安全系统工程与安全评价.doc

安全系统工程与安全评价
姓名：许恩龙
班级:0324081
学号：032408138
专业：安全工程
题目:加油站安全评价
摘要：本文从系统安全工程的观点,针对加油站这个特殊评价实体，分析其评价方法及思路。
加油站的评价方法,一般以定性分析为基础，通过定性的分析辨识系统中的危险源，然后对整个系统进行定量的评价。目前我省加油站安全评价采用的方法为安全检查表法。安全检查表可根据不同的现场情况进行定制,其内容全面，可避免遗漏主要的危险,又可以突出重点,简明扼要的把主要内容反映出来。加油站经营的是易燃易爆的特殊商品，判断其安全个性除了根据实践经验和火灾试验外,安全评价也是一种重要的参考依据.
关键词：系统安全工程 加油站 评价方法
近年,在我国的西安、兰州、平顶山等城市均先后发生过加油站爆炸和火灾事故,这表明,加油站是一个危险性较大的地点，存在很多安全隐患。所以，对加油站进行安全评价是非常必要的。1 加油站安全评价的一般方法　　加油站的评价方法,一般以定性分析为基础，通过定性的分析辨识系统中的危险源，然后对整个系统进行定量的评价。定量评价方法一般用事故树法。　　(1）安全检查表　　安全检查表可根据不同的现场情况进行定制，其内容全面,可避免遗漏主要的危险,又可以突出重点，简明扼要的把主要内容反映出来。　　（2）事故树　事故树分析法是以某一种不希望发生的事件为最后状态，然后使用系统分析的方法寻找造成这一状态的一系列失效（故障）.其采用逻辑的方法，形象的进行危险有害因素的分析，直观、明了,思路清晰，逻辑性强,具有系统性、准确性和预测性。
评价分析如下：
　　图1 汽油罐区火灾爆炸事故树
①结构函数式：
②最小割集
　　通过分析该事故树12个基本事件,可以得出下列30个最小割集：
③结构重要度分析
　　根据以上结果，运用结构重要度近似判别式，可以计算出12个基本事件和1个条件事件的结构重要度系数。计算结果如下:
　　由于条件事件a存在于每一个割集中,因此其结构重要度系数IФ(a)最大：
　　事件X8、X9、X10、X11、X12、是5个3阶割集和1个4阶割集中的事件，其结构重要度系数IФ（8）、IФ（9）、IФ（10)、IФ(11）、IФ（12）相等;
事件X1、X2、X3、X4、X5、是5个3阶割集中的事件，其结构重要度系数IФ(1)、IФ（2）、IФ（3）、IФ(4)、IФ(5)相等；
事件X6、X7是5个4阶割集中的事件,其结构重要度系数IФ（6）、IФ(7）相等;
由此得出结构重要顺序:IФ(a)〉IФ(8)=IФ(9）=IФ（10）=IФ（11）=IФ(12）>IФ(1）=IФ（2）=IФ（3）=IФ（4）=IФ（5）> IФ（6)= IФ(7）
油品发生燃爆事故，其事故树分析见图5—1.
T—油品燃爆
A1—火源 A2-气体达可燃浓度 B3—撞击火花
B1—明火 B2—电火花 B6-气体泄漏
B4—静电火花 B5—雷击火花 B7—码头通风不良
Cl—静电放电 C2-人体静电放电 C3-避雷器失效
D1—静电积累 D2—接地不良 D3-避雷器故障
X1-码头吸烟 X2-危险区动火 X3—电器设施不防爆
X4-防爆电器损坏 X5—油船撞击 X6—用铁制工具作业
X7—穿有铁钉的鞋工作 X8-液体流速高 X9-管道内壁粗糙
X10—液体冲击金属容器 X1l—飞溅液体与空气摩擦
X12—未设防静电接地装置 X13-接地电阻不符要求
Xl4-制线损坏 X15—化纤品与人身摩擦
X16-作业中与导体接近 X17—未装避雷设施 X18—设计缺陷
Xl9—防雷接地电阻超标 X20—避雷设施损坏 X21—雷击
X22-管道、船舱密封不良 X23—安装质量差 X24—无排风设施
X25—排风设备损坏 X26—定时或及时排风 X27—达爆炸极限
图5—1　燃爆事故树分析图
通过对结构重要度计算,得到结构重要顺序为:
Iφ（27）＞Iφ(22)=Iφ(23）＞Iφ(24)=Iφ(25）=Iφ（26）＞Iφ（1）=Iφ（2)=Iφ（3)=Iφ（4）=Iφ(5）=Iφ（6）=Iφ（7）＞Iφ（21）＞Iφ（12）=Iφ（13)=Iφ（14）＞Iφ（15）=Iφ(16）＞Iφ(8）=Iφ(9)=Iφ（10）=Iφ(11）＞Iφ(17)=Iφ（18)=Iφ（19）=Iφ（20）
