特种设备重大危险源辨识编制说明.doc
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DB×××－2008
《特种设备重大危险源辨识》
Identificationofmajorhazardspecialequipments
编写说明
标准编写组
2008年3月
天津市地方标准《特种设备重大危险源辨识》
编写说明
一.任务来源及指导思想
本标准根据天津市质量技术监督局2007年度地方标准制订计划（津质技监局标[2007]287号“关于下达天津市2007年度第一批地方标准制修订计划项目的通知”文件）制订。
本标准吸收了国内外重大危险源的研究成果，充分考虑了特种设备的特殊性质和天津市特种设备管理现状，综合了特种设备的潜在危险性、事故产生的可能性以及发生事故后可能造成的人员伤亡、财产损失等因素，按照易于实施的半定量辨识原则制订。
二.目的意义
特种设备是指涉及生命安全、具有较大危险性的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、大型游乐设施、厂（场）内机动车辆和客运索道。
特种设备涉及到石化、石油、冶金、化工、市政等几乎所有的工业生产过程以及办公场所、公共场所和居住区等众多场所，涉及高空、地下、水上和建筑物内部等错综复杂的工作条件，一旦失效可能会造成严重的爆炸、火灾、环境污染、人员伤亡和财产损失，甚至导致社会恐慌。
由于特种设备与工业生产、居民生活息息相关，是影响经济发展和社会稳定的重要因素，且具有上述潜在的重大危险特征，因此世界各国政府均对之实行专门的强制管理。
近几十年来，随着现代工业的发展和居民需求的提高，特种设备数量上呈现急剧增长趋势，而且向着大容量、高参数、集群使用等方向发展，对政府和用户的安全管理工作提出了新的挑战。
在此环境下，尽管政府职能部门不断加强安全监察工作，但特种设备恶性事故仍时有发生。
如1997年北京东方化工厂爆炸事故造成9人死亡，伤39人，直接经济损失1.17亿元；1998年西安市煤气公司球罐爆炸事故造成12人死亡、30人受伤，直接经济损失477万元。
2006年我市津南区沅亨工业气体有限公司气瓶充装过程中的爆炸事故造成2人死亡。
2006年我市津南区联瑞精细化工有限公司反应釜爆炸重大事故造成9人死亡并摧毁了该企业的主要生产装置，造成了严重的财产损失，社会影响极为严重。
因此，加强对特种设备中具有重大危险特性的设备的管理已迫在眉睫。
显然，受人员数量的限制，特种设备监管部门对本市百万余台（只，含气瓶）特种设备实施高强度安全管理是不现实的，因此如何有效利用特种设备监管部门有限的人力物力资源、如何调动广泛的特种设备用户资源，有针对性地提高特种设备安全管理水平，避免恶性事故发生，是目前亟待解决的问题。
从政府管理角度，有效的策略是根据特种设备的参数、工作条件、工作状态和用户的管理水平，对其潜在的或可预见的危险性进行评价，确定其危险级别，实行分级管理，对具有重大危险性的特种设备实施特别的安全管理措施。
这是制定天津市地方标准《特种设备重大危险源辨识》的基本出发点。
我国2000年颁布的国家标准《重大危险源辨识》主要根据可导致火灾、爆炸或中毒的危险物品的储存（或生产使用）量以及这些物品的物理化学性质来辨识重大危险源，这些要求同样也适用于部分承压类特种设备的安全管理，但由于没有考虑到特种设备所特有的危险特征，如失效机制、运行工况、安全状况、使用环境、管理或操作失误等，因此是不全面、不充分的。
而在考虑这些危险特征基础上制定的《特种设备重大危险源辨识》更具有针对性，可以使特种设备用户、检验机构和政府安全管理部门对具有重大危险性的特种设备实行特别管理，通过提高管理水平，有效降低重大事故产生的可能性，以有限资源投入，获得最优的管理效益，进而促进管理技术的进步。
三.主要工作过程
本标准由天津市特种设备监督检验技术研究院和天津市质量技术监督局提出。
在得到立项支持后，标准起草组随即展开工作。
2007年5月28日召开了标准工作组首次研讨会，在标准编写的必要性、基本指导思想、具体做法等方面达成共识；研讨会分析了我市特种设备应用和管理现状，对标准起草工作进程进行了部署。
2007年7月2日召开了标准工作组第二次全体会议，提出了锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、大型游乐设施、厂（场）内机动车辆和客运索道等八类特种设备的各种危险因素，并进行分类。
初步提出了特种设备重大危险源辨识的数学模型。
2007年9月10日召开了标准工作组第三次全体会议，重新讨论了辨识单元的划分问题，提出了辨识的改进数学模型以及以此为基础的阈值概念，布置了各专业测试试算工作。
