安全师安全生产管理知识笔记第八讲

第四章重大危险源辨识和监控

第二节重大危险源的评价与监控
大纲要求:
应试人员对重大危险源基本知识和辨识标准的掌握程度；对重大危险源评价和监控措施的掌握程度。
本章大纲变化:
与2004年大纲要求相同
考试内容:
第二节重大危险源的评价与监控
1 .熟悉重大危险源的评价方法；
2。掌握重大危险源的监控措施。
本次讲座大纲变更:
1。与2004年大纲的要求相同
1。重大危险源评价
2。重大危险源监控
内容:
1。重大危险源的评价目前可以应用的风险评价方法有几十种，如事故树分析法、危险指数法等。
本节主要介绍易燃易爆有毒重大危险源的评价方法，评价方法是在国家“八五”科技攻关项目“易燃易爆有毒重大危险源辨识与评价技术研究”中提出的。通过对大量重大火灾、爆炸、毒物泄漏和中毒事故数据的统计分析，分析重大事故发生的可能性、事故的影响范围、伤亡人数和经济损失，综合评价重大危险源的危险性，提出应采取的预防和控制措施。
(一)评价单元的划分
重大危险源评价以危险单元为评价对象。
一般一个设备的独立部分称为一个单元，单元以此划分。一个普通车间的设备可以分成一个单元；同一水坝中的所有储罐也可以分成一个单元。
(二)评价模型的层次结构
根据安全工程的一般原理，风险定义为事故发生频率与事故后果严重程度的乘积，即风险评价一方面取决于事故的易发性，另一方面取决于事故一旦发生后后果的严重程度。
(三)数学模型
实际风险评估的数学模型如下:

