。但是对有的行业就不是这样，例如拳击运动，选手的死亡率高达二百分之一，但是由于拳击手成百上千万的美金收入，虽然风险大仍然有人干。对于有统计数字的行业，国外就是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。例如，英国化学工业的FAFR值（指劳动1亿小时的死亡率）为3.5；英帝化学公司（ICI）提案取其1/10，即0.35作为,安全标准。而美国各公司的风险目标值（安全标准）大都取各行业安全标准的十分之一。表4－1列出了美国各行业的安全标准，表4－2为英国各行业的风险率。表4－1美国各类工作地点死亡安全指标（每年以接触2000h计）,表4－2美国工厂的危险率,对应于系统安全综合评价，由于其评价内容不仅涉及技术设备，还涉及管理、环境等因素，前者可用风险率量化，后者则难于严格定量，所以在综合评价方法中，常采用加权系数的方法，并通过一定的数里关系将它们整合在一起，最终算出总的危险性评分（见道法和综合评价法）。当采用这种评价方法对一个行业内的若干企业进行试评，然后对不同单位的危险性评分进行总结，就可以得出在一定时期内适用于该行业的以危险性分值表示的安全标准。,四、安全评价原理安全评价同其他评价方法一样，都遵循一下基本原理1.安全评价是系统工程，因此，从系统的观点出发，以全局的观点、更大的范围、更长的时间、更大的空间、更高的层次来考虑系统安全评价问题，并把系统中影响安全的因素用集合性、相关性和阶层性协调起来。2.类推和概率推断原则。如果已经知道两个不同事件之间的相互制约关系或共同的有联系的规律，则可利用先导事件的发展规律来评价迟发事件的发展趋势，这就是所谓的类推评价。可以看出，这实际是一种预测技术。,3.惯性原理。对于同一个事物，可以根据事物的发展都带有一定的延续性即所谓惯性，来推断系统未来发展趋势。所以，惯性原理也可以称为趋势外推原理。应该注意的是，应用此原理进行安全评价是有条件的，它是以系统的稳定性为前提，也就是说，只有在系统稳定时，事物之间的内在联系及其基本特征才有可能延续下去。但是，绝对稳定的系统是不存在的，这就要根据系统某些因素的偏离程度对评价结果进行修正。,五、安全评价的程序安全评价程序可以用图4－1来表示。从图中可以看出，安全评价包括危险性确认和危险性评价两部分。为了评价比较，对于危险性的大小要尽量给出定量的概念，即使是定性的安全评价，如果大致区别一下危险性的严重度（损害程度）也是好的。当然，要能够明确事故发生概率的大小及损失的严重度，也就是明确了风险率或危险度，则进行定量安全评价就更为明确了。危险性确认的另一个方面就是要对危险进行反复校核，看看还有什么新的危险以及在系统运行过程中危险性会有什么变化。为了衡量危险性，需要一个标准，这就是大家所公认的安全指标。把反复校验过的危险性定量结果和安全指标（评价标准）进行比较，界限值以内即认为是安全的，界限值以外必须采取措施，然后根据反馈信息进行再评价。,图4－1安全评价程序,如果把这样的一个安全评价内容加以适当扩充，考虑社会环境的影响和安全管理的最终目的，系统安全评价的程序补充用图4－2来表示较为合适。图4－2安全评价的一般程序,六、安全评价方法分类安全评价方法现在在国内外已经提出并应用的不下几十种，几乎每种方法都有较强的针对性，也就是说由于评价对象的多样性，因而也就提出许多种评价方法。综合分析这些方法，可以分成两类1.按评价指标的量化程度分为定性方法、定量方法，以及定性与定量相结合的方法；2.按评价对象进行整合如物质产品、设备安全评价法（如指数法等），安全管理评价法，系统安全综合评价法。本章按后一种分类方法进行介绍。,补充安全评价程序1.安全评价基本原则和目的安全评价基本原则是具备国家规定资质的安全评价机构科学、公正和合法的自主开展安全评价。安全评价目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及危险、危害程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。,2.引用法律法规中华人民共和国劳动法中华人民共和国安全生产法中华人民共和国矿山安全法危险化学品安全管理条例其它适用于安全评价的法律法规。,3.安全评价分类与定义3.1分类根据工程、系统生命周期和评价的目的，安全评价分为安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价、专项安全评价。