安全系统工程课件4(中国矿业大学北京)考研专用复习资料!!!PPT课件下载推荐.ppt

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类推原理；

惯性原理；

量变到质变原理等。

（）相关性原理相关性是指一个系统，其属性、特征与事故和职业危害存在着因果的相关性。

安全评价原理,（）类推原理类推（类比）原理是根据两个或两类对象之间存在着某些相同或相似的属性，从一个已知对象具有某个属性来推出另一个对象具有此种属性的一种推理过程。

用类推原理对系统进行评价的方法，即类推（类比）评价方法。

常用的类推方法有：

平衡推算法；

代替推算法；

因素推算法；

抽样推算法；

比例推算法；

概率推算法,第一节安全评价概述,安全评价原理,（）惯性原理任何事故在其发展过程中，从过去到现在以及延伸至将来，都具有一定的延续性，这种延续性称为惯性。

（）量变到质变原理任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质变的规律。

同样，在一个系统中，许多有关安全的因素也都一一存在着从量变到质变的过程。

在评价一个系统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。

第一节安全评价概述,安全评价原则,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。

在工作中应遵循以下原则：

科学性、公正性、合法性、针对性,第一节安全评价概述,安全评价限制因素,安全评价的结果与评价人员对被评价对象的了解程度、对可能导致事故的认识程度、采用的安全评价方法，以及评价人员的能力等方面有着密切的关系。

主要以下两个方面：

评价方法和评价人员的素质和经验。

安全评价基本过程,第一节安全评价概述,第二节概率评价法,概率评价概念,概率评价法是一种定量评价法。

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，以风险率大小确定系统的安全程度。

第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,构成设备或装置的元件，工作一定时间发生故障或失效。

所谓故障就是指元件、子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t1后出现故障，第二次工作时间t2后出现故障，第n次工作tn时间后出现故障，则平均故障间隔期为：

（t1+tn）/n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。

第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,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：

1/故障率是通过实验测定（或统计）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k）。

部分环境下严重系数k的取值。

第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,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R（t）表示。

R（t）=e-t则故障概率（或不可靠度）为P（t）=1-R（t）=1-e-t,第二节概率评价法,常见的机械故障率,第二节概率评价法,元件联接及系统故障率概率计算,串联设备可靠度：

等于各个元件可靠度概率的乘积（和事故树的最小割集和径集相类似）。

并联设备故障率：

等于各个元件故障概率的乘积（和事故树的最小割集和径集相类似）。

P（AUB）=P（A）+P（B）-P（A）P（B）,第三节火灾、爆炸指数法法,火灾、爆炸指数法概念,火灾、爆炸指数法是对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险进行按步推算的客观评价。

分析中定量的依据是以往的：

事故统计资料、物质的潜在能量现行安全措施的状况。

火灾、爆炸指数法评价目的,

（1）量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；

（2）确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；

（3）向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；

（4）使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。

第三节火灾、爆炸指数法,道化学评价法程序,第三节火灾、爆炸指数法,1.选择工艺单元,确定评价单元：

进行危险指数评价的第一步是确定评价单元，单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一定的距离，或用防火墙。

选择恰当工艺单元时，还应注意以下几个要点：

（1）由于火灾、爆炸危险指数体系是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为2270kg或2.27m3，因此，若单元内物料量较少，则评价结果就有可能被夸大。

一般，所处理的易燃、可燃或化学活性物质的量至少为454kg或0.454m3，评价结果才有意义。

（2）当设备串联布置且相互间未有效隔离，要仔细考虑如何划分单元。

（3）要仔细考虑操作状态（如开车、正常生产、停车、装料、卸料、填加触媒等）及操作时间，对F&

EI有影响的异常状况，判别选择一个操作阶段还是几个阶段来确定重大危险。

（4）在决定哪些设备具有最大潜在火灾、爆炸危险时，可以请教设备、工艺、安全等方面有经验的工程技术人员或专家。

第三节火灾、爆炸指数法,2.物质系数的确定（MF）,物质系数（MF）是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础的数值。

物质系数是由美国消防协会规定的NF、NR（分别代表物质的燃烧性和化学活性）决定的。

通常，NF和NR是针对正常温度环境而言的。

物质发生燃烧和反应的危险性随着温度的升高而急剧加大，如在闪点之上的可燃液体引起火灾的危险性就比正常环境温度下的易燃液体大得多，反应的速度也随着温度的升高而急剧加大，所以当温度超过60，物质系数要修正，其内容见物质系数修正表。