由图5—1事故树分析可知，火源与达到爆炸极限的混合气体构成了油品燃爆事故发生的要素。　　2 安全工程理论在安全评价方法中的应用　　（1)系统安全工程理论　　主要是指两类危险源理论，根据系统安全工程的理论,第一类危险源是指可能发生意外释放的能量或者危险物质，第二类危险源为可能导致能量或者危险物质管理或者控制措施破坏或者失效的各种不安全因素。第一类危险源是导致事故发生的根本原因，第二类危险源是导致事故发生的主要原因。在进行安全评价时,第一类危险源是由于生产或者生活的需要而不可能避免的。所以，一般对第二类危险源进行辨识、控制或者评价。　　（2）安全原理　　安全原理的观点认为，新建、改建和扩建的工程项目必须做“三同时”工作，即在建设项目的初级阶段就考虑到安全问题，进行安全投入，从源头降低事故发生的可能性。　　(3）评价方法需要注意的问题　　根据系统安全工程的理论,加油站通常的评价方法需要注意的问题如下:①检查表的制定要请多位相关行业的专家,或者以往的事故案例和事故分析。一般加油站根据其危险及有害因素(包括火灾、爆炸和毒性危害）,将检查表划分为4个评价单元，即安全管理、经营及储存场所、经营和储存条件、消防设施等4个评价单元。②事故树分析，要根据检查表所辨识的主要问题进行.既要考虑到设备本身的安全性，即工艺操作的危险性，又要考虑到人的失误对事故发生及其结果的影响.　3 加油站安全评价方法的思考　　（1）在对加油站做预评价时，要考虑到城市规划方面的问题，加油站在此处的设置是不是有必要，让加油站尽可能地避开密集人群,减轻城市安全的隐患.　　（2)评价不仅要考虑到设备本身的安全性，更要考虑到人失误的影响，要结合操作者的相关岗位进行.　　（3)当加油站的储罐容量达到一定的限度，属于重大危险源时，应按照重大危险源的管理进行,制定相应的事故应急预案.　　（4）加强加油站管理人员的安全意识，加大安全法律、法规的宣传力度，很多加油站没有做安全预评价就动工建设，埋下安全隐患,在以后的验收评价中显得很被动，安全整改很困难。　　(5）加强安全管理，仅仅有安全管理制度是不行的，要落实到实际的工作中。　　(6)提高操作人员的素质,应通过安全培训,严格按照岗位安全操作规程进行,人员的误操作或者擅离职守是导致事故发生的主要原因。
一般加油站根据其危险及有害因素（包括火灾、爆炸和毒性危害)，将检查表划分为5个评价单元，即安全管理、经营及储存场所(含站址选择和总平面布置）、经营和储存条件（含油罐设置和油品管道等工艺系统)、消防设施、电气装置等5个评价单元。现就以上划分的5个评价单元浅谈安全评价中的危险因素分析。
一、安全管理处于薄弱环节
（一）从业人员安全意识低、安全生产责任制、安全技术操作规程等得不到落实，因此必须加强对从业人员的安全意识教育和安全技能教育
(二）地方监管部门人员紧缺,监督力度不够，因此必须加强安全监督管理
根据《安全生产法》和《危险化学品管理条例》的有关规定，县级以上地方各级人民政府或负有安全生产监督管理职责的部门应依法根据本行政区域内的安全生产状况,组织有关部门按照职责分工,对本行政区域内容易发生重大生产安全事故的生产经营单位进行监督检查,同时为了安全生产保障，生产经营单位的主要负责人也对本单位安全生产工作负有督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患的职责，组织建立和落实本单位的各项安全生产规章制度。
二、经营及储存场所的站址选择和总平面布置较较不合理，安全防火间距不足，未能满足加油站设计防火要求
加油站内或站外建构筑物为有可能出现明火的场所,若建构筑物与站内危险设施的间距不足，易造成火源与合适浓度的可燃性气体相遇,引发事故。另一方面，当一个设施设备火灾，当防火间距不足时，易诱发另一个设施设备火灾，或当加油站内发生火灾事故时诱发站外建构筑物火灾,造成更大的损失.
三、经营和储存条件不够完善（含油罐设置和油品管道等工艺系统)
（一）加油站在经营和储存条件不够完善的条件下，很容易在空气形成较浓的石油气，油气混合气达到一定范围时(爆炸浓度上下限之间），如果遇有足够能量的火源,就会发生爆炸；可燃油品遇明火也可引起火灾危险。加油站内其经营和储存条件不完善主要表现为以下几方面:
1。油罐区设置简易搭棚
由于卸油时对液位检测不及时易造成油品跑冒，油品溢出罐外后，周围空气中油蒸气的浓度迅速上升，达到或超过爆炸极限，遇到火星即发生爆炸燃烧；或在油品漫溢时，使用黑色金属容器刮舀，开启电灯照明观察，开窗通风，均可能无意中产生火花引起爆燃。
2。加油机设置于室内
目前我省尚有部分个体或家庭式加油点,为避免加油遭人捣乱,将加油机设置于室,从而引起油气在室内挥发不出去，而这种加油站点的安全管理粗放，经常将生活设施设置于室内，从而引发本不该发生的事故。更有一些加油站经营者“一切向钱看”，舍不得安全投入,以至一些重大隐患得不到彻底整改.