3.2安全评价安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，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，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。,3.2.1安全预评价安全预评价是根据建设项目可行性研究报告的内容，分析和预测该建设项目可能存在的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。3.2.2安全验收评价安全验收评价是在建设项目竣工、试运行正常后，通过对建设项目的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价，查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素，确定其程度并提出合理可行的安全对策措施及建议。,3.2.3安全现状综合评价安全现状综合评价是针对某一个生产经营单位总体或局部的生产经营活动的安全现状进行安全评价，查找其存在的危险、有害因素并确定其程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。3.2.4专项安全评价专项安全评价是针对某一项活动或场所，以及一个特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等存在的危险、有害因素进行的安全评价，查找其存在的危险、有害因素，确定其程度并提出合理可行的安全对策措施及建议。,4.安全评价内容和程序4.1安全评价内容安全评价内容包括危险性识别和危险度评价。4.2安全评价程序安全评价程序主要包括准备阶段；危险、有害因素辨识与分析；定性定量评价；提出安全对策措施；形成安全评价结论及建议；编制安全评价报告。,4.2.1准备阶段明确被评价对象和范围，收集国内外相关法律法规、技术标准及工程、系统的技术资料。4.2.2危险、有害因素辨识与分析根据被评价的工程、系统的情况，辨识和分析危险、有害因素，确定危险、有害因素存在的部位、存在的方式、事故发生的途径及其变化的规律。,4.2.3定性、定量评价在危险、有害因素辨识和分析的基础上，划分评价单元，选择合理的评价方法，对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性、定量评价。4.2.4安全对策措施根据定性、定量评价结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。,4.2.5安全评价结论及建议简要地列出主要危险、有害因素的评价结果，指出工程、系统应重点防范的重大危险因素，明确生产经营者应重视的重要安全措施。4.2.6安全评价报告的编制依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。,4.3安全评价方法选择根据被评价的工程、系统的特点和安全评价的目的，选择科学、合理的评价方法。5.安全评价导则与细则5.1安全评价导则安全评价导则规定工程、系统生命周期安全评价的一般性原则、方法、内容和要求。,安全评价导则分为安全预评价导则、安全验收评价导则、安全现状综合评价导则、专项安全评价导则。5.2安全评价细则安全评价细则是依据安全评价导则的基本要求，为了实施特定领域的安全评价而制定的具体措施和办法。6.安全评价报告评审与管理安全评价报告评审与管理包括组织、专家评审、审查备案,第二节概率评价法,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，如用故障类型及影响和致命度分析、事故树定量分析、事件树定量分析等方法，在求出事故发生概率的基础上，进一步计算风险率，以风险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。风险率是综合了两个方面的因素，它的数值等于事故的概率（频率）与严重度的乘积。其计算公式如下RSP4－4式中R风险率，事故损失/单位时间；S严重度，事故损失/事故次数；P事故发生概率（频率），事故次数/单位时间。