化工安全培训-教学课件化工安全生产技术.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,10,章 危险辨识,引言：处处都有危险，在事故发生前，并不总能够辨识出危险。,但在事故发生前辨识出危险最大限度地降低风险是必要的,。,（,1,）（风）危险是什么？（危险辨识）,（,2,）可能发生什么故障以及怎样发生故障？,（,3,）发生的,概率,是多少？,（,4,）导致的,后果,是什么？,风险评价或风险辨识,【,第,8,讲引出,】,1.,化工厂的每个生产过程，必须考虑如下问题：,2.,确定概率的风险评价程序经常被称为概率风险评价（,P,robabililistic,R,isk,A,ssessment,PRA,）而确定概率和后果的程序被称为定量风险分析（,Q,uantitative,R,isk,A,nalysis,，,QRA,）,系统描述,危险辨识,情形确定,事故后果,事故概率,风险确定,Y,修改：,过程工艺或工厂设计,工艺过程运行条件,应急反应,其他,建设和,/,或运行系统,N,图,10-1,危险辨识和风险评价程序,风险和,/,或,危险接受,若危险辨识和风险评价的研究与初步设计一起进行，则应尽力地做完,。,图,10-1,说明：,一般性程序,要经常根据实际情况而得到简化,若无法得到有关设备失效速率的数据，就不能充分应用风险评价程序,可在初步设计或过程中操作期间的任何阶段完成,危险辨识可独立于风险评价来完成,。但二者结合起来进行会得到最好的结果。,图,10-1,所示的危险辨识程序的很重要的一个部分是可接受风险,。采用这些程序时，应有适当的标准。,3.,危险辨识和风险评价有多种方法，最适用的方法的选择需要经验,。,本章的危险辨识方法如下：,（,1,）,过程危险检查表,：将所要检查的一些过程项目和可能问题进行列表,（,2,）,危险调查,：对可能的危险调查、过程进行调查活动。可能像危险物质的贮存一样简单；也可能像,Dow,指数一样详细。,（,3,）,危险和可操作性（,Haz,ard and,Op,erability Studies,）,(HAZOP),研究,。,该方法允许在控制的环境内自由发挥。目的是查明生产装置和工艺过程中工艺参数及操作控制中可能出现的偏差；进而针对这些偏差，找出原因,分析后果，提出对策的一种分析方法,(4),安全检查,：是一种有效的但非正式的,HAZOP,研究类型。结果高度依赖于检查小组的经验和合作。,2.,化工过程的过程危险检查表,化工类过程危险检查表可能很详细，可能包括成百上千的条目，但在制定和使用检查表的过程中所付出的努力，将会对过程安全产生,重大影响,。,典型的过程设计安全检查表如图,10-2,所示。对每一个检查项（问题）提供了,三个检查选项,：,完成,，表示这些项目（问题）已经过,彻底调查,；,还未应用，,表示过程中,尚未应用（涉及）到这些项目（问题）,；,需进一步研究,表示,该项目（问题）需做进一步调查,。另外对需特别注意的个别单元应与检查表分开。,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,1),总体布置（,12,项）,总体布置,完成,未应用,需进一步研究,1.,区域被完全弄干？,2.,提供过道吗？,3.,必需的防火墙、地方和专门的护栏？,4.,危险的地下障碍物？,5.,危险的上部约束？,6.,紧急通道和出口？,7.,足够的顶部空间？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,总体布置（续）,完成,未应用,需进一步研究,8.,紧急车辆通道？,9.,原料和最终产品的安全贮存间距？,10.,足够的安全维护操作平台？,11.,正确设计和安全防护的起重机和电梯？,12.,头顶输电线的清除？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,2),建筑物（,7,项）,建筑物,完成,未应用,需进一步研究,1.,足够的梯子、楼梯和逃生通道？,2.,需要的防火门？,3.,最主要的障碍物进行标记？,4.,足够的通风？,5.,到达屋顶所需的梯子或楼梯？,6.,在需要处的指定安全玻璃？,7.,需要防火结构钢？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,3),过程（,18,项）,过程,完成,未应用,需进一步研究,1.,考虑了暴露于临近操作的后果？,2.,需要专门的烟气或粉尘罩？