【文章內(nèi)容簡介】 練，缺 乏處理事故的經(jīng)驗；過度疲勞或帶病上崗、酒后上崗、情緒波動和逆反心理等等。裝置在生產(chǎn)運行中，因物（物料、設備 設施、儀器儀表、電氣設施等）及環(huán)境因素的影響，存在一定的火災、爆炸（包括物理爆炸）、機械傷害、觸電等潛在危險性，而觸發(fā)這些潛在危險的主要因素往往是人的錯誤行為。 管理的不安全因素分析 安全生產(chǎn)責任制不健全，沒有落實到人，遇事扯皮推諉，職責不明確，易導致影響較大的責任事故發(fā)生。 各項安全生產(chǎn)管理制度及生產(chǎn)操作規(guī)程不全面，操作性不強，易造成部分工種人員操作失誤，引發(fā)事故。 單位主要負責人、安全生產(chǎn)管理人員未經(jīng)有關(guān)部門培訓考核合格，造成安全決策指揮失誤，引發(fā)事故頻發(fā)，導致系統(tǒng)處于危險狀態(tài)。 安全設施和措施不落實，勞動保護不到位、未進行安全教育和操作技能培訓，造成一線操作工安全技術(shù)素質(zhì)低，直接導致設備、人身事故發(fā)生。 制定的事故應急救援預案不能有效預防事故，不能保證可操作性和有效性，致使生命財產(chǎn)損失加大。 重大危險源辨識分析 根據(jù)《 關(guān)于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見 》（ 安監(jiān)管協(xié)調(diào)字 [2021]56號 ）中對壓力管道重大危險源判定標準，符合下列條件之一的壓力管道： 1） 輸送有毒、可燃、易爆氣體，且設計壓力大于 MPa 的管道； 2） 輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì)，輸送距離大于 等于 200 km 且管道公稱直徑≥300 mm 的管道。 本項目 輸氣線輸送的介質(zhì)為天然氣（可燃、易爆氣體），工作壓力為 。 因此本項目的壓力管道 不 屬于重大危險源。 根據(jù)《輸氣管道工程設計規(guī)范》 GB 502512021 第 條的要求：輸氣管道應設置檢測、監(jiān)視、控制設施。 5 評價方法的選擇和單元劃分 評價方法選擇 及介紹 針對本工程的工藝特點，本次預評價采用定性 定量方法進行 評價，在對工程存在的 主要危險、有害因素進行全面定性評價的基礎(chǔ)上， 本次評價選用了預先危險性分析評價法、災害評估法和故障樹 評價法。選用的評價方法介紹如下： 一、 預先危險性分析法（ PHA） “預先危險性分析法 ”的內(nèi)容包括兩方面，一是參照過去同類產(chǎn)品或系統(tǒng)發(fā)生事故的經(jīng)驗教訓，查明裝置、設備是否會出現(xiàn)同樣的問題，識別與系統(tǒng)有關(guān)的一切主要危害；鑒別產(chǎn)生危害的原因；假設危害確實出現(xiàn)，估計將會產(chǎn)生的后果和影響；找出消除或控制危險的可能方法；提出采取并完成糾正措施的責任者。另一方面是將已經(jīng)識別的風險危害按危害后果和發(fā)生概率分級，進而得出風險事件的危險評價指數(shù)，危險評價指數(shù)的高低表明了風險危害的相對危險程度。危險性預分析的內(nèi)容匯總在預分析表格 中。 1）預先危險性分析中的定性危險估算 定性危險估算可以根據(jù)設備危險大小和重要程度，以便根據(jù)輕重緩急采取安全措施。定性危險估算最常用的危險評價指數(shù)法，它是將決定事件危險程度的兩種因素：即危害嚴重性和危害可能性，按其特點相對劃分為等級，形成一種危險評價矩陣，并賦以一定的加權(quán)值定性衡量危險大小。 （ 1）危害后果分級： 將事故后果的嚴重程度相對定性分級，如表 ： （ 2）危害概率分級： 將事故發(fā)生的可能性相對定性分級，如表 ： （ 3）危險指數(shù)矩陣：如表 ： 表 事故后果的嚴重程度 分級 等 級 等 級 說 明 危 害 后 果 Ⅰ 災難性的 人員死亡或系統(tǒng)報廢 Ⅱ 嚴重的 人員嚴重受傷、嚴重職業(yè)病或系統(tǒng)嚴重損壞 Ⅲ 輕度的 人員輕度受傷、輕度職業(yè)病或系統(tǒng)輕度損壞 Ⅳ 輕微的 人員受傷或系統(tǒng)損壞輕于 Ⅲ 級 表 事故發(fā)生的可能性分級 等級 等級說明 單個項目具體發(fā)生狀況 總體發(fā)生狀況 Ａ 頻繁 頻繁發(fā)生 連續(xù)發(fā)生 Ｂ 很可能 在壽命期內(nèi)會出現(xiàn)若干次 頻繁發(fā)生 Ｃ 有時 在壽命期內(nèi)可能有時發(fā)生 發(fā)生若干次 Ｄ 極少 在壽命期內(nèi)不易發(fā)生，但有可能發(fā)生 不易發(fā)生， 但有理由可預期發(fā)生 Ｅ 不可能 很不容易發(fā)生，以至于可以認為不會 發(fā)生 不易發(fā)生，但有可能發(fā)生 表 危險指數(shù)矩陣 嚴重性等級 可能性等級 Ⅰ （災難性的） Ⅱ （嚴重的） Ⅲ （輕度的） Ⅳ （輕微的） Ａ （頻繁） １ ２ ７ １３ Ｂ （很可能） ２ ５ ９ １６ Ｃ （有時） ４ ６ １１ １８ Ｄ （極少） ８ １０ １４ １９ Ｅ （不可能） １２ １５ １７ ２０ （ 4）預分析評價結(jié)果的格式 評價人員可根據(jù)評價對象的實際情況選用預分析評價結(jié)果的匯總表格格式，如表： 表 預分析評價結(jié)果表 評價 子單元 風險 因素 發(fā)生 階段 原因 分析 后果 或影響 后果 分級 概率 分級 危險 指數(shù) 2）危險性預分析結(jié)果 裝置在進行危險性預分析后，通過對預分析的結(jié)果匯總，可以按危害后果登記、危害概率登記或危險指數(shù)等進行排序，并可列出符合指定條件的風險事件。一般說來，危險指數(shù)為 1~5 的風險事件為不可接受事件。 預分析結(jié)果可以定性的表明裝置的危險程度，找出重要危險事件，以便下一步進行深入的定量評價，保證在安全工作中依照其輕重緩急，做到有的放矢。 二 、 災害評估 —— 蒸氣云爆炸災害模型簡介（ VAPOUR CLOUD EXPLOSION） 1）定義： 當泄漏到空氣中的可燃氣體與空氣的云狀混合物的濃度處于爆炸范圍內(nèi)時遇到點火源發(fā)生的爆炸現(xiàn)象稱為蒸汽云爆炸。 “蒸汽云 ”爆炸是一種發(fā)生概率相對較大，破壞后果極為嚴重的一種災害。 2）災害度量： 兩種不同火災類型對人員傷害區(qū)域可以爆源為中心依此劃分為死亡區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)和安全區(qū)。 死亡區(qū) ——區(qū)內(nèi)人員如缺少防護，則被認為將無一例外蒙受嚴重傷害或死亡，其內(nèi)徑為零，外徑記為 R1（ m）； 重傷區(qū) ——區(qū)內(nèi)人員如缺少防護 ，則被認為絕大多數(shù)人員將遭受嚴重傷害，極少數(shù)人可能死亡或受輕傷，其內(nèi)徑為死亡半徑，外徑記為 R2（ m）； 輕傷區(qū) ——區(qū)內(nèi)人員如缺少防護，則被認為絕大多數(shù)人員將遭受輕微傷害，少數(shù)人將受重傷或平安無事，死亡可能性極小，其內(nèi)徑為 R2（ m），外徑記為 R3（ m）； 安全區(qū) ——區(qū)內(nèi)人員即使無防護，絕大多數(shù)人員也不會受傷，死亡的概率幾乎為零，該區(qū)內(nèi)徑為 R3（ m），外徑為無窮大； 3）計算方法及數(shù)學模型： 蒸氣云爆炸按超壓 沖量準則進行定量評價，確定人員傷亡區(qū)域及財產(chǎn)損失區(qū)域。