,由此可见，风险率是表示单位时间内事故造成损失的大小。单位时间可以是年、月、日、小时等；事故损失可以用人的死亡、经济损失等表示。计算出风险率就可以与安全指标比较，从而得知危险是否降到人们可以接受的程度。要求风险率必须首先求出系统发生事故的概率，因此，下面就概率的有关概念和计算作一简述。生产装置或工艺过程发生事故是由组成它的若干个元件相互复杂作用的结果，总的故障概率取决于这些元件的故障概率和他们之间相互作用的性质，故要计算装置或工艺过程的事故概率，必须首先了解各个元件的故障概率。,一、元件的故障概率及其求法构成设备或装置的元件，工作一定时间就会发生故障或失效。所谓故障就是指系统或系统在运行时达不到规定的功能。对可修复系统的失效就是故障。元件在两次相邻故障间隔期内正常工作的平均时间，叫平均故障间隔期，用表示。如某元件在第一次工作时间后出现故障，第二次工作时间后出现故障，第n次工作时间后出现故障，则平均故障间隔期为（4－5）一般是通过实验测定几个元件的平均故障间隔时间的平均值得到的。,,,,,,,元件在单位时间（或周期）内发生故障的平均值称为平均故障率，用表示，单位为故障次数/时间。平均故障率是平均故障间隔期的倒数，即（4－6）故障率是通过实验测定出来的，实际应用时受到环境因素的不良影响，如温度、湿度、振动、腐蚀等，故应给予修正，即考虑一定的修正系数（严重系数）。部分情况下严重系数的取值见表4－3。表4－3严重系数值举例,,,,,,,,,元件在规定时间内和规定条件下完成规定功能的概率称为可靠度，用表示。元件在时间间隔（0，t）内的可靠度符合下列关系（4－7）式中t元件运行时间。元件在规定时间和规定条件下没有完成规定功能（失效）的概率就是故障概率（或不可靠度），用表示。故障概率是可靠度的补事件，用下式得到（4－8）式（4－7）和（4－8）只适用于故障率稳定的情况。许多元件的故障率随时间而变化，显示出如图4－3所示的浴盆曲线。,,,,,,,由图可见，元件故障率随时间变化有三个时期，即幼年故障期（早期故障期）、近似稳定故障期（偶然故障期）和老年故障期（损耗故障期）。元件在幼年期和老年期故障率都很高。这是因为元件在新的时候可能内部有缺陷或在调试过程被破坏，因而开始故障率较高，但很快就下降了。当使用时间长了，由于老化、磨损，功能下降，故障率又会迅速提高。如果设备或元件在老年期之前，更换或修理即将失效部分，则可延长使用寿命。在幼年和老年两个周期之间（偶然故障期）的故障率低且稳定，式（4－7）和（4－8）都适用。表4－4列出了部分元件的故障率。,表4－4部分元件的故障率,二、元件的连接及系统故障（事故）概率计算生产装置或工艺过程是由许多元件连接在一起构成的，这些元件发生故障常会导致整个系统故障或事故的发生。因此，可根据各个元件故障概率，依照它们之间的连接关系计算出整个系统的故障概率。元件的相互连接有串连和并联两种情况。（1）串连连接的元件用逻辑或门表示，意思是任何一个元件故障都会引起系统发生故障或事故。串连元件组成的系统，其可靠度计算公式如下（4－9）,,系统的故障概率P由下式计算（4－10）只有A和B两个元件组成的系统，上式展开为（4－11）如果元件的故障概率很小，则项可以忽略，此时式（4－11）可以简化为（4－12）式（4－10）则可简化为（4－13）当元件的故障率不是很小时，不能用简化公式计算总的故障概率。,,,,,,（2）并联连接的元件用逻辑与门表示，意思是并联的几个元件同时发生故障，系统就会发生故障。并联元件组成的系统故障概率P的计算公式是（4－14）系统的可靠度计算公式如下（4－15）系统的可靠度计算出来以后，可由式（4－7）求出总的故障率。,,,,三、系统故障概率的计算举例,压力开关,热电偶温度测量仪,温度控制,原料关闭,第三节指数评价法,指数法是用火灾爆炸指数作为衡量一个化工企业安全评价的指标。指数法以物质系数为基础。这种方法是根据工厂所用原材料的一般化学性质，结合它们具有的特殊危险性，再加上进行工艺处理时的一般和特殊危险性，以及量方面的因素，换算成火灾爆炸指数或评点数，然后按指数或评点数分成危险等级，最后根据不同等级确定在建筑结构、消防设备、电气防爆、检测仪表、控制方法等方面的要求。