,3.,不稳定的物质被正确地贮存？,4.,过程失控爆炸条件的实验室检查？,5.,防爆准备？,6.,可能因失误或污染造成的危险性反应？,7.,完全被理解和检查的化学过程？,8.,准备在紧急情况下对反应物进行快速处置？,9.,机械设备失效可能引起危险？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,过程（续）,完成,未应用,需进一步研究,10.,可能来自管道或设备内的逐渐或突然堵塞的危险？,11.,可能来自泡沫、烟气、薄雾或噪声的公众责任风险？,12.,为处置有毒物质所做的准备？,13.,涉及到下水道中物质的危险？,14.,具有石油化学物质的安全数据表吗？,15.,两个或更多公用设施同时损失带来的危险？,16.,设计的修改改变了安全系数？,17.,大量的最坏事件或事件结合产生的后果检查了吗？,18.,过程图表的改正和更新？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,4),管道系统（,19,项）,管道系统,完成,未应用,需进一步研究,1.,所需的安全淋浴和洗眼器？,2.,所需的自动喷水系统？,3.,热膨胀的防备？,4.,所有溢出管线连接到安全区域？,5.,泄压管道朝向安全吗？,6.,遵循管道施工说明了吗？,7.,需要冲洗软管吗？,8.,按要求安装需要的止回阀了吗？,9.,考虑了易碎管道的保护和辨识吗？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,管道系统（续）,完成,未应用,需进一步研究,10.,管道的外表可能因化学品而遭到破坏？,11.,安全阀容器受影响？,12.,长而大的通风管道有支撑吗？,13.,蒸汽冷凝管道进行了安全设计？,14.,安全阀管道被设计成防阻塞的吗？,15.,连接所有的过程泄压排放泵及减压抽吸泵排放系统怎样？,16.,城市供水管道是否与过程管道连接在一起？,17.,火灾或其他紧急情况下，在较安全的距离处关闭可燃流体输送单元,18.,提供个人绝缘保护？,19.,热的蒸汽管线进行绝缘？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,5),设备（,12,项）,设备,完成,未应用,需进一步研究,1.,珍贵最大操作压力的设计修改？,2.,考虑了允许腐蚀吗？,3.,专门隔离危险设备？,4.,传送带、滚筒、皮带轮和齿轮的防护装置？,5.,检查保护装置的时间表？,6.,任一贮罐的堤防？,7.,贮罐的防护围栏？,8.,与过程化学品兼容的建筑材料？,9.,改造过的和替换的设备的结构检查和过程压力检查？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,设备（续）,完成,未应用,需进一步研究,10.,泄压泵及其他设备的独立管线符合要求吗？,11.,关键机械的自动润滑？,12.,必须紧急备用设备？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,6),通风（,6,项）,通风,完成,未应用,需进一步研究,1.,需要安全阀或防爆器吗？,2.,结构材料耐腐蚀吗？,3.,正确地设计通风（尺寸、方向和结构）？,4.,泄压管道上有所需要的阻火器吗？,5.,减压阀有防爆膜吗？,6.,压力表安装在防爆膜和安全阀之间吗？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,7),仪器和电气（,19,项）,仪器和电气,完成,未应用,需进一步研究,1.,所有控制器都是失效安全的吗？,2.,需要过程参数的双重指示吗？,3.,所有设备都贴有适当的标签？,4.,管道运行受到保护？,5.,当仪器须移走或停止服务时，提供安全装置进行过程控制？,6.,反应滞后影响过程安全？,7.,所有的启闭开关进行标记？,8.,设备被设计为允许停工保护？,9.,电气失效引起不安全的情形？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,仪器和电气（续）,完成,未应用,需进一步研究,10.,内部和外部操作具有重组的照明？,11.,为所有的观察孔、淋雨和洗眼器提供照明？,12.,保护电路的重组的断路器？,13.,所有的设备接地？,14.,安全操作需要专门的互锁？,15.,需要照明设备的紧急备用电源？,16.,电源失效期间需要紧急逃生照明？,17.,提供了全部必需的联系设备？