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二、试卷全部为主观评分题，答案写在答题纸上，否则无效。

三、本考试全部时间为150分钟，终了时间一到，应考人员一律停笔，等候监考人员收点试卷及答题，全部考试结束后，须待监考人员将全部试卷及答题纸收点无误，并宣布本考试结束，方可离开考场。

一、论述题（20分）

命题

事故致因理论是认识和分析事故规律的重要方式。

在多种事故理论中，轨迹交叉论具有突出的特点。

试述轨迹交叉论对制定事故预防措施的指导作用。

答题要点

1.基本立论

轨迹交叉论的基本观点就是事故的发生是“人的不安全行为”与“物的不安全状态”交叉作用的结果。

即人的不安全行为和机械或物质危害是人—机系统中构成能量逆流的两系列，人流与物流（能量流）的轨迹交叉点，就是发生人为灾害的“时空”。

2.主要内涵

轨迹交叉论主要说明人为失误难以控制，但可控制设备、物流不发生故障。

管理的重点应放在控制物的不安全状态上，即消除了“起因物”，当然就不会出现“施害物”，“砍断”物流连锁事件链，使人流与物流的轨迹不相交叉，事故即可避免。

这可用下图加以说明。

人与物两系列形成事故的系统示意图

3.理论分析

（1）人的事件链分析。

人的不安全行为基于生理、心理、环境、行为等几个方面而产生：

A.生理、先天身心缺陷；B.社会环境、企业管理上的缺陷；C.后天的心理缺陷；D.视、听、嗅、味、触五感能量分配上的差异；E、行为失误。

人的行为自由度大，生产劳动中受环境条件影响，加之自身生理、心理缺陷都易于发生失误动作或行为失误。

（2）物的事件链分析。

在机械、物质系列中，从设计开始，经过现场的种种程序，在整个生产过程中各阶段都可能产生不安全状态。

a.设计上的缺陷；b.制造、工艺流程上的缺陷；c.维修保养上的缺陷；d.使用上的缺.陷；e.作业场所环境上的缺陷。

总之，人的事件链随时间进程的运动轨迹按A→B→C→D→E的方向线顺序进行，物质或机械的事件链随时间进程的运动轨迹按a→b→c→d→e的方向线顺序进行。

人、物两事件链相交的时间与地点（时空），就是发生伤亡的“时空”。

若设法排除机械设备或处理危险物质过程中的隐患，或者消除人为失误、不安全行为，使两事件链中断，则两系列运动轨迹不能相交，危险就不会出现，可达到安全生产。

4.理论的应用

轨迹交叉论强调的是砍断物的事件链，提倡采用可靠性高、结构完整性强的系统设备，大力推广保险系统、防护系统和信号系统及高度自动化和遥控装置。

这样，即使人为失误，构成A→E系列，也会因安全闭锁等可靠性高的安全系统的作用，控制住a→e系列的发展，从而可完全避免伤亡事故的发生。

二、分析题（35分）

命题1

石油化工是高危的行业，任何新建、改建、扩建工程都要求进行安全预评价工作，已知某炼油厂的常减压蒸馏装置可研报告编制完毕，在进行安全预评价时，试回答可选用什么评价方法，并简要说明理由。

指出不应采用的评价方法有哪些。

（20分）

答题要点

因为该项目所处阶段是在可研报告编制之后，初始设计完成之前，其评价类别为安全预评价。

评价目的是从设计上实现建设项目的“本质安全化”，故应选用安全检查表法、故障树分析法、危险指数评价法。

1.安全检查表法

安全检查表法是利用检查条款按照相关的标准、规范等对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。

选用安全检查表法的理由：

（1）事先编制，有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化、完整化，不至于漏掉能导致危险的关键因素。

