安全评价方法知识讲义

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安全评价方法4.1安全评价方法概述4.2安全检查表分析法4.3专家评议法4.4预先危险分析法4.5故障假设分析法4.6危险与可操作性研究法4.7故障树分析法4.8事件树分析法4.9日本化工企业六阶段安全评价法4.10道化学火灾、爆炸危险指数评价法4.11ICI蒙德火灾、爆炸毒性指标评价法思考题1

14.1安全评价方法概述安全评价方法是对项目（工程）或系统的危险、危害因素及其危险、危害程度进行分析、评价的方法，是进行定性、定量安全评价的工具。4.1.1安全评价方法的分类（量化、推理、目的、系统性质）1.按评价结果的量化程度分类法1）定性安全评价方法定性安全评价方法主要是借助于对事物的经验知识及其发展变化规律了解，通过直观判断对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行科学的定性分析、判断的一类方法。评价的结果是一些定性的指标。依据评价结果，可从技术上、管理上对危险和危害因素提出对策措施加以控制，达到使系统处于安全状态的目的。2

2目前，常用的定性安全评价方法有：安全检查法(SafetyReview，SR)、安全检查表分析法(SafetyChecklistAnalysis，SCA)、专家评议法、预先危险性分析(PreliminaryHazardAnalysis，PHA)、作业条件危险性评价法(LEC)、故障类型及影响分析(FailureModeEffectsAnalysis，FMEA)、故障假设分析法(What...If，WI)、危险和可操作性研究(HazardandOperabilityStudy，HAZOP)以及人的可靠性分析(HumanReliabilityAnalysis，HRA)等。定性安全评价方法的特点是容易理解，便于掌握，评价过程简单。目前定性安全评价方法在国内外企业安全管理工作中被广泛使用。但定性安全评价方法往往依靠经验判断，带有一定的局限性。3

32）定量安全评价方法定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型)，对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况，按有关标准，应用科学的方法构造数学模型，进行定量评价的一类方法。评价的结果是一些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、定量的危险性、事故致因因素的关联度或重要度等。定量安全评价主要有以下两种类型。（以可靠性、安全性为基础，以物质系数为基础）4

4①以可靠性、安全性为基础，先查明系统中存在的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危害程度，然后再与国家规定的有关标准进行比较、量化。常用的方法有：故障树分析法(FaultTreeAnalysis，FTA)、事件树分析法(EventTreeAnalysis，ETA)、模糊数学综合评价法、层次分析法、作业条件危险性分析法(LEC)、机械工厂固有危险性评价法、原因后果分析法(Cause[CD*2]ConsequenceAnalysis，CCA)等。5

5②以物质系数为基础，采用综合评价的危险度分级方法。常用的方法有：美国道化学公司的“火灾、爆炸危险指数评价法”(DowHazardIndeX，DOW)、英国ICI公司蒙德部的“火灾、爆炸、毒性指数法”(MondIndeX，ICI)、日本劳动省的“化工企业六阶段法”以及“单元危险指数快速排序法”等。按照定量结果类别的不同，定量安全评价方法还可以分为概率风险评价法、伤害(或破坏)范围评价法和危险指数评价法(HazardIndeX，HI)。6

62.按评价的推理过程分类法按照安全评价的逻辑推理过程，安全评价方法可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法。归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本的危险危害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析出可能导致的事故。事件树分析是使用归纳法演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法，即从事故开始，推论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的间接因素，最终分析和查找出导致事故发生的最基本的危险危害因素。故障树分析是使用演绎法7

73.按评价的目的分类法按照安全评价要达到的目的，安全评价方法可分为事故致因因素安全评价方法、危险性分级安全评价方法和事故后果安全评价方法。事故致因因素安全评价方法是采用逻辑推理的方法，由事故推论最基本的危险危害因素或由最基本的危险危害因素推论事故的评价法，适用于识别系统的危险危害因素和分析事故。该类方法一般属于定性安全评价法。危险性分级安全评价方法是通过定性或定量分析给出系统危险性等级的安全评价方法，适用于系统的危险性分级。该类方法可以是定性安全评价法，也可以是定量安全评价法。事故后果安全评价方法可以直接给出定量的事故后果，给出的事故后果可以是系统事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、事故的损失或定量的系统危险性等。8

84.按评价的系统性质分类法按照评价系统的性质不同，安全评价方法可分为设备(设施或工艺)故障率评价法、人员失误率评价法、物质系数评价法、系统危险性评价法等。由于安全评价不仅涉及自然科学，而且涉及管理学、逻辑学、心理学等社会科学的相关知识，而且安全评价指标及其权值的选取又与生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化背景等因素密切相关，因此，每种评价方法都有一定的适用范围和限度。9

94.1.2常用的安全评价方法（13种方法）1.安全检查方法(SafetyReview，SR)安全检查方法可以说是第一个安全评价方法，它有时也称为工艺安全审查、设计审查或损失预防审查。它可以用于建设项目的任何阶段。对现有装置(在役装置)进行评价时，传统的安全检查方法主要包括巡视检查、正规日常检查或安全检查(例如，如果工艺尚处于设计阶段，设计项目小组可以对一套图纸进行审查)。10

10安全检查的目的是辨识可能导致事故、引起伤害和重要财产损失或对公共环境产生重大影响的装置条件或操作规程。一般安全检查人员主要包括与装置有关的人员，即操作人员、维修人员、工程师、管理人员、安全员等等，具体视工厂的组织情况而定。安全检查的目的是为了提高整个装置的操作安全度，而不是干扰正常操作或对发现的问题进行处罚。完成安全检查后，评价人员对亟待改进的地方应提出具体的措施、建议。11

112.安全检查表法(SafetyChecklistAnalysis，SCA)安全检查表是指在评价过程中，为了查找工程和系统中各种设备、设施、物料、工件、操作以及管理和组织措施中的危险和有害因素，事先把检查对象加以分类，将大系统分割成若干小的子系统，编制成表，这种表称为安全检查表。在评价过程中，以提问或打分的形式，将检查项目列表逐项检查，避免遗漏，这种方法称为安全检查表法。12

123.预先危险分析法(PreIiminaryHazardAnalysis，PHA)预先危险分析法用于对危险物质和装置的主要区域进行分析，包括在设计、施工和生产前，对系统中存在的危险性类别、出现条件、事故导致的后果进行分析，其目的是识别系统中的潜在危险，确定其危险等级，防止危险发展成事故。预先危险分析可以达到四个目的：①大体识别与系统有关的主要危险；②鉴别产生危险的原因；③预测事故发生对人员和系统的影响；④判别危险等级，并提出消除或控制危险性的对策措施。预先危险分析方法通常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察的工艺项目的初期阶段。用于工艺装置的初步设计或研究和开发。当分析一个庞大的现有装置或无法使用更为系统的方法时，常优先考虑PHA法。13

134.故障假设分析方法(What...If，WI)故障假设分析方法是一种对系统工艺过程或操作过程的创造性分析方法。使用该方法的人员应对工艺熟悉，通过提问（故障假设）的方式来发现可能潜在的事故隐患。故障假设分析方法一般要求评价人员用“What...If”作为开头，对有关问题进行考虑。任何与工艺安全有关的问题，即使关系不大，也可提出并加以讨论。通常，将所有的问题都记录下来，然后将问题分门别类，例如：按照电气安全、消防安全、人员安全等问题分类，然后分别进行讨论。对正在运行的现役装置，则与操作人员进行交谈，所提出的问题要考虑到任何与装置有关的不正常的生产条件，而不仅仅是设备故障或工艺参数的变化。14

145.故障假设分析／检查表分析方法(What...If／ChecklistAnalysis，WI／CA)故障假设分析／检查表分析方法是由具有创造性的假设分析方法与安全检查表分析方法组合而成的，它弥补了两种方法单独使用时各自的不足。例如：安全检查表分析方法是一种以经验为主的分析方法，用它进行安全评价时，成功与否很大程度取决于检查表编制人员的经验水平。如果检查表编制得不完整，评价人员就很难对危险性状况做出有效的分析。而故障假设分析方法鼓励评价人员思考潜在的事故和后果，它弥补了检查表编制时可能存在的经验不足；检查表则使故障假设分析方法更系统化。15

156.危险和可操作性研究法(HazardandOperabilityStudy，HAZOP)危险和可操作性研究法是一种定性的评价方法，基本过程以引导词为引导，找出过程中工艺状态的变化（即偏差），然后分析偏差产生的原因、后果及可采取的对策。危险和可操作性研究是基于背景各异的专家们若在一起工作，就能够在创造性、系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多的问题。分析的本质，就是通过系列会议对工艺流程图和操作规程进行分析，由各种专业人员按照规定的方法对偏离设计的工艺条件进行过程危险和可操作性研究。与其他安全评价方法的明显不同之处是其他方法可由某人单独去做，而危险和可操作性分析则必须由多方面的、专业的、熟练的人员组成的小组来完成。16

167.故障类型和影响分析(FailureModeEffectsAnalysis，FMEA)故障类型和影响分析(FMEA)是系统安全工程的一种方法，根据系统可以划分为子系统、设备和元件的特点，按实际需要将系统进行分割，然后分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的对策，提高系统的安全可靠性。FMEA辨识可直接导致事故或对事故有重要影响的单一故障。在FMEA中不直接确定人的影响因素，但像人为失误操作影响通常作为一种设备故障模式表示出来。17

178.故障树分析法(FaultTreeAnalysis，FTA)故障树(FaultTree)是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，故障树分析法是安全系统工程中重要的分析方法之一，故障树分析是使用演绎法。它能对各种系统的危险性进行识别评价，既能进行定性分析，又能进行定量分析，具有简明、形象化的特点，体现了以工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。FTA作为安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法，已得到国内外的广泛认可和采用。FTA不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入发掘事故的潜在原因，因此在工程或设备的设计阶段，在事故查询或编制新的操作方法时，都可以使用FTA对它们的安全性作出评价。18

189.事件树分析法(EventTreeAnalysis，ETA)事件树分析法是用来分析普通设备故障或过程波动（称为初始事件）导致事故发生的可能性的方法。事故是由典型设备故障或工艺异常（称为初始事件）引发的结果。与故障树分析不同，事件树分析是使用归纳法，事件树可提供系统性的记录事故后果的方法，并能确定导致后果的事件与初始事件的关系。事件树分析适用于分析那些产生不同后果的初始事件。事件树强调的是事故可能发生的初始原因以及初始事件对事件后果的影响，事件树的每一个分支都表示一个独立的事故序列，对一个初始事件而言，每一个独立事故序列都清楚地界定了安全功能之间的关系。19

1910.危险指数方法(RiskRank，RR)危险指数方法是通过对几种工艺现状及运行的固有属性进行比较计算，确定各种工艺危险特性的重要性，并根据评价结果，确定进一步评价的对象的评价方法。危险指数方法使用起来可繁可简，形式多样，既可定性，又可定量。例如，评价者可依据对作业现场危险度、事故几率、事故严重度的定性评估，对现场进行简单分级，通过对工艺特性赋予一定的数值组成数值图表，可用此表计算数值化的分级因子。常用危险指数方法有：①危险度评价法；②道化学火灾、爆炸危险指数评价法；③蒙德火灾、爆炸毒性指标评价法；④日本化工企业六阶段评价法；⑤其他危险等级评价法。20

201）日本化工企业六阶段评价法日本劳动省提出的“化工装置安全评价方法”又称“化工企业六阶段安全评价法”，是应用安全检查表、定量危险性评价、事故信息评价、故障树分析以及事件树分析等方法，分成六个阶段，采取逐步深入，进行定性评价和定量评价的综合评价方法，是一种考虑较为周到的评价方法。21

212)道化学火灾、爆炸危险指数评价法美国道化学公司提出了物质指数作为系统安全工程的评价方法。1966年，该公司又进一步提出了火灾、爆炸指数的概念，表示火灾、爆炸的危险程度。1972年，他们又提出了以物质的闪点(或沸点)为基础，代表物质潜在能量的物质系数，结合物质的特定危险值、工艺过程及特殊工艺的危险值，计算出系统的火灾、爆炸指数，以评价该系统火灾、爆炸危险程度的评价方法，即道化学评价法第三版。之后他们又以第三版为蓝本，陆续推出了新的版本，1993年推出了最新的第七版。22

223）蒙德火灾、爆炸毒性指标评价法英国帝国化学公司(ICI)在对现有装置和设计建设中的装置的危险性进行研究时，既肯定了道化学公司的道化学火灾、爆炸危险指数法，又在其定量评价的基础上对道三版作了重要的改进和扩充，增加了毒性的概念和计算方法，并提出了一些补充系数。23

