安全性评价学习.pptx

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1、随着各国对安全生产的重视，安全性评价方法得到了快速发展，安全性评价也逐渐发展成为一种职业。2.2.风险 （1 1）风险要同时考虑损害大小和造成损害的难易程度。风险 =不可靠性损害 上式说明，没有损害的地方就没有风险；没有不可靠性的地方也没有风险。（2 2）风险与危险源的性质和是否采取防护措施有关。风险 =危险源安全防护第1页/共66页 上式说明，只要危险源不为零，风险就客观存在；风险与危险源的危险性高低成正比，与安全防护强弱成反比。8.1.2 8.1.2 安全性评价的内容 安全性评价是在危险性分析基础上进行的。其内容有：1 1、危险性辨识 充分地找出系统内的危险有害因素，包括固有的潜在的危险性

2、以及系统在运行中可能产生的新的危险性。2 2、危险的数量化第2页/共66页 对危险因素进行量化处理，用数量的大小表示。其数量可以是指数、等级或概率及损失等。3 3、危险的排除 对危险因素要制定措施给予控制和消除，使系统的危险性下降。4 4、安全指标 危险性下降到什么程度系统才算安全，必须要有一个标准，这个标准通常称为安全指标。当危险性处于安全指标以下即认为是安全的。8.1.3 8.1.3 安全指标第3页/共66页 1.1.安全指标 安全指标，是指社会公众可以接受的危险度。世界上没有绝对的安全，因此不可能以事故为零作为安全指标。当危险性降低到一定程度，人们可以接受了，就认为系统是安全的了。确定安

3、全指标实际上就是确定公众可以接受的一个危险度。这与一个国家的政治、经济和技术状况有关。2.2.安全指标的量化形式 安全指标的量化形式有：风险率、风险等级、风险指数等。安全指标一般是根据多年的事故统计资料来确定。第4页/共66页 例如：美国的交通事故统计资料显示，因小汽车相撞而引起死亡的风险率为2.510-4死亡/人年，这意味着每年10万人中有25人因乘坐小汽车相撞而死亡的风险。但没有人因害怕这个风险而放弃使用小汽车，就说明这个风险是能够被公众所接受，所以2.5104死亡/人年这个风险率就可以作为使用乘坐小汽车的安全指标。3、合理选择安全指标 在生产活动中以死亡/人年的风险率表示，一般人认为：1

4、010-3-3数量级的作业危险性很大，人们是不能接受的，要立即采取措施降低风险率；第5页/共66页 1010-4-4数量级的作业，一般人是不愿意做的，也需要采取措施降低风险率；1010-5-5数量级与游泳溺死的风险率相当，人们是积极关注的；1010-6-6数量级与天灾死亡的风险率相同，虽有危险，但不一定发生在自己身上，人们冒这个风险去工作是值得的。上述观点说明：对于1010-3-3死亡/人年以上的风险率，人们是不能允许的；对1010-6-6死亡人年以下的风险率，人们是可以忽略的；居于这两者中间的风险率要看收益的大小，收益很大的就有允许的可能，但不能与 第6页/共66页当地的法律相冲突。例如，英

5、国化学工业的FAFR值(指劳动1亿小时的死亡率)为3.5，英国帝国化学公司(ICI)选取其十分之一，即0.35作为风险目标值；美国公司的风险目标值大都取各行业安全指标的十分之一。表8.1列出了美国各类工作地点死亡的安全指标；表8.2为英国各类工作的危险率。第7页/共66页第8页/共66页8.1.4 8.1.4 安全性评价的应用我国的安全评价制度 根据安全生产法的有关规定和国务院颁布的安全生产许可证条例（20042004年1 1月7 7日国务院常务会议通过），国家对矿山企业、建筑施工企业和危险化学品、烟花爆竹、民用爆破器材生产企业实行安全生产许可证制度。国家安全生产监督管理总局为此制定和发布了安

6、全现状评价导则、安全预评价导则和安全验收评价导则。从事安全评价需由具备国家规定资质的安全评价机构承担。第9页/共66页 安全性评价的内容涵盖行业的安全、消防和职业卫生等方面。1.1.建设项目的安全预评价 安全预评价是在建设项目可行性研究报告完成之后、初步设计之前进行。（1 1）有关术语的定义 建设项目：指生产经营单位的新建、改建、扩建工程项目。安全预评价：根据建设项目可行性研究报告内容，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及建议。第10页/共66页 危险、有害因素识别：指找出危险、有害因素，并分析其性质和状态的过程。危险度评价：指评价危险、有害因素导