,18.,紧急断开开关被正确地标明？,19.,需要专门的防爆电器设备吗？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,8),安全保护装置（,7,项）,安全保护装置,完成,未应用,需进一步研究,1.,需要灭火器吗？,2.,需要专门的呼吸设备吗？,3.,需要将材料围绕起来吗？,4.,需要色度指示管吗？,5.,需要可燃气体检测仪器吗？,6.,灭火材料与过程物质兼容吗？,7.,需要专门的紧急程序和报警吗？,2.,图,10-2,检查表分,9,大块,：,总体布置、建筑物、过程、管道系统、设备、通风、仪器和电气、安全保护装置、原材料,9),原材料（,8,项）,原材料,完成,未应用,需进一步研究,1.,任何原料和产品都需要专门的处理设备吗？,2.,所有原料和产品都受外界天气的影响吗？,3.,所有产品都具有毒性和火灾危险吗？,4.,正在使用的贮存容器正确吗？,5.,贮存容器上适当地标明毒性、可燃性和稳定性等？,6.,考虑严重的溢出后果了吗？,7.,对于贮存容器或贮罐、仓库需要销售者提供专门的说明书？,8.,仓库具有保护每种被认为是重要产品的操作指令吗？,3.,安全检查表的种类和内容,1),种类：根据检查的对象和目的可分成,设计审查用安全检查表、厂级安全检查表、车间安全检查表、工段级岗位安全检查表、专业性安全检查表五种。,2),主要内容,a.,设计审查用安全检查表,：主要提供设计人员对工程项目安全设计和安监人员安全审查时使用，也做为“三同时”审查的依据。,内容主要有总图配置、工艺装置布置、安全装置与设施、消防设施、工艺卫生设施、危险物品的储存和运输等方面。,b.,厂级安全检查表,：主要用于全厂性的安全检查和安监部门日常安全检查。内容主要包括厂区内各生产工艺和装置的安全性、重点部位，安全装置与设施、危险品的贮存和使用、消防通道与设施、操作管理与遵章守纪等。,c.,车间安全检查表,：主要用于车间定期和预防性安全检查。内容主要有工艺安全、设备状况、产品和原料的合理存放、通风照明、噪声振动、安全装置、消防设施、防护用具、安全标志及操作安全等。,d.,工段及岗位安全检查表,：主要用于班组日常安全检查、自查互查和安全教育。内容主要根据岗位的工艺与设施、危险部位、防灾控制要点等确定。重点放在防止误操作上。内容具体、简明易行。,e.,专业性安全检查,：主要用于专业性安全检查或特种设备安全检查。如防火防爆、锅炉及压力容器、电气设备、起重机械、机动车辆、电气焊等。内容要符合专业安全技术要求。如设备安装的安全要求、安全运行参数指标、特种作业人员的安全技术考核等。,4.,编制和使用安全检查表应注意的问题,1),检查内容应尽可能系统而完整,，对导致事故的关键因素不能遗漏但也要突出重点，,抓住要害,，若面面俱到的检查，容易因小失大。,2),各类检查表因适用对象不同，检查内容应有所侧重,。如专业检查表应详细，日常检查表则要简明，突出要害部位。,3),凡重点危险部位应单独编制检查表，对能导致事故的所有危险因素都要列出,，以便经常检查，及时发现和消除，防止发生事故。,4),每项检查内容要定义明确,，便于操作。,5),安全检查表编好后，要在实践中不断修改，不断加以完善,。如工艺改造或设备变更，检查表内容要及时修改，以适应生产实际的需要。,6),对查出的问题要及时反馈到有关部门并落实整改措施,。每一个环节实施人员都要签字，做到责任明确。,10.2,危险调查,Dow,火灾爆炸指数（,F&EI,fire&explosion index,）和,Dow,化学暴露指数（,CEI,，,Chemical Exposure index,）是危险调查中经常使用的两种形式,。,这些方法是使用等级形式的系统化方法，,最后的等级数给出了危险的相对等级,。,F&EI,也包含发生事故后，估算经济损失的方法,。,A,：,Dow F&EI,被设计用来对爆炸性和可燃性物质的贮存、处理和加工，划分相对危险等级。该方法的主要思想是提供一种完全系统的方法（通常独立判断因数），来确定化工厂中可燃危险性的大小,。计算的主要表格如图,10-3,和图,10-4,所示。,总体包括：,火灾爆炸指数表，安全措施补偿系数，工艺单元危险分析汇总等；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。评价中定量的依据是从以往事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全措施的状况等,。