2311.人员可靠性分析(HumanReliabilityAnalysis，HRA)人员可靠性行为是人机系统成功的必要条件，人的行为受很多因素影响，这些“行为成因要素”可以是人的内在属性，比如紧张、情绪、教养和经验；也可以是外在因素，比如工作间、环境、监督者的举动、工艺规程和硬件界面等。影响人员行为的成因要素数不胜数。如果不与整个系统的分析相结合而单独使用HRA技术，似乎太突出人的行为而忽视了设备特性的影响。所以，在大多数情况下，建议将HRA方法与其他安全评价方法结合使用。一般来说，HRA技术应该在其他评价技术(如HAZOP，FMEA，FTA)之后使用，识别出具体的、有严重后果的人为失误。24

2412.作业条件危险性评价法(LEC)美国的K.J.格雷厄姆(Keneth.J.Graham)和金尼(Gilbert.F.Kinney)研究了人们在具有潜在危险环境中作业的危险性，提出了以所评价的环境与某些参考环境的对比为基础，将作业条件的危险性作为因变量，事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险严重程度(C)为自变量，确定了它们之间的函数式。根据实际经验，他们给出了3个自变量的各种不同情况的分数值，采取对所评价的对象根据情况进行打分的办法，然后根据公式计算出其危险性分数值，再在危险程度等级表或图上查出其危险性分数值对应的危险程度。这是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法。25

2513.定量风险评价法(QRA)在识别危险分析方面，定性和半定量的评价是非常有价值的，但是这些方法仅是定性的，不能提供足够的量化数量，特别是不能对复杂、危险的工业流程等提供决策的依据和足够的信息。定量风险评价可以将风险的大小完全量化，风险可以表征为事故发生的频率和事故后果的乘积。QRA对这两方面均进行评价，并提供足够的信息，为业主、投资者、政府管理者提供有利的定量化的决策依据。26

264.2安全检查表分析法4.2.1安全检查表分析法概述安全检查表分析法(SCA)是依据相关的标准、规范，对工程和系统中已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查的方法。该方法事先把检查对象分割成若干子系统，以提问或打分的形式，将检查项目列表。视具体情况可采用不同类型、不同格式的安全检查表，以便进行有效的分折。该方法可用于工程和系统的各个阶段，常用于对熟知的工艺设计进行分析，也可用于新工艺过程的早期开发阶段，有经验的人员还要将设计文件与相应的安全检查表进行比较。27

271.建立安全检查表为了编制一张标准的检查表，评价人员应确定检查表的设计标准或操作规范，然后依据存在的缺陷和差别编制一系列带问题的检查表。编制检查表所需的资料包括有关标准、规范及规定，国内外事故案例，系统安全分析事例，研究成果等资料。还应按设备类型和操作情况提供一系列的安全检查项目。4.2.2安全检查表分析法步骤28

28SCA法是基于经验的方法，安全检查表必须由熟悉装置的操作和标准、熟悉相关的政策和规定、有经验的和具备专业知识的人员协同编制。所拟定的安全检查表，应当是通过回答表中所列问题，就能够发现系统设计和操作的各个方面与有关标准不符的地方的安全检查表。安全检查表一旦准备好，即使缺乏经验的工程师也能独立使用它，或者可作为其他危险分析的一部分。建立某一特定工艺过程的详细安全检查表时，应与通用安全检查表对照，以保证其完整性。29

292.完成分析对已运行的系统，分析组应当视察所分析的工艺区域。在视察过程中，分析人员将工艺设备和操作过程与安全检查表进行比较。依据对现场的视察、对系统文件的阅读、与操作人员的座谈以及个人的理解回答安全检查表所列的项目。当所观察的系统特性或操作特性与安全检查表上希望的特性不同时，分析人员应当记下差异。新工艺过程的安全检查表分析，在施工之前常常是由分析小组在分析会议上完成的，主要是对工艺图纸进行审查，完成安全检查表以及讨论差异。30

303.编制分析结果文件危险分析组完成分析后，应当总结或视察会议过程中所记录的差异。分析报告包含用于分析的安全检查表复印件。任何有关提高过程安全性的建议与恰当的解释都应写入分析报告中。31

31SCA法因简单、经济、有效而被经常使用。SCA法是以经验为主的方法，使用其进行安全评价时，成功与否很大程度取决于检查表编制人员的专业知识和经验水平，如果检查表不完整，评价人员就很难对危险性状况作出有效的分析。SCA法可用于安全生产管理和对熟知的工艺设计、物料、设备或操作规程的分析，也可用在新工艺的早期开发阶段，来识别和消除在类似系统多年的操作中所发现的危险。但由于SCA法只能作定性分析，不能预测事故后果及对危险性进行分级，因此很少用于安全预评价，事故调查时一般也不用。4.2.3安全检查表分析法的优缺点及适用范围32

32表4-1是某厂的“放射性射线探伤作业安全检查表”，是由企业有关人员根据实际情况编制的，既有针对性，又有科学性，在长期使用中收到了良好的效果。4.2.4安全检查表分析法应用实例33

33表4-1放射性射线探伤作业安全检查表2022/7/1434

344.3专家评议法4.3.1专家评议法概述专家评议法是一种吸收专家参加，根据事物的过去、现在及发展趋势，进行积极的创造性思维活动，对事物的未来进行分析、预测的方法。专家评议法有下列两种方式：（1）专家评议。专家评议法是根据一定规则，组织相关专家进行积极的创造性思维，对具体问题通过共同讨论，集思广益进行解决的一种专家评价方法。（2）专家质疑。专家质疑法需要先后进行两次会议。第一次会议是专家对具体问题进行直接讨论，第二次会议则是专家对第一次会议提出的设想进行质疑。35

35主要是：①研究讨论有碍设想实现的问题；②论证已提出的设想实现的可能性；③讨论设想的限制因素并提出排除限制因素的建议；④在质疑过程中，也可能会有新的建设性的可行性设想提出。最后由分析小组对专家直接讨论及质疑的结果进行分析，编写一个评价意见一览表；并对质疑过程中提出的评价意见进行评价，形成实际可行的最终设想一览表。36

36采用专家评议法进行安全评价、预测有以下四个步骤。（1）明确分析评价、预测的具体问题。（2）组成专家评议分析、预测小组。小组应由预测专家、专业领域专家、推断思维能力强的演绎专家以及专业分析专家等组成。（3）举行专家会议，对所提出的具体问题进行分析、预测。组织专家会议时，应遵守以下几个原则：分析、预测的问题要具体明确，并且要限制范围；参加会议的专家要注意力集中，发言要言简意赅；要即席发言，不能照稿宣读；鼓励任何设想，鼓励对已提出的设想进行补充改进和综合；鼓励提出不同意见、观点，提倡自由讨论，充分激发专家的积极性和创造性。（4）分析、归纳出专家会议的结果。4.3.2专家评议法步骤37

37专家评议法由于简单易行，比较客观，十分有用，因此被人们广泛采用。所邀请的人员是在专业理论上造诣较深、实践经验较丰富的专家，而且有专业专家、安全专家、评价专家、逻辑专家参加，将专家的意见运用逻辑推理的方法进行综合、归纳，因此所得出的结论一般比较全面、正确。特别是对专家的质疑进行正反两方面的讨论，使问题更深入、更全面透彻，所形成的结论性意见更科学、合理。但是，因为对邀请的专家要求比较高，所以并不是所有项目均适合应用。专家评议法很适合于对类似装置的安全评价，它可以充分发挥专家丰富的实践经验和理论知识。专家评价法对专项安全评价十分有用，可以将问题研究讨论得更深、更细、更透彻，便于决策。4.3.3专家评议法的优缺点及适用范围38

384.3.4专家评议法应用实例对某钢厂增建1台VD／VOD装置，运用专家评议法进行危险、有害因素分析、评价和预测。1.评议步骤（1）明确问题。分析评价、预测的具体问题是该钢厂增加的1台VD／VOD装置的危险和危害因素。（2）成立专家组。专家组由具有丰富实践经验和理论知识的VOD设备专家、生产工艺专家、劳动安全专家、VOD操作人员、安全评价专家及逻辑专家共6人组成。（3）专家评议。举行专家会议，对VOD装置进行分析、类比和预测。39

392.评议结论由专家组综合分析、归纳得出如下结论。（1）该钢厂为了淘汰技术落后、消耗高、产品市场竞争力日趋萎缩的长线产品，调整现有生产结构，实现技术更新，生产超低碳奥氏体不锈钢、轴承钢、高速齿轮钢等，以提高产品质量，增强企业的市场竞争力，需要对电炉特钢系统新增加一台VOD精炼装置。（2）在吹氧、真空脱气过程中，VOD装置可能发生的较为严重的事故是钢水遇水的爆炸事故。因为水遇到1600℃左右的钢水时，会瞬间汽化，使分子间距增大10～11.4倍，体积增大约1500倍。而此膨胀过程在极短时间内发生，所以会在有限空间内形成爆炸。40

40若真空罐冷却系统及其他水冷设施泄漏，则遇钢水会发生爆炸。所以，各水冷设施需要经常检漏。真空罐底部有积水，水冷系统和炉体等耐火材料损坏、坍塌等均存在着发生爆炸事故的可能性。（3）钢包在吊运过程中，钢包钢水口因多次使用，受钢水侵蚀、冲刷，可能发生钢水泄漏事故；钢包装载超量或吊装不当，会发生钢水溢漏事故。这些都会造成人员灼、烫伤，损坏设备、设施及引发火灾爆炸事故。（4）氧气是强氧化剂，在由氧气站通过管路接至VOD精炼炉顶氧枪过程中，可能存在下列危险：①在氧气输送过程中，管道或阀门中残留的金属屑、焊渣、焊瘤、可燃物等杂质会引起燃烧，将管壁烧红，引发火灾、灼烫事故；41

41②氧气泄漏有引发火灾、爆炸事故的可能；③氧气泄漏时，如人员吸入高浓度氧气(>40％)，会发生氧中毒；④若氧枪插入位置不当，冷却水管冷却效果不良，会损坏氧枪水冷系统，造成漏水，水遇钢水会发生爆炸。（5）惰性组分氮、氩(用作底吹搅拌，均匀温度和调节成分)系统如发生管线或阀门泄漏，有可能发生窒息中毒事故。42

42（6）VOD精炼炉的起重、吊装作业特点是重量大(仅钢水约100～120t，钢包总重约有160～170t)、温度高(1600℃左右)、频率高(存放钢水的钢包吊入、精炼后将钢包吊出等)，因而存在着钢包漏钢的危险性。一般，漏钢要吊至漏钢事故坑，否则如遇积水或潮湿会发生爆炸。而且吊索和吊具受高温烘烤，强度下降，易损坏，有可能造成重大事故。正是由于钢包的起重、吊装、运输作业中危险性大，所以吊钩、吊索等吊具要确保完好；挂钩和吊装的运行要稳妥、牢靠；吊索和吊具要定期更换，以严防钢包脱落造成重大事故。43

43（7）VOD装置中的液动、气动、电动、计算机控制等系统，应确保安全、可靠。要防止因系统失灵、失控及操作失误而引发事故。对于计算机系统要防止病毒侵入。不但要防直接雷，而且要防间接雷(有一钢厂近年计算机系统曾遭到感应雷的袭击)。（8）在VOD装置的生产过程中，同样还存在着触电、高处坠落、机械伤害、物体打击的可能性，不能忽视。（9）VOD炉是引进设备，自动化程度较高，要求严格管理。作业人员要具有较高的文化素质和技术水平以及良好的心理素质，作业时应精心操作。（10）要防止因电缆老化或电路短路而引发火灾事故。44

444.4预先危险分析法4.4.1预先危险分析法概述预先危险分析法(PreliminaryHazardAnalysis，PHA)又称初步危险分析，是一项为实现系统安全而进行的危害分析的初始工作，常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察其危险因素的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中，或用于在危险物质和项目装置的主要工艺区域的初期开发阶段(包括设计、施工和生产前)，对物料、装置、工艺过程以及能量等失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致的后果，作宏观的概略分析，其目的是识别系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止危险发展成事故。45

45在PHA中，分析组应考虑工艺特点，列出系统基本单元可能的危险性和危险状态，这些是概念设计阶段所要确定的，包括：原料、中间物、催化剂、三废、最终产品的危险特性及其反应活性；装置设备；设备布置；操作环境；操作(测试、维修等)及操作规程；各单元之间的联系；防火及安全设备等。当识别出所有的危险情况后，列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。46

