化工过程系统安全评价的新方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.comb=【=过和密参，澎、·安全工程化工过程系统安全评价的新方法THENEWMETHODOFSAFETY-VALUATIONINCHEMICALPROCESS倒数1引官=一为提高化工过程的可靠性与安全性，事故树分∑‘’析法(FTA)是被公认的有效方法之一。事故树是i=l描述化工过程各变量之间相互关系的一种二值逻辑(3)或门的输出端权值为输入端权值之和结构，其内部存在着信息流的传输、处理与控制机翩。从这一观点出发，可从另一角度揭示事故的形=i(2)成机理以及最佳控制决策的选择问题“。为了进

2、=I一步安全评价、安全设计以及拟定最佳安全管理方式中：一输出端权值，案，本文探讨了事故树结构优化的问题。建立了结一第f个输入端权值，f：l，2，⋯，构优化的目标函数，并以结构安全度作为评价指一输入端个数。标，通过事故树的结构改造，提高化工过程的固有2．5结构优化的目标函数安全性。某一结构的事故树输出端的权值，表明了该系统事故危险性的相对大小，如果能采取某种或某些2安全评价的若干新概念安全措施，通过改造事故树结构降低这一权值，则2．1事故树结构的可控性系统的固有安全性将大为提高。事故树由基本环节一一与门和或门构成。与门经验灰明：系统

3、的固有安全性不仅决定于系统和或门除实现与和或的逻辑功能外，作为信息的使潜在的危险性，而且决定于系统本身的可控性。若7D～能逻辑开关其内部必然存在着信息流的传输、处理系统本身可供选择的安全措施(即控制决策数)越与控制机制。详见文献[1]，这里不再赘述。多，而系统潜在的事故危险性(即事故信息流权2．2事故信息流的权值一一值)越小，则系统的固有安全性越大，反之则越事故树结构中若有事故信息流存在，表征系统小。有事故发生的可能性。由于事故信息流流经的逻辑鉴于由相同变量数构成的不同事故树结构其固门不同，即事故信息流的交汇方式不同，使得在事有安

4、全性是不同的，其中必有优劣之分。为了区分故树结构的不同部位，或者说，在不同门的输出点不同结构间固有安全性的差异，以便确定最优结处所蕴涵的事故可能性是不同的。为了能定量地描构，并以最优结构为目标通过结构改造力争逼近最述事故树不同部位潜在的事故危险性的相对大小，优结构或次优结构，．必将提高系统的固有安全性。特建立事故信息流权值的概念。为此可定义结构优化的目标函数Q为事故息流权值定义tQ⋯C(8)(1)基本事件作为事故信息源，定义为1，式中：Q一结构优化的目标函数，即W=1(注：这里1”并非逻辑取值，下同)C一系统可供选择的控制决策数，

5、(2)与门的输出端权值为输入端权值之和的一事故树输出门事故信息流的权值。(化学工程师>3／1993(总第33期)·45维普资讯http://www.cqvip.com2．4结构安全度相同变量数构成的不同事故树结构，可按目标函数值排列优化顺序，但不能清晰地表明某一结构与最佳结构之间的逼近程度。为此，特定义结构安全度=击(4)式中：Q一某一结构的目标函数值，Q．一最佳目标函数值，即由相同变量数构成的单与门结构的目标函数值。5化工过程系统安全评价举例故障某化工过程生产工艺如图1所示。图2某化工过程事故树模型该化工过程的事故树结构是十分庞

6、大的，为简化计算过程这里略去其低阶子树。对于多变量的事故树可通过计算机编程求解。在图2．口中结构函数T=I(z2+嚣3)^等效结构函数T=I2+I3C令T=A+B，其中A=I2，或晶摩B=。搅拌器^口=．IL=0．5图1某化工过程生产工艺示意图t=^+日=0．5十0．5=1物料A和B在混合罐M内均匀混合后，流入反应器R中，在R中注入物料C并经充分反应生成物C=0，等效事故树输~l'-J为或门，或门不具进入成品库。在M内A和B的混合是放热反应，而有可控性¨。且B多于A并达到某种限度时因温度升高使混合罐Q=C一r=0—1=一1M炸裂，

7、造成生产事故。为了安全生产通以冷却水并设置比值调节系统，用以维持物料A和B的一定Q：n一=3～吾=2．67比例。Qi=C一=0—3=一3生产过程简化事故树模型如图2所示。经数学处理后得Q=一1+3=2Q．=2．67+3=5．67个3'-击==35说明该化工过程的固有安全度为35．3％．由于距由三变量构成的单与门结构甚远，说明值不高是由于系统事故树结构不佳，必须采取安全措施．改造原有事故树结构，提高系统安全度．采取安全措施的方法很多，这里以增加一个备用电源为例如图2．6所示，并计算如下l结构函数T=z102+z3z．)等效结构函数T

8、=I2+I3．·46·化学工程师3／1993(总第33期)维普资讯http://www.cqvip.com·现代管理·孙子兵法在现代经营管理中的应用APPLICATIONOFSUNZHIARTOFWARINMODERNMANAGEMENT_f王智义