重大危险源评价方法与控制措施
重大危险源评价方法与控制措施(一）
1 引 言
重大危险词侵腹ひ祷疃凸鄞嬖诘奈Ｏ瘴镏驶蚰芰砍俳缰档纳璞浮⑸枋┗虺∷９ひ瞪兄卮蠡鹪帧⒈ā⒍疚镄孤┦鹿?nbsp;,其起因和影响都有共同的特征
:均因失控的事件引起而导致人员的大量伤亡、财产损失和环境的严重破坏 ,其根源是生产、处理、储存或使用易燃、易爆、有毒物质
,具有引发灾难的能量。危险源同事故隐患是两个既有联系又有区别的概念 ,前者强调生产场所、设备或设施中存在或固有的能量 (物质
)的多少 ;而重大工业事故隐患是出现明显缺陷 (人的不安全行为、物的不安全状态或管理的缺陷 )的危险源。由于工业活动的复杂性
,有效地控制重大危险源、预防重大事故发生 ,需要采用系统工程方法。重大危险源控制系统主要由危险源的辨识 (申报、登记
)、评价、分级管理与监控、应急计划等组成。政府机构应制定重大危险源辨识标准和重大事故预
防控制法规 ,明确规定政府有关部门、企业、工人及其组织、社区、公众等在预防重大事故方面的职责。
2 重大危险源的评价
重大危险源的评价是一项复杂的技术性工作,需系统收集设备、设施的设计、运行及与重大危险源有关的资料和信息。对危险源关键部分进行分析和评价,找出工艺缺陷、失误因素和预防重点。按危险源分级标准对危险源的危险程度分级 ,并采取有效的管理和监控措施。
2 . 1 重大危险源评价模型
重大危险源的评价分为固有危险性评价与现实危险性评价。后者是在前者的基础上考虑各种危险性的控制因素
,反映了人对控制事故发生和事故后果扩大的主观能动作用。固有危险性评价主要反映物质的固有特性、危险物质生产过程的特点和危险单元内、外部环境状况。它分为事故的易发性评价和严重度评价。事故易发性取决于危险物质事故易发性与工艺过程危险性的偶合。
由劳动部劳保所等单位完成的我国“八五”国家科技攻关专题“易燃、易爆、有毒重大危险源辨识、评价技术研究”,提出的重大危险源评价模型的层次结构如下
:
A ={Σni=1 Σmj=1 (B1 1 1 )i Wij(B1 1 2 )j}× B1 2 ×Π3
k=1 (1 - B2 k)
式中 :(B1 1 1 )i为第 i种物质危险性的评价值 ;(B1 1 2 )j为第 j种工艺危险性的评价值 ;Wij为第
j项工艺与第 i种物质危险性的相关系数 ;B1 2 为事故严重度评价值 ;B2 1 为工艺、设备、容器、建筑
结构抵消因子 ;B2 2
为人员素质的抵消因子 ;B2 3 为安全管理的抵消因子。
2 . 2 危险物质事故易发性 B1 1 1 的评价
危险物质分为 :1爆炸性物质 ;2气体燃烧性物质 ;3液体燃烧性物质 ;4固体燃烧性物质 ;5自燃物质 ;6遇水易燃物质
;7氧化性物质 ;8毒性物质。每类物质根据其总体危险感度给出权重分 (αi);每种物质根据其与反应感度有关的理化参数值给出状态分
(G);每大类物质分若干小类 ,共计 1 9个子类 ,对每大类或子类 ,分别给出状态分的评价标准。权重分与状态分之积
,即为该类物质危险感度的评价值 ,亦称危险物质事故易发性的评分值 (B1 1 1 ),即(B1 1 1 )I=αi×
Gj考虑毒物扩散的危险性 ,危险物质分类中定义毒性物质为第八类危险物质。一种危险物质可同属易燃、易爆七大类
,又属于第八类。对毒性物质 ,其危险物质事故易发性主要取决于四个参数 :1毒性等级 ;2物质的状态 ;3气味