,1.,评价的程序如图,10-4a,评价前主要准备的资料有：,a,装置工厂的设计方案,b,火灾爆炸指数危险度等级表,c,火灾爆炸指数计算表（图,10-3,）,d,安全措施补偿系数表（图,10-4,）,e,工艺单元风险分析汇总表（图,10-4,）,f,工厂风险分析汇总表,g,有关装置的更换费用数据,图,10-4a Dow 7th version,评价程序,选取工艺单元,确定物质系数,MF,计算一般工艺危险系数,F1,计算特殊工艺危险系数,F2,确定单元危险系数,F3=F1F2,确定火灾、爆炸指数,F&EI,确定暴露面积,确定暴露区域内财产的更换价值,确定基本,MPPD,确定实际,MPPD,确定,MPPD,确定危害系数,确定,BI,确定安全措施补偿系数,C=C1C2C3,1),图,10-4a,中，首先是确定,物质系数,MF,（,MF,仅为化学品类型或所使用的化学物质的函数。在确定火灾爆炸指数后，使用各种安全系统的方法，进行安全措施补偿，来估算危害的后果。,MF,的选取见,表,10-1,.,工艺单元可以是一个简单的泵、反应器或贮罐。大的工艺可以分为数百个单独的单元,。将火灾爆炸指数应用于所有这些单元是不实际的。,实际的方法是仅选取那些经验表明具有较大危险性的单元。通常可通过使用过程安全检查表，或危险调查来选择最危险的单元来做进一步的分析,。,2,）确定一般工艺危险（,F1,）,一般工艺危险性是确定事故损害大小的主要因素，见图,10-3,。共包括,六项内容：即放热反应、吸热反应、物料处理和输送、封闭单元或室内单元、通道、排放和泄漏管,；,一个评价单元不一定每一项都包括，要根据具体情况选取恰当的系数，填入图,10-2,中，并将这些危险系数相加，得到单元的一般工艺危险系数。,2,）确定一般工艺危险（,F1,）,图,10-3 DOW,火灾爆炸指数表格,3),确定特殊工艺危险按系数（,F2,）,特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素,。包括二十项内容：毒性物质、负压操作、在爆炸极限范围或其附近的操作、粉尘爆炸、释放压力、低温、易燃和不稳定物质的数量、腐蚀、泄漏、明火设备、燃油交换系统、转动设备等,3),确定特殊工艺危险按系数（,F2,）,图,10-3 DOW,火灾爆炸指数表格（续）,4,）,一般工艺危险系数（,F1,）与特殊工艺危险系数（,F2,）相乘得到单元危险系数（,F3,）,。,Dow F&EI,通过单元危险系数乘以,MF,得到。,Dow F&EI,指数可用于判断危险程度，,见表,10-2,Dow,火灾爆炸系数,危险系数,Dow,火灾爆炸指数,危险程度,1,60,61,96,97,127,轻度,中度,较高,128,158,159,或更高,高度,特别严重,表,10-2 Dow,火灾爆炸指数确定危险程度,5,）确定暴露面积,用火灾、爆炸指数乘以,0.84,即可求暴露半径（英尺），根据暴露面积算出暴露区域面积（,S=,R,2,）,6,）确定暴露区域内财产的更换价值,更换价值,=,原来成本,0.82,价格增长系数,系数,0.82,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、地下管线或地基、工程费等。如果有更精确的计算，这个系数可以更换。,7),危害系数的确定,危害系数由单元危险系数（,F3,）和物质系数（,MF,）按,图,10-4,确定。若,F3,超过,8.3,，按,8.0,来确定危害系数,8,）计算最大可能财产损失（基本,MPPD,）,确定暴露区域面积后和危害系数后，即可算出事故造成的最大可能财产损失,基本,MPPD=,暴露区域的更换价值,危害系数,9,）安全措施补偿系数（,C,）的计算,Dow,指数体系考虑的安全措施分成三类：工艺控制（,C1,）、物质隔离（,F2,）、防火措施（,C3,）。每一类具体内容见,图,10-4,，其总的补偿系数是该类中所有选取系数的乘积。,单元安全补偿系数,C=C1C2C3,图,10-4 DOW F&E,后果分析表格：工艺控制安全补偿系数,9,）安全措施补偿系数（,C,）的计算,图,10-4 DOW F&E,后果分析表格（续）：物质隔离安全补偿系数、,防火设施安全补偿系数,10,）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，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。,11,）最大可能工作日损失（,MPDO,）,估算最大可能工作日损失是为了评价,停产损失（,BI,）,。