b23-安全管理补偿系数。
(四)危险物质事故易感性评价B111
具有燃烧和爆炸性质的危险物质可分为七类:
(1)爆炸性物质。
(2)气态可燃物质。
(3)液体可燃物质。
(4)固体可燃物质。
(5)自燃物质。
(6)遇水易燃物质。
(7)氧化性物质。
每种物质都根据其总体风险敏感度得到一个权重分数；每种物质的状态得分根据其与反应灵敏度相关的物理和化学参数值给出；物质的每个大类下有19个子类。对于每个大类或子类，分别给出了状态得分的评价标准。权重得分与状态得分的乘积即为该类物质的风险敏感性评价值，即危险物质事故易感性的得分值。
考虑到毒物扩散的危险性，有毒物质被定义为《危险物质分类》中的第8类危险物质。一种危险物质可以属于易燃易爆七类中的一类，也属于第八类。对于有毒物质，危险物质的事故易感性主要取决于以下四个参数:①毒性等级；②物质的状态；③气味；④重度。毒性不仅影响事故后果，还影响事故易感性。即使是少量的有毒物质也会导致事故，而毒性较小的物质则不具备这一特性。中毒伤害模型考虑了毒性对事故严重程度的影响。对于不同的物质状态，毒物泄漏和扩散的难度有很大不同。显然，气相中毒比液相中毒更容易造成事故。严重的毒物泄漏不容易向上扩散，容易造成中毒事故。该物质的风险分值设定为100分。
(5)工艺事故敏感性B11。工艺-物料风险相关系数的评价与确定
将“工艺事故敏感性”的影响因素确定为21项，即:放热反应；吸热反应；材料处理；材料储存；操作模式；灰尘产生；低温条件；高温条件；高压条件；特殊操作条件；腐蚀；渗漏；设备因素；封闭单元；工艺布局；明火；摩擦和冲击；高温体；电火花；静电；毒物的排放和运输。最后一个技术因素只和有毒物质有关。
相同的工艺条件对不同类型的危险物质有不同的危险程度，因此必须确定相关系数。相关系数Wij可分为五个等级:
A级:密切相关，Wij = 0.9；B级:这很重要，wij。= O.7
C级:一般关系，Wij = O.5；
D级:小关系，Wij = 0.2；
E级:无所谓，wij = O.
(六)事故严重程度评价
事故严重程度以事故后果的经济损失表示(万元)。事故后果是指人员伤亡和房屋、设备、材料等财产损失。在事故中，不考虑停工损失。伤亡分为死亡、重伤和轻伤。严格来说，财产损失应该分为几个破坏等级，不同等级破坏区域的破坏程度不同，总损失是所有破坏区域的总和。在风险评估中，为了简化方法，采用统一的财产损失面积来描述。假设财产损失区内的财产全部被毁，损失区外的财产全部未受损，即财产损失区内未受损的财产和损失区外损失的财产相互抵消。死亡、重伤、轻伤和财产损失都用一个等效圆半径来描述。对于简单的毒物泄漏事故，只考虑人员伤亡，暂不考虑动植物死亡和生态破坏造成的损失。
建立了六种损伤模型，分别是:凝聚态含能材料爆炸；蒸汽爆炸；沸腾的液体膨胀成蒸气云爆炸；池火；和固体火；室内火灾。不同种类的物质往往有不同的事故形式，但即使是同一种物质，甚至是同一种物质，在不同的环境条件下也可能表现出不同的事故形式。
为了评价各类危险物质可能发生的事故严重程度，根据以下两个原则建立物质子类与事故形态的对应关系，每个事故形态用一个伤害模型来描述。这两个原则是:
(1)危险原则。如果一种危险物质有多种事故形态，且它们的事故后果相差很大，则应按后果最严重的事故形态考虑。
(2)概率求和原理。如果一种危险物质有多种事故形态，且它们的事故后果相似，则按照统计平均原则估算事故后果。
根据泄漏状态(液化气体、液化液体、冷冻液化气体、冷冻液化液体、液体)、储罐压力和泄漏方式(爆炸瞬间泄漏或持续10min以上的连续泄漏)建立毒物扩散伤害模型，分别为源提升模型、气体释放速率模型、液体释放速率模型、高斯烟羽模型、烟团模型和烟团积分模型。毒物泄漏的严重程度与毒物泄漏和环境大气参数(温度、湿度、风向、风力、大气稳定度等)密切相关。).如果在计算中遇到无法通过事先评估进行定量预测的情况，将按照更严重的情况进行评估。当一种物质同时具有燃烧爆炸特性和毒性时，人员伤亡按两者中较重的情况计算，财产损失按燃烧爆炸伤害模型计算。漏毒伤害区又分为死亡区、重伤区和轻伤区。轻度中毒的一般吸入反应，不需要住院就可以在短时间内恢复，不属于轻伤。各种漏毒伤害区呈纺锤形。为了计算方便，它们也被简化为等面积的等效圆，但等效圆的圆心不在单元的中心，而是在每个损伤面积的中心。
本次评估方法采用了以下换算公式:
S = C+20(N1+o . 5×N2+105/6000 n3)
其中S为事故严重程度，万元；
C——事故中财产损失的估计值，万元；
N1、N2、N3 .——事故死亡、重伤、轻伤人数评估值。
(七)风险抵消因素
虽然一个单元的固有风险是由物质和工艺的风险决定的，但工艺、设备、容器和建筑结构中为防止和减轻事故后果而使用的各种设施，危险岗位操作人员的良好素质，严格的安全管理制度，都可以大大抵消单元内的实际风险。
在该评价方法中，工艺、设备、容器和建筑结构的抵消因素由23个指标组成。安全管理状况由11大类72项指标组成。危险作业人员的素质由四项指标组成。