46预先危险分析法分准备、分析、结果三步1.分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)。对所需分析的系统的生产目的、物料、装置和设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。分析组需要收集装置或系统的有用资料，以及其他可靠的资料。危险分析组应尽可能从不同渠道汲取相关经验，包括相似设备的危险性分析、相似设备的操作经验等。为了让PHA达到预期的目的，分析人员必须写出工艺过程的概念设计说明书。因此，分析人员必须知道过程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数以及主要设备的类型(如容器、反应器、换热器等)。此外，明确装置需要完成的基本操作和操作目标，有助于确定设备的危险类型和操作环境。4.4.2预先危险分析法步骤47

472.完成分析PHA识别可能发现一些危险和事故情况，因此PHA还应对设计标准进行分析并找到能消除或减少这些危险的其他途径，要作出这样的评判需要一定的经验。危险分析组在完成PHA的过程中应考虑以下几方面的因素。（1）危险物料和设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质；爆炸系统、高压系统、其他储能系统。（2）设备和物料之间与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾／爆炸的产生和发展、控制／停车系统。48

48（3）影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电等。（4）操作、测试、维修及紧急处置规程。如人为失误的重要性、操作人员的作用、设备的可接近性，人员的安全保护。（5）辅助设施。如储槽、测试设备、培训设施、公用工程。（6）与安全有关的设备。如调节系统、备用设备、灭火及人员保护设备。对工艺过程的每一个区域，都要识别危险并分析这些危险的可能原因及导致事故的可能后果。根据事故的原因和后果，可以将各类危险性划分为四个等级，见表4-2。分析组将列出消除或减少危险的建议。49

49表4-2危险性等级划分50

503.编制分析结果文件为方便起见，PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、危险产生的原因、主要后果、危险等级以及改正或预防措施。表4-3是PHA的分析结果记录的表格式样。PHA结果表常作为PHA的最终产品提交给装置设计人员。表4-3PHA分析结果记录表格区域：会议日期：图号：分析人员：51

51预先危险性分析是一种宏观的概略定性分析方法。在项目发展初期使用PHA有如下优点：（1）能识别可能的危险，用较少的费用或时间就能进行改正。（2）它能帮助项目开发组分析和设计操作指南。（3）该方法简单易行，经济有效。预先危险性分析对固有系统中采取新的操作方法、接触新的危险物质、工具和设备时，进行PHA分析比较合适，从一开始就能消除、减少或控制主要的危险。当只希望进行粗略的危险和潜在事故情况分析时，也可用PHA对已建成的装置进行分析。4.4.3预先危险分析法的优缺点及适用范围52

52分析将H2S从储气罐送入工艺设备的危险性。在该设计阶段，分析人员只知道在工艺过程中要用到H2S，H2S有毒且易燃，其他一无所知。主要分析步骤如下：（1）分析人员将H2S可能释放出来作为一个危险情况，列出了以下几种可能引起H2S释放的原因：①储罐受压泄漏或破裂。②工艺过程中没有消耗掉所有的H2S。③H2S的工艺输送管线泄漏或破裂。④H2S在储罐与工艺设备的连接过程中发生泄漏。4.4.4预先危险分析法应用实例53

53(2)分析人员确定这些导致H2S泄漏的原因可能产生的后果。对本例来说只有发生大量泄漏时才会导致死亡事故。下一步通过对每种可能导致H2S释放的原因提出改正或避免措施，以便为设计提供依据。例如，分析人员可建议设计人员：①考虑储存另外的低毒但能产生需要的H2S的物质的工艺；②考虑开发能收集和处理过程中过量的H2S的系统；③由熟练的操作人员进行储罐的连接；54

54④考虑储罐封闭在水洗系统中，水洗系统由H2S检测器启动；⑤储罐的位置位于易于输送的地方，但远离其他设备；⑥建立培训计划，在开车前对所有工人进行H2S释放紧急处置操作规程的培训。H2S系统PHA部分分析结果见表4-4。55

55表4-4H2S系统PHA部分分析结果区域：H2S工艺会议日期：月／日／年图纸号：无分析人员：XXX56

564.5故障假设分析法4.5.1故障假设分析法概述故障假设分析法(What...IfAnalysis)方法是对某一生产工艺过程或操作过程创造性的分析方法。使用该方法的人员应对工艺熟悉，通过提出一系列“如果……怎么办”的问题(故障假设)，发现可能和潜在的事故隐患，从而对系统进行彻底的检查。在分析会上围绕所确定的安全分析项目对工艺过程或操作进行分析，鼓励每个分析人员对假定的故障问题发表不同看法。如果分析人员富有经验，则该方法是一种强有力的分析方法；否则，其结果可能是不完整的。对一个相对简单的系统，故障假设分析只需要一两个分析人员就能进行；对复杂系统则需要组织较大规模的分析组，需较长时间或多次会议才能完成。57

57故障假设分析法通常对工艺过程进行审查，一般要求评价人员用“What...If”作为开头对有关问题进行考虑，从进料开始沿着流程直到工艺过程结束。任何与工艺安全有关的问题，即使它与之不太相关也可提出并加以讨论。故障假设分析结果将找出暗含在分析组所提出的问题和争论中的可能的事故情况。这些问题和争论常常指出了故障发生的原因。故障假设提出的问题诸如：“如果原料的浓度不对将发生什么情况?”、“如果在开车时泵停止运转如何处理?”、“如果操作工打开阀B而不是阀A怎么办?”等。58

58通常，将所有的问题都记录下来，然后将问题分类。例如：按照电气安全、消防、人员安全等对问题进行分类，分别进行讨论。对正在运行的现役装置，则与操作人员进行交谈，所提出的问题要考虑到任何与装置有关的不正常的生产条件，而不仅仅是设备故障或工艺参数的变化。此外，对问题的回答，包括危险、后果、已有安全保护、重要项目的可能解决方法也要记录下来。59

594.5.2故障假设分析法步骤故障假设分析法由三个步骤组成，即分析准备、完成分析、编制分析结果文件。1.分析准备（1）人员组成。进行这项分析应由2～3名专业人员组成小组。小组成员要熟悉生产工艺，有评价危险性的经验并了解分析结果的意义，最好有现场班组长和工程技术人员参加。60

60（2）确定分析目标。首先要考虑以取得什么样的结果作为目标，对目标又可进一步加以限定。目标确定之后就要确定分析哪些系统，如物料系统、生产工艺等。分析某一系统时应注意与其他系统的相互作用，避免漏掉危险性。如果是对正在运行的装置进行分析，分析组应与操作、维修、公用系统或其他服务系统的负责人座谈。此外，如果分析会议讨论设备的布置问题，还应当到现场掌握系统的布置、安装及操作情况。因此，在分析开始之前，应拟定访问现场以及和有关人员座谈的日程。61

61（3）准备资料。故障假设分析法所需资料见表4-5。危险分析组最好在分析会议开始之前得到这些资料。表4-5故障假设分析法所需资料62

62（4）准备基本问题。它们是分析会议的“种子”。如果以前进行过故障假设分析，或者是对装置改造后的分析，则可以使用以前分析报告中所列的问题。对新的装置或第一次进行故障假设分析的装置，分析组成员在会议之前应当拟定一些基本的问题，其他各种危险分析方法对原因和后果的分析也可以作为故障假设分析的问题。63

632.完成分析（1）了解情况，准备故障假设问题。分析会议一开始，应该首先由熟悉整个装置和工艺的人员阐述生产情况和工艺过程，包括原有的安全设备及措施。这些人员主要是分析组所分析区域的有关专业人员。分析人员还应说明装置的安全防范、安全设备、卫生控制规程。分析人员要向现场操作人员提问，然后对所分析的工艺过程提出有关安全方面的问题。但是分析人员不应受所准备的故障假设问题的限制或者仅局限于对这些问题的回答，而是应当利用他们的综合专业知识和分析组的相互启发，提出他们认为必须分析的问题，以保证分析的完整。分析进度不能太快也不能太慢，每天最好不要超过4～6h，连续分析不要超过一周。64

64分析过程有两种会议方式可采用。一种方式是列出所有的安全项目和问题，然后进行分析；另一种方式是提出一个问题讨论一个问题，即对所提出的某个问题的各个方面进行分析后再对分析组提出的下一个问题(分析对象)进行讨论。两种方式都可以，但通常最好是在分析之前列出所有的问题，以免打断分析组的创造性思维。如果过程比较复杂，可以分成几部分，这样不至于让分析组花上几天时间来列出所有问题。65

65（2）按照准备好的问题，从工艺进料开始，一直进行到成品产出为止，逐一提出如果发生某种情况，操作人员应该怎么办的问题，分别得出正确答案，填入分析表中，常见的故障假设分析法分析表形式如表4-6所示。表4-6故障假设分析法分析表（3）将提出的问题及正确答案加以整理，找出危险、可能产生的后果、已有安全和措施、可能的解决方法等汇总后报相关部门，以便采取相应措施。在分析过程中，可以补充任何新的故障假设问题。66

663.编制分析结果文件编制分析结果文件是将分析人员的发现变为消除或减少危险的措施的关键。表4-8即是一份故障假设分析结果报告式样。分析组还应根据分析结果提出提高过程安全性的建议。根据对象的不同要求可对表格内容进行调整。67

67故障假设分析方法适用范围很广，可用于设备设计和操作的各个方面(如建筑物、动力系统、原料、中间体、产品、仓库储存、物料的装卸与运输、工厂环境、操作方法与规程、安全管理规程、装置的安全保卫等)。故障假设分析方法鼓励思考潜在的事故和可能导致的后果，它弥补了基于经验的安全检查表编制时经验的不足，但是，检查表可以使故障假设分析方法更系统化，因此出现了安全检查表分析与故障假设分析组合在一起的分析方法，互相取长补短，弥补各自单独使用时的不足。4.5.3故障假设分析法的优缺点及适用范围68

68用故障假设分析方法，对磷酸氢二铵(DAP)系统的反应工段进行分析。表4-7列出了将在分析会议上讨论的问题。表4-7对生产DAP的过程进行故障假设分析所提的问题4.5.4故障假设分析法应用实例69

69DAP工艺流程简图70

70对第一个问题，分析人员需要考虑哪些物质与氨混合可发生危险。如果清楚是哪种物质，就要注意是装置中存在该物质，还是原料供应商提供的原料本来就有问题(也可能是原料标签有误)。如果物料的错误搭配对操作人员和环境有危害，分析人员要识别这种危害，并且还应分析已有的安全保护措施是否能避免这种危害的发生。建议原料分析中心在磷酸送入装置前对其进行分析检验。分析人员按照这种方式逐一分析、回答其他问题并记录下来。表4-8列出了本例的结果分析文件。71

71表4-8DAP工艺过程的故障假设结果分析文件2022/7/1472

724.6危险与可操作性研究法4.6.1危险与可操作性研究法概述危险与可操作性研究法（HazardandOperabilityAnalysis，HAZOP)是以系统工程为基础，主要针对化工装置而开发的一种定性的危险性评价方法。它以关键词为引导，分析讨论生产过程中工艺参数可能出现的偏差、偏差出现的原因和可能导致的后果，以及这些偏差对整个系统的影响，有针对性地提出必要的对策措施。HAZOP法的特点是由中间状态参数的偏差开始，找出原因并判断后果，是属于从中间向两头分析的方法，具体就是通过一系列的分析会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在装置的设计、操作、维修等过程中，需要工艺、工程、仪表、土建、给排水等专业的人员一起工作，因此危险与可操作性分析实际上是一个系统工程，需要各专业人员的共同参与，才能识别更多的问题。73

73HAZOP法对工艺或操作的特殊点进行分析，这些特殊点称为分析节点，又称工艺单元或操作步骤。通过分析每个节点，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词(或关键词)引出。一套完整的引导词可使每个可识别的偏差不被遗漏。表4-9列出了HAZOP分析中经常遇到的术语及其定义；表4-10列出了HAZOP分析常用的引导词。74

74表4-9常用HAZOP分析术语及其定义2022/7/1475

75表4-10HAZOP分析常用引导词及其意义(参考GB13548—92)2022/7/1476

76危险与可操作性研究法可分三个步骤进行，即分析准备、完成分析和编制分析结果文件。1.分析准备（1）确定分析的目的、对象和范围。分析对象通常由装置或项目负责人确定，并得到HAZOP分析组组织者的帮助。（2）分析组的构成。HAZOP研究小组一般由4～8人组成，每个成员都能为所研究的项目提供知识和经验，最大限度发挥每个成员的作用。HAZOP研究小组最少由4人组成，包括组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作的人员，但5～7人的分析组是比较理想的。4.6.2危险与可操作性研究法步骤77