,MPDO,可由,图,10-4,根据实际,MPPD,查出,。,图,10-4 DOW F&E,后果分析表格（续）,12,）停产损失（,BI,）的估算,式中，,VPM,为月产值，,0.7,代表固定成本和利润 最后根据造成损失的大概确定其安全程度,2.,实例,10-1,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,图,1,天然气输气管道泄漏示意图,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,1,物理参数表,具体泄漏工况条件：夏天，,7,月份，农村地区，中午,12,时。,参数,操作压力,P/MPa,天然气温度,T,s,/K,管道内甲烷密度,0,/(kg/m,3,),输气管道直径,D/mm,风速,v/(m/s),大气温度,T,a,/K,泄漏孔径,/mm,d,1,d,2,d,3,数值,12,298.15,78.0,1200,3,288.15,60,600,1200,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,天然气泄漏模型的建立,由泄漏过程知，泄漏源模型属于气体通过小孔流出。,天然气主要成分为甲烷，可用甲烷分子量（,M=16,）值代替天然气分子量，甲烷比热容,=1.32,。在天然气扩散模型的建立过程中，需要计算通过孔洞流出天然气的最大流量，而最大流量的条件可通过下式确定：,塞流压力比：,其中，,P,chocked,是导致管道泄漏最大流量的下游最大压力。,由于外界压力为大气压,101kPa,，低于塞压，此种情况下天然气泄漏会发生塞流。,(A),(B),13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,2,不同泄漏孔下天然气最大流量,孔径,d,1,d,2,d,3,泄漏孔面积,A/(m,2,),0.0028,0.2826,1.1304,最大流量,(Q,m,),chocked,/(kg.s,-1,),58.32,5832.12,23326.56,天然气泄漏出口速度的确定,(C),13,）,DOW,化学方法安全评价实例,扩散系数的确定,该泄漏情况下的大气稳定度等级为,B,，则扩散系数为：,=0.16x,=0.12x,喷射天然气抬升高度的确定,表,3,不同泄漏孔径下天然气抬升高度,泄漏孔径,d,1,d,2,d,3,校正后的天然气抬升高度,/m,9.17,94.56,195.67,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,天然气扩散模型的建立,（,4,）,表,4,评价单元危险物质系数及危险特性表,物质,名称,物质系数,MF,燃烧热,/(kJ/mol),NFPA,分级,闪点,/,。,C,沸点,/,。,。,C,健康危险,N,（,H,）,易燃性,N,（,F,）,化学活性,N,（,R,）,甲烷,21,890.3,1,4,0,-188,-161.5,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,5,单元火灾爆炸危险指数（,F,EI,）计算表,1.,一般工艺危险,危险系数范围,采用危险系数,基本系数,1.00,1.00,A.,放热化学反应,0.301.25,1.00,B.,吸热反应,0.200.40,C.,物料处理与输送,0.251.05,0.85,D.,密封式或室内工艺单元,0.250.90,E.,通道,0.200.35,F.,排放和泄露控制,0.200.50,一般工艺危险系数,(F1),2.85,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,5,单元火灾爆炸危险指数（,F,EI,）计算表,(,续表,1),2.,特殊工艺危险系数,基本系数,1.00,1.00,A.,毒性物质,0.20-0.80,0.20,B.,负压（,158,危险等级,最轻,较轻,中等,很大,非常大,危险等级为非常大。