（2）可以根据规定的标准、规范和法规，检查遵守的情况，提出准确的评价。

（3）表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。

表内还可注明改进措施的要求，隔一段时间后重新检查改进情况。

（4）简明易懂，容易掌握。

（5）它适用于从设计、建设一直到生产各个阶段。

2.故障树分析法

故障树分析法是从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。

选用故障树分析法的理由：

（1）能够判断出事故发生与否，以便采取直观的安全方式。

（2）能够指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况。

（3）从宏观角度分析系统可能发生事故，掌握系统中事故发生的规律。

（4）可以找出最严重的事故后果，为确定顶上事件提供依据。

故障树分析法是一种演绎的系统安全分析方法。

它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。

①识别导致事故的基本事件（基本的设备故障）与人为失误的组合，可为人们提供设法避免或减少导致事故基本原因的线索，从而降低事故发生的可能性；

②对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系能做出全面、简洁和形象的描述；

③便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素，为设计、施工和管理提供科学依据；

④使有关人员、作业人员全面了解和掌握各项防灭要点。

3.危险指数评价法

危险指数评价法为美国道化学公司所首创。

它以物质系数为基础，再考虑工艺工程中其他因素如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理、安全装置情况等的影响，来计算每个单元的危险度数值，然后按数值大小划分危险度级别，对化工生产过程中固有危险进行评价。

选用危险指数评价法的理由：

（1）客观地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失。

（2）找出可能导致事故发生或使事故扩大的设备。

（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部分可能的损失和减少损失的途径。

其他可以使用的方法有事故后果分析模拟方法、定量风险分析方法、危险可操作性研究、预先危险分析等。

不应使用的方法有风险指数矩阵法、故障类型及影响分析法、人员可靠性分析方法等。

命题2

矿山开采生产作业是高风险作业，试结合矿山开采的主要作业过程，分析最常见的危险、危害因素。

（10分）

答题要点

在矿山作业中，具有5类高风险的作业过程，其依次为材料搬运、人员滑跌或坠落、机械设备、拖曳和运输、坍塌和滑坡。

这5类高危险作业所具有的危险、有害因素占矿山作业全部危险、有害因素的绝大多数（一般为总比例的80%），其余的危险、有害因素主要是矿井火灾、瓦斯或粉尘爆炸、水危害、炸药和爆破事故、中毒和窒息等。