混合溶剂或含有反应性物质溶剂的物质系数，可通过反应性化学试验数据求得；

若无法取得时，则应取组分中最大的MF作为混合物MF的近似值（最大组分浓度5%）。

第三节火灾、爆炸指数法,3.工艺单元危险系数（F3）,工艺单元危险系数（F3）包括：

一般工艺危险系数（F1）、特殊工艺危险系数（F2）。

对每项系数都要恰当地进行评价。

计算工艺单元危险系数（F3）中各项系数时，应选择物质在工艺单元中所处的最危险的状态，可以考虑的操作状态有：

开车、连续操作和停车。

计算F&

EI时，一次只评价一种危险，如果MF是按照工艺单元中的易燃液体来确定的，就不要选择与可燃性粉尘有关的系数，即使粉尘可能存在于过程中的另一段时间内。

合理的计算方法为：

先用易燃液体的物质系数进行评价，然后再用可燃性粉尘的物质系数评价，只有导致最高的F&

EI和实际的可能的最大财产损失的计算结果才需要报告。

第三节火灾、爆炸指数法,火灾、爆炸危险指数被用来估计生产事故可能造成的破坏。

各种危险因素，如反应类型、操作温度、压力和可燃物的数量等，表征了事故发生概率、可燃物的潜能以及由工艺控制故障、设备故障、振动或应力疲劳等导致的潜能释放的大小。

根据直接原因，易燃物泄漏并点燃后引起的火灾或燃料混合物爆炸的破坏情况分为如下几类：

冲击波或燃爆；

初始泄漏引起的火灾暴露；

容器爆炸引起的对管道与设备的撞击；

引起二次事故其他可燃物的释放。

随着单元危险系数和物质系数的增大，二次事故变得愈加严重。

火灾、爆炸危险指数（F&

EI）是单元危险系数（F3）和物质系数（MF）的乘积。

4.火灾爆炸危险指数等级（F&

EI）,第三节火灾、爆炸指数法,表是F&

EI值与危险程度之间的关系，它使人们对火灾、爆炸的严重程度有一个相对的认识。

F&

EI被汇总记人火灾、爆炸指数计算表中。

建议保存有关F&

EI的计算和文件，以备日后检查和校对。

第三节火灾、爆炸指数法,4.火灾爆炸危险指数等级（F&

EI）,安全措施可以分为3类：

工艺控制（9）、物质隔离（4）、防火措施（9），其补偿系数分别为C1，C2，C3。

安全措施补偿系数按下列程序进行计算并汇总于安全措施补偿系数表中：

直接把合适的系数填人该安全措施的右边；

没有采取的安全措施，系数记为1；

每一类安全措施的补偿系数是该类别中所有选取系数的乘积；

C1C2C3计算便得到总补偿系数；

将补偿系数填入单元危险分析汇总表中的第7行,第三节火灾、爆炸指数法,5.安全措施补偿系数（C）,取计算所得的F&

EI值乘以084，即得到影响区域半径。

该值表示在评价的工艺单位内发生火灾和爆炸时可能影响的区域。

若以国际单位制计算，则有：

暴露半径（R=F&

EI）x0.84/3.241暴露区域面积R2该体积是一个围绕着工艺单元的圆柱体的体积，其面积是暴露区域，高度相当于暴露半径。

第三节火灾、爆炸指数法,6.确定影响区域,影响区域内财产价值可由区域内含有的财产（包括设备价值和在存的物料价值）求得：

更换价值原来成本082增长系数（3）式中的系数0.82是考虑到事故发生时有些成本不会遭受损失或无需更改，如场地平整、道路、地下管线和地基、工程费等。

增长系数是指物价上涨的系数，由工程预算专家确定。

第三节火灾、爆炸指数法,7.影响区域内财产价值,危害系数由工艺单元危险系数（F3）和物质系数（MF）按图9来确定，它代表了单元中物料泄漏或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故的综合效应。