,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,7,安全措施补偿系数表,单元：天然气输气管道,项目,补偿系数范围,采用补偿系数,1,工艺控制,a.,应急电源,0.98,0.98,c.,抑爆装置,0.84,0.98,0.84,d.,紧急切断装置,0.96,0.99,0.98,g.,操作规程,/,程序,0.91,0.99,0.92,h.,化学活泼型物质检查,0.91,0.98,0.91,i.,其它工艺危险分析,0.91,0.98,0.91,工艺控制安全补偿系数,C,1,0.61,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,表,7,安全措施补偿系数表（续表）,2,物质隔离,a.,遥控阀,0.96,0.98,0.98,b.,卸料,/,排空装置,0.96,0.98,0.98,c.,排放系统,0.91,0.97,0.91,物质隔离补偿系数,C,2,0.87,3,防火措施,a.,泄露检测装置,0.94,0.98,0.98,c.,消防水供应系统,0.94,0.97,0.94,d.,特殊灭火系统,0.91,h.,手提式灭火器和喷水枪,0.93,0.98,0.95,防火措施补偿系数,C,3,0.88,安全措施补偿系数,=C,1,C,2,C,3,0.47,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,显然，加强安全管理，完善防火措施，可使天然气长输管道泄漏事故风险显著降低！,补偿后火灾、爆炸危险系数（,F&EI,）及补偿后危险等级,天然气管道补偿后,F&EI=234.570.47=,110.25,其危险等级降为：中等,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,更换价值、最大工作日损失等,按泄漏,15,分钟计算,表,8 2008,年各地民用天然气价格表,地区,京,沪,津,深圳,08,年天然气价格,（元,/,立方米）,2.05,2.1,2.2,3.5,13,）,DOW,化学方法安全评价实例,更换价值、最大工作日损失等,表,9,评价结果汇总表,泄漏孔径 项目,60mm,600mm,1200mm,火灾、爆炸危险指数,F&EI,157.92,180.81,234.57,危险等级,很大,非常大,非常大,暴露半径,/m,40.43,46.29,60.06m,暴露区域面积,/m,2,5135.20,6731.69,11332.36,暴露区域内财产更换价值,/,元,1.55410,5,1.55410,7,6.21410,7,危害系数,0.83,0.82,0.67,基本,MPPD/,元,1.29010,5,1.27410,7,4.16310,7,安全措施补偿系数,0.47,0.47,0.47,实际,MPPD/,元,0.60610,5,0.59910,7,1.9610,7,补偿后火灾、爆炸危险指数,F&EI,74.22,84.98,110.25,补偿后危险等级,较轻,较轻,中等,最大可能工作日损失,MPDO/,天,1,10,21,停产损失,BI/,元,4.910,7,4.910,8,1.02910,9,B,Dow,化学,CEI,（化学暴露指数）,对可能发生化学物质泄漏的（工厂或其他机构）附近的居民，,Dow CEI,是一种简单的划分潜在急性健康危害的方法,1.,使用,CEI,需要的资料,1),准确的工厂及周围区域的平面布置图。,2),标示出反应器、主要管道和化学品库存的过程流程图,3),所调查的物质的物理和化学性质,4)ERPG,值，见表,5-7,5)CEI,参考指南,6)CEI,表，见图,10-6,2.CEI,方法的流程如图,10-7,所示,第一步 要确定可能的释放条件，包括管道泄漏、软管泄漏、直接排向大气环境的减压设备的泄放、容器的泄漏、贮罐溢出等。,Dow,指南中提供了许多简化的源模型，可估算事件中物质的泄漏速率。,使用,ERPG,值及简化的扩散模型，计算,CEI,值及泄漏导致的下风向危险距离,Dow,化学危险调查是用于确定与设备设计、布局、物质贮存等有关的危险；不适用于确定由不正确的操作或紊乱条件导致的危险,该方法非常严密，不需要经验，容易使用，也能很快得出结果。,确定可能的化学事件,确定每种情况中空气中的量（,AQ,）,选择具有最大空气中的量（,AQ,）的情形,得到,ERPG-2,或,ERPG-3,计算,CEI,计算危险距离,完成,CEI,汇总表,图,10-7,计算化学暴露指数（,CEI,）的程序,10.3,危险和可操作性研究,(HAZOP),HAZOP,研究是正规的确定化学过程设备危险的方法。该方法确定危险很有效，化工企业也乐于接受。,HAZOP,于,1974,年由英国帝国化学公司开发出来的，主要用于工程项目的设计审查阶段查明潜在危险性和操作难点，以便制定对策加以控制。