7、致事故发生的可能性和严重程度，确定承受水平，并按照承受水平采取措施，使危险度降低到可承受水平的过程。评价单元：指为了安全评价的需要，按照建设项目生产工艺或场所的特点，将生产工艺或场所划分成若干相对独立的部分。（2 2）安全预评价程序 安全预评价程序一般包括：准备阶段；危险、有害因素识别与分析；确定安全预评价单元；选择第11页/共66页安全预评价方法；定性、定量评价；安全对策措施及建议；安全预评价结论；编制安全预评价报告。（3 3）安全预评价报告审查与管理 安全预评价报告要经过专家评审，并有专家评审组提出评审意见；预评价单位根据审查意见对报告进行修改完善后，由建设单位报有关安全生产监督管理部门备

8、案。2.2.建设项目的安全验收评价 （1 1）安全验收评价定义 安全验收评价是在建设项目竣工、试生产运行第12页/共66页正常后，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、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。（2 2）安全验收评价内容 检查建设项目中安全设施是否已与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用；评价建设项目及与之配套的安全设施是否符合国家有关安全生产的法律法规和技术标准。从整体上评价建设项目的运行状况和安全管理是否正常、安全、可靠。第13页/共66页 （3 3）安全验收评价程序 安全验收评价程序一般包括

9、：前期准备；编制安全验收评价计划；安全验收评价现场检查；编制安全验收评价报告，安全验收评价报告评审。3.3.安全现状评价 （1 1）安全现状评价的定义 安全现状评价是对处于生产运行期的生产经营单位的生产设施、设备、装置、贮存、运输等实际运行状况，以及管理状况的调查、分析，运用安全系统工程的方法，全面地进行危险、有害因素的识别及其危险度评价，查找该系统生产运行中存在的事故隐患并第14页/共66页判定其危险程度，提出合理可靠的安全对策措施及建议，使其在生产运行期内的安全风险控制在安全、合理的程度内。（2 2）安全现状评价的内容 收集评价所需的信息资料，采用恰当的方法进行危险、有害因素识别；对可能造

10、成重大后果的事故隐患，采用科学合理的安全评价方法建立相应的数学模型进行事故模拟，预测极端情况下事故的影响范围、最大损失，以及发生事故的可能性，给出量化的安全状态参数值；第15页/共66页 对发现的事故隐患，根据量化的安全状态参数值，进行整改优化度排序；提出安全对策措施与建议。8.2 8.2 安全性评价的基本程序 该基本程序既适用于企业自评，也适用于专业安全评价机构的安全评价。1 1、熟悉系统 广泛收集有关资料并熟悉这些资料，包括工艺流程、物料的危害特性、操作条件、设备结构、平面立面布置、环境状况等，以及有关的法规、标准、第16页/共66页制度、相似事故案例。为了防止发生漏错，一般将系统划分成若

11、干子系统(称为单元)进行评价。2 2、识别危险 采用科学的方法和手段充分地辨识和查找系统内存在的各种危险因素,包括固有的、潜在的，以及可能出现的和在一定条件下转化的新的危险。3 3、危险的量化 将找出来的危险因素，尽可能给予量化，并以数量大小说明其危险程度。对于定量安全性评价，还要求给出事故的概率和可能造成的损失。第17页/共66页 4 4、计算危险度或风险率 通过一定的数学模型计算出系统(或子系统)的危险度，或风险率。若知道事故的概率和损失，则：风险率事故概率事故损失 5 5、危险的排除 针对找出来的危险因素，制定相应的安全技术和管理措施，消除或控制危险，使系统危险度降低。6 6、确定危险或

12、风险是否可以接受 将采取了安全措施后的系统危险度或风险率与安全指标比较，分析是否达到了人们可以接受的程度。如果满足了安全指标的要求，则建设项目可以第18页/共66页报建，装置可以继续运转；如果低于安全指标的要求，则必须进行系统调整，增加安全措施，直到系统达到安全要求为止。安全性评价的基本程序如图8.18.1表示如下。实际评价过程不一定完全按这些这些步骤进行，可根据实际情况的需要，适当增加或减少。8.3 8.3 安全性评价的基本方法8.3.1 8.3.1 安全性评价方法的分类：1 1、定性安全性评价第19页/共66页第20页/共66页 定性安全性评价是对系统的危险性、事故或故障发生的可能性大小，