3。未设置密闭卸油装置
按照规定,加油站卸油作业必须采用密闭卸油系统，以防油气挥发、静电积聚等诱发爆炸事故。然而，目前省内尚有部分加油站、加油点均未采取密闭加油技术.为了节省资金，仍冒险采用严禁使用的敞口卸油方式,从而引发事故。2000年2月11日，江西省樟树市店下镇衔口一个体加油站起火爆炸,导致私营业主徐某1家3代5口和油罐车司机朱某等6人当场死亡.2001年9月10日,河北省黄骅市一加油站发生爆炸，2人死亡，1人重伤.这2起事故原因均为运油车辆卸油时引火引起爆炸。
4。站区内设置地下管沟、电缆沟、下水道、操作井等
由于油蒸气密度比空气密度大，会沉淀于管沟、电缆沟、下水道、操作井等低洼处，积聚于室内角落处，一旦遇到火源就会发生爆炸燃烧.油蒸气四处蔓延把加油站和作业区内外沟通起来,将站外火源引至站内，造成严重的爆炸燃烧。
四、消防设施不完善
根据规范要求，加油站内每2台加油机应调协不少于1只4kg的手提式干粉灭火器和1只6L泡沫灭火器,地下储罐应设35kg推车式干粉灭火机1 个,同时加油站内应配置灭火毯、砂子
五、电气设备不符合安全要求
电气线路老化、绝缘破损、短路、私拉乱拉、超负荷用电、过载、接线不规范、发热、电器使用管理不当等可能引起火灾.特别是很多加油站的营业室及值班室内的照明线路不按要求敷设，不使用防爆灯具、防爆开关或安装不规范.
发全评价的方法目前已有数十种，它们 不同的特点、适用范同和应用条件，其中“道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法"（简称道化法),是化工领域最早应用于交际的安全评价方法。 美国道化学公司自l964年开发“通化学公司火灾、爆炸危险指数评价法”第一版以来,历经29年,不断修改完善． l993年推 了第七版，以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据,定量地对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性进行分析评价。1 风险分析计算程序2 加油站埋地储罐危险分析
(1）火灾、爆炸指数 以10min内从储罐中或相连的管道巾可能泄漏量为5m 计，加油站埋地储罐的火灾、爆炸指数。 （2)安全措施补偿系数 加油站采取一定的安全措施可降低事故发生的概率和危害。采取了一定的安全措施．即可对火灾、爆炸指数做一定的补偿。
（3）T艺单元危险分析汇总
采用道化学公司（DOW)火灾、爆炸危险指数评价法(第7版），确定火灾、爆炸的影响范围。下面所有参数取值均来自该方法对应的参数取值表，由于篇幅受限，表格略。
①物质系MF的选取：查物质系数和特性表，MF取16。
②一般工艺危险系数F1的选取：包括“基本系数、防热反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭单元或室内单元、通道以及排放和泄漏控制”7个取值项.对应的取值分别为：1、0、0、0.85、0。45、0、0。50.F1为7个取值之和，F1取2.80.
③特殊工艺危险系数F2的选取:包括基本系数、毒性物质、负压操作、粉尘操作、压力释放等13个取值项.就汽油储罐各项取值为:1、0。2、0、0.50、0、0。2、0、1。2、0。1、0。1、0、0、0.F2为13个取值项之和,F2取3.30。
④单元危险系数F3的计算：单元危险系数F3的值为一般工艺危险系数F1与特殊工艺危险系数F2的乘积。计算F3为9.24。
⑤火灾、爆炸指数F&EI的计算：火灾、爆炸危险指数F＆EI是工艺单元危险系数F3和物质系数MF的乘积。计算F＆EI为147。84.查该方法相应的火灾、爆炸指数与危险等级的对应关系表，得出，汽油储罐一旦发生火灾爆炸事故，其危险等级属于很大。
⑥爆炸影响半径计算:爆炸半径计算公式为：
　　R=0.256×（F＆EI）=0。256×147.84=37。84m。
⑦爆炸影响面积计算：爆炸影响面积
S=3。14R2=4498。43 m2。
结论：由于事故影响范围内的财产价值估计有困难，所以一般只评价到影响面积即可。加油站选址应该适当,周围环境无不利影响，交通运输便利,当地自然条件温和,地质条件较好。建筑工程总体布局应当合理，总平面布局应当基本符合有关法规、标准的规定。各种电气设备要选用合理,危险区域选用防暴电气设备。设计应充分考虑防雷、防静电要求,布置避雷装置。加油站的爆炸危险区域划分要充分合理，要符合有关标准规范的要求，对中毒和噪声危害要采取必要的安全措施。
参考文献 ：
1、沈斐敏.安全工程基础与实践 。北京：煤炭工业出版社，2001
2、刘道德等编。化工厂的设计与改造。长沙:中南工业大学出版社，19943、陈宝智．危险源辨识、控制及评价．成都：四川科学技术出版社，19964、陈宝智．安全原理．北京：冶金工业出版社，1995
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