,化工生产中，参数的控制非常重要，因此这种方法特别适用于化工装置设计审查和运行过程的危险性分析,。目前该法应用范围逐渐扩大，现已发展到机械、运输等行业。欧美等国都在普遍推广应用。,HAZOP,步骤：,（,1,）,建立研究小组,首先成立一个由设备、工艺、仪表控制等工程技术人员、安全工作者、操作人员等各方面专家组成的研究小组，并确定一个具有丰富经验且掌握分析方法人员作为组长，以便确定分析点，引导大家深入讨论,（,2,）,资料准备,HAZOP,研究的内容比较深入细致，因此在分析之前必须准备详细资料。包括设计说明书、工艺流程图、平面布置图、设备结构图、以及各种参数的控制和管路系统图，搜集有关工程和事故案例。熟悉工艺条件、设备性能和操作要点。,（,3,）,将系统划分为若干部分,根据工艺流程和操作条件，将分析对象划分成若干适当的部分。明确各部分功能及正常参数和状态,（,4,）,分析偏差,从某一个部分开始，以正常的工艺参数和操作条件为标准，逐项分析可能发生的各种偏差，找出原因以及可能发生的后果。并确立防范措施，将分析结果直接填入表,10-6,中,.,HAZOP,中的引导词,为使分析有一定的范围，防止遗漏和过多提问，,HAZOP,规定了十个引导词，按引导词逐个找出偏差值。引导词见表,10-3,。对于过程管线和容器，见表,10-4,和,10-5,表,10-3 HAZOP,方法中使用的引导词,HAZOP,中的引导词,对于过程管线和容器，见表,10-4,和,10-5,表,10-4,过程管线有效的引导词和过程参数的结合,HAZOP,中的引导词,对于过程管线和容器，见表,10-4,和,10-5,表,10-5,过程容器有效的引导词和过程参数的结合,表,10-6,为基本的,HAZOP,表格,实例见例,10-2,HAZOP,优点：,应用,HAZOP,，发现过程操作较好，停机时间较少，产品质量提高了，废品减少了，员工在过程安全方面更有保障；缺点是,HAZOP,方法单调乏味，需要大量时间,。,10.4,安全检查,通常使用的另一种,识别实验室和过程区域中的安全问题并寻求解决办法的方法是安全检查,。安全检查有两种类型：,非正式的和正式,的。,1.,非正式安全检查,：用于现有过程的细致改变和小尺寸的实验室过程。非正式安全检查方法通常仅涉及,2,3,人，它包括对过程负责的个人，其他一个或两个与该过程无直接联系、但对适合的安全程序有经验的人员。目的是提供一个真实的对话，在对话中可以交换观点，并促进安全改进。,重大改进要总结在备忘录中，以便日后他人参考,。所作的改进，在过程操作之前须彻底贯彻执行。,2.,正式安全检查：,用于新过程、对现有过程的重大改变和需要最新的检查的过程,。分为三步：准备详细的安全检查记录，由委员会检查记录并检查过程，及贯彻执行有关建议。,正式安全检查记录，包括以下部分：,（,1,）概述,（,2,）原料和产品,（,3,）设备安装,（,4,）程序,具体见,P280,页描述,例子：,10-4,10.5,其他方法,（,1,）“如果,怎么样”分析；,（,2,）人为失误分析；,（,3,）失效模式，效果和危险度分析（,FMECA,）,论题：,10-4,第,11,章 风险评价,引言：风险评价包括,事件的辨识和后果分析,主要内容：,概率回顾，包括设备失效数学,指出单个部件的失效概率如何促进过程失效的,介绍两种概率方法：,事件树和事故树,介绍保护层次分析法（,LOPA,，,Lay Of Protection Analysis,）,介绍定量危险分析（,QRA,，,Quantitative Risk Analysis,）,重点放在,事故情形发生概率的确定,上,本章内容结果是改进,化工和石油化工设计和操作的非常重要的基础,式中,R,为可靠度，,假设为常数,。,随,t,R,接近于零。,失效速度依赖于失效率,11.1,回顾概率理论,1.,过程中的设备失效或出现故障是单个部件之间相互作用的结果。,过程的整体失效概率高度依赖于这种相互作用的性质,。,2.,几个定义,1,）部件失效率：,通常部件经过某一平均时期后部件就失效，此即平均失效率,。用,表示，单位为失效次数,/,时间（单位时间内失效次数）。部件在时间（,0,t,）内不发生失效（,可靠,）的概率有：,（,11-1,）,2,）可靠度补数,P,，即失效概率（不可靠度）,即：整个,失效密度函数下所包围的面积为,1,。