77（3）获得必要的文件资料。最重要的文件资料是带控制点的流程图，但工艺流程图、平面布置图、安全排放原则、化学危险数据、管道数据表、工艺数据表以及以前的安全报告等也很重要。其他需要的文件包括操作与维护指导手册、仪表控制图、逻辑图、安全程序文件、管道单线图、装置手册和设备制造手册等。重要的图纸和数据应在分析会议开始之前分发到每位分析成员手中。78

78（4）将资料变成适当的表格并拟定分析顺序。对连续过程来说，准备工作量最小，在分析会议之前使用最新的图纸确定分析节点，每一位分析人员在会议上都应有这些图纸。对间歇过程来说，准备工作量很大，主要是因为操作过程复杂，分析这些操作程序是间歇过程HAZOP分析的主要内容。如有两个或两个以上的间歇步骤同时在过程中出现，应当将每个步骤中的每个容器的状态都表示出来。79

79（5）安排会议次数和时间。制定会议计划，首先要确定分析会议所需的时间。一般来说每个分析节点平均需要20～30min，若某容器有两个进口，两个出口，一个放空点，则需要3h左右。另外还可以每个设备分配2～3h。每次会议持续时间不要超过4～6h(最好安排在上午)，会议时间越长，则效率越低。也可以把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组作适当修整，再进行下一区域的分析讨论。80

802.完成分析图4-1是HAZOP分析流程图。分析组对每个节点或操作步骤使用引导词进行分析，得到一系列的结果，如偏差的原因、后果、保护装置、建议措施等。当发现危险情况时，HAZOP分析组的每一位成员都应明白问题所在。在分析过程中，应当确保对每个偏差的分析，并且在建议措施完成之后再进行下一偏差的分析。在考虑采取某种措施以提高安全性之前，应对与节点有关的所有危险进行分析，以减少那些悬而未决的问题。此外，对偏差或危险应当主要考虑易于实现的解决方法，而不是花费大量时间去设计解决方案。过程危险性分析会议的主要目的是发现问题，而不是解决问题。但是如果解决方法是明确和简单的，应当作为意见或建议记录下来。81

81图4-1HAZOP分析流程图2022/7/1482

823.编制分析结果文件分析记录是HAZOP分析的一个重要组成部分。负责记录的人员应从分析讨论过程中提炼出准确的结果。尽管不可能把会议上说的每一句话都记录下来，但必须记录所有重要的意见。必要时可举行分析报告审核会，让分析组对最终报告进行审核和补充。通常，HAZOP分析会议以表格形式记录，如表4-11所示。表4-11HAZOP分析记录表分析人员：图纸号：会议日期：版本号：83

83　　危险与可操作性研究法的优点是简便易行，且背景各异的专家们一起工作，在创造性、系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多的问题，要比他们独立工作更为有效。缺点是分析结果受分析评价人员主观因素影响。危险与可操作性研究法的适用范围：该评价方法起初专门用于评价新工程项目设计审查阶段，用以查明潜在危险源和操作难点，以便采取措施加以避免，不过HAZOP法还特别适合于化工系统的装置设计审查和运行过程分析，也可用于热力水力系统的安全分析。4.6.3危险与可操作性研究法的优缺点及适用范围84

84使用HAZOP分析方法对DAP（磷酸氢二铵）反应系统的危险情况进行分析。DAP工艺流程如图4-2所示。分析组将引导词用于工艺参数，对连接DAP反应器的磷酸溶液进料管线进行分析。4.6.4危险与可操作性研究法应用实例85

85图4-2DAP工艺流程简图2022/7/1486

86（1）分析节点：连接DAP反应器的磷酸溶液进料管线（2）设计工艺指标：磷酸以一定流量进入DAP反应器（3）引导词：空白（4）工艺参数：流量（5）偏差：空白+流量=无流量（6）后果：①反应器中氨过量，导致事故；②未反应的氨进入DAP储槽，结果是氨从储槽逸出弥散到封闭的工作区域；③损失DAP产品。87

87（7）原因：①磷酸储槽中无原料；②流量指示器／控制器因发生故障而显示值偏高；③操作人员将流量控制器流量值设置得过低；④磷酸流量控制阀因故障关闭；⑤管道堵塞；⑥管道泄漏或破裂。88

88（8）安全保护：定期维护阀门B。（9）建议措施：①考虑安装报警／停车系统；②保证定时检查和维护阀门B；③考虑使用DAP封闭储槽，并连接洗涤系统。89

89表4-12用HAZOP法分析DAP工艺过程部分结果2022/7/1490

90表4-12用HAZOP法分析DAP工艺过程部分结果2022/7/1491

91表4-12用HAZOP法分析DAP工艺过程部分结果2022/7/1492

924.7故障树分析法4.7.1故障树分析法概述故障树分析法（FTA）是美国贝尔电话实验室于1962年开发的。故障树分析法采用演绎逻辑方法进行危险分析，将事故的因果关系形象地描述为一种有方向的“树”，以系统可能发生或已发生的事故(称为顶事件)作为分析起点，将导致事故发生的原因事件按因果逻辑关系逐层列出，用树形图表示出来，构成一种逻辑模型，然后定性或定量地分析事件发生的各种可能途径及发生的概率，找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策。FTA法形象、清晰，逻辑性强，它能对各种系统的危险性进行识别评价，既能进行定性分析，又能进行定量分析。93

93顶事件通常是由故障假设、HAZOP等危险分析方法识别出来的。故障树模型是原因事件(即故障)的组合(称为故障模式或失效模式)，这种组合导致顶事件。这些故障模式称为割集，最小的割集是原因事件的最小组合。要使顶事件发生，最小割集中的所有事件必须全部发生。例如，如果割集中“无燃料”和“挡风玻璃损坏”全部发生，顶事件“汽车不能启动”才能发生。94

941.事件在故障树分析中，各种故障状态或不正常情况皆称为故障事件；各种完好状态或正常情况皆称为成功事件。两者均可简称为事件。事件可分为以下几种类型。1）底事件底事件是故障树分析中仅导致其他事件的原因事件。底事件位于所讨论的故障树底端，总是某个逻辑门的输入事件而不是输出事件。底事件分为基本事件与未探明事件。①基本事件是在特定的故障树分析中无须探明其发生原因的底事件。②未探明事件是原则上应进一步探明但暂时不必或者暂时不能探明其原因的底事件。4.7.2故障树分析法名词术语和符号95

952）结果事件结果事件是故障树分析中由其他事件或事件组合所导致的事件。结果事件总位于某个逻辑门的输出端。结果事件又分为顶事件与中间事件。①顶事件是故障树分析中所关心的结果事件。顶事件位于故障树的顶端，总是所讨论故障树中逻辑门的输出事件而不是输入事件。②中间事件是位于底事件和顶事件之间的结果事件。中间事件既是某个逻辑门的输出事件，同时又是别的逻辑门的输入事件。96

963）特殊事件特殊事件是指在故障树分析中需用特殊符号表明其特殊性或引起注意的事件。特殊事件分为开关事件和条件事件。①开关事件是在正常工作条件下必然发生或者必然不发生的特殊事件。②条件事件是使逻辑门起作用的具有限制作用的特殊事件。97

972.逻辑门及符号在故障树分析中逻辑门只描述事件间的逻辑因果关系，主要分为以下几种。（1）与门：表示仅当所有输入事件发生时，输出事件才发生。（2）或门：表示只要有一个输入事件发生，输出事件就发生。（3）非门：表示输出事件是输入事件的对立事件。98

98另外还有以下几种特殊门。（1）顺序与门：表示仅当输入事件按规定的顺序发生时，输出事件才发生。（2）表决门：表示仅当几个输入事件中n个或n个以上的事件发生时，输出事件才发生。（3）异或门：表示仅当单个输入事件发生时，输出事件才发生。（4）禁门：表示仅当条件事件发生时，输入事件的发生方导致输出事件的发生。各种逻辑门的符号及定义见表4-13。3.转移符号转移符号有相同转移符号和相似转移符号两种，表示转移到或来自于另一个子(故障)树，用三角形表示，其符号及定义见表4-13。99

99表4-13故障树分析相关名词术语的符号及定义2022/7/14100

100表4-13故障树分析相关名词术语的符号及定义2022/7/14101

1014.故障树故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图。它用表4-13所示的事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统各种事件的因果关系，逻辑门的输入事件是输出事件的“因”，输出事件是输入事件的“果”。故障树可分为以下几种类型。（1）二状态故障树：如果故障树的底事件刻画一种状态，而其对立事件也只刻画一种状态，则称为二状态故障树。（2）多状态故障树：若故障树的底事件有3种以上互不相容的状态，则称为多状态故障树。102

102（3）规范化故障树：将画好的故障树中各种特殊事件与特殊门进行转换或删减，变成仅含有底事件、结果事件以及与、或、非3种逻辑门的故障树，这种故障树称为规范化故障树。（4）正规故障树：仅含故障事件以及与门、或门的故障树称为正规故障树。（5）非正规故障树：含有成功事件或者非门的故障树称为非正规故障树。103

103（6）对偶故障树：将二状态故障树中的与门换为或门，或门换为与门，而其余不变，这样得到的故障树称为原故障树的对偶故障树。（7）成功树：除将二状态故障树中的与门换为或门、或门换为与门外，还将底事件与结果事件换为相应的对立事件，这样所得到的树称为原故障树对应的成功树。104

104FTA方法基本程序如图4-3所示。首先详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或平面布置图。其次，收集事故案例(国内外同行业、同类装置曾经发生的)，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶事件。根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，确定要控制的事故目标值。然后从顶事件起按其逻辑关系，构建故障树。最后作定性分析，确定各基本事件的结构重要度，求出概率，再作定量分析。如果故障树规模很大，可借助计算机进行。目前我国故障树分析法一般都进行到定性分析为止。4.7.3故障树分析法步骤105

105图4-3故障树分析法基本程序2022/7/14106

1061.故障树的构建故障树的构建从顶事件开始，用演绎和推理的方法确定导致顶事件的直接的、间接的、必然的、充分的原因。通常这些原因不是基本事件，而是需进一步发展的中间事件。为了保证故障树的系统性和完整性，构建故障树须遵循几条基本规则，具体内容见表4-14。故障树结构图如图4-4所示。107

107表4-14故障树构建规则2022/7/14108

108图4-4故障树结构图2022/7/14109

1092.故障树的定性分析故障树的定性分析仅按故障树的结构和事故的因果关系进行。分析过程中不考虑各事件的发生概率，或认为各事件的发生概率相等。内容包括求基本事件的最小割集、最小径集及其结构重要度。求取方法有质数代入法、矩阵法、行列法、布尔代数法简法等。图4-5是故障树图例，下面结合图4-5介绍布尔代数法简法。110

110图4-5故障树图例2022/7/14111

1113.布尔代数法简法1）布尔代数主要运算法则在故障树分析中常用逻辑运算符号“·”、“+”，将A、B、C等各个事件连接起来，这些连接式称为布尔代数表达式。在求最小割集时要用布尔代数运算法则化简代数式。这些法则有：①交换律：A+B=B+AA·B=B·A②结合律：A+(B+C)=(A+B)+CA·(B·C)=(A·B)·C③分配律：A·(B+C)=A·B+A·CA+(B·C)=(A+B)·(A+C)112

112④吸收律：A·(A+B)=AA+A·B=A⑤互补律：A+A′=1A·A′=0⑥幂等律：A·A=AA+A=A⑦狄摩根定律：(A+B)′=A′·B′(A·B)′=A′+B′⑧对偶律：(A′)′=A⑨重叠律：A+A′B=A+B=B+B′A其中，A′、B′分别为事件A和事件B的逆事件(或对偶事件)。113

1132）故障树的数学表达式——结构函数表达式在进行故障树定性、定量分析时，需要写出故障树的数学表达式。把顶事件用布尔代数表现，并自上而下展开，即可得到故障树的布尔表达式，如图4-6所示。114

114图4-6故障树的布尔表达式图4-6为图4-5所示故障树的布尔表达式，其结构函数表达式为T=M1·M2=(X1·M3)·(X2+X4)=[X1·(X2+X3)]·(X2+X4)=(X1X2+X1X3)(X2+X4)(4-1)2022/7/14115

1153）割集与最小割集(1)割集与最小割集的概念。故障树中某些基本事件组成集合，当集合中这些基本事件全都发生时，顶事件必然发生，这样的集合称为割集。如果某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集，则这样的割集称为最小割集，亦即导致顶事件发生的最低限度的基本事件的集合。116