2007年11月27日召开了标准工作组第四次会议，研究了测试试算和标准起草工作中遇到的问题，提出了解决方案。
2007年12月29日，完成了标准的征求意见稿，并向天津市的特种设备安全监察机构、研究机构、检验机构和用户征求意见。
2008年2月29日，根据业内专家反馈的意见对标准征求意见稿完成改进，形成了标准送审稿。
四.条文说明
1范围
本章规定了标准的适用范围，即适用于《特种设备安全监察条例》规定范围内的在用特种设备。
本标准所指重大危险源应是符合相关法规、标准和技术规范要求，且在正常使用的特种设备，a）、b）、c）三款中所列的设备由于不符合《特种设备安全监察条例》、相关标准或技术规范的要求，属应依据相关规定进行整改或停止运行的设备，因此不适用于本标准；对于b）款所述监督检验是指特种设备制造、安装、修理和改造过程的监督检验，在国家强制推行监督检验之前已经投用的特种设备，是合法的，应当纳入本标准的范畴。
d）款所列的设备因安全状况还未最终确定，因此不适用本标准。
e）款所列设备虽然可以再次投入使用，但因某种原因没有使用，因此不适用于本标准；若设备再次投用，则应当进行辨识。
f）款所列单个使用的气瓶（包括溶解乙炔气瓶和氧气瓶形成的瓶组），由于其使用环境多变，形成事实上的无法辨识，因此标准中无法纳入。
气瓶安全管理重点转移到气瓶充装单位。
与气瓶相关的瓶组，包括公共汽车使用的燃料瓶排和为小区供气的集束气瓶装置也纳入本标准的范畴。
2规范性引用文件
本标准涉及众多的专业领域，涉及的标准法规很多，标准中仅给出了正文直接引用的文件，而执行本标准所需要的其它标准和安全技术规范则在附录A中列出，以便于标准使用。
3术语和定义
本章给出了标准中适用的一些术语的解释，包括辨识单元、特种设备重大危险源、辨识指数、集群辨识、特种设备集群、直接作业人员、周边区域和周边人员八个术语。
对承压类特种设备而言，发生事故时可能导致人员死亡的区域即周边区域的准确计算非常复杂，受到众多因素的影响，如事故类型、事故程度、介质特性、介质的量、操作压力、操作温度、周围建筑物的状况和天气条件等等，因此标准中仅给出了推荐的确定方法，即“对锅炉、压力容器一般取为以被辨识设备为中心半径为250m的圆形区域；对压力管道一般取为管道两侧各50m的区域”，这些半径是偏大的数值，对可能评价为重大危险源的特种设备辨识单元来说，是比较合适的数值。
若能够根据实际辨识单元的具体情况计算出周边区域的大小和形状时，也可以采用实际计算得到的数据来估算周边人员的死亡数量。
另外，特种设备集群限定为同一生产装置或同一存储区的压力容器和压力管道，这样考虑的初衷是它们具有一定程度的事故关联性，即一台设备发生事故可能引起其它设备发生事故，造成事故扩大。
对安装在同一建筑物内的多台锅炉、电梯、起重机等，事故关联几率比较低，因此不考虑集群辨识。
4辨识单元的确定
本章给出了辨识单元的确定方法。
辨识单元分为三类：
单台特种设备、特种设备集群和气瓶充装单位。
集束气瓶装置包括公共汽车使用的燃料瓶排和向住宅楼供气的橇装瓶组，是近几年来刚开发应用的特种设备。
目前这类设备操作介质大多是易燃易爆压缩天然气，压力可达20MPa以上；所用气瓶采用含碳量较高的材料制作，耐硫化氢应力腐蚀能力很弱，一旦操作介质中出现湿硫化氢环境，气瓶将很快开裂；而且集束气瓶装置一般用于人员密集区域，具有较大的危险性，因此专门将此类设备进行考虑。
5辨识方法
标准中采用辨识指数的方法来确定辨识单元是否为重大危险源。
（1）辨识指数的计算方法
辨识指数的计算中考虑了辨识单元的潜在危险性、事故产生的可能性以及发生事故后可能造成的人员伤亡、财产损失等因素。
辨识指数H的计算公式为：
式中：
S称为辨识基数，代表了辨识单元的潜在危险性或固有危险性，是评价设备危险性的基本因素，其取值大小由设备的种类和基本参数决定，取值越大，代表固有危险性越大。
辨识基数由基本值和附加值相加得到，其中基本值代表辨识单元的一些通用属性，附加值则是在基本值的基础上针对一些需要强调的危险因素的特别加分条件。
对于特定的辨识单元，若满足多项加分条件时，意味着危险性的叠加，因此标准中规定将附加分进行累加计入辨识基数。
标准中列出了各种辨识单元的取值表。
K1称为“设备发生事故后直接作业人员致亡因子”，其取值大小取决于设备发生事故后直接作业人员死亡的数量。
K2称为“设备发生事故后周边人员致亡因子”。
周边人员不是设备的直接操作人员，在事故发生后致亡较直接操作人员显得更无辜，因此其取值比K1高。
K3称为“设备发生事故后直接经济损失和环境破坏因子”。
选取K3时，需要将环境破坏折算为经济损失并与直接经济损失相加。