沖擊波超壓破壞準則如表 ： 表 沖擊波超壓破壞、傷害準則 超壓（ kPa） 建筑物破壞程度 超壓（ kPa） 人傷害程度 ~ 受壓面玻璃大部分破碎 2030 輕微損傷 ~ 油儲罐破裂 3050 中等損傷 ~ 磚墻倒塌 50100 嚴重損傷 ~ 大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞 100 大部分死亡 TNT 當量 WTNT及爆炸總能量 E： TNT 當量： WTNT=aWQ/QTNT。。。 （ 1） 式中： WTNT（ kg）； a 為可燃氣體蒸氣云 當量系數(shù)（統(tǒng)計平均值為 ）； W 為蒸氣云中可燃氣體質(zhì)量（ kg）； Q 為可燃氣體燃燒熱（ J/kg） 。 QTNT為 TNT 的爆炸熱（ J/kg）。 由式（ 1）可求得可燃氣體的 TNT 當量 WTNT 可燃氣體的爆炸總能量： E= 。。。。 （ 2） 式中： E 為可燃氣體的爆炸總能量；式中 為地面爆炸系數(shù)； 由式（ 2）可求得可燃氣體的爆炸總能量 E（ MJ）。 爆炸傷害半徑（ R）： R = C（ NE） 1/3 。 。。。 （ 3） 式中： C 為爆炸實驗常數(shù)，取值； ～ ； N 為有限空間內(nèi)爆炸發(fā)生系數(shù)，取 10%。 由式（ 3）可求得爆炸傷害半徑 R。 爆炸沖擊波正相最大超壓 ΔP： 天然氣的爆炸沖擊波正相最大超壓為： ln（ ΔP/P0） =（ R、 ） + ln2（ R、 ） ln3（ R、 ） 。 （ 4） R、 =D/（ E/P0） 1/3 。。。。。。 （ 5） 式中： R、 為無量綱距離； D 為目標到蒸氣云中心距離（ m） ； P0 為大氣壓。 由式（ 4）可求得離蒸氣云中心處的爆炸沖擊波超壓 ΔP（ kPa） 。 三 、 故障樹分析簡介（ FTA） 故障樹分析 （ Fail Tree Analysis， FTA） 是一種演繹推理方法，這種方法把可能發(fā)生的事故與導致它發(fā)生的層層原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為故障樹 （ FT） 的樹形圖表示出來，這種圖就構(gòu)成了一個“模型”。然后對這種模型進行定性和定量分析，從而可以把事故與原因之間的關(guān)系直觀明顯地表示出來。若統(tǒng)計數(shù)據(jù)充分，還可找出事故的主要原因以及計算事故發(fā)生的概率。其結(jié)果可為確定安全對策提供依據(jù)，達到預測和 預防事故的目的。 1） 最小割集定義及其算法 故障樹的基本事件中，若其中某一部分事件發(fā)生時，頂上事件就會發(fā)生，則這部分事件的集合，叫做該故障樹的“割集” （ Cut Set） 。它是導致頂上事件發(fā)生的基本事件的集合。最小割集就是引起頂上事件發(fā)生必須的最低限度的割集。任一割集的基本事件發(fā)生，則頂上事件就會發(fā)生。最小割集越多，系統(tǒng)越危險。 故障樹中每個中間事件 （ 包括頂端事件 ） 都可以用下式表示出來： nW2,W1,WW PPPE ，???? ?? （ 1） nW2,W1,WW PPPE ，???? ?? （ 2） 式中， EW 表示中間事件； P 表示這個中間事件下的子事件； n 表示這個中間事件有子事件的個數(shù)； w 表示門，若是“或門”用公式 （ 1） 表示，若是“與門”則用公式 （ 2）表示。 