,一、美国道化学公司（DOW）火灾爆炸指数评价法美国道化学公司火灾、爆炸危险性指数评价法是以工艺过程中物料的火灾、爆炸潜在危险性为基础，结合工艺条件、物料量等因素求取火灾、爆炸指数，进而可求出经济损失的大小，以经济损失评价生产装置的安全性。评价中定量的依据是以往事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全措施的状况。,评价的目的是①真实地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预测损失；②确定可能引起事故发生或使事故扩大的设备（或单元）；③向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；④使工程技术人员了解各工艺部分可能造成的损失，并帮助确定减轻潜在事故严重性和总损失的有效而又经济的途径。这是评价的最重要目的。,评价的基本程序如图4－6所示。,在评价之前首先要准备如下资料（1）装置或工厂的设计方案；（2）火灾、爆炸指数危险度分级表；（3）火灾、爆炸指数计算表（表4－5）；（4）安全措施补偿系数表（表4－6）；（5）工艺单元风险分析汇总表；（6）工厂风险分析汇总表；（7）有关装置的更换费用数据。在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础上再按图4－6所示的程序进行。,表4－5火灾、爆炸指数（FEI）表,续表,续表,续表1无危险时系数用0.00,表4－6安全措施补偿系数,,续表,,续表（1）无安全补偿系数时，添入1.00。（2）所采用安全补偿系数的乘积。,,,1.选择工艺（评价）单元一套生产装置包括许多工艺单元，但计算火灾、爆炸指数时，只评价那些从损失预防角度来看影响比较大的工艺单元，这些单元可称评价单元。工艺单元的划分要根据设备间的逻辑关系，如在氯乙烯单体或二氯乙烷工厂的加热炉或急冷区中可以划分为二氯乙烷预热器、二氯乙烷蒸发器、加热炉、冷却塔、二氯乙烷吸热器和脱焦槽。仓库的整个储存区不设防火墙，可制作为一个单元。,选择评价单元时可以从一下几个方面考虑（1）潜在化学能（物质系数）；（2）工艺单元中危险物质的数量；（3）资金密度（每平方米美元数）；（4）操作压力和操作温度；（5）导致火灾、爆炸事故的历史资料；（6）对装置操作起关键作用的单元，如热氧化器。一般情况下，这些方面的数值越大，该工艺单元越需要评价。,2.确定物质系数（MF）在火灾、爆炸指数的计算和其他危险性评价时，物质系数（MF）是最基础的数值，是表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中潜在能量释放的尺度。物质系数根据由美国消费协会规定的物质可燃性和化学活性（或不稳定性），从表4－7中求取。评价方法附录中提供了许多物质的物质系数（见附录），可直接查得。,,,表4－7物质系数确定表注表中F.P.为闭环闪点；B.P.为标准温度和压力下的沸点。,3.计算一般工艺危险系数（F1）一般工艺危险性是确定事故损害大小的主要因素，共包括六项内容，即放热反应、吸热反应、物料处理和输送、封闭单元或室内单元、通道、排放和泄漏。一个评价单元不一定每项都包括，要根据具体情况选取恰当的系数，填入表4－5中，并将这些危险系数相加，得到单元一般工艺危险系数。,4.计算特殊工艺危险系数（F2）特殊工艺危险性系数是影响事故发生概率的主要因素，共包括十二项内容，即毒性物质、负压物质、在爆炸极限范围内或其附近的操作、粉尘爆炸、释放压力、低温、易燃和不稳定物质的数量、腐蚀、泄漏、明火设备、热油交换系统、转动设备。每一个评价单元不一定每项都要取值，有关各项按规定要求取危险系数。如“易燃和不稳定物质的数量”分三种情况确定危险系数,,（1）工艺过程中的液体和气体，求出评价单元中可燃或不稳定物质总量后乘以燃烧热，得到总热量，然后从图4－7中得到危险系数；（2）储存中的液体和气体，求得总燃烧热，由图4－8查出危险系数；（3）储存中的可燃固体和工艺过程中的粉尘，则用储存固体总量（kg）或工艺单元中粉尘总量（kg），由图4－9查得危险系数。将各项取值填入表4－5中，相加后即为单元特殊工艺危险系数。,,,,5.确定单元危险系数（F3）单元危险系数（F3）等于一般工艺危险系数（F1）和特殊工艺危险系数（F2）的乘积。6.