与K1和K2的取值相比，K3取值比较低，这体现了“以人为本”的理念。
K4称为“设备失效率因子”。
取值采用了常用的“浴盆曲线”。
由于所有的特种设备均必须进行定期检验，因此K4的取值较低。
K5称为“设备安全管理水平因子”。
通过安全检查评分得出，标准中给出了各类辨识单元的安全检查表。
安全检查表法是安全系统工程中基本的和常用的方法。
各检查表中，可评分分数最多为80分，K5=20+实际评价总分/4，这样K5的最高分为40分。
K5计算公式中的“20”为管理基础分，设立管理基础分的原因主要是由于管理不可能做到完美且事故的发生经常具有偶然性。
标准中安全检查表涉及的检查项目因设备种类而异，但大致包括安全管理、注册登记、设备档案、法定检验、设备自检、维修管理、作业人员、安全附件和保护装置、运行记录等内容，涉及到了设备安全管理的方方面面，能够反映用户特种设备安全管理的水平。
在安全检查表的使用过程中，一些检查评价项目可能会存在位于“符合要求”和“不符合要求”的“中间状态”，例如安全装置存在老化、磨损等现象，这时可以根据实际情况酌情加分，但如果能够遇见到造成“不符合要求”时，应当取全分。
上述算法中，将导致危险性的各种因素分为三类。
第一类为辨识基数S，代表辨识单元的固有危险性。
在其它参数不存在时，辨识基数等于辨识指数。
第二类为K1~K3，考虑了发生事故后造成的损失大小，包括人员死亡和财产损失，其取值取决于辨识人员对具体辨识单元发生事故后危害性的预测。
第三类用K4~K5表达，代表了事故发生的可能性。
K1~K5所表达的危险性需要进行叠加。
叠加方法有两种：
加法和乘法。
乘法运算适用于各因子之间存在强关联情况下，缺点是会造成各因子估算误差的过分放大；而加法运算则适用于各因子相互独立或关联性较弱的情形，有利于控制误差。
显然，标准中的K1~K5之间不存在强关联性，因此标准中采用加法运算来考虑危险性的叠加。
将K1~K5取平均值是为了防止辨识指数过于分散，便于获取辨识指数的阈值。
对特定的辨识单元，在设备使用过程中，上述各因子会发生变化，如通过整改，安全管理水平得以提高，会降低K5的值；随着设备使用年限的增加，K4取值会发生变化。
因此，辨识指数是一个变化的量。
标准中K1～K5的最大取值分别为12、16、8、6、40。
之所以K5的取值最高，源于过去的一些事故统计。
据2005年全国统计，特种设备严重以上事故原因按照比例为：
因设备本身质量问题引发的事故占19.9%
因违章作业或作业不当引发的事故占44.0%
因未进行定期检验导致的事故占15.8%
因安全附件失效引发的事故占10.0%
因气瓶混装或充装环节失控引发的事故占5.8%
因管理不到位引发的意外伤亡事故占2.1%
根据上述统计，本标准中“安全检查表”中所涉及项目最高比例占44%+15.8%+10%+5.8%+2.1%＝77.7%，即3/4。
考虑事故统计的局限性，标准中将K5所占权重最低极限为32％（表1取值1），最高极限为98％（表1取值2）；对具有最高危险性但管理几乎完美的辨识单元为32％左右（表1取值1），对具有最高危险性但管理很差的评价单元为49％左右（表1取值3）；通常情况下的测算结果在69％左右（表1取值4）。
表1各因子权重测算表
因子
取值1
权重1
（%）
取值2
权重2
（%）
取值3
权重3
（%）
取值4
权重4
（%）
K1
12
19
0
0
12
15
3
8
K2
16
26
0
0
16
20
4
11
K3
8
13
0
0
8
10
2
6
K4
6
10
1
2
6
7
2
6
K5
20
32
40
98
40
49
25
69
（2）辨识指数的阈值
阈值的确定是本标准的核心问题。
除了单独使用的气瓶外，我市需要进行辨识的单元约10万个。
它们之所以称为特种设备（或特种设备集群），原因在于它们均具有较大危险性，但显而易见，将它们均作为“重大危险源”进行管理是不现实的。
有效的方式是将危险性最大的识别出来，进行特别管理。
因此，阈值的确定取决于安全管理的需求、安全管理的人力物力投入以及所产生的安全管理效益，也就是说，特种设备重大危险源是一个与安全需求、投入和效果相关的相对概念。
将辨识指数的阈值确定为“350”是综合了以上思想并根据测算结果提出的。
从总体情况来看，这个指标可以将不超过5％的特种设备纳入到重大危险源范畴。
由于各类设备的危险性差异较大，因此纳入重大危险源管理的比例也不相同。
下面给出基于阈值350的各类特种设备测算结果，来观察阈值是否能够达到管理期望值。
由于K5所占权重较大，测算过程中将主要调整K5的取值，只有辨识指数接近临界值时才调成其它因子的取值。