反復用上述公式替換，直到所有子事件都是基本事件為止。再經(jīng)布爾代數(shù)簡化，得到頂端事件的布爾等價樹，即得到故障樹的所有最小割集。 2） 結(jié)構(gòu)重要度及其算法 基本事件的重要度分析，是分析各基本事件的狀態(tài)對頂上事件狀態(tài)的影響程度。由 此可確 定，那些基本事件的發(fā)生與否，對頂上事件的發(fā)生是主要的，為修改系統(tǒng)以提高其安全性提供依據(jù)。 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析，是僅從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要程度，在進行這種分析時，不考慮各基本事件的發(fā)生概率，或假設各基本事件的發(fā)生概率都相等。 設故障樹共有 n 個基本事件，除第 i 個基本事件外，其余基本事件的狀態(tài)固定不變。記故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)為： ? ?XXi，? 其中， Xi是第 i 個基本事件的狀態(tài)變量，其取值只能是 0（ 不發(fā)生 ） 或 1（ 發(fā)生 ） 。 X是除第 i 個基本事件外，其余基本事件的狀態(tài)變量。 顯然 X 的不同狀態(tài)組合的組合數(shù)為： 2n1 若定義基本事件 I 的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)為 Iφ （ i） ，則： ? ? ? ? ? ?? ?????? ????1n21P1n X,0X,121iI （ 3） 由公式 （ 3） ，計算出各基本事件的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，從而可以排出各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度順序。 評價單元劃分 評價單元劃分的原則 由于不同的生產(chǎn)設備設施具有不同的危險性，同一設備設施內(nèi)，不同的部位危險性也有所不同。因此，將不同的部位劃分為不同的單元，分別對不同的危險采用多種方法進行評價，從而使安 全措施更具有針對性。 評價單元是指裝置的一個獨立組成部分，評價單元的劃分應考慮布置的相對獨立性和工藝上的差異性。選擇評價單元要考慮的參數(shù)包括：物質(zhì)的潛在化學能（ MF）、危險物質(zhì)的數(shù)量、資金密度（單位面積內(nèi)財產(chǎn)折合的資金數(shù)）、操作壓力和操作溫度、導致火災、爆炸事故的歷史資料等。一般而言，這些參數(shù)的數(shù)值越大，則該單元要評價的必要性就越大。 本工程評價單元的劃分 根據(jù)工程單元劃分原則，結(jié)合 輸氣 管道自身的工藝特點，進行評價單元劃分。本次評價按照各工序的不同危險性，總體上劃分為 3 個評價單元。 輸氣首站單元 輸氣管道投運 前 單元 ； 輸氣管道運行單元 。 6 定性、定量安全評價 本章先后采用 預先危險性分析 評價法、 “蒸汽云 ”災害評估法、 故障樹 分析法以及典型類比事故分析法對工程進行 定性、定量安全評價。 預先危險性分析評價 預先危險性分析評價過程 表 管道輸送系統(tǒng)預先危險性分析表 序號 危險因素 觸發(fā)原因 后果 危險 等級 對策 措施 一、 輸氣 閥室 單元 1 閥組 管 閥 爆裂 1） 未設 緊急切斷閥 ，或 高壓切斷壓力設置不當，超過 輸氣