116（2）最小割集的求法。最小割集的求法有布尔代数法和矩阵法。故障树经过布尔代数化简，得到若干交(“与”)集和并(“或”)集，每个交集实际就是一个最小割集。将式(4-1)展开并应用上述布尔代数有关运算法则归并、化简得T=X1X2X2+X1X2X4+X1X2X3+X1X3X4=X1X2+X1X2X4+XlX2X3+X1X3X4=X1X2+X1X3X4(4-2)117

117得到两个最小割集：T1={X1，X2}；T2={X1，X3，X4}最小割集表明系统的危险性，每个最小割集都是顶事件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多，系统越危险。最小割集的作用如下：①最小割集表示顶事件发生的原因。事故的发生必然是某个最小割集中几个事件同时存在的结果。求出故障树全部最小割集就可掌握事故发生的各种可能，对掌握事故的发生规律、查明原因大有帮助。118

118②每一个最小割集都是顶事件发生的一种可能模式。根据最小割集可以发现系统中最薄弱的环节，直观判断出哪种模式最危险，哪些次之，以及如何采取安全措施减少事故发生等。③可以用最小割集判断基本事件的结构重要度，计算顶事件概率。119

1194）结构重要度分析从故障树结构上分析各基本事件的重要度，即分析各基本事件的发生对顶事件发生的影响程度，称为结构重要度分析。利用最小割集分析判断结构重要度有以下几个原则。①单事件最小割集(一阶)中的基本事件的结构重要度系数I(i)大于所有高阶最小割集中基本事件的结构重要度系数。如：在T1={X1}，T2={X2，X3}，T3={X4，X5，X6)三个最小割集中，I(1)最大。120

120②在同一最小割集中出现的所有基本事件，结构重要系数相等（在其他割集中不再出现）；如在T1={X1，X2}，T2={X3，X4，X5}，T3={X7，X8，X9}中，I(1)=I(2)，I(3)=I(4)=I(5)，I（7）=I(8)=I（9）。③几个最小割集均不含共同元素，则低阶最小割集中基本事件重要系数大于高阶割集中基本事件重要系数。阶数相同，重要系数相同。I(1)=I(2)>I(3)=I(4)=I(5)④比较两基本事件，若与之相关的割集阶数相同，则两事件结构重要系数大小由它们出现的次数决定，出现次数多的系数大。如：T1={X1，X2，X3}，T2={X1，X2，X4}，T3={X1，X5，X6}中，I(1)>I(2)。121

121⑤相比较的两事件仅出现在基本事件个数不等的若干最小割集中，若它们重复在各最小割集中出现次数相等，则在少事件最小割集中出现的基本事件结构重要系数大。如：T1={X1，X3}，T2={X2，X3，X5}，T3={X1，X4}，T4={X2，X4，X5}中，X1出现两次，X2也出现两次，但X1位于少事件割集中，所以I(1)>I(2)。此外，还可以用近似判别式判断：(4-3)式中I(i)——基本事件Xi的结构重要系数近似判断值；Ki——包含Xi的所有最小割集；ni——包含Xi的最小割集中的基本事件个数。122

122由式T=X1X2+X1X3X4(4-2)表示的两个最小割集中各基本事件的结构重要度分别为I(1)>I(2)>I(3)=I(4)123

1235）径集、最小径集及等效故障树故障树中某些基本事件的集合，当集合中这些基本事件全都不发生时，顶事件必然不发生，这样的集合称为径集。若在某个径集中任意除去一个基本事件就不再是径集，则这样的径集称为最小径集，亦即导致顶事件不能发生的最低限度的基本事件的集合。（1）最小径集求法。先将故障树化为对偶的成功树(只需将或门换成与门，与门换成或门，将事件化为其对偶事件即可)；写出成功树的结构函数；化简得到由最小割集表示的成功树的结构函数；再求补得到若干并集的交集，每一个并集实际上就是一个最小径集。124

124图4-6故障树对应的成功树见图4-7，其结构函数为(4-4)125

125图4-7图4-6所对应的成功树布尔表达式2022/7/14126

126利用狄摩根定律求补得：得到三个最小径集：P1={X1}；P2={X2，X3}；P3={X2，X4}127

127（2）画出等效故障树。由式(4-5)知：T=X1·(X2+X3)·(X2+X4)用最小径集表示的等效故障树见图4-8。用最小径集判别基本事件结构重要度顺序与用最小割集判别结果一样；凡对最小割集适用的原则，对最小径集都适用。128

128图4-8等效故障树2022/7/14129

1294.故障树的定量分析故障树定量分析的目的是在于计算顶事件发生概率，用以评价系统或工程的安全可靠性。1）基本事件发生概率的计算基本事件发生的概率首先是设备的元件故障概率。λ＝基本事件概率：q=≈λtq＝1－130

1302）顶事件概率的计算顶事件发生概率可以根据树的结构函数和各种基本事件的发生概率qi求得。（1）直接分步计算从底部的事件算起，逐次向上推移计算到定事件。对“或门”连接事件：PO=1-对”与门“连接事件：Pa=(2)以最小割集求概率利用顶事件与最小割集的关系进行计算。g=p()131

1315.编制分析结果文件故障树分析的最后一步是编制故障树分析结果文件。危险分析人员应当提供分析系统的说明、问题的讨论、故障树模型、最小割集、最小径集及结构重要性分析，还应提出有关建议。132

132故障树分析法的优点有：（1）它能识别导致事故的基本事件(基本的设备故障)与人为失误的组合，可为人们提供设法避免或减少导致事故发生的基本事件，从而降低事故发生的可能性。（2）能对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系作出全面、简洁和形象的描述。（3）便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素，为设计、施工和管理提供科学依据。（4）使有关人员、作业人员全面了解和掌握各项防灾要点。（5）便于进行逻辑运算，进行定性、定量分析和系统评价。4.7.4故障树分析法的优缺点及适用范围133

133故障树分析法的缺点：故障树分析法步骤较多，计算也较复杂；在国内数据较少，进行定量分析还需要做大量工作。故障树分析法的应用范围：故障树分析法应用比较广，非常适合于重复性大的系统。4.7.4故障树分析法的优缺点及适用范围134

134如图4－9所示为一受压容器装置，配有安全阀及压力自控装置,输出阀堵塞的发生概率为0.01，安全阀故障的发生概率为0.03，调节阀故障的发生概率为0.006，调节仪表故障的发生概率为0.005。以压力容器爆炸为例进行故障树分析，了解事故的原因和预防措施。4.7.5故障树分析法应用实例-1图4-9受压容器装置135

1351.画出故障树4.7.5故障树分析法应用实例图4－10压力容器爆炸故障树分析图示136

136压力容器爆炸故障树的布尔表达式137

1372.进行定性分析（1)对故障树进行定性分析。T=X1·M1=X1·(X2+M2)=X1·(X2+X3X4)=X1X2+X1X3X4求出2个最小割集为：P1={X1,X2,}P2={X1,X3,X4}138

138（2）进行结构重要度分析结构重要度的分析有多种方法，①采用排列法求解T=X1X2+X1X3X4故障的结构重要度为I1>I2>I3=I4②采用近似判别式法求解I1>I2>I3=I4139

1393.进行定量分析对故障T进行定量分析。可求出基本事件发生的概率和顶上事件概率：。依据图4-9中基本事件发生的概率，可求出顶上事件概率：P=P1×P2+P1×P3×P4=0.01×0.03+0.01×0.005×0.006=0.00030034.评价结论140

140在建筑施工过程中，高处坠落事故是高层建筑施工中经常发生的事故，以高处坠落事故为例进行故障树分析，了解高处坠落事故的原因和预防措施。1.画出故障树如图4-9所示。4.7.5故障树分析法应用实例－2141

141图4-9高处作业坠落故障树2022/7/14142

1422.进行定性分析（1)对图4-9故障A1进行定性分析。A1最小割集有45个，比最小径集（只有4个）多，所以用最小径集分析比较方便，因此，作出图4-10所示的成功树，由图可得A1'=B1'+B2'=C1'C2'+C3'C4'=X1'X2'X3'X4'X5'+(D1'+D2')X11'X12'求出4个最小径集为：P1={X1,X2,X3,X4,X5}P2={X6,X7,X11,X12}P3={X8,X9,X11,X12,X19}P4={X10,X11,X12,X19}143

143（2)对事件A2进行分析。同样在事件A2中，A2最小割集最多有25个，比最小径集（只有3个）多，所以用最小径集分析比较方便，因此，做出事件A2如图4-11的所示。由此，得：P1={X1,X2,X3,X4,X5}P2={X14,X15,X16,X17,X18}P3={X13}144

144图4-10A1故障树的成功树2022/7/14145

145图4-11A2故障树的成功树2022/7/14146

146（3）进行结构重要度分析结构重要度的分析有多种方法，这里采用排列法求解，求解结果排列如下：故障A1的结构重要度为I11=I12>I19>I6=I7=I10>I1=I2=I3=I4=I5=I8=I9故障A2的结构重要度为I13>I1=I2=I3=I4=I5=I14=I15=I16=I17=I18147

1473.进行定量分析(1)对故障A1进行定量分析。表4-15列出了图4-9中基本事件发生的概率，根据表中数据可求出A1顶上事件概率g为g=[1-(1-q1)(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)][1-(1-q6)(1-q7)(1-q11)(1-q12)][1-(1-q8)(1-q9)(1-q1)(1-q12)(1-q19)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q19)]=［1-0.98×0.99999×0.9×0.9999×0.999］×［1-0.9×0.99×0.99×0.999］×［1-0.999×0.99×0.99×0.999×0.9999］×［1-0.3×0.99×0.999×0.9999］=5.51×10-4148

148表4-15基本事件发生概率2022/7/14149

149(2)对故障A2进行定量分析。A2顶上事件概率g为g=[1-(1-q1)(1-q2)(1-q3)(1-q4)(1-q5)][1-(1-q6)(1-q7)(1-q11)(1-q12)][1-(1-q8)(1-q9)(1-q1)(1-q12)(1-q19)][1-(1-q10)(1-q11)(1-q12)(1-q19)]=[1-0.98×0.9999×0.9×0.9999×0.999]×[1-0.9×0.999×0.99×0.999]×[1-0.999×0.99×0.99×0.999×0.9999]×[1-0.3×0.99×0.999×0.9999]=2.18×10-4150

1504.分析故障树可得到如下结论:(1)人员从高处坠落主要原因有人员坠落和脚手架倒塌两类。事故的预防可以从这两方面来采取措施。分析故障树结构可知逻辑或门的数目远多于逻辑与门，事故发生的可能性很大。(2)从最小径集看，A1故障不发生只有4条途径，A2故障不发生只有3条途径，说明高处作业坠落事故容易发生，而防止事故发生的途径较少，且事件发生的概率A1比A2大。151

151(3)导致事故发生的基本事件共19个，其中11个与设备有关。所以在预防高处坠落事故中，安全防护设施是极其重要的，万万不可马虎。同时安全检查人员要密切注意工人使用安全防护用品的情况。(4)从人的角度来考虑，应增强工人的危险预知能力及预防事故的能力。152

1524.8事件树分析法4.8.1事件树分析法概述事件树分析法(EventTreeAnalysis，ETA)的理论基础是决策论。它与FTA法正好相反，是一种从原因到结果的自下而上的分析方法。从一个初始事件开始，交替考虑成功与失败的两种可能性，然后再以这两种可能性作为新的初始事件，如此继续分析下去，直至找到最后的结果。所以，ETA是一种归纳逻辑树图，能够看到事故的动态发展过程，提供事故后果。事故的发生是若干事件按时间顺序相继出现产生的结果，每一个初始事件都可能导致灾难性的后果，但并不一定是必然的后果，因为事件向前发展的每一步都会受到安全防护措施、操作人员的工作方式、安全管理及其他条件的制约。所以事件发展的每一阶段都有两种可能性结果，即达到既定目标的“成功”和达不到既定目标的“失败”。153

153ETA从事故的初始事件(或诱发事件)开始，途经原因事件，到结果事件为止，对每一事件都按成功和失败两种状态进行分析。成功和失败的分叉称为歧点，用树枝的上分支作为成功事件，下分支作为失败事件，按事件的发展顺序延续分析，直至得到最后结果，最终形成一个在水平方向横向展开的树形图。显然，有n个阶段，就有(n-1)个歧点。根据事件发展的不同情况，如已知每个歧点处成功或失败的概率，就可以算出得到各种不同结果的概率。154

154事件树分析法通常包括以下六步。1）确定初始事件初始事件的确定是事件树分析的重要一环，初始事件应当是系统故障、设备故障、人为失误或工艺异常，这主要取决于安全系统或操作人员对初始事件的反应。如果所确定的初始事件能直接导致一个具体事故，事件树就能较好地确定事故的原因。在绝大多数的事件树分析应用中，初始事件是预想的。4.8.2事件树分析法步骤155