下面对矿山主要作业过程中的危险、有害因素进行分析：

1.材料搬运

工人在移动、提举、搬运、装载和存放材料、供应品、矿石或废料时发生的事故，主要是使用不安全的工作方法和判断失误引起的。

对工人加强安全培训和教育，使用正确的提举、装载和搬运技术，是防止此类作业事故发生的最有效方法。

在地下矿井、地面矿场以及选矿厂中，搬运事故是最容易发生的事故之一。

在矿山作业中，特别容易发生材料运输事故的作业有：

井下的巷道支护及支护拆除作业；井下的工作面支护和支护拆除作业；材料、矿石的装卸作业；材料、矿石的运输作业；掘进作业；开采作业；狭窄空间的其他作业。

2.人员滑跌或坠落

人员滑跌或坠落也是采矿业中容易发生的事故之一。

进行作业安全教育，检查作业场所的管理和防护措施等情况，是防止此类事故发生的重要手段。

容易发生人员滑跌和坠落的场所主要有：

露天矿山的台阶；立井或斜井的人行道；立井或斜井的平台；露天矿山的行人坡道；积水的采、掘工作面；倾角较大的采、掘工作面。

3.机械伤害

在操作机器、移动设备、用机械运输、在机械周围工作时发生的事故占伤残事故的第三位，这类事故既普通又严重。

随着采矿工业机械化程度的提高，特别是大型和重型机械进入采矿场所，机械对其操作和周围人员伤害的可能性在增大。

因此对工人进行细致的操作规程培训，使他们获得必要的能力和树立安全意识，自觉遵守作业操作规程，是非常必要的。

同时，进行必要的技术检查和维护，以确保任何外露的转动部件都得到妥善的防护、机械的任何部分完好无缺陷，也是预防该类事故发生的必要手段。

4.拖曳伤害

在各类运输设备上都可能发生拖曳伤害，如带式输送机、链条输送机、轨道矿车，提升运输机、卡车和其他车辆等。

对工人进行安全运输作业教育，以及对设备进行彻底的检查和维修，是控制这类危险所必需的。

5.岩层坍塌

岩层坍塌包括：

巷道的片帮和冒顶、露天工作面的片帮、矿井工作面的片帮和冒顶、露天矿的滑坡等。

片帮和冒顶是地下开采中最严重的事故，也是最普遍的事故之一。

片帮和滑坡事故也发生在露天矿场和采石场。

在选择井下硐室或巷道的顶板和侧壁的支护材料时，只有使支护材料具有一定的强度并适应岩石的特性，才能达到控制岩石片帮、冒顶的作用。

安全教育、技术检查和安全可靠的坑巷支撑施工方法对减少这类事故都是十分重要的。

6.瓦斯和粉尘爆炸

在煤炭开采过程中，特别是在井下采煤过程中，易燃和爆炸性煤尘、瓦斯的危害始终存在。

瓦斯或煤尘爆炸事故一旦发生，就会造成灾难性的后果。

因此，预防瓦斯和煤尘爆炸事故是十分重要的。

防止瓦斯和煤尘爆炸事故发生的根本措施是：

防止瓦斯和煤尘在空气中的浓度达到爆炸极限浓度和严格控制引爆源。

较容易发生瓦斯积聚的场所（地点）主要有：

井下采煤工作面的上（下）隅角；高瓦斯煤层的煤巷掘进工作面；井下工作面的采空区；高瓦斯煤层工作面的冒落区；发生瓦斯突出后的瓦斯积聚区；井下独头掘进煤巷工作面；通风不良的井下其他场所；出现逆温气候条件时的深凹露天采煤工作面。

7.矿井水灾

水的涌入是井下作业区的灾难事故，加强井下的探水和堵水、小煤矿及废井的管理和控制，是控制这种事故的主要办法。

8.爆炸事故

每个矿山应以国家法规为根据，对炸药使用制订出妥善的安全规划，以及在瓦斯或煤尘危险区域进行爆破时的预防措施。

在潮湿的或含有某种爆炸性气体的环境中使用的电气或电气设备是危险因素，电气设备和装置的设计须符合特殊的安全规定。

9.其他危险因素

这包括手工工具使用不当，物件或材料跌落，气焊和电弧焊或切割，酸性或碱性物质的灼伤，飞溅颗粒物等。

三、模拟题（45分）

命题

某树脂厂1.6万t/a双酚A项目，引进的是波兰勃拉霍夫尼亚重有机化研究院的离子树脂法合成工艺技术。

技术优势是：

产品质量好、消耗指标低、“三废”排放量少。

对本项目进行安全评价给出如下基本条件和分析：

1.工艺流程

离子法生产双酚A的工艺主要由以下几部分组成：

（1）缩合反应。

新鲜丙酮、回收丙酮与回收的苯酚以定量摩尔比进入装有阳子交换树脂的固定床反应器，在反应器中发生缩合反应生成双酚A、水及副产物。

（2）加合物结晶。

缩合反应产物进入结晶离心分离单元，通过控制温度使双酚加合物成为固体结晶，然后通过离心机对悬浮物进行固液分离，固体加合物进入后道工序进行溶解再结晶，使双酚得到进一步提纯。

再结晶的悬浮物通过二级固液离心分离，得到的纯加合物进入脱酚单元。

（3）脱酚产品包装。

熔融的加合物晶体即双酚A、苯酚混合物，通过薄膜蒸发器及汽提塔脱除苯酚，然后送双酚A产品至结片机结片，称量包装。

脱除的苯酚经冷凝后循环回缩合反应器。

（4）苯酮回收。

离心机出来的母液进入脱水塔，塔顶出料进入丙酮回收塔，回收的丙酮与新鲜丙酮一起返回主反应器。

脱水塔塔底回收的苯酚回到反应单元。

丙酮回收塔底物料为苯酚和水，去进行苯酚回收。

（5）苯酚回收。

将工艺中各种含水苯酚液汇集起来，用吸附树脂将水和苯酚分离。

回收的苯酚经过精制返回主反应器，分离出的废水排出送生化处理站进行生化处理达标后排放。

（6）裂解重排反应。

部分加合物结晶母液通过薄膜蒸发器进行脱除重组分回收苯酚的过程，蒸出的苯酚回到反应单元，底部重组分进入裂解反应器，进行有催化剂催化的裂解反应，蒸出的轻组分进入装有阳离子交换树脂的重排反应器，重新合成双酚，底部的重组分作为多环芳烃树脂产品。

2.导热油系统

导热油炉是为薄膜蒸发器及汽提塔等工艺单元提供能量的热载体，用它提供高温是蒸汽不能取代的，使用甲烷气体作为燃料。

3.中间罐区

在装置的北侧有1只60m3苯酚贮罐，1只25m3丙酮贮罐；西面有2只10m3丙酮贮罐。

4.贮存系统（苯酚、丙酮罐区）

贮存生产原料苯酚、丙酮的主要危险化学品库区共有2只储罐，1只1000m3的苯酚储罐，1只600m3的丙酮储罐。

专供1.6万t/a和2.5万t/a二套双酚A生产装置使用。

针对上述项目工艺和设备条件，得到如下基本安全分析：

（1）缩合反应系统主要危险因素是由于停电、断水、失风、材料磨损、焊接缺陷、超温、温差大的应力变化等因素造成反应器泄漏而引发的火灾和爆炸事故。

（2）加合物结晶系统主要危险因素是由于负压、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成结晶器、换热器、泵机、管道的泄漏，引起火灾、爆炸事故。