13、由具有不同专业知识并且熟悉评价系统的专家凭借各自理论知识、丰富经验，以及掌握的同类或类似系统事故资料共同讨论确定的。定性安全性评价方法的结果的准确性可能较差一些。国内制定的安全性评价方法大多属于这一类。2 2、半定量安全性评价 这种评价方法是对系统的各种危险有害因素按照一定的原则给予适当的指数(或点数)，根据指数 第21页/共66页或所属等级确定其安全程度。3 3、定量安全性评价 定量安全性评价方法是以系统发生事故的概率为基础，求出风险率，以风险率的大小衡量系统的安全度，也称概率评价法。定量安全性评价这种评价法能够准确地描述系统危险性大小，我国由于缺乏各类事故、故障数据，实际应用中尚有一定困难

14、。安全性评价中，有时一种评价方法不能满足评价系统的需要，可同时采用几种方法进行危险性分析和安全性评价。第22页/共66页8.3.2 8.3.2 安全性评价方法简介 1 1、概率评价法 这是一种定量评价方法。此法是在求出事故发生概率的基础上，进一步计算风险率，以风险率来确定系统的安全程度。其计算公式为：R=SP 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，事故次数单位时间。单位时间可以是年、月、日等，事故损失可以用人的死亡、经济损失或是工作日的损失等表示。第23页/共66页 （1 1）元件的故障概率及其求法 生产装置的故障概率取决于这些元件的故障概率和它们

15、之间的相互作用。构成设备或装置的元件，在工作一定时间后就会发生故障或失效。失效是指元件丧失规定的功能。故障是指可修复的失效。下面就概率的有关概念和计算作一简述：a）平均故障间隔期：元件在两次相邻故障间隔期内正常工作的平均时间，用表示。第24页/共66页 如某元件在第一次工作t tl l时间后出现故障，第二次工作t t2 2时间后出现故障，第n n次工作t tn n时后出现故障，则平均故障间隔期为：平均故障间隔期一般是通过实验测定数个元件的故障间隔时间，取其平均值。b b）平均故障率：元件在单位时间(或周期)内发生故障次数的平第25页/共66页均值，用表示，单位为：故障次数时间。平均故障率是平均

16、故障间隔期的倒数，即：=1/=1/故障率是通过实验测定出来的，实际应用时要受到环境因素的影响，应考虑一定的修正系数(也称严重系数k)。部分环境下严重系数k的取值见表8.38.3。c c）可靠度元件在规定时间内和规定条件下完成规定功能的概率，用R(t)表示。第26页/共66页 第27页/共66页 元件在时间间隔(0，t)内的可靠度R(t)符合下列关系：式中：t元件运行时间。d）故障概率：元件在规定时间内和规定条件下没有完成规定功能(失效)的概率，用P(t)表示。故障概率P(t)是可靠度R(t)的补事件，其式为：第28页/共66页 许多元件的故障率随时间而变化，如下图8.28.2所示的浴盆曲线，有

17、幼年期、近似稳定故障期、老年期。元件在幼年期和老年期故障率都很高。第29页/共66页 例如：一台汽车，新车期间，必存在磨合期，期间可会出现或多或少的毛病；磨合期过后，车性能才达到最佳；若干年后，车辆老化，则毛病越来越多。在幼年和老年两个周期之间称为近似稳定故障期(或偶然故障期)，故障率低且稳定。部分元件的故障率见表8.48.4。（2 2）元件的联接及系统故障(事故)概率计算 装置或工艺过程是由许多元件联接在一起构成的，元件发生故障就会导致整个系统故障或事故的第30页/共66页第31页/共66页发生。可以根据各个元件故障概率，依照它们之间的联接关系计算出整个系统的故障概率。元件的相互联接有串联和

18、并联两种情况：1 1、串联的元件用逻辑或门表示，意思是任何一个元件的故障都会引起系统发生故障或事故。串联元件组成的系统，可靠度R计算式如下：第32页/共66页式中：Ri 每个元件的可靠度；n 元件的数量；表示连乘。由于Ri1，上式说明，串联的元件越多，可靠度越低。串联元件组成的系统，它的故障概率P由下式计算：式中：Pi 每个元件的故障概率。第33页/共66页 当只有A和B两个元件组成的系统，上式展开为：P(A或B)=P(A)P(B)P(A)P(B)a a）如果元件的故障概率很小，则P(A)P(B)可忽略，上展开式可简化为：P(A或B)=P(A)P(B)那么这时系统的故障率P为：b b）当元件的