1552）明确消除初始事件的安全措施初始事件做出响应的安全功能可被看成为防止初始事件造成后果的预防措施。安全功能措施通常包括：①系统自动对初始事件做出的响应(如自动停车系统)；②当初始事件发生时，报警器向操作者发出警报；③操作工按设计要求或操作规程对警报做出响应；④启动冷却系统、压力释放系统，以减轻事故的严重程度；⑤设计对初始事件的影响起限制作用的围堤或封闭方法。这些安全措施主要是减轻初始事件造成的后果，分析人员应该确定事件发展的顺序，确认在事件树中安全措施是否有效。156

1563）编制事件树事件树展开的是事故序列，由初始事件开始，再对控制系统和安全系统如何响应进行分析，其结果是确定出由初始事件引起的事故。分析人员按事件发生和发展的顺序列出安全措施，在估计安全系统对异常状况的响应时，分析人员应仔细考虑正常工艺控制系统对异常状况的响应。（1）编制事件树的第一步，是写出初始事件和要分析的安全措施，初始事件列在左边，安全措施写在顶格内。图4-12表示编制常见事故事件树的第一步。初始事件后面的下边一条线，代表初始事件发生后，虽然采取安全措施，事故仍继续发展的那一支。157

157图4-12编制事件树的第一步158

158(2)第二步是评价安全措施。通常只考虑两种可能，即安全措施成功(1)或者失败(0)。假设初始事件已经发生，分析人员须确定所采用的安全措施成功或失败的判定标准。接着判断如果安全措施实施了，对事故的发生有什么影响。如果对事故有影响，则事件树要分成两支，分别代表安全措施成功和安全措施失败，一般把成功的一支放在上面，失败的一支放在下面。如果该安全措施对事故的发生没有什么影响，则不需分支，可进行下一项安全措施。用字母标明成功的安全措施(如A，B，C，D)，用字母上面加一横代表失败的安全措施。就图4-12来说，设第一个安全措施对事故发生有影响，则在节点处分支，如图4-13所示。159

159图4-13第一项安全措施的展开160

160事件树展开的每一个分支都会发生新的事故，都必须对每一项安全措施依次进行评价。当评价某一事故支路的安全措施时，必须假定本支路前面的安全措施已经成功或失败，这一点可在所举的例子(评价第二项安全措施)中看出来(图4-14)。如果第一项安全措施是成功的，那么上面那一支需要有分支，因为第二项安全措施仍可能对事故发生产生影响。如果第一项安全措施失败了，则下面那一支路中第二项安全措施就不会有机会再去影响事故的发生了，故下面那一支路可直接进入第三项安全措施的评价。161

161图4-14第二项安全措施的展开2022/7/14162

162图4-15事件树编制图4-15表示出例子的完整事件树。最上面那一支路对第三项安全措施没有分支，这是因为在本系统的设计中，第一、第二两项安全措施是成功的，所以不需要第三项安全措施，它对事故的出现没有影响。2022/7/14163

1634）对所得事故序列的结果进行说明这一步应说明由初始事件引起的一系列结果，其中某一序列或多个序列有可能表示安全回复到正常状态或有序地停车。从安全角度看，其重要意义在于得到事故的结果。5）分析事故序列这一步是用故障树分析法对事件树的事故序列加以分析，以便确定其最小割集。每一事故序列都由一系列的成功和失败组成，并以“与门”逻辑与初始事件相关。这样，每一事故序列都可以看做是由“事故序列(结果)”作为顶事件，并用“与门”将初始事件和一系列安全措施与“事故序列(结果)”相连接的故障树。164

1646）事件树分析的定量计算事件树分析的计算是计算各个分子发生的概率。首先确定每个因素的概率，若知道各个因素的可靠度，可计算系统的可靠度。若系统有A、B、C三个因素，其成功概率为：P(A)P(B)P(C),则系统成功概率：P(S)=P(A).P(B).P(C)系统失败概率：F(S)=1-P(S)165

1657）编制分析结果文件事件树的最后一步是将分析研究的结果汇总，分析人员应对初始事件、一系列的假设及事件树模式等进行分析，并列出事故的最小割集。列出得到的不同事故后果和从对事件树的分析中得出的建议措施。166

166事件树分析法是一种图解形式，层次清楚。它既可对故障树分析法进行补充，又可以将严重事故的动态发展过程全部揭示出来，特别是可以对大规模系统的危险性及后果进行定性、定量的辨识，并分析其严重程度，可以对影响严重的事件进行定量分析。事件树分析法的优点：各种事件发生的概率可以按照路径精确到节点；整个结果的范围可以在整个树中得到改善；事件树从原因到结果，概念上比较容易明白。事件树分析法的缺点：事件树成长非常快，为了保持合理的大小，往往使分析必须非常粗；缺少像FTA中的数学混合应用。事件树分析法在分析系统故障、设备失效、工艺异常、人员失误等方面应用比较广泛。4.8.3事件树分析法的优缺点及适用范围167

1674.8.4事件树分析法应用实例－1原料A输送系统示意图事件树分析举例某一原料输送系统，原料流经增压泵（A）、阀门（B）、电动调节阀（C），其成功概率分别为0.95、0.98、0.90，求：（1）画出该系统的事件树。（2）计算系统的成功概率?（3）计算系统的故障概率?168

1684.8.4事件树分析法应用实例（1）原料A输送系统事件树169

1694.8.4事件树分析法应用实例－1（2）计算系统的成功概率已知P(A)=0.95、P(B)=0.98、P(C)=0.90系统的成功概率P(S)=P(A)*P(B)*P(C)=0.95*0.98*0.90=0.83（3）计算系统的故障概率系统的成功概率F(S)=1-P(S)=1-0.83=0.17170

170将“氧化反应器的冷却水断流”作为初始事件，设计如下安全措施来应对初始事件：①氧化反应器高温报警，向操作工提示报警温度t1；②操作工重新向反应器通冷却水；③在温度达到t2时，反应器自动停车。这些安全措施是用来应对初始事件的发生的。报警和停车系统都有各自的传感器，温度报警仅仅是为了使操作工对这一问题(高温)引起注意。图4-16是表示“氧化反应器的冷却水断流”初始事件和安全措施的事件树。4.8.4事件树分析法应用实例－2171

171图4-16“氧化反应器的冷却水断流”初始事件的事件树2022/7/14172

172如果高温报警器运行正常，第一项安全措施(高温报警)就能通过向操作工发出警报而对事故的发生产生影响。第一项安全措施应该有一分支，因为操作工对高温报警可能做出反应，也可能不做出反应，所以在高温报警功能成功的那一支路上为第二项安全措施确定一个分支；若高温报警器没有工作，则操作工不可能对初始事件做出反应，所以，安全功能(高温报警)失败的那一支路上就不应该有第二项安全的分支，而应直接进行第三项安全措施的分析。最上面的一支路没有第三项安全措施(自动停车)的分支，这是因为报警器和操作工两者均成功了，第三项安全措施已没有必要。如果前两项安全措施(报警器和操作工)全都失败了，则需要编入第三项安全措施，下面的几支应该都有节点，因为停车系统对这几支的结果都有影响。173

173分析人员应仔细检验一下每一序列的“成功”和“失败”，并要对预期的结果提供准确说明。该说明应尽可能详尽地对事故进行描述。用一组字符表示一个由成功事件和可能导致事故的失败事件构成的故障序列。例如，在图4-16中，最上面的那个序列简化地用“某D”表示，这个序列表示“初始事件发生—安全措施B和C运行成功”。一旦事故序列描述完毕，分析人员就能按照事故类型和数目以及后果对事故进行排序。事件树的结构可清楚地显示事故的发展过程，可帮助分析人员判断哪些补充措施或安全系统对预防事故是有效的。174

1744.9日本化工企业六阶段安全评价法4.9.1六阶段评价法概述日本劳动省颁布的化工企业六阶段安全评价法，综合应用安全检查表、定量危险性评价、事故信息评价、故障树分析以及事件树分析等方法，分成六个阶段，采取逐步深入、定性与定量相结合以及层层筛选的方式识别、分析和评价危险，并采取措施修改设计，消除危险。175

175六阶段评价法评价程序见图4-17。1）第一阶段——资料准备六阶段安全评价所需的资料主要有：建厂条件、原料和产品的物化性质以及有关法规标准；反应过程；制造工程概要；流程图；流程机械表；配管、仪表系统图；安全设备种类及设置地点；运转要点；人员配置图；安全教育训练计划等其他有关资料。4.9.2六阶段评价法步骤176

176图4-17日本化工企业六阶段安全评价程序图2022/7/14177

1772）第二阶段——定性评价应用安全检查表主要针对厂址选择，工厂内部布置，建筑设计，工艺流程和设备布置，原材料、中间体、产品的输送储存系统以及消防设施等方面进行检查，如果发现问题应改进设计。178

1783）第三阶段——定量评价将装置划分为若干个单元，对各单元的物质、容量、温度、压力和操作等5项内容进行评价，每项又分成A、B、C、D四个分段，对应的分值分别为10点、5点、2点和0点，其评价内容见表4-16。对单元的各项按表中规定的方法赋分，最后由5项分值之和求得各单元的危险度点数，进而评定各单元的危险度等级，见式(4-6)。16点以上为Ⅰ级，属高度危险；11～15点为Ⅱ级，属中度危险；1～10点为Ⅲ级，属低度危险。(4-6)179

179表4-16日本化工企业六阶段评价法定量评价的内容2022/7/14180

180表4-16日本化工企业六阶段评价法定量评价的内容2022/7/14181

181表4-16日本化工企业六阶段评价法定量评价的内容2022/7/14182

1824）第四阶段——制定安全对策根据各单元的危险度等级，按照方法中推荐的各评价等级应采取的措施和要求，采取相应的技术、设备和组织管理等方面的安全对策措施。183

1835）第五阶段——用过去类似设备和装置的事故资料进行复查评价根据设计内容，参照过去同样的设备和装置的事故情报进行再评价，如果有应改进的地方，再按第四阶段的要求进一步采取措施。对于危险度为Ⅱ级、Ⅲ级的装置，在以上评价终了之后，即可在完善设计的基础上进行中间工厂或装置的建设。对于危险度为Ⅰ级的装置，最好用FTA、ETA进行再评价。如果通过评价后发现有需要改进的地方，要对设计内容进行修正，然后才能建厂。6）第六阶段——再评价用故障树(FTA)、事件树(ETA)进行再评价。184

184日本化工企业六阶段安全评价法综合运用检查表法、定量评价法、类比法、FTA、ETA反复评价，准确性高，但工作量大。它是一种周到的评价方法，除化工厂外，还可用于其他有关行业的安全评价。4.9.3六阶段评价法的优缺点及适用范围185

1854.9.4六阶段评价法应用实例采用六阶段安全评价法对某农药厂技改和搬迁改造工程装置进行各单元的危险度评价，评价结果见表4-17。186

186表4-17技改和搬迁项目工程装置各单元危险度评价2022/7/14187

187表4-17技改和搬迁项目工程装置各单元危险度评价2022/7/14188

1884.10道化学火灾、爆炸危险指数评价法4.10.1道化学评价法概述1964年，美国道化学公司首创了火灾、爆炸危险指数评价法，后经过不断修改，目前已发展到了第七版。该法是以过去事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全防灾措施的状况为依据，以单元重要危险物质在标准状态下发生火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量的可能性大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算单元火灾、爆炸指数(F&EI)，确定危险等级。另外还可加上对特定物质、一般工艺及特定工艺的危险修正系数，求出火灾、爆炸指数。189

189它是定量地对工艺过程、生产装置及所含物料的潜在火灾、爆炸和反应性危险情况通过逐步推算进行客观的评价，再根据指数的大小将其分成几个等级，按等级的要求及火灾、爆炸危险的分组采取相应的安全措施的一种方法。由于该评价方法科学合理，切合实际，而且提供了评价火灾、爆炸总体危险的关键数据，可以与“化学暴露指数指南”(第2版)及其他工艺数据联合使用，形成一个风险分析软件包，从而更好地剖析生产单元的潜在危险，因此，它已被世界化学工业及石油化学工业公认为最主要的危险指数评价法。道(DOW)评价方法要点示于图4-18中。190