固液体分离系统主要危险因素是由于断电、失氮气保护、进料不均匀、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成离心机、斧体、罐体、管道的泄漏，会引起中毒，空气进入会引起火灾、爆炸等事故。

（3）脱酚产品包装系统主要危险因素是由于超温、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成塔体、罐体、结片机、泵机、管道的泄漏，会引起高温灼伤、中毒等事故。

（4）丙酮回收系统主要危险因素是由于超温、超压、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐、蚀等因素造成塔体、罐体、泵机、管道的泄漏，会引起中毒、火灾、爆炸事故。

（5）废水中苯酚的回收系统主要危险因素是由于超温、超压、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成塔体、罐体、泵机、管道的泄漏，会引起化学灼伤、火灾、爆炸事故。

（6）裂解重排反应系统主要危险因素是由于超温、超压、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成斧体、罐体、泵机、管道的泄漏，会引起化学灼伤、高温灼伤、中毒等事故。

（7）导热油系统主要危险因素是由于超温、超压、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成导热油炉体、罐体、泵机、管道的泄漏，会引起高温灼伤事故，甲烷的泄漏会引发火灾、爆炸事故。

（8）贮存系统（苯酚、丙酮罐区）主要危险因素是由于溢出、带水沸腾、钢材质量不合要求、焊接缺陷、腐蚀等因素造成罐体、泵机、管道的泄漏，会引起中毒、化学灼伤、火灾、爆炸等事故。

试回答下列问题：

（1）预先危险性分析主要能达到什么目的？

（10分）

（2）预先危险性分析包括哪些步骤，预先危险性如何划分危险性等级的？

（20分）

（3）采用预先危险性分析法对该项目中存在的火灾、爆炸这一潜在事故进行分析。

（15分）

答题要点

问题—解答：

预先危险性分析的目的

预先危险性分析（PHA）是一种用于安全预评价的方法，它能够对项目的设计进行有效的指导，是一种对事故进行超前预防的有效方法。

预先危险性分析的能达到的目的是：

（1）初步识别与系统有关的主要危险。

（2）鉴别产生危险的原因。

（3）估计事故出现对系统产生的影响。

（4）对识别出的危险因素进行分级，并采取消除或控制危险性的技术和管理措施

问题二解答：

预先危险性分析步骤

1．预先危险性分析步骤

（1）对系统的生产目的、工艺过程、介质的物理化学性质以及操作条件和周边环境进行充分的了解和调查。

（2）收集以往的经验积累和同类生产中发生的事故情况，判断所要分析的对象中是否也会出现类似情况，查找出能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性因素。

（3）根据经验积累用技术诊断等方法确定危险源。

（4）识别危险转化条件，研究危险因素转变成事故的触发条件。

（5）进行危险性分级、确定危险程度、找出应重点控制的危险源。

（6）制定安全技术防范措施。

2.预先危险性等级的划分方法

为了衡量危险性的大小及其对系统破坏性的影响程度，可将各类危险性划分为4个等级。

见表1：

表1危险性等级划分表

级别

危险程度

可能导致的后果

Ⅰ

安全的

不会造成人员伤亡及系统损坏

Ⅱ

临界的

处于事故的边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施

Ⅲ

危险的

会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范对策措施

Ⅳ

灾难性的

造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范

问题三解答：

预先危险性评价

按预先危险性分析评价步骤及要求，对该树脂厂1.6万t/a双酚A装置中涉及到的火灾、爆炸这一潜在事故进行系统的预先危险性分析，分析评价见双酚A生产装置预先危险性分析表（表2）。

表2双酚A生产装置预先危险性分析表

潜在事故

火灾、爆炸

危险因素

可燃爆物质（如苯酚、丙酮、甲烷气体等）泄露，压力容器爆炸

触发条件一

1.故障泄漏

（1）贮罐、槽、塔、器、管线阀门、法兰等破损、泄漏；

（2）罐、槽、塔、器、管、阀、表等连接处泄漏，泵破裂或转动设备密封处泄漏；（3）罐、槽、塔、管、阀等因加工、材质、焊接等质量不好或安装不当而泄漏；（4）罐、槽、塔、器、阀门、泵、管道、流量计、仪表连接处泄漏；（5）撞击或人为损坏造成容器、管道泄漏，以及贮罐、槽等超装溢出；（6）由自然灾害（如雷击、台风、地震）造成设备破裂泄漏