（或,f(t),的,0,阶矩,积分为,1,）,（,11-3,）,3,）失效密度函数,为失效概率的导数,（,11-2,）,4,）失效密度函数用于确定在,t0,t1,间隔内发生至少一次失效的概率,P,（,11-4,）,5,）部件两次失效之间的时间间隔平均时间（,Mean Time Between Failures,；,MTBF,），由,失效密度函数,f(t),的,1,阶矩,给出：,（,11-5,）,（,11-1,）（,11-5,）各式中的 为常数。各函数关系如图,11-1,所示,许多部件的失效率并不一定是常数。而是,往往表现出新启用、寿命后期失效率很高，在寿命中间期失效率基本上恒定（浴盆形式失效）,。,3.,过程单元之间的相互作用,化工厂的事故通常是众多过程部件之间相互作用的结果。,因此整个过程的失效概率由各单元部件的失效概率计算得到,过程部件的相互作用,1),并联部件,过程失效需要多个并联部件同时失效，可由,逻辑与函数（,AND,）,表示。因此,单个部件的,失效概率,要相乘,（即,同时都失效的概率,）,式中,n,为部件的总数，,P,i,为每个部件的失效概率。,对并联单元的,整体可靠性,，有,（,11-6,）,（,11-6,）,（,11-7,）,2),串联部件,串联的部件中,任一部件的失效均导致过程单元整体失效,。,逻辑或函数（,OR,）,代表这种情况。对于串联部件，,过程的整体,可靠度,由单个部件的可靠度相乘得到,：,整体失效概率,为：,（,11-8,）,（,11-9,）,若 、很小，项可忽略（,11-10,）可简化为：,对由部件,A,和,B,组成的系统，式（,11-9,）可表示为,（,11-9,）,可推广到多个部件,（,11-11,）,表,11-1,为多个典型过程部件的失效率数据,。图,11-3,是对并联和串联过程部件的计算总结,表,11-1,各种所选过程部件失效速率数据,表,11-1,为多个典型过程部件的失效率数据,。图,11-3,是对并联和串联过程部件的计算总结,失效概率,可靠性,失效率,部件的串联：任何一个部件的失效均导致整个系统失效,部件并联：两个部件同时失效系统才失效。但失效率难以直接结合,图,11-3,各类型部件连接的计算,4.,揭露和未揭露失效,(,隐患甚于,明火,之,隐患,),立即明显的失效被称为揭露的失效,；,在操作者未意识到危险但却发生了危险，这被称为未揭露的失效,1),揭露失效,(,隐患甚于,明火,之,隐患,),部件的使用时间为操作周期，用,0,表示,失效发生后，需要一个静止周期或停工周期 来维修部件。,MTBF,是操作时间和停工时间的总和,r,维修部件,维修部件,式中 为某一组,部件失效之间的操作周期,式中,n,为失效或停工发生的次数，为维修某一失效所需的时间,与此类似，失效前的时间或操作周期为,某部件的静止或停工周期可通过对,各种失效的静止周期进行平均,得到：,（,11-12,）,（,11-13,）,由此，根据 、,A,、,U,的定义，有,MTBF,是操作周期与维修周期之和,（,11-18,）,联立（,11-16,）、（,11-17,）及（,11-14,）有：,A,+,U,=1,有效性,A,：部件或过程实现其功能的概率,非有效性,U,：部件或过程未实现其功能的概率。,（,11-14,）,（,11-15,）,2),未揭露失效,(,隐患甚于,明火,之,隐患,),对图的说明,未揭露失效，失效仅在常规的检查后才变得有效,若 为检查间隔期间的平均非有效性周期，为检查间隔。那么：,（,11-21,）,与式（,11-19,）结合，得到,（,11-20,）,平均非有效性周期由失效概率计算,（,11-19,）,失效概率,P,（,t,）由式（,11-2,）给出，代入（,11-21,）积分，结果为,（,11-24,）,若,i,1,，则,（,11-23,）,有效性的表达式为,（,11-22,）,对式（,11-21,）积分得到，,这说明：,对于非揭露失效，过程或部件在周期等于半个检查间隔期间是不能利用的,。,检查间隔的减少说明非揭露失效的有效性增加,。,（,11-25,）,（,11-25,）,5.,同时发生的概率,所有的过程部件表明：,失效的结果导致设备或部件不可用,。对于,报警和紧急系统，在发生事故时，这些系统必须确保能用,。仅当过程发生扰乱和紧急系统不可用时，才会导致危险，即报警和紧急系统同时不起作用才会发生事故。,对非有效性为,U,的紧急系统，仅当过程事件发生和紧急系统不可用时，危险情况才会发生，即每隔 发生一次。危险时间的平均频率 是危险的同时发生的时间除以时间周期,设危险的过程事件在时间段 内发生了 次，该事件的发生频率为,（,11-26,）,（,11-27,）,对于失效速率，,代入（,11-22,）得到,（,11-29,）,同时发生事件平均时间（,MT