计算火灾、爆炸指数（FEI）火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故可能造成的破坏情况，它等于物质系数（MF）和单元危险系数（F3）的乘积。道七版还将火灾、爆炸指数划分成5个危险等级（见表4－8），以便了解单元火灾、爆炸的严重度。,7.确定暴露面积用火灾、爆炸指数乘以0.84，即可求出暴露半径R（英尺）。根据暴露半径计算出暴露区域面积（）。8.确定暴露区域内财产的更换价值更换价值＝原来成本0.82价格增长系数式中0.82是考虑事故时有些成本不会被破坏或无需更换，如场地平整、道路、地下管线和地基、工程费等。如果更换价值有更精确的计算，这个系数可以改变。,表4－8FEI及危险等级,,9.危害系数的确定危害系数由单元危险系数（F3）和物质系数（MF）按图4－10来确定。如果F3系数超过8.0，以8.0来确定危害系数。,10.计算最大可能财产损失（基本MPPD）确定了暴露区域面积（实际为体积）和危害系数后，就可以计算事故造成的最大可能财产损失。基本MPPD＝暴露区域的更换价值危害系数11.安全措施补偿系数（C）的计算道七版考虑的安全措施分成三类工艺控制（C1）、物质隔离（C2）防火措施（C3）。每一类的具体内容及相应补偿系数见表4－6，其总的补偿系数是该类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数C等于C1、C2、C3的乘积。,12.确定实际最大可能财产损失（实际MPPD）基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘积就是实际最大可能财产损失。它表示采取适当的（但不完全理想）防护措施后事故造成的财产损失。13.最大可能工作日损失（MPDO）估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失（BI）。MPDO可由图4－11根据实际MPPD查出。14.停产损失（BI）估算最后根据造成损失的大小确定其安全程度。,,,高于70％可能范围,低于70％可能范围,最大可能停工天数（天）,15.单元危险性分析汇总工艺单元危险分析汇总表汇集了单元中MF、FEI、MPPD、MPDO、BI的数据，见表4－8。表4－8单元危险性分析汇总表,补充如果最大可能损失是不可接受的，那我们就要研究应该或可能要采取哪些措施来降低它。降低MPPD的两种方法。（1）在新的基本项目设计阶段进行分析，这是降低MPPD最有利的时机，可以通过改变布局或增加间距和降低影响区域的总投资额达到目的。在某种情况下，若物料损失是主要的项目，则降低物料贮存量是最有,效的手段。针对具体情况，还可以采取其它一些行之有效的措施。特别指出的是，采取消除或减少危险的预防措施比增加更多的安全措施对MPPD有更大的影响。（2）对现有生产装置进行评价时，改变平面布置或物料储存量从经济角度考虑是很难接受的，明显减少MPPD有一定限度，这时重点就应该放在增加安全措施上。,二、英国帝国化学公司蒙特法英国帝国化学公司（ICI）蒙特（Mond）工厂，在美国道化学公司安全评价的基础上，提出了一个更加全面、更加系统的安全评价方法，称为ICIMond法，或英国帝国化学公司蒙特法。,该方法与道化学公司的方法原理相同，都是基于物质系数法。在肯定道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价法的同时，又在其定量评价的基础上对道七版作了重要的改进和扩充。其中在考虑对系统安全的影响因素方面更加全面、更注意系统性，而且注意到在采取措施、改进工艺以后根据反馈的信息修正危险性指数，突出了该方法的动态特性。扩充的内容主要有以下几点,（1）增加了毒性的概念和计算；（2）发展了某些补偿系数；（3）增加了几个特殊工程类型的危险性；（4）能对较广范围内的工程及储存设备进行研究。,改进和扩充后的蒙特法（Mond）评价的基本程序如图4－12所示。,其评价步骤可以归纳为如下五个方面1.确定需要评价的单元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。,,2.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。各项包含的因素及取值见表4－9。