190图4-18道化学公司火灾、爆炸指数评价法要点2022/7/14191

1911《道七版》“火灾、爆炸危险指数评价法”计算程序《道七版》“火灾、爆炸危险指数评价法”计算程序图4-19。2）分析、计算、评价所需填写的表格①火灾、爆炸指数计算表（表4-18）②安全措施补偿表（表4-19）③工艺单元危险分析汇总表（表4-20）④生产单元危险分析汇总表（表4-21）4.10.2道化学评价法评价内容192

192图4-19道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法计算程序图2022/7/14193

193表4-18火灾、爆炸指数(F&EI)2022/7/14194

194表4-18火灾、爆炸指数(F&EI)2022/7/14195

195表4-18火灾、爆炸指数(F&EI)2022/7/14196

196表4-18火灾、爆炸指数(F&EI)2022/7/14197

197表4-19安全措施补偿系数2022/7/14198

198表4-20工艺单元危险分析汇总表2022/7/14199

199表4-21生产单元危险分析汇总表2022/7/14200

2003）相关参数计算由于项目预评价时工程尚处于可行性研究阶段，有关设备、物质的价值等不能准确确定，要进行这方面的精确计算较为困难，故预评价经常是确定火灾、爆炸危险等级，暴露区域半径，暴露区域面积，暴露区域内的财产损失、工作日损失、停产损失等，并提出相应的评价结论和降低危险程度的安全对策措施。201

2011)选择工艺单元进行危险指数评价的第一步是确定评价单元。单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一定的距离，或用防火墙、防爆墙、防护堤等与其他部分隔开。通常，在不增加危险性潜能的情况下，可把危险性潜能类似的几个单元归并为一个较大的单元。4.10.3道化学评价法评价程序202

2022)确定物质系数物质系数MF是表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中所释放能量大小的内在特性，是最基础的数值。物质系数是由美国消防协会规定的NF和NR(分别代表物质的燃烧性和化学活泼性或不稳定性)决定的。通常，NF和NR是针对正常环境温度而言的。但物质发生燃烧和反应的危险性随温度上升而急剧增大。如在闪点之上的可燃性液体引起火灾的危险性就比正常环境温度下的易燃性液体大得多。反应速度也随温度上升而急剧增大，所以当物质的温度超过60℃时，物质系数就要进行修正。203

2033)确定火灾、爆炸危险指数火灾、爆炸危险指数(F&EI)按下式计算：F&EI=F3×MF式中：F3—工艺单元危险系数，F3=Fl×F2（F3值的正常范围为1～8，若大于8，也按最大值8计)MF—物质系数；F1—一般工艺危险系数；F2—特殊工艺危险系数。表4-22火灾、爆炸危险等级204

2044)确定暴露区域面积暴露区域半径为R=0.84×0.3048×(F&El)该暴露半径表明了单元危险区域的平面分布，它是一个以工艺设备的关键部位为中心，以暴露半径为R的圆。如果被评价工艺单元是一个小设备，就以该设备的中心为圆心，以暴露半径为R画圆。如果设备较大，则应从设备表面向外量取暴露半径。暴露半径决定了暴露区域的大小。205

205暴露区域面积为S=πR2实际暴露区域面积=暴露区域面积+评价单元面积暴露区域表示其内的设备将会暴露在本单元发生的火灾或爆炸环境中。因此，必须采取相应的对策措施。在实际情况下，暴露区域的中心常常是泄漏点，经常发生泄漏的点是排气(液)口、膨胀节、装卸料连接处等部位，它们均可作为暴露区域的圆心，要重点加强防范。206

2065)确定暴露区域财产更换价值暴露区域内的财产价值可由该区域内含有的财产(包括在存物料)的更换价值来确定。更换价值=原来成本×0.82×增长系数式中，0.82是考虑了场地、道路、地下管线、地基等在事故发生时不会遭到损失或无需更换的系数；增长系数由工程预算专家确定。207

207更换价值可按以下几种方法计算：（1）采用暴露区域内设备的更换价值；（2）用现行的工程成本来估算暴露区域内所有财产的更换价值(地基和其他一些不会遭受损失的项目除外)；（3）从整个装置的更换价值推算每平方米的设备费，再乘上暴露区域的面积，即为更换价值。对老厂最适用，但其精确度差。208

208在计算暴露区域内财产的更换价值时，需计算在存物料及设备的价值。储罐的物料量可按其容量的80％计算；塔器、泵、反应器等计算在存量或与之相连的物料储罐物料量，亦可用15分钟内的物流量或其有效容积计算。物料的价值要根据制造成本、可销售产品的销售价及废料的损失等来确定，要将暴露区内的所有物料包括在内。在计算时，不能重复计算两个暴露区域相交叠的部分。209

2096)确定危害系数危害系数由物质系数MF和单元危险系数F3曲线的交点确定。它表示单元中的物料或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故综合效应。7)计算基本最大可能财产损失（基本MPPD）基本最大可能财产损失是假定没有采用任何一种安全措施来降低的损失，其计算式为基本MPPD=暴露区域内财产价值×危害系数=更换价值×危害系数210

2108)计算安全补偿系数安全补偿系数为C=Cl×C2×C3式中：C－安全措施总补偿系数；C1－工艺控制补偿系数；C2－物质隔离补偿系数；C3－防火措施补偿系数。补偿系数的取值分别按《道七版》所确定的原则选取。无任何安全措施时，上述补偿系数为1.0。211

2119)计算实际最大可能财产损失（实际MPPD）实际最大可能财产损失=基本最大可能财产损失×安全措施补偿系数它表示在采取适当的防护措施后事故造成的财产损失。10)计算可能工作日损失（MPDO）估算最大可能工作日损失(MPDO)是评价停产损失(BI)的必经步骤，根据物料储量和产品需求的不同状况，停产损失往往等于或超过财产损失。最大可能工作日损失(MPDO)可以根据实际最大可能财产损失值，从道七版给定的图中查取。212

21211)计算停产损失(BI)停产损失(按美元计)按下式计算：式中:VPM为每月产值。213

213道化学火灾、爆炸危险指数评价法能定量地对工艺过程、生产装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险逐步推算并进行客观的评价，并能提供评价火灾、爆炸总体危险性的关键数据，能很好地剖析生产单元的潜在危险。但该方法大量使用图表，涉及大量参数的选取，且参数取值宽，因人而异，因而影响了评价的准确性。道化学火灾、爆炸危险指数评价法适用于生产、储存和处理具有易燃、易爆、有化学活性或有毒物质的工艺过程及其他有关工艺系统。4.10.4道化学评价法的优缺点及适用范围214

214某化纤公司PTA装置年产PTA35万吨。其氧化反应器是装置的重点保护设备。氧化反应所采用的原辅料对二甲苯(PX)、醋酸均为易燃、易爆液体。醋酸的闪点为40℃，蒸气爆炸极限为5.4％～16％；对二甲苯的闪点为25℃，蒸气爆炸极限为1.0％～7.6％。正常操作时，氧化反应器中的压力是1.256MPa，温度是191℃。生产PTA的反应的基本原理是：PX以醋酸为溶剂，在催化剂的作用下，与空气在液相中直接催化氧化，生成对苯二甲酸(PTA)。反应过程中向氧化反应器不断通入空气，通过测量尾气中的氧浓度来控制通入氧化反应器的空气流量。因此，氧化反应器存在发生火灾、爆炸的危险性。4.10.5道化学评价法应用实例215

2151.火灾、爆炸风险分析1）确定氧化反应器中混合物的物质系数(MF)表4-22列出了氧化反应器中主要成分的物质系数。氧化反应器中混合物的主要成分有醋酸、对二甲苯、对苯二甲酸、副产物等等。醋酸的闪点为40℃，根据表4-23，取NF=2。醋酸自身通常稳定，但在加温加压条件下就会变得不稳定，取NR=1。醋酸的物质系数为14，对苯二甲酸物质系数为14。在氧化反应器中对二甲苯和副产物的存量很少，远小于5%，故氧化反应器内混合物的物质系数取为14。216

216表4-23物质系数确定表217

2172）确定氧化反应器的危险系数F3①确定一般危险系数F1，其基本系数为1.00。因氧化反应器中发生的是放热化学反应，在正常情况下，PX与氧气在191℃、1.256MPa这一控制条件下反应，一旦反应失控，则有严重火灾、爆炸危险。所以一般危险系数要加上1.00。因反应器温度远远大于物料的闪点，一旦氧化反应器内物料紧急排放到地沟、爆炸于空气中，则有燃烧、爆炸可能。所以一般危险系数要加上0.50。这样，一般危险系数F1的值就等于2.50。218

218②确定特殊危险系数F2。考虑到醋酸的毒性危险、反应器内氧浓度上升到燃烧爆炸条件的可能性、反应器实际的压力危险、反应器内易燃物数量的危险、反应器内物料的腐蚀危险以及反应器与管道的法兰连接处泄漏的危险，氧化反应器单元的特殊危险系数易取4.7。由此可得F3=F1×F2=11.75。219

2193）确定火灾、爆炸指数(F&EI)氧化反应器的火灾、爆炸指数等于氧化反应器内物料的物质系数与危险系数的乘积，即14×11.75=164.5。根据表4-24火灾、爆炸危险等级划分表可知，正常生产时氧化反应器的火灾爆炸危险非常大。表4-24火灾、爆炸危险等级划分表220

2204）确定暴露区域内的财产价值①求暴露区域面积。根据公式R=0.84X(X为火灾爆炸指数值)，求出暴露半径约等于29m，则暴露区域是一个以氧化反应器为中心，以29m为半径的圆，这个圆的面积．S=2641m2。在这个区域内的设备都暴露在氧化反应器可能发生的火灾或爆炸环境中。实际上，爆炸影响的是一个体积，而不是面积。以圆柱体为模型，其底面积是暴露面积，高度相当于暴露半径，它的体积为76581m3。该体积表征了发生火灾爆炸时，VIA装置所承受风险的大小。221

221氧化反应器处于PTA装置“A”框架的l～6层，各层之间有楼板隔开，但楼板有很多孔洞。“A”框架的6层以上楼层铺设的都是钢制格栅板。“A”框架每层都有其他压力容器，整个“A”框架处于暴露区域内。“A”框架南面的空压机房墙壁是耐火墙壁，假如发生火灾，其影响只能延伸到墙壁之外。“A”框架西面有框架设备，在影响范围内，其设备大多是压力容器，内部介质是易燃易爆品。“A”框架北面是空地，不会造成多大损失。“A”框架东面也是空地，再过去是氧气、氢气储罐，在48.1m的暴露半径之外，但爆炸产生的冲击波、碎片、飞溅物有可能会引起二次火灾、爆炸。所以，估计PTA装置氧化部分有一半设备会处于氧化反应器火灾、爆炸的暴露区域之内。222

222（2）确定暴霹区域的财产价值。暴露区域内财产价值可由区域内含有的财产(包括在存的物料)的更换价值来确定：更换价值=原来成本×0.82×增长系数查有关资料知，氧化反应器单元设备价值约1亿人民币，暴露区域内其他设备、原料成本约有1.5亿人民币，增长系数可取1.1。氧化反应器内衬钛是经爆炸成型的，出现火灾爆炸反应后，若有较大损坏，更换价值=(1+1.5)×0.82×1.1=2.255亿人民币。223

2235）确定基本最大可能财产损失基本最大可能财产损失是由暴露区域内的财产价值与危害系数相乘得到的。根据图4-20所示的物质系数与危害系数的关系，查得危害系数为0.56，所以基本最大可能财产损失=2.255×0.56=1.263亿人民币224

224图4-20物质系数与危害系数关系图2022/7/14225

2256）确定实际最大可能财产损失实际最大可能财产损失表示在采取了适当安全措施后事故造成的财产损失。在建造PTA装置时，不仅考虑了国家有关法规、规范、标准，而且采取了一系列的安全措施，它们不仅能预防严重事故的发生，也能降低事故发生的概率和危害。如果这些安全措施失效，发生事故后的损失值应接近于基本最大可能财产损失。226

226(1)确定目前所采取的安全措施的补偿系数C。①工艺控制补偿系数C1：氧化反应器上采用了防爆膜，系数取0.98；设置了紧急停车系统，系数取0.96；采取了计算机控制，有冗余技术，系数取0.93；当尾氧浓度达8％时，会联锁停车，自动引入高压惰气，系数取0.96；制定了操作规程，系数取0.93。工艺控制补偿系数Cl为以上所采取系数的乘积，即C1=0.78。227

227②物质隔离补偿系数C2：氧化反应器单元有远距离切断阀，可以在中控室指令关闭现场阀门，切断物料，系数取0.98；氧化反应器紧急排放时，全部物料都可排到污水收集池中并及时送走，系数取0.91；装有止回阀，不会出现物料倒流，系数取0.98。物质隔离补偿系数C2为以上所采取3个系数的乘积，即C2=0.874。228