19、故障概率不是很小时，不能用简第34页/共66页化式来计算总的系统故障率P。2 2、并联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，系统就会出故障。并联元件组成的系统可靠度R计算式如下：上式说明，并联元件越多，可靠度越高。求出可靠度R后，就可由下式求出系统的总故障率。第35页/共66页 并联元件组成的系统故障概率P计算式如下：（3 3）系统故障概率的计算举例 乙炔加氢反应器内进行的是放热反应，当温度超过某定值后，会引起反应失控而爆炸。为此，在反应器外面安装了夹套冷却系统。反应器上安装的热电偶仪与冷却水进口阀联接，根据温度来控制进水量。为防止冷却水供给失效，在冷却水进水管上还安装了压力

20、开关并与原料进口阀联接；当水压小到一定值时，原料进口阀会自动关闭，停止反应。第36页/共66页 装置组成如下图8.38.3所示。第37页/共66页 试计算这一装置在一年中可能发生超温爆炸的故障率、故障概率P、可靠度R和平均故障间隔期。并根据计算结果进行总结性说明。解：由图可知，反应器的超温防护系统由温度控制和原料关闭两部分组成。温度控制部分的温度测量仪与冷却水进口阀串联；原料关闭部分的压力开关和原料进口阀也是串联的，而温度控制和原料关闭二部分则为并联关系。由表8.48.4查得热电偶温度测量、控制阀、压力开关的故障率分别为0.52、0.60、0.14次/年。第38页/共66页 先根据式下两式计算

21、出各个元件的可靠度R和故障概率P。R（t）=e t P（t）=1 R（t）=1 e t 热电偶温度测量仪：R1=e 0.521=0.59，P1=1 R1=10.59=0.41控制阀：R2=e 0.601=0.55，P2=1 R2=10.55=0.45压力开关：R3=e 0.141=0.87，P3=1 R3=10.87=0.13第39页/共66页温度控制部分A（温度测量仪与冷却水进口阀串联）：RA=R1R2=0.590.55=0.32 PA=1RA=10.32=0.68 A=ln RA/t=ln 0.32/1=1.14 A=1/A=1/1.14=0.88 年原料关闭部分B（压力开关与原料进口阀串

22、联）：RB=R2R3=0.550.87=0.48 PB=1RB=10.48=0.52 B=ln RB/t=ln 0.48/1=0.73 B=1/B=1/0.73=1.37 年第40页/共66页超温防护系统（温度控制和原料关闭二部分并联）：P=PAPB=0.680.52=0.35 R=1P=10.35=0.65 =ln R/t=ln 0.65/1=0.43 =1/=1/0.43=2.3 年 说明：由计算结果得知，预计温度控制部分每0.88年发生一次故障，原料关闭部分每1.37年发生一次故障。由这两部分并联组成的超温防护系统，预计2.3年发生一次故障。可见，复合组成的超温防护系统比单独组成的超温防

23、护系统的可靠性明显提高。第41页/共66页 该题的反应失控引起容器爆炸的事故树图如下：第42页/共66页 2.2.美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法（第七版）美国道化学公司火灾、爆炸危险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。道化学法的定量评价依据为：以往事故的统计资料、物质的潜在能量、现行安全措施状况。第43页/共66页 火灾、爆炸危险指数评价法的评价目的：真实地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；确定可能引起事故发生或使事故扩大的设备（或单元）；向管理部门通报

24、潜在的火灾、爆炸危险性；使工程技术人员了解各工艺部分可能造成的损失，帮助确定减轻潜在事故的严重性及总损失。火灾、爆炸危险指数评价法的基本评价程序如图8.58.5所示。第44页/共66页 图8.5 道七版评价程序第45页/共66页下面根据图8.58.5的程序进行简要介绍：（1 1）选择工艺（评价）单元 单元是装置的一个相对独立部分，与其他部分保持一定距离，或用防火墙隔开。一套生产装置可能包括多个工艺单元，但计算火灾、爆炸指数时，只评价那些影响比较大的工艺单元，称为评价单元。选择评价单元时应考虑以下几方面因素：a a、潜在化学能（物质系数）；b b、工艺单元中危险物质的数量；c c、资金密度（每平