8.确定危害系数,基本最大可能财产损失是由工艺单元影响区域内财产价值与危害系数相乘得到的，它以假定没有任何一种安全措施来降低损失为前提。

9.基本最大可能财产损失（基本MPPD）,基本最大可能的财产损失值（基本MPPD）乘以安全措施的修正系数，就可得出实际的最大可能的财产损失值。

这个乘积表示在采取适当的防护措施后，某个事故遭受的财产损失值。

如果某些预防系统出了故障，损失可能接近基本的最大可能财产损失值。

10.实际最大可能的财产损失值（实际MPPD）,停产损失有时等于或超过财产损失，这取决于在存物的量、产品的需求和在联合作业中的地位。

11.确定最大可能损失天数（MPDO）,第三节火灾、爆炸指数法,按美元计算，停产损失可由下式得到：

式中，VPM每月产值;

07代表固定成本和利润。

12停产损失（BI）,13单元危险分析汇总,第三节火灾、爆炸指数法,根据上述介绍，很容易会产生这样一个问题：

“可以接受的最大可能财产损失和停产损失的风险值为多少?

”这是一个很难回答的问题，不同的工厂类型有不同的风险值。

要确定这个界限值一种方法是与技术领域类似的工厂进行比较，一个新装置的损失风险预测值不应超过具有同样技术的类似的工厂。

另一种方法是采用生产单元（工厂）更换价值的10来确定其最大可能财产损失。

如果最大可能损失是不可接受的，那么关键要研究应该或可能采取哪些措施来降低它。

14.关于最大可能财产损失、停产损失和工厂平面布置的讨论,第三节火灾、爆炸指数法,火灾、爆炸指数评价方法（以下简称F&

EI系统）能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装置；

并向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性，使有关人员了解各工艺部分可能造成的损失，并帮助其确定减轻潜在的严重性和总损失的有效措施。

优缺点及适用范围,第三节火灾、爆炸指数法,简述道化学的分析步骤及优缺点,以某加油加气储罐区为例，应用道化学爆炸指数法评价其火灾爆炸危险性。

该企业石油储罐区位于该企业东南角，为半地下建筑形式，占地面积400m3，周围700m2内无居民区住。

储罐区内有储油罐12个，其中罐装原油30吨的4个，装有汽油20吨的4个，装柴油10吨2个，装煤油10吨的2个。

（经查表：

F1=2.70；

F2=2.45；

汽油MF=16，原油MF=16，柴油MF=10；

安全措施补偿系数为0.45；

危害系数：

0.65，经财务核算和估算，影响区域内设备财产价值约为350万元，增长系数为1）。

道化学评价方法的评价程序和应用范围，优缺点。

火灾、爆炸危险指数方法中，物质系数哪两个因素决定？

石油气天然气是混合物，它的主要成分为丙烷、丙烯、乙烷等，试求它的物质系数。

1974年英国帝国化学公司（ICI）蒙德（MOND）部在现有装置及计划建设装置的危险性研究中，作为总体研究的一部分，认为道化学公司方法在工程设计的初步阶段，对装置潜在的危险性评价是相当有意义的。

在经过几次试验后，验证了用该方法评价新设计项目的潜在危险性时，有必要在几方面作重要的改进和补充，,蒙德（Mond）评价法,第四节蒙德（Mond）评价法,

（1）可对较广范围的工程及设备进行研究；

（2）包括了具有爆炸性的化学物质的使用管理；

（3）根据对事故案例的研究，考虑了对危险度有相当影响的几种特殊工艺类型的危险性；

（4）采用了毒性的观点；

新增点（比道化学）,第四节蒙德（Mond）评价评价法,（5）为装置的良好设计管理、安全仪表控制系统发展了某些补偿系数，对处于各种安全项目水平之下的装置，可进行单元设备现实的危险度评价。

其中最重要的有两个方面：

引进了毒性的概念，将道化学公司的“火灾爆炸指数”扩展到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初期评价，是表示装置潜在危险性的初期评价更加切合实际；

发展了某些补偿系数（补偿系数小于1），进行装置现实危险性水平再评价，即进行采取安全对策措施加以补偿后的最终评价，从而使评价较为恰当，也使预测定量化更具有实用意义。

新增点（比道化学）,第四节蒙德（Mond）评价评价法,英国帝国化学公司（ICI）蒙德（Mond）评价法基本程序,第四节蒙德（Mond）评价评价法,ICI蒙德法突出了毒性对评价单元的影响，在考虑火灾、爆炸、毒性危险方面的影响范围及安全补偿措施方面都较道化学（七版）法更为全面，在安全措施补偿方面强调了工程管理和安全态度，突出了企业管理的重要性。