228③防火措施补偿系数C3：氧化反应器的承重钢结构全部覆盖有防火涂层，系数取0.95；供应有充足的消防水，系数取0．94；配备有水枪、手提式灭火器等，系数取0．95。防火措施补偿系数C3为以上所采取3个系数的乘积，即C3=0.85。总的安全措施补偿系数C=0.78×0.87×0.85=0.557229

229（2）实际最大可能财产损失是基本最大可能财产损失与安全措施的补偿系数的乘积，即为1.263×0.577≈0.73亿人民币230

2307）确定由火灾爆炸引起的总损失由火灾爆炸引起的总损失主要包括实际财产损失和停车所造成的利润损失。氧化反应器内衬钛保护层是经过爆炸成型的，如果发生火灾、爆炸，被破坏后无法修复，只能更换新的氧化反应器。制造一台新的氧化反应器最快要半年时间，再加上运输、安装等时间，损失的工作日至少200天。假设PTA装置每天的净利润有100万人民币，停工200天，就会损失2亿人民币。所以，由氧化反应器发生的火灾、爆炸事故引起的损失总计有2.73亿人民币。231

2312.结论氧化反应器的火灾、爆炸危险性非常大。一旦发生火灾、爆炸事故，造成的经济损失约达2.73亿人民币，损失非常大，而且会引起其他生产厂家的原料供应紧张，还会引起市场PTA价格的上涨。因此，需要引起高度重视，要密切关注氧化反应器的运行情况。对氧化反应器发生火灾、爆炸的预防措施有：①从前面的分析可知，氧化反应器在高温高压条件下操作，使用的又是易燃易爆的液体，且直接通过空气进行氧化反应，具有一定的危险性，应积极组织科研力量进行工艺技术的改进，使PTA的生产达到本质安全化；232

232②加强工艺管理，严格控制指标，进一步完善并严格执行操作规程，加强巡检，及时发现问题，正确判断，及时处理，消除各种可能导致火灾、爆炸的不安全因素；③加强操作人员的安全意识教育和安全技能、操作水平培训；④定期做好压力容器的检验和安全附件的校验、清洗工作；⑤定期校验各种测量仪表，如液位计、压力计、流量计、氧分析仪、一氧化碳分析仪、二氧化碳分析仪、温度计等等，保证仪表完好、准确；⑥定期进行控制系统连锁的调校，确保灵敏、可靠，严格执行连锁摘除管理规定；233

233⑦检修动火应严格执行动火作业管理规定，进行动火作业前必须全面进行安全处理，即排空、碱洗、水洗、吹扫、置换，分析合格后方可进行动火作业；⑧准备充足的消防设备、器材，并确保完好、可用；⑨制定各种事故处理预案、全厂撤离预案等，并定期开展演练；⑩经常进行各种安全检查，及时消除隐患。234

2344.11ICI蒙德火灾、爆炸毒性指标评价法4.11.1ICI蒙德法概述道化学指数法是以物质系数为基础，并对特殊物质、一般工艺及特殊工艺的危险性进行修正，求出火灾、爆炸的危险指数，再根据指数大小分成5个等级，按等级要求采取相应的措施的一种评价法。1974年英国帝国化学公司(ICI)蒙德部在对现有装置和设计建设中装置的危险性的研究中，既肯定了道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价法，又在其定量评价基础上对道化学第三版作了重要的改进和扩充，增加了毒性的概念和计算，并发展了一些补偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法”。235

235ICI蒙德部在对现有装置及计划建设装置的危险性研究中，认为道化学公司的评价方法在工程设计的初期阶段，作为总体研究的一部分，对装置潜在危险性的评价是相当有意义的，同时，通过试验验证了用该方法评价新设计项目的潜在危险性时，有必要在几方面做重要的改进和补充。236

2361）改进内容（1)引进毒性的概念，将道化学公司的“火灾、爆炸指数”扩展到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初期评价，使表示装置潜在危险性的初期评价更切合实际。（2)发展某些补偿系数(补偿系数小于1)，进行装置现实危险性水平再评价，即采取安全对策措施加以补偿后进行最终评价，从而使评价较为恰当，也使预测定量化更具有实用意义。237

2372）扩充内容(1)可对较广范围的工程及设备进行研究；(2)对具有爆炸性的化学物质的使用管理；(3)通过对事故案例的研究，分析了对危险度有相当影响的几种特殊工艺类型的危险性；(4)采用了毒性的观点；(5)为设计良好的装置管理系统、安全仪表控制系统发展了某些补偿系数，对各种处于安全水平之下的装置，可进行单元设备现实的危险度评价。238

2384.11.2ICI蒙德法评价程序图4-21ICI蒙德法评价程序2022/7/14239

239　初期危险度评价是不考虑任何安全措施，评价单元潜在危险性的大小。评价的项目包括：确定物质系数B、特殊物质危险性M、一般工艺危险性P、特殊工艺危险性S、量的危险性Q、配置危险性L、毒性危险性T。在每个项目中又包括一些要考虑的要素，见表4-25。将各项危险系数汇总入表，计算出各项的合计，得到下列几项初期评价结果。4.11.3初期危险度评价240

240表4-25初期危险度评价项目及各项目要考虑的要素2022/7/14241

241表4-25初期危险度评价项目及各项目要考虑的要素2022/7/14242

2421）道氏综合指数D值用来表示火灾、爆炸潜在危险性的大小，D按下式计算：根据计算结果，将道氏综合指数D划分为9个等级，见表4-26。243

243表4-26道氏综合指数D等级划分244

2442）火灾负荷系数FF称为火灾负荷系数，表示火灾的潜在危险性，是单位面积内的燃烧热值。根据其值的大小可以预测发生火灾时火灾的持续时间。发生火灾时，单元内全部可燃物料燃烧是罕见的，考虑有10％的物料燃烧是比较接近实际的。火灾负荷系数F用下式计算：式中:K——单元中可燃物料的总量，t；N——单元的通常作业区域，m2。245

245表4-27火灾负荷等级2022/7/14246

2463）装置内部爆炸指标E装置内部爆炸的危险性与装置内物料的危险性和工艺条件有关，故指标E计算式为：根据计算结果，将装置内部爆炸危险性分成5个等级，见表4-28。表4-28装置内部爆炸危险性等级247

2474）环境气体爆炸指标A环境气体爆炸指标A的计算式为式中：m——物质的混合与扩散特性系数；H——单元高度；t——工程温度(绝对温度），K。将计算结果按表4-29分成5个等级。表4-29环境气体爆炸指标等级248

2485）单元毒性指标U单元毒性指标U按下式计算：将计算结果按表4-30分成5个等级。表4-30单元毒性指标等级249

2496）主毒性事故指标C主毒性事故指标C按下式计算：将计算结果按表4-31分成5个等级。表4-31主毒性事故指标等级250

2507）综合危险性评分R综合危险性评分是以道氏综合指数D为主，并考虑火灾负荷系数F、单元毒性指标U、装置内部爆炸指标E和环境气体爆炸指标A的强烈影响而提出的，其计算式如下：式中，F、U、E、A的最小值为1。将计算结果按表4-32分成8个等级。251

251表4-32总危险性评分等级总危险性评分总危险性等级0～2020～100100～500500～11001100～25002500～1250012500～65000>65000缓和低中等高(1类)高(2类)非常高极端非常极端252

252可以接受的危险度很难有一个统一的标准，往往与所使用的物质类型(如毒性、腐蚀性等)和工厂周围的环境(如距居民区、学校、医院的距离等)有关。通常情况下，总危险性评分R值在100以下是能够接受的，而R值在100～1100之间视为可以有条件地接受，对于R值在1100以上的单元，必须考虑采取安全对策措施，并进一步做安全对策措施的补偿计算。253

253初期危险度评价主要是了解单元潜在危险的程度。评价单元潜在危险性一般都比较高，因此需要采取安全措施，降低危险性，使之达到人们可以接受的水平。蒙德法将实际生产过程中采取的安全措施分为两个方面，一是降低事故的频率，即预防事故的发生；二是减小事故的规模，即事故发生后，将其影响控制在最小限度。减少事故频率的安全措施包括容器系统(K1)、工艺管理(K2)、安全态度(K3)三类；减小事故规模的安全措施包括防火(K4)、物质隔离(K5)、消防活动(K6)三类。这六类安全措施每类又包括数项安全措施，每项根据其降低危险所起的作用给予小于1的补偿系数。各类安全措施补偿系数等于该类各项系数取值之积。安全措施的具体内容见表4-33。4.11.4危险度最终评价254

254表4-33安全措施补偿系数2022/7/14255

255表4-33安全措施补偿系数2022/7/14256

256将各项补偿系数汇总人表，并计算出各项补偿系数之积，得到各类安全措施的补偿系数。根据补偿系数，可以求出补偿后的评价结果，它表示实际生产过程中的危险程度。补偿后评价结果的计算式如下：(1)补偿火灾负荷F2：F2=F×K1×K4×K5(2)补偿装置内部爆炸指标E2：E2=E×K2×K3257

2573）补偿环境气体爆炸指标A2：A2=A×K1×K5×K64）补偿总危险性评分R2：R2=R×K1×K2×K3×K4×K5×K6补偿后的评价结果，如果评价单元的危险性降低到可以接受的程度，则评价工作可以继续下去；否则，就要更改设计，或增加补充安全措施，然后重新进行评价计算，直至符合安全要求为止。258

258ICI蒙德法突出了毒性对评价单元的影响，在考虑火灾、爆炸、毒性危险方面的影响范围及安全补偿措施方面都较道化学法更为全面；在安全补偿措施方面强调了工程管理和安全态度，突出了企业管理的重要性，因而可对较广的范围进行全面、有效、更接近实际的评价；大量使用图表，简洁明了。但是使用此法进行评价时参数取值宽，且因人而异，这在一定程度上影响了评价结果的准确性，而且此法只能对系统整体进行宏观评价。ICI蒙德火灾、爆炸毒性指标法适用于生产、储存和处理涉及易燃，易爆，有化学活性，有毒性的物质的工艺过程及其他有关工艺系统。4.11.5ICI蒙德法的优缺点及适用范围259

259　　应用蒙德法对某煤气发生系统进行安全评价。1)单元主要已知参数评价单元：造气车间的煤气发生系统(包括煤气炉、集气罐等)；单元内主要物质：一氧化碳(CO)；煤气炉发生气量：492kg；煤气炉内压力、温度：700～800Pa，800℃；评价单元高度：15m；单元作业区域：1200m2。4.11.6ICI蒙德法应用实例260

2602)评价计算结果表4-34煤气发生系统蒙德法评价结果一览表2022/7/14261

2613)结论采取补偿措施后，该评价单元的火灾负荷F、爆炸指标E、气体爆炸指标A及总危险性评分R等项安全指标值都有所下降，说明该单元的危险性级别降到了较安全的水平。262

262思考题1.简述安全检查表法的分析步骤、适用范围及优缺点。2.简述预先危险分析法的分析步骤与特点。3.简述故障假设分析法的基本步骤。4.简述危险与可操作研究法的分析步骤。5.论述基于引导词的HAZOP分析的特点及适用范围。6.比较事件树与故障树分析方法的异同，试举例说明如何构建事件树和故障树。263

2637.简述日本化工企业六阶段评价法的基本步骤及主要内容。8.简要论述道化学火灾、爆炸危险指数评价法的评价程序。9.某企业有一个大型石油库，安全监督管理部门要求对其进行专项安全评价，请问应选用什么方法，并简要说明理由。10.用道化学评价法①评价某储罐单元，假定其中某储罐内存有丙烯腈6%、丙酮8%、丙三醇86%，试确定该单元的危险物质，并写出其物质系数MF的值；②某物质A的闭杯闪点为-13℃，沸点为20℃，通过差示扫描量热计测定实验发现在201℃时显示升温，试确定物质A的物质系数MF的值。（要求写出求解过程）264

26411.综合分析题。某城市拟对部分供水系统进行改造，改造工程投资2900万元，改造的主要内容包括：沿主要道路铺设长度为15km的管线，并穿越道路，改造后的管网压力为0.5MPa；该项目增设2台水泵，泵房采用现有设施。改造工程的施工顺序为：先挖管沟，再将管线下沟施焊，然后安装泵房设备，最后将开挖的管沟回填、平整。据查，管线经过的城市道路地下铺设有电缆、煤气等管线。管沟的开挖、回填和平整采用人工、机械两种方式进行，管沟深1.5m，管道焊接采用电焊。265

265ThankYou!