25、方米美元数）；d d、操作压力和操作温度；第46页/共66页 e e、导致火灾、爆炸事故的历史资料；f f、对装置操作起关键作用的单元。（2 2）确定物质系数（MF）a a、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，它表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸中释放能量大小的内在特性。b b、物质系数是由美国消防协会规定的物质可燃性Nf （等级）和化学活性Nr（等级），从表8.7求取；许多物质的物质系数见附录，可直接查取。第47页/共66页 但附录中的Nf和Nr是针对常温环境而言的，物质发生燃烧和反应的危险性随着温度的升高而急剧增大，当温度超过6060时，物质

26、系数要修正。对于可燃性粉尘或烟雾，确定其物质系数时用粉尘危险分级值St，而不是可燃性Nf值。c、表8.78.7是物质系数总表，对于附录中没有列的物质系数计算，要遵从该表。表8.78.7中化学活性Nr值可按下述原则确定：Nr=0 燃烧条件下仍能保持稳定的物质；Nr=1 加温加压条件下稳定性较差的物质；Nr=2 加温加压下易于发生剧烈化学变化的物质；第48页/共66页 Nr=3 本身能发生爆炸分解或爆炸反应，但需强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质；Nr=4 在常温下自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。（3 3）计算一般工艺危险系数（F1）a、一般工艺危险性是确定事故损害大小的主要因素。如

27、P248 表8.5所示，一般工艺危险系数包括六项内容：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，排放和泄露控制。第49页/共66页 b b、一个评价单元不一定要包括每项内容，要根据具体情况选取恰当的内容和系数。c c、将各项取值填入表8.58.5中，将这些危险系数相加，就得到该评价单元一般工艺危险系数F1。（4 4）计算特殊工艺危险系数（F2）a a、特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素。如表8.58.5所示，特殊工艺危险系数包括十二项内容：毒性物质、负压操作、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质量、腐蚀、泄露、明火设备、热油

28、交换系统、转动设备。第50页/共66页第51页/共66页 b b、每一个评价单元不一定每项都要取值，应根据具体情况选取，有关各项按规定求取危险系数。如“易燃和不稳定物质的质量”分三种情况确定危险系数：a a）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质量，再乘以燃烧热Hc（J/kg）,得到总热量，然后从图8.68.6中查得危险系数；b b）储存中的液体和气体，求得总燃烧热，由图8.78.7查出危险系数；c c）储存中的可燃固体和工艺过程中的粉尘，则用储存固体总质量（kg）或工艺单元中粉尘总质量（kg）由图8.88.8查得危险系数。第52页/共66页第53页/共66页第54页/共6

29、6页第55页/共66页 c c、将各项取值填入表8.58.5中，将这些危险系数相加，就得到该评价单元特殊工艺危险系数F2。（5）确定单元危险系数（F3）F3=F1F2 （6）计算火灾、爆炸指数（F&EI）a、火灾、爆炸指数（F&EI）的计算：F&EI=MFF3 b b、道七版将火灾、爆炸指数划分成5个危险等级（见下表8.88.8）；以便于了解单元火灾、爆炸的严重程度。（7）确定暴露面积 用F&EI乘以0.840.84即可求出暴露半径R（英尺）第56页/共66页，根据暴露半径R即可计算出暴露区域面积：S=R2第57页/共66页 （8 8）确定暴露区域内财产的更换价值 更换价值=原来成本0.820

30、.82价格增长系数 式中系数0.820.82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。（9 9）单元危害系数的确定 单元危害系数根据单元危险系数（F3）和物质系数（MF）按图8.98.9来确定。如果F3数值超过8.08.0，以8.08.0来确定危害系数。第58页/共66页第59页/共66页 （1010）最大可能财产损失（基本MPPD）的计算 确定了暴露区域面积（实际上是体积）和单元危害系数后，就可计算出事故造成的最大可能财产损失，即基本MPPD。基本MPPD=暴露区域的更换价值单元危害系数 （1111）安

31、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8.6，其总的补偿系数C是该类中所有选取系数的乘积。单元安全措施补偿系数 C=C1C2C3第60页/共66页第61页/共66页 （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。实际MPPD=基本MPPDC 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（即可能停工天数）是为了评价停产损失（BI）。MPDO可根据MPPD由图8.10查出。图8.10是由以往的火灾、爆炸事故的有关数据统计分析绘制的。第62页/共66页第63页/共66页 （1414）停产损失（BI）的估算 BI=MPDOVPM0.730式中：VPM为月产值；0.7 代表固定成本和利润；30 每月按30天计。（15）最后根据造成损失的大小确定该评价单元的安全程度，损失小则安全程度高。THE END第64页/共66页第65页/共66页感谢您的观看！第66页/共66页