大量事故统计表明，工艺设备故障、人为误操作和安全生产管理缺陷是造成事故的三大原因。因此，对工艺设备危险源进行有效监控，提高操作人员的基本素质和安全管理的有效性，可以极大地抑制事故的发生。然而，大量的事故统计表明，在很多情况下，上述三个因素并不是相互独立的，而是耦合在一起的。如果只控制其中的一两个，就不可能完全杜绝事故的发生。即使完全控制了以上三个因素，只要存在固有危险，实际危险也无法抵消为零。这是因为少数事故是由上述三种原因(自然灾害或其他单位事故)以外的原因造成的。因此，一个因素在控制事故中的作用与另外两个因素的控制程度密切相关。每个因素对另外两个因素的控制越好，控制效率就越大。根据火灾爆炸事故的统计数据，利用条件概率法和模糊数学隶属度算法，给出了各种控制因素的事故取消率的关联算法和综合取消因素的算法。
(八)危险源分级和危险控制度分级
A*==lg(B1*)作为危险源分级标准，其中B1*为单位固有危险源的分值，分值尺度为10万元。定义:
一级重大危险源A *≥3.5；
ⅱ级重大危险源2.5≤A*ⅲ级重大危险源1.5≤A *ⅳ级重大危险源A *单元的综合抵消因子值越小，该单元的实际风险与该单元固有风险的比值越小，即该单元的风险控制程度越高。因此，可以用机组的综合抵消系数的值来说明机组安全管控的绩效。一般来说，单元的危险等级越高，要求的受控等级就越高。建议以以下标准作为单位风险控制程度的分级依据:
A级B2≤o . 001；；
B级O.001.C 0.01D B2 > O.1.
各级重大危险源控制标准为:一级危险源在A级以上；二级危险源在B级以上；三级和四级危险在c级以上。重大危险源的监控。重大危险源监控
安全监督管理部门应当建立重大危险源分级监督管理体系，建立重大危险源宏观监控信息网络，实施重大危险源宏观监控管理，最终建立健全重大危险源管理体系和监控手段。
生产经营单位应当建立重大危险源实时监控和预警系统。应用系统论、控制论、信息论的原理和方法，结合自动检测与传感器技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术，对危险源对象的安全状态进行实时监测，密切监视可能使危险源对象的安全状态转化为事故临界状态的各种参数的变化趋势，及时给出预警信息或应急控制指令，把事故隐患消灭在萌芽状态。(一)重大危险源宏观监控系统。宏观监控的主要思路
在对重大危险源进行普查分类、制定重大危险源监督管理相关规定的基础上，依据相关法律法规，对重大危险源企业的管理职责和管理要求(包括组织制度、报告制度、监控管理制度和措施、隐患整改方案和应急措施方案)
, 安全生产监督管理部门对重大危险源企业实行分级管理，对不同等级的企业确定标准化现场监管方式，督促企业落实相关法律法规，建立监控机制，督促隐患整改。 建立健全新建和改建企业重大危险源申报和分级制度，实现重大危险源管理的规范化和制度化。同时与技术中介机构合作，根据企业的行业和规模提供监控管理和技术指导。在地方工作的基础上，逐步建立全国重大危险源信息系统，使各级安全生产监督管理部门及时了解和掌握重大危险源情况，从而建立企业和安全生产监督管理部门监管的重大危险源监控体系。
重大危险源的安全生产监督管理主要由区、县级安全生产监督管理部门实施。信息网络建成后，市安全生产监督管理部门可以通过网络了解一、二类危险源的情况和监控信息，有重点地进行现场监控；国家安全监督管理部门可以通过网络对各城市一级危险源的监控进行监督。
2。宏观监控系统的设计思路
各城市应建立重大危险源信息管理系统。该系统包括各企业重大危险源普查和分类申报信息、危险源分级评价信息、企业重大危险源管理信息和事故应急救援预案、安全生产监督管理部门重大危险源监控记录等。有条件的城市可以建立基于地理信息系统的重大危险源信息管理系统，可以使重大危险源的分布更加直观。该系统可以将安全生产监督管理部门对重大危险源的监督管理提高到一个新的水平，通过计算机直接实现对企业重大危险源的监督管理和跟踪企业重大危险源的分布和变化，大大提高安全生产监督管理部门的管理从直观到实时，为安全生产监督管理部门提供更好的服务。
为便于信息的传递和更新，各市应建立区县安全生产监督管理部门与市级安全生产监督管理部门之间的信息网络系统，采用拨号连接方式建立网络，定期更新数据。
组建国家重大危险源监控中心，建立基于地理信息系统的重大危险源通用监控系统，收集城市重大危险源分布和管理情况。对于已建立地理信息系统的城市，城市重大危险源的分布、状态信息和管理情况可直接显示在通用系统的电子地图上，供国家安全生产监督管理部门决策使用。条件成熟时，重大危险源监控系统、城市监控子系统和企业计算机监控系统可以通过网络连接。
3。宏观监控系统网络设计方案
要求各子系统采集所辖城市重大危险源信息，在各城市地理信息系统(电子地图)上进行危险源统计、报表和多媒体信息展示，并将危险源信息和监控企业执行的重大危险源安全管理相关规定及时发送至监控系统。
总监控系统需要上互联网并建立自己的主页，以便子系统和其他授权用户可以在互联网上访问总系统的主页。子系统通过互联网将危险源信息和监理企业关于重大危险源安全管理的相关规定及时发送到总监控系统。
重大危险源宏观监控系统的网络组成结构框图如图4-1所示。