（a）锅炉见表2～表5。
可见，电站锅炉大多数会纳入重大危险源范畴；较大的或压力较高的工业蒸汽锅炉在管理较差、可能致亡人数较多且设备使用时间较长的条件下，会成为重大危险源；同样，对吨位较大的有机热载体炉，若位于人员密集区域，会有较大机会成为重大危险源。
据我们掌握的数据，截止到2007年底我市有锅炉11000余台，其中包括60台电站锅炉，工业锅炉中额定蒸发量超过20t/h、额定压力在0.8～2.5MPa之间的有180台，其它蒸汽锅炉6800余台，热水锅炉3490台，有机热载体炉的500余台，估计有250～300台锅炉会评定为重大危险源，重大危险源的比例为2.5%~3%。
（b）压力容器测算结果见表6，可见：
普通的压力容器（如10m3压缩空气罐）不能成为重大危险源；
规格较低的第三类容器，如100m3LPG卧罐、200m3氧气罐，当管理较差时，可成为重大危险源；
1000m3及以上的球罐大多能够成为重大危险源；5000m3CNG球罐、6250m3VCM球罐等潜在危险性很大的大型压力容器，管理很好时仍然为重大危险源；
运行良好（包括设备本身和行走环境）的汽车罐车，一般不会成为重大危险源，反之，对使用时间较长和经常在人员密集环境中行走的罐车，容易成为重大危险源；
对盛装极度危害介质的中小型压力容器，较低的管理水平会使设备成为重大危险源，但大型设备，无论管理如何，均为重大危险源；
充装惰性气体的气瓶充装站，只有管理很差时为重大危险源；但充装易燃、助燃或毒性程度为中等危害及以上介质的，则有很大的可能性成为重大危险源；
氧气加压医用氧舱和大型空气加压医用氧舱，很可能成为重大危险源；其它氧舱只有存在较大管理缺陷时才能成为重大危险源；
集束气瓶装置是一类危险性较大的设备，容易成为重大危险源。
天津市共有在用压力容器3万余台，其中1000m3（含1000m3）以上球罐107台（包括5000m3球罐13台、6250m3球罐4台）；氧气加压医用氧舱1台、大型空气加压医用氧舱22台；汽车槽车170台，大型集束气瓶装置49台，公交车燃气瓶排约1000辆，三类固定式压力容器2700余台，气瓶充装单位60家。
按照上述测算结果和我市压力容器使用状况，估计有1000～1300个重大危险源，占压力容器总数的3%~4%。
（c）压力管道测算结果见表7，可见：
大多数长输管道会成为重大危险源；
对直径大于等于200mm的公用燃气管道（GB1），当安全检查表评分为15/80时就会成为重大危险源，这些管道往往是城市燃气的高压干管；基于目前压力管道的总体安全管理状况，其它的公用燃气管道也有较大机会成为重大危险源；
公用热力管道不会成为重大危险源；
工业管道（GC）由于应用广泛，操作条件复杂，也是管理最不规范的管道类别，标准中辨识基数共给出了5个附加分条件，即易燃、有毒、直径≥100mm、安全状况3级和监督使用，其中安全状况3级和监督使用由于检验采用的体系不同，因此不会同时出现，使实际产生的加分条件最多有4个。
测算表明，对GC1级工业管道，只要满足两项加分条件，就会成为重大危险源，一项加分或无加分时，也有很大机会成为重大危险源；对GC2工业管道，满足4项加分条件的，会成为重大危险源，满足三项的有很大机会，满足两项的有一定机会，其余则只有在管理极差且人员致死数量较大时才可能成为重大危险源；GC3级工业管道，当满足所有加分条件且管理不够完善时才会成为重大危险源。
按照特种设备安全监察网提供的数据，我市压力管道登记单元为4643个，显然并不能代表目前我市压力管道的底数。
但根据上述测算结果，粗略估计我市具有重大危险性的压力管道单元为1000个左右。
（d）电梯测算结果见表8。
测算表明只有高速的和防爆的乘客电梯才可能成为重大危险源。
在目前我市2万台电梯中，满足这些条件的电梯共有59台，估计有20台左右会成为重大危险源。
（e）起重机械测算结果见表9。
测算表明，A级起重机械中危险性较大的防爆起重机、冶金起重机和超大规格起重机械可能成为重大危险源，而其它起重机械不会成为重大危险源。
在目前我市2.7万台起重机械中可能成为重大危险源的起重机400台左右，预计有200台将成为重大危险源。
（f）大型游乐设施测算结果见表10。
测算表明：
只有A级的游乐设施才能够成为重大危险源。
根据特种设备安全监察网提供的数据，我市游乐设施共550台套，其中A级10余台套，估计有5台套会成为重大危险源。
（g）客运索道测算结果见表11。
测算表明，我市4条客运索道全部为重大危险源。
（h）厂（场）内机动车辆测算结果见表12。
测算表明，厂（场）内机动车辆不会成为重大危险源。
五.参考文献
1.蒋军成，郭振龙主编，安全系统工程，化学工业出版社，2004年4月第一版