,表4－9火灾、爆炸、毒性指标,,ICIMond法的特殊工艺危险值包括道氏法中的几项指标外，又增加了腐蚀、接头和垫圈造成的泄漏、振动、基础、使用强氧化剂、泄漏易燃物的着火点、静电危害等因素。量危险值是生产过程中与物质状态无关的、单元中关键材料的量，以质量表示，这个数值与物质系数中单位质量物质产生的燃烧热或反应热是一致的。,设备布置危险值是指当设备发生事故时，对其临近设备所造成的影响。这种影响有火灾、爆炸、设备倒塌、倾覆以及设备喷出的有害物等。其影响大小与设备形状、高度与基础比以及支撑情况有关。毒性危险物是ICIMond法的一个指数。毒性的大小用毒物的阈限值（TLV）表示。在计算时，主要用单元毒性指数即单元中物质的毒性（TLV）和主毒性指数即单元毒性指数乘以量危险值。虽然由毒性造成的事故比较少，但在有爆炸危险的设备内限制毒物的量是必要的。,ICIMond法对特殊物质危险值也有明确规定。对一般工艺危险值除道氏法规定的几种外，还有物质输送方式、可移动的容器，特殊工艺危险值包括腐蚀、泄漏、振动、基础、使用高浓度气体氧化剂、着火感度较高的工艺材料及静电危害。量危险值可以从图查出。设备布置危险值包括结构设计、通风情况、多米诺效应、地下结构、下水道收集溅出的污染物，以及厂房与主控制室、办公室的距离等。毒性危险值是由于维修、工艺过程失控、火灾、各种泄漏而引起毒物外漏，根据关键阈限值、暴露时间、暴露方式、物理因素确定其危险值。,3.计算综合危险性指数R（4－17）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）。计算综合危险指数后按表4－10判断危险程度。,表4－10D值与危险程度判断表,根据火灾荷载判断火灾危险性类别，见表4－11表4－11火灾荷载与火灾类别判别表注火灾荷载是指在一个空间里所有物品包括建筑物装修材料在内的总潜热能。,爆炸指数与危险性分类见表4－12。毒性指数分为单元毒性指数U和主毒性指数C。U表示对毒性的影响和有关设备控制监督要考虑的问题。C由单元毒性指数U乘量危险值Q得到。Q是毒物的量，U是单元中毒物得出的指数。毒性指数与危险性分类见表4－13。表4－12爆炸指数与危险性分类表4－13毒性指数与危险性分类,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,4.采取安全措施以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。后者是指一旦发生事故，可以减轻造成的后果和损失，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。,采取的措施主要有改进容器设计（K1）、加强工艺过程的控制（K2）、安全态度教育（K3）、防火措施（K4）、隔离危险的装置（K5）、消防（K6）等。每项都包括数项安全措施，根据其降低危险所起的作用给予小于1的补偿系数。各类安全措施补偿系数等于改类各项取值之积。安全措施补偿系数见表4－15。,表4－15安全措施补偿系数,计算抵消后的危险性等级R2的公式为（4－18）式中R1抵消后的综合危险性指数；R2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,（4－19）K1容器抵消系数（改进压力容器和管道设计等）；K2工艺控制抵消系数；K3安全态度抵消系数（安全法规、安全操作规程的教育等）；K4防火措施抵消系数；K5隔离危险性抵消系数；K6消防协作活动抵消系数。,其中，容器抵消系数包括设备设计、解决泄漏、检测系统、废料处理等因素造成的影响；工艺过程控制措施包括采用报警系统、备用施工电源、紧急冷却系统、情报系统、水蒸气灭火系统、抑爆装置、计算机控制等；安全态度包括企业领导人的态度、维修和安全规程、事故报告制度等；防火措施包括建筑防火、设备防火等；隔离措施包括隔离阀、安全水池、单项阀等；消防活动包括与友邻单位协作，以及消防器材、灭火系统、排烟装置等。,以上每项在ICIMond工厂的火灾爆炸指数技术手册中都列储具体的抵消系数。通过反复评价，确定经过补偿后的危险性降到了可接受的水平，则可以建设和运转装置，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。上述各个步骤可以汇总用图4－12表示。