因而可对较广的范围进行全面、有效、更接近实际的评价。

优缺点及适用范围,第四节蒙德（Mond）评价评价法,第五节作业条件危险性评价法LEC,作业条件危险性评价法,评价人们在具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法。

对于一个具有潜在危险性的作业条件，K.J.格雷厄姆和GF-金尼认为，影响危险性的主要因素有3个：

发生事故或危险事件的可能性；

暴露于这种危险环境的情况；

事故一旦发生可能产生的后果。

用公式表示，则为：

发生事故的可能性大小人体暴露在这种危险环境中的频繁程度一旦发生事故会造成的损失后果危险性分值,第五节作业条件危险性评价法LEC,作业条件危险性评价法-发生事故的可能性大小,第五节作业条件危险性评价法LEC,作业条件危险性评价法-E人体暴露在这种危险环境中的频繁程度,第五节作业条件危险性评价法LEC,作业条件危险性评价法-C发生事故产生的后果,第五节作业条件危险性评价法LEC,作业条件危险性评价法-D危险性分值,例如，某涤纶化纤厂在生产短丝过程中有一道组件清洗工序，为了评价这一操作条件的危险度，确定每种因素的分数值为：

事故发生的可能性（）：

组件清洗所使用的三甘醇，属四级可燃液体，如加热至沸点时，其蒸汽爆炸极限范围为0.99.2，属一级可燃蒸汽。

而组件清洗时，需将三甘醇加热后使用，致使三甘醇蒸汽容易扩散的空间，如室内通风设备不良，具有一定的潜在危险，属“可能，但不经常”，其分数值3。

暴露于危险环境的频繁程度（）：

清洗人员每天在此环境中工作，取E6。

发生事故产生的后果（）：

如果发生燃烧爆炸事故，后果将是非常严重的，可能造成人员的伤亡，取15。

3615270270处于160320之间，危险等级属“高度危险、需立即整改的范畴。

第五节作业条件危险性评价法LEC,实例,作业条件危险性评价法评价人们在某种具有潜在危险的作业环境中进行作业的危险程度，该法简单易行，危险程度的级别划分比较清楚、醒目。

但是，由于它主要是根据经验来确定3个因素的分数值及划定危险程度等级，因此具有一定的局限性。

而且它是一种作业的局部评价，故不能普遍适用。

此外，在具体应用时，还可根据自己的经验、具体情况对该评价方法作适当修正。

第五节作业条件危险性评价法LEC,优缺点及适用范围,1976年，日本劳动省颁布了化工厂安全评价六阶段法，已在各化工厂中实行，后来扩大到其它行业。

这种方法以道化学公司方法为基础，但对物质系数和修正系数的计算以及分级做了较大的简化和改动，是一个简单易行的方法。

该方法适用于新建、扩建、改建的化工厂中各种容器、塔、槽、化学品的制造和贮存设施的安全评价。

第一阶段资料准备第二阶段定性评价（安全检查表检查）第三阶段定量评价第四阶段安全措施第五阶段根据过去的事故情况进行再评价第六阶段用故障树、事件树进行再评价,第六节日本劳动省化工厂六阶段评价法,六阶段评价法,危险度评价法是借鉴日本劳动省“六阶段”的定量评价表，结合我国国家标准GB50160-1992石油化工防火设计规范（1999修订版）、压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险度评价分类（HG20660-1991）等技术规范标准，编制了“危险度评价取值表”（表12-1），规定了危险度由物质、容量、温度、压力和操作等5个项目共同确定，其危险度分别按A10分，B5分，C=2分，D=0分赋值计分，由累计分值确定单元危险度。

危险度分级图所示，分级表。

第七节危险程度分级方法,危险程度分级方法,第七节危险程度分级方法,危险程度分级方法,第七节危险程度分级方法,危险程度分级方法,第七节危险程度分级方法,危险程度分级方法,根据计算结果，得出危险性等级：