4.城市重大危险源信息管理系统
城市重大危险源信息管理系统集计算机数据管理、多媒体和地理信息系统于一体，可以为领导和相关部门提供及时、直观、生动的重大危险源信息，以及事故发生后的应急救援和抢险信息，有利于相关领导及时准确决策，最大限度地降低重大事故发生的可能性和事故发生后的各种损失。城市重大危险源信息管理系统综合运用现代技术和新科技成果，提高工作现代化水平，为城市重大危险源管理探索了一条新路。目前，北京、青岛等城市已经在这方面进行了有益的尝试。
系统的目标和任务主要包括:
(1)重大危险源信息(包括多媒体和地理信息)的管理。
(2)重大危险源危险评估的计算机辅助分析。
(3)重大危险源事故应急救援预案的形象表达。
(4)为政府部门宏观管理和政府决策提供准确、全面、生动的信息、依据和手段，提高政府部门安全生产管理水平，促进重大事故隐患和重大危险源的规范化、科学化管理。
图4-2说明了系统功能之间的关系。

(二)重大危险源实时监控和预警技术
1。计算机控制系统的组成原理
重大危险源计算机实时监控预警系统的主要框架如图4-3所示。
图4-3中的危险源对象是指工业生产过程中所需的、各生产场所所拥有的设施或设备，如罐区、库区、生产场所等。这些物体中含有各种易燃、易爆、有毒等危险物质，对安全生产和人身安全构成极大威胁。它们的特征参数是重大危险源监控预警系统应该关注的主要参数。这些参数被采集并转换成计算机可以识别的信号，利用计算机对重大危险源进行检测、监控、预警和控制，从而防止重大事故的发生，实现安全生产。
要达到计算机自动检测、自动控制重大危险源的目的，主机计算的结果也要动态反馈给危险源对象，由执行器控制危险源对象的各种参数，使其运行在安全范围内。计算机控制系统的典型结构如图4-4所示。

众所周知，表征工业生产过程的物理参数(危害物)大多是模拟信号或开关量信号，而计算机使用的是数字信号。因此，在它们之间必须使用模数转换器(A/D)和数模转换器(D/A)来实现这两种信号之间的转换。虽然各种工业生产过程和危险源是各种各样的，但是控制它们的计算机是相似的。
2。危险源数据采集系统
应用系统安全工程的理论、观点和方法，结合过程控制、自动检测、传感器、计算机仿真、数据传输和网络通信等理论和实用技术。形成易燃、易爆、有毒重大危险源监测预警体系。【/br/】首先从危险源数据采集系统入手，分析哪些因素是事故发生的原因，找到需要采集的危险源对象和参数。
通过数据采集装置，将标准信号转换成计算机可识别的数字信号，用于控制或预警系统的后处理。
数据采集设备可以是数据采集卡、单片机或PLC，往往可以同时采集多个标准信号。如果需要采集的标准信号很多，也可以选择多种数据采集设备。
有些系统需要使用数据采集装置采集的数据，而监控计算机可能离数据采集装置很远，所以需要利用长距离通信技术将数据采集装置采集的数字信号传输到远程监控计算机。必要时，应采用网络技术将其连接成局域网。整个数据采集系统采用分布式层次结构，其结构框图如图4-5所示。
图4-5数据采集系统框图

3.计算机监控预警系统
重大危险源的对象大部分时间运行在安全状态。监测预警系统的主要目的是监测危险源对象在正常情况下的运行和状态，并对其实时和历史趋势作出总体评价，从而为系统的下一时刻作出超前(或超前)的预警行为。因此，在正常和非正常工况下，应具有记录、显示和报告危险源对象和参数的功能。
(1)正常运行阶段。正常工况下，危险源运行模拟过程，显示主要参数(温度、压力、浓度、油水界面、泄漏检测传感器输出等)的数据。)，报告并发出超限报警，并根据临界状态判据自动判断是否转入紧急控制程序。
(2)事故临界状态。当实时监控的危险源对象的参数超过正常限值时，如果不采取应急控制措施，将会导致火灾、爆炸和重大毒物泄漏事故。在这种状态下，一方面监控系统给出声、光或语言报警信息，应急决策系统显示故障排除系统的操作步骤，指导操作人员正确、快速地恢复正常工作状态；另一方面发出紧急控制指令(如在条件满足时，可自动开启喷淋器对危险源物体进行降温，自动开启泄压阀降低压力，关闭进料阀停止液位上升)；或者当可燃气体传感器检测到危险源物体周围空气体中可燃气体浓度达到阈值时，监测预警系统会及时报警，同时根据检测到的可燃气体浓度和气象参数(风速、风和、气温、气压、温度等)的输出信息，)传感器，可以快速绘制出电子地图上混合气体云的覆盖区域和浓度预测值，从而采取相应的防火防毒措施。
(3)事故的初始阶段。如果上述预防措施全部失效，或由于其他原因导致危险源与周围空之间发生火灾，为了及时控制火势，应与消防措施相结合，可从两个方面采取补救措施:①应用“早期火灾智能探测及空定位系统”及时报告火灾的准确位置，以便快速灭火；②自动启动紧急控制系统，将事故抑制在萌芽状态。

小结:本讲座描述了重大危险源的评价和监控内容；要求重点学习重大危险源评价方法；重大危险源监控措施。