2.运行泄漏

（1）超温、超压造成破裂、泄漏；

（2）安全阀、隔爆膜等安全附件失灵、损坏或操作不当；（3）进出料配比、料量、速度不当造成反应失控，导致容器、管道等破裂、泄漏；（4）物料在容器、管道或其他贮存体中自聚、破裂、泄漏；（5）热交换不充分而造成能量过量积聚、导致罐、槽、塔、器等破裂、泄漏；（6）垫片撕裂造成泄漏，以及骤冷、急热造成罐、槽、塔、器等破裂、泄漏；（7）承压容器末按有关规定及操作规程操作；（8）转动部件不洁而摩擦产生高温及高温物件遇易燃物品

发生条件

（1）易燃易爆物蒸汽压达爆炸极限；

（2）易燃易爆物料泄漏；（3）易燃物质遇明火；（4）存在点火源、静电、高温物体等引发能量

触发条件二

1．明火

（1）火星飞溅；

（2）违章动火；（3）外来人员带入火种；（4）物质过热引发；（5）点火吸烟；（6）他处火灾蔓延；（7）其他火源

2.火花

（1）金属撞击（带钉皮鞋、工具碰撞等）；

（2）电气火花；（3）线路老化或受到损坏、引燃绝缘层；（4）短路电弧；（5）静电；（6）雷击；（7）进入车辆未带阻火器等（一般要禁止驶入）；（8）手机、BP机火花，焊、割、打磨产生火花等

事故后果

物料跑损、人员伤亡、停产、造成严重经济损失

危险等级

Ⅳ级

危险程度

破坏性的

防范措施

1.控制与消除火源

（1）严禁吸烟、火种和穿带钉皮鞋，严禁不带阻火器车辆进入易燃易爆区；

（2）严格执行动火证制度，并加强防范措施；（3）易燃易爆场所一律使用防爆性电气设备；（4）严禁钢性工具敲击、抛掷，不使用发火工具；（5）按标准装置避雷设施，并定期检查；（6）严格执行防静电措施；（7）加强门卫，严禁机动车辆进入火灾、爆炸危险区；（8）运送物料的机动车辆必须配带完好的阻火器，正确行驶，不能发生任何故障和车祸；（9）转动设备部位要保持清洁，防止因摩擦引起杂物等燃烧；（10）周围居民点在一定范围内不能燃放烟花爆竹

2.严格控制设备及其安装质量

（1）罐、槽、塔、器、泵、阀、压机、冷机、管线质量；

（2）压力容器、管道及其仪表要定期检验、检测、试压；（3）对设备、管线、泵、阀、报警器监测仪表定期检、保、修；（4）设备及电气按规范和标准安装，定期检修，保证完好状态；（5）易燃易爆物挥发、散落场所的高温部件须有隔热、密闭措施

3.加强管理、严格工艺、防止易燃、易爆物料的跑、冒、滴、漏

（1）区内根据“170号公约”和《危险化学品安全管理条例》张贴作业场所危险化学品安全标签；

（2）杜绝“三违”（违章作业、违章指挥、违反劳纪），严守工艺规定，防止工艺参数发生变化；（3）坚持巡回检查，发现问题及时处理，如液位报警器、呼吸阀、压力表、氮封、安全阀、防护墙、管线防冻、防腐、连锁仪表、消防及救护设施是否完好，液位报警器是否正常，罐、槽、塔、器、管、进出料阀（包括截止阀、自动调节阀）等有否泄漏，消防通道、地沟是否畅通；（4）检修时做好隔离、清空、通风，在监护下进行动火等作业；（5）加强培训、教育、考核工作，经常性检查有否违章、违纪现象；（6）防止易燃、易爆物料的炮、冒、滴、漏；（7）严防车辆撞坏管线、管架桥等设施

4.安全设施保持齐全、完好

（1）安全设施（包括消防设施、遥控装置等）保持齐全完好；

（2）贮罐安装高、低液位报警器，易燃易爆场所安装可燃气体监测报警装置