;4重度。毒性大小不仅影响事故后果 ,还影响事故易发性 ;毒性大的物质 ,即使微量扩散也能酿成事故。不同物质状态
,毒物泄漏和扩散的难易程度差异很大。物质危险性最大分值为 1 0 0分。
重大危险源评价方法与控制措施(二）
工艺过程事故易发性 B1 1 2 的评价及工艺 -物质危险性相关系数的确定
工艺过程事故易发性的影响因素为 2 1项 :(1 )放热反应 ;(2 )吸热反应 ;(3)物料处理 ;(4)物料贮存
;(5)操作方式 ;(6 )粉尘生成 ;(7)低温条件 ;(8)高温条件 ;(9)高压条件 ;(1 0 )特殊的操作条件 ;(1 1
)腐蚀 ;(1 2 )泄漏 ;(1 3)设备因素 ;(1 4)密闭单元 ;(1 5)工艺布置 ;(1 6 )明火 ;(1
7)摩擦与冲击 ;(1 8)高温体 ;(1 9)电器火花 ;(2 0 )静电 ;(2 1
)毒物出料及输送。最后一种因素仅与含毒性物质相关。每种因素区别若干状态。各种因素的权重分值同因素中的各个状态分值一起考虑。状态分的确定参考了国内外评价方法中有关项目危险性大小的对比值
,以及大量火灾爆炸事故原因分析的统计资料。
同种工艺条件对不同类危险物质表现的危险程度不同 ,将相关系数 Wij分为六级 :A级 :关系密切 ,Wij=0 . 9;B级
:关系大 ,Wij=0 . 7;C级 :关 ,Wij=0 . 5;D级 :关系小 ,Wij=0 . 2 ;E级 :没有关系
,Wij=0。
2 . 4 事故严重度的评价方法
事故严重度用事故后果的经济损失 (万元 )表示。事故后果系指事故中人员伤亡以及房屋、设备、物资等财产
损失
,不考虑停工损失。人员伤亡区分人员死亡数、重伤数、轻伤数。财产损失严格讲应分若干个破坏等级 ,在不同等级破坏区其破坏程度是不相同的
,总损失为全部破坏区损失的总和。在危险性评估中为了简化方法 ,用一统一的财产损失区来描述 ,假定财产损失区内财产全部破坏
,在损失区外不受损
,即认为财产损失区内未受损失部分的财产同损失区外受损失的财产相互抵消。死亡、重伤、轻伤、财产损失各自都用一当量圆半径描述。对于单纯毒物泄漏事故仅考虑人员伤亡
,不考虑动植物死亡和生态破坏所受到的损失。建立了 6种火灾、爆炸事故伤害模型即 :1凝聚相含能材料爆炸 ;2蒸汽云爆炸
;3沸腾液体蒸汽爆炸 ;4池火灾 ;5固体物品火灾 ;6室内火灾。把燃烧爆炸危险物归为七大类 1
8个子类。不同类物质常具有不同的事故形态 ,即使是同一类物质 ,甚至同一种物质
,在不同的环境条件下也可能表现出不同的事故形态。为了对各种不同类的危险物质可能出现的事故的严重度进行评价
,根据下面两个原则建立了物质子类别同事故形态之间的对应关系 ,每种事故形态用一种伤害模型来描述。这两个原则是
:1最大危险原则。如果一种危险物具有多种事故形态 ,且它们的事故后果相差悬殊
,则按后果最严重的事故形态考虑。2概率求和原则。如果一种危险物具有多种事故形态 ,且它们的事故后果相差不悬殊
,则按统计平均原理估计事故后果。建立了毒物扩散伤害模型 :毒物泄漏伤害严重程度与泄漏量及环境大气参数 (温度、湿度、风向、风力等
)都有密切关系。若测算遇到事先评价所无法定量预见的条件时 ,则按较严重的条件评估。当物质既有燃爆特性 ,又有毒性时
,则人员伤亡按两者中较重的情况测算 ,财产损失按燃爆伤害模型测算。毒物泄漏伤害区也分死亡区、重伤区、轻伤区
,轻度中毒而无需住院治疗即短时内康复的。各等级的毒物泄漏伤害区呈纺锤形 ,为测算方便 ,将它们简化成等面积的当量圆