2.刘诗飞，詹予忠主编，重大危险源辨识及危害后果分析，化学工业出版社，2004年5月第一版
3.孙华山编著，安全生产风险管理，化学工业出版社，2006年5月第一版
4.李在卿主编，OHSAS18001十大行业危险源的辨识与风险评价，中国标准出版社，化学工业出版社，2006年3月第一版
5.GB18218-2000重大危险源辨识，国家质量技术监督局2000年9月17日发布
6.高进东，吴宗之等，论我国重大危险源辨识标准，中国安全科学学报，1999年第6期
7.国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局，2005年特种设备严重以上事故及其分析，
8.天津市特种设备安全监察系统，http:
//61.136.25.149
17
表2电站锅炉测算表
额定蒸发量220T/h锅炉试算，额定压力9.8MPa
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
5
10
20
30
40
50
40
6
8
2
2
辨识指数
344
354
364
384
404
424
444
超临界锅炉
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
5
10
20
30
40
50
50
6
8
4
2
辨识指数
450
462.5
475
500
525
550
575
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
5
10
20
30
40
50
50
3
4
4
2
辨识指数
380
392.5
405
430
455
480
505
表3较大工业蒸汽锅炉测算表
额定蒸发量大于20T/h，压力超过0.8MPa小于2.5MPa蒸汽锅炉
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
31
40
50
80
40
3
4
2
2
辨识指数
288
308
328
348
350
368
408
448
额定蒸发量大于20T/h，压力超过0.1MPa小于0.8MPa蒸汽锅炉
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
40
50
60
70
80
30
3
4
2
2
辨识指数
216
231
246
261
276
291
306
321
336
额定蒸发量大于20T/h，压力超过0.1MPa小于0.8MPa蒸汽锅炉（人员伤亡较多，设备使用年数较长）
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
40
50
53
70
80
30
6
8
2
4
辨识指数
270
285
300
315
330
345
350
375
390
表4中小型工业蒸汽锅炉测算表
额定蒸发量小于20T/h，压力超过0.8MPa小于2.5MPa蒸汽锅炉
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
20
40
50
56
70
80
35
3
4
2
2
辨识指数
252
287
322
339.5
350
374.5
392
额定蒸发量小于20T/h，压力超过0.1MPa小于0.8MPa蒸汽锅炉
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
40
50
60
70
80
25
3
4
2
2
辨识指数
180
192.5
205
217.5
230
242.5
255
267.5
280
额定蒸发量小于20T/h，压力超过0.1MPa小于0.8MPa蒸汽锅炉（人员伤亡很多，设备很老）
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
40
50
60
76
80
25
6
12
2
6
辨识指数
255
267.5
280
292.5
305
317.5
330
350
355
表5有机热载体炉测算表
气相、压力超过0.8MPa、额定蒸发量超过4T/h
S
K1
K2
K3
K4
安全检查得分
0
10
20
30
40
50
56
70
80
35
3
4
2
2
辨识指数
252
269.5
287
304.5
322
339.5
350
374.5
392
气相、压力超过0.8MPa、额定蒸发量超过4T/h（人员伤亡很多，设备很老）
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