,第四节单元危险性快速排序法,国际劳工组织在重大事故控制实用手册中推荐荷兰劳动总管理局的单元危险性快速排序法。该法是道化学公司的火灾爆炸指数法的简化方法，使用起来简捷方便。该法主要用于评价生产装置火灾、爆炸潜在的危险性大小，找出危险设备、危险部位。其程序如下,1.单元划分首先将生产装置划分成单元，该法建议按工艺过程可划分成如下单元（1）供料部分；（2）反应部分；（3）蒸馏部分；（4）收集部分；（5）破碎部分；（6）泄料部分；（7）骤冷部分；（8）加热/制冷部分；（9）压缩部分；（10）洗涤部分；（11）过滤部分；（12）造粒塔；（13）火炬系统；（14）回收部分；（15）存储装置的每个罐、储罐、大容器；（16）存储用袋、瓶、桶盛装的危险物质的场所。,表4－16健康危害系数与毒性系数,2.确定物质系数和毒性系数根据美国防火协会的物质系数表直接查出被评价单元内危险物质的物质系数，并由该表查出健康危害系数，按表4－16转换为毒性系数。,3.计算一般工艺危险性系数由以下工艺过程对应的分数值之和，求出一般工艺危险性系数（1）放热反应表4－17列出了各种放热反应及其相应的系数值。（2）吸热反应燃烧（加热）、电解、裂解等吸热反应取0.20；利用燃烧为煅烧、裂解提供热源时取0.40。（3）存储和输送①危险物质的装卸取0.50；②在仓库、庭院用桶、运输罐储存危险物质,表4－7放热反应危险性系数,储存温度在常压沸点之下取0.30；储存温度在常压沸点之上取0.60；（4）封闭单元①在闪点之上，常压沸点下的可燃液体取0.30；②在常压沸点之上的可燃液体或液化石油气取0.50。4.计算特殊工艺危险性系数由下列各种工艺条件对应的分数值之和求出工艺危险性系数。（1）工艺温度①在取值闪点之上取0.25；,②在物质常压沸点以上取0.60；③物质自燃温度低，且可被热供气管引燃取0.75；（2）负压①向系统内泄漏空气，无危险不考虑；②向系统内泄漏空气，有危险取0.50；③氢收集系统取0.50；④绝对压力0.67kPa以下的真空蒸馏，向系统内泄漏空气或污染物有危险取0.75。,（3）在爆炸范围内或爆炸极限内操作①露天储罐储存可燃物质，在蒸汽空间中混合气体浓度在爆炸范围内或爆炸极限附近取0.50；②接近爆炸极限的工艺或需用设备和/或氮、空气清洗、冲淡，以维持在爆炸范围以外的操作，取.075；③在爆炸范围内操作的工艺取1.00.（4）操作压力操作压力高于大气压力时需考虑压力系数。,可燃或易燃液体由图4－13，查出相应的系数或按下式计算相应系数（4－20）式中p减压阀确定的绝对压力，bar。高黏滞性物质0.7y；压缩气体1.2y；液化可燃气体1.3y；挤压或模压不考虑。（5）低温①0～－30℃的工艺取0.30；②低于－30℃的工艺取0.50。,（6）危险物质的数量①加工处理工艺中，由图4－14查出相应的系数。在计算时应考虑事故发生时容器或一组相互连结的容器中的物质可能全部泄出。②储存中，由图4－15查出液化气体（A）和可燃气体（B）的相应系数。（7）腐蚀腐蚀有装置内部腐蚀和外部腐蚀两类，如加工处理液体中少量杂质的腐蚀，油层和涂层破损而发生的外部腐蚀，衬的缝隙、接合或针洞处的腐蚀等。,,,①局部剥蚀，腐蚀率为0.5㎜/a取0.10；②腐蚀率大于0.5㎜/a、小于1㎜/a取0.20；③腐蚀率大于1㎜/a取0.50。（8）接头或密封处泄漏①泵和密封盖自然泄漏取0.10；②泵和法兰定量泄漏取0.20；③液体透过密封泄漏取0.40；④观察玻璃、组合软管和伸缩街头泄漏取1.50。,5.计算火灾、爆炸指数（1）火灾、爆炸指数FF＝MF（1＋GPH）（1＋SPH）（4－21）式中MF物质系数；GPH一般工艺危险性系数；SPH特殊工艺危险性系数。,（2）毒性指标T（4－22）式中Tn物质毒性系数；Ts考虑有毒物质（最高容许浓度）的系数，见表4－18。,6.评价危险等级该方法把单元危险性划分为3级，评价时取火灾、爆炸指数和毒性指标相应的危险等级中最高的作为单元危险等级。单元危险等级划分见表4－19。表4－18有毒物质MAC的系数表4－19单元危险性等级,第五节生产设备安全评价方法,以高压气体设施的安全评价为例。该评价方法适用于高压气体制造车间或工厂设施的安全评价。因为高压气体设施一般是隔离操作或自动化程度较高，涉及到人机界面的问题，有些特殊性，所以特别列出作一介绍。该评价方法从高压气体设施的设计、运行和安全管理各方面考虑防止高压气