,其圆心在各伤害区的面心上。为测算财产损失与人员伤亡数 ,需在各级伤害区内对财产分布函数与人员损失函数积分。为便于采样
,人员和财产分布函数各分为三个区域 ,即单元区、厂区与居民区 ,每区假定人员分布与财产分布是均匀的 ,但各区又是不同的。为简化采样
,单元区面积简化为当量圆 ,厂区面积当长宽比大于 2时简化为矩形
,否
则简化为当量圆。各类型的伤害区覆盖单元区、厂区和居民区的各部分面积通过几何关系算出。
重大危险源、评价方法与控制措施（三）
危险性的抵消因子 (控制因素 )
单元的固有危险性由物质的危险性和工艺的危险性决定 ,但工艺、设备、容器、建筑结构上用于防范和减轻事故后果的设施
,危险岗位操作人员的良好素质 ,严格的安全管理制度能够大大减轻单元内的现实危险性。
在本评价方法中 ,工艺、设备、容器和建筑结构抵消因子由 2 3个指标组成评价指标集 ;安全管理状况由 1 2类
80个指标组成评价指标集 ;危险岗位操作人员素质由
4项指标组成评价指标集。工艺设备故障、人的失误和安全管理的缺陷是引发事故的三大因素 ,因而对工艺设备危险有效监控
,提高操作人员技术素质和提高安全管理的有效性 ,能大大抑制事故的发生。这三种因素在许多情况下并非相互独立 ,而是耦合在一起产生作用
,如只控制其中一种或两种是不能完全杜绝事故的 ,甚至当上述三种因素都得到充分控制后 ,只要固有危险性存在
,现实危险性不可能抵消至零。因为还有一部分事故是由三大因素以外的原因 (如自然灾害或其它单元事故牵连 )引发的。因此
,一种因素在控制事故发生中的作用同另外两种因素的受控程度密切相关。每种因素都是在其它两种因素控制得越好时 ,发挥出来的控制效率越大。
2 . 6 危险性分级与危险控制程度分级
单元危险性分级以单元固有危险性大小为分级的依据。分级目的是便于政府主管部门对危险源进行分级控制。决定固有危险性大小的因素基本上由单元的生产属性决定。用固有危险性作为分级依据能使受控目标集保持稳定。本研究将易燃、易爆、有毒重大危险源划分为四级
,建议一级重大危险源应由国家劳动安全主管部门直接控制 ;二级重大危险源由省和直辖市政府控制 ;三级由地区级市政府控制
;四级由企业重点管理控制。分级标准划定的原则 ,应使各级政府直接控制的危险源总量自下而上呈递减趋势。推荐用 A*=Log(B*1
)作为危险源分级标准 ,式中 B1 是以 1 0万元为缩尺单位的单元固有危险性的评分值。定义 :一级重大危险源 :A*
4;二级重大危险源 :3 A*<4;三级重大危险源 :2 A*<3;四级重大危险源 :A*<2。单元综合抵消因子的值愈小
,说明单元现实危险性与单元固有危险性比值愈小
,即单元内危险
性的受控程度愈高。故可用单元综合抵消因子的大小说明其安全管理与控制的绩效。单元的危险性级别愈高
,要求的受控级别也应愈高。建议用下列标准作为单元危险性控制程度的分级依据 :
A级 :B2 0 . 0 0 1 ;B级 :0 . 0 0 1 < B2 0 . 0 1 ;C级 :0 . 0 1 < B2
0 . 1 ;D级 :B2 >0 . 1。
各级重大危险源应该达到的受控标准是 :一级危险源在 A级以上 ;二级危险源在 B级以上 ;三级和四级危险源在 C级以上。
经 2 0余家企业应用表明 ,上述评价方法的评价结果科学、合理 ,可操作性强。劳动部已在北京、上海等 6个城市试点推广应用。