16点以上为1级，属高度危险；

1115点为2级，需同周围情况用其他设备联系起来进行评价；

110点为3级，属低危险度。

说明：

物质：

物质本身固有的点火性、可燃性和爆炸性的程度；

容量：

单元中处理的物料量；

温度：

运行温度和点火温度的关系。

压力：

运行压力（超高压、高压、中压、低压）；

操作：

运行条件引起爆炸或异常反应的可能性。

第七节危险程度分级方法,危险程度分级方法,原理：

由原因和结果两部分组成,一般情况下,可以从人的不安全行为（安全管理设计者操作者）和由物质条件构成的物的不安全状态（设计缺陷环境不良）两种情况由大到小,由里及外,从粗到细,深入分析得出因果鱼刺图.方法的特点及使用范围：

这一方法原来主要用于全面质量管理方面。

近几九年来，已被广泛地使用于安全工程领域的分析中，成为了一种重要的事故分析方法。

第八节因果分析法（鱼刺图法）,因果分析法,1、确定要分析的特定问题和事故,写在图右端,画主干,箭头指向右边;

2、确定导致事故的因素分类如:

安全管理,操作者,工艺,材料,环境等,画大枝；

3、将上述项目深入分析,中枝表示对应项目造成事故的原因,一个原因画一个中枝,文字写在中枝线上下；

4、将上述原因层层分析,一直到不能分为止；

5、找出最主要的原因,作为重点控制对象；

6、注明鱼刺图的名称。

归纳为：

针对结果、分析原因、先主后次，层层深入。

第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,某矿某队在巷道掘进中，用装岩机装岩。

放炮后，当班司机无事先检查设备就开机装岩，运行一段时间之后，牵引钢丝绳突然断裂，且装岩机没安装护身保险杠，以致司机被断裂后弹回来的钢丝绳打中头部而身亡。

对此事故用因果分析法分析如下：

（1）发生这起死亡事故的主要原因可以从该矿的安全管理、操作者、设备管理三大因素着手分析：

装岩机缺乏安全管理操作者（司机）装岩机存在严重缺陷,第八节因果分析法（鱼刺图法）,实例,

（2）对大枝的原因进一步分析，找出其进一步导致事故发生的因素：

缺乏安全管理：

无健全操作制度、设备带病作业操作者方面：

司机缺乏安全知识、违章作业无培训就开机、思想麻痹装岩机存在严重缺陷：

钢丝绳损伤、机身无安装保险杠,第八节因果分析法（鱼刺图法）,实例,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,（3）对中枝的原因再进一步分析，找出更小的因素（小枝）：

无健全操作制度：

没制定；

操作制度错误（技术员失职）；

违章作业：

没检查；

没及时维修；

没培训就开机：

领导失职；

缺乏安全知识：

没安全教育、安全教育走过场、没参加安全教育；

思想麻痹：

操作者自身失职钢丝绳损伤：

没按时检查、没及时更换；

（4）对小枝中的各因素再进一步分析，直至不易再分析为止。

第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,安全评价方法的选择,第九节评价方法选择,首先可进行初步的、定性的综合分析：

PHA、安全检查表等，得出定性的概念，然后根据危险性大小，再进行详细的分析；

根据分析对象和要求的不同，选用相应的分析方法。

如分析对象是硬件（如设备等），可选用FMEA、FTA等，如是工艺流程中的工艺状态参数变化，则选用HAZOP；

如果对系统需要精确评价，则可选用定量分析方法，如FTA、ETA等方法；

应该注意，在做安全评价时，使用单一方法往往不能得到满意的结果，需要用其他方法弥补其不足。

第九节评价方法选择,步骤,选择安全评价方法应注意的问题,充分考虑被评价系统的特点；

评价的具体目标要求的最终结果；

评价资料的占有情况；

安全评价人员。

第九节评价方法选择,评价实例某化肥厂要新建一套30万吨/年化肥装置，按国家规定应做安全预评价，你在安全预评价时选用哪些方法，说明理由。

安全评价方法,预先危险分析（PHA）危险指数法事故树分析（FTA）,所处阶段,设计阶段,评价目的,从设计上实现建设项目的“本质安全化”,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例该化肥厂的30万吨/年化肥装置的详细设计已经完成，若想了解该设计在技术和设计上存在什么风险，请问你选用什么方法，说明理由。

安全评价方法,安全检查表法危险与可操作性研究（HAZOP）预先危险分析（PHA）,所处阶段,详细设计阶段,评价目的,了解设计在技术和设计上存在的风险，目的是修改设计，增加安全性。

第九节评价方法选择,安全