CN103235977A - 一种用于安全评价的改进型蒙德法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安全评价的改进型蒙德法，包括以下步骤：1）采集安全信息并对其进行识别、分类，按照故障树分析法原则首先确立顶上事件，然后逐层分析各原因事件，包括基本事件和非基本事件，并依此建立故障树；2）确定各基本事件的结构重要度系数的大小，并对各基本事件的结构重要度进行从小到大的顺序排序；3）确定各基本事件在运用蒙德法进行安全评价时的“建议系数”范围；4）根据各基本事件的结构重要度顺序，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值问题，对结构重要度系数大的宜取值高，结构重要度系数小的宜取值低。本发明达到以安全评价方法的科学性产生安全评价结论的合理性的目的，更有效地发挥安全评价对风险预测、事故预防的作用。

Description

一种用于安全评价的改进型蒙德法

技术领域

本发明涉及一种安全评价方法，尤其涉及一种通过求取各基本事件结构重要度的大小，确定其运用蒙德法进行安全评价的“采用系数”取值，从而改进蒙德法。

背景技术

随着我国工业的快速发展，不少过去是空白的生产领域正在不断地被填补，大批新产品、新工艺、新设备不断涌现。由于不少新建、改建、扩建工业的生产处于火灾、爆炸、有毒的危险环境中，故安全生产问题正面临新的挑战。为了实现安全生产，使安全生产问题纳入法治轨道，从而使得对建设项目进行安全评价成为必须进行的重要举措。因而,客观形势对安全评价工作的研究提出了大量迫切的新课题，其中对安全评价方法的研究就是一个极其重要的方面。

故障树分析法(Fault Tree Analysis缩写FTA)是美国贝尔实验室的Watson等在20世纪60年代初提出和发展起来的一门技术。故障树分析法是以人们对从结果推断可能原因的思维方法为基础而发展起来的一整套分析方法。故障树分析法常用来分析解决复杂系统的可靠性问题，如用于核电站、航天技术、石油化工企业中成套设备等。

故障树分析法是以系统所不希望发生的事件(顶上事件)作为分析对象,通过逐层分析推溯到所有的可能原因,从而找出系统可能存在的部件故障、环境影响、人为失误与顶上事件之间的逻辑关系,并用倒立的树状图形表示出来。上级事件与下级事件之间用逻辑门相连，常用的是与门(And)和或门(Or)。初步建成故障树后,要进行整理和化简,再进行定性分析。定性分析主要是求最小割集与最小径集,即基本事件对顶上事件产生影响的组合方式与传递途径。此外，故障树分析法还提出了判断各基本事件对顶上事件影响重要程度的相对大小，籍此可以找出系统的最薄弱环节。

1974年英国帝国化学公司在美国道化学公司方法(第三版)的基础上提出了英国帝国化学公司(ICI)蒙德评价法(MOND)，该法既肯定了道化学公司火灾、爆炸危险指数法，又在其定量评价的基础上作了重要的改进和补充，主要是：引进了毒性的概念和计算，并推广到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初步计算，以及采取安全对策措施加以补偿后的最终评价。从而增加了评价的深度，被公认为是一种特别适合于化工装置的火灾、爆炸、毒性危险程度的评价方法。蒙德法自提出以来，技术日臻成熟，蒙德法是世界上普遍采用的一种安全评价方法。

蒙德法以一个独立的过程及设备为评估对象，强调全面性，力求挖掘出该评价对象在没有采取安全措施前潜在的燃烧、爆炸、有毒物泄露带来的危害性，并可定量估值。然后，根据实际生产中采取的安全措施、自控手段，再计算实际的补偿评价值，从而确定其最终的危险程度。

蒙德法并不直接同事故的发生与否相联系。如：若一个过程几十年来均安全生产，未发生过一次重大事故，其整体安全评价的建议“危险系数”范围并未因此而下降。若某一局部因素的疏漏曾多次造成事故，可将这一因素的危险性系数取上限值，以便引起重视，但并不影响其它各项评价指标的取值。

但由于蒙德法各危险系数的取值是以“建议系数”这一给定范围给出的，不同的评价者确定“采用系数”的取值可能有很大的不同，导致安全评价的随意性比较大，因此不同的评价者运用蒙德法对同一生产单元的评价结果会有较大的差异。例如，对“特殊工艺过程危险性系数”中的“腐蚀和浸蚀”因素其建议系数取值范围为0～150，究竟是取其高限值还是低限值，便是评价人员须斟酌的问题。如果所有的考虑因素均取高限值，由此得出的评价结果同所有因素均取低限值的评价结果肯定会大相庭径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是运用现有的蒙德法进行安全评价时，随意性较大，影响了待评价对象安全评价结果的科学性和合理性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于安全评价的改进型蒙德法，包括以下步骤：（1）应用故障树分析法确定各基本事件的结构重要度顺序：①采集安全信息并对其进行识别、分类首先确定顶上事件，然后逐层分析各原因事件，并依此建立故障树；②确定各基本事件的结构重要度系数的大小，并对各基本事件的结构重要度按照从小到大的顺序排序。（2）确定各基本事件在蒙德法“建议系数”范围内 “采用系数”的取值：①按照蒙德法的评价方法确定各基本事件的危险性系数“建议系数” 范围；②根据步骤（1）中得到的各基本事件的结构重要度顺序，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值问题，对结构重要度系数大的宜取值高，结构重要度系数小的宜取值低；前述顶上事件为系统所不希望发生的事件，即假定发生的不安全事件，基本事件和非基本事件均为导致顶上事件的原因事件。

本方法首先运用故障树分析法确定各基本事件的结构重要度系数的大小，并对各基本事件的结构重要度进行排序。然后，根据各基本事件的结构重要度系数的大小，确定其在运用蒙德法进行安全评价时，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值问题。对结构重要度系数大的宜取值高，结构重要度系数小的宜取值低，从而减少了运用蒙德法进行安全评价的随意性，增加了其安全评价结果的科学性和合理性。

本发明的优点是：充分利用故障树分析法和蒙德法的优点进行组合集成，减少了运用蒙德法进行安全评价的随意性，使安全评价的结论更为合理、科学。

附图说明

图1是本发明的故障树分析流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

一种用于安全评价的改进型蒙德法，包括以下步骤：

（1）应用故障树分析法确定各基本事件的结构重要度顺序：

①采集安全信息并对其进行识别、分类首先确定顶上事件，然后逐层分析各原因事件，并依此建立故障树；

②确定各基本事件的结构重要度系数的大小，并对各基本事件的结构重要度按照从小到大的顺序排序；

（2）确定各基本事件在蒙德法“建议系数”范围内 “采用系数”的取值：

①按照蒙德法的评价方法确定各基本事件的危险性系数“建议系数” 范围；

②根据步骤（1）中得到的各基本事件的结构重要度顺序，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值问题，对结构重要度系数大的宜取值高，结构重要度系数小的宜取值低；

前述顶上事件为系统所不希望发生的事件，即假定发生的不安全事件，基本事件和非基本事件均为导致顶上事件的原因事件。

实施例：

如图1所示，在运用蒙德法对羰基化合成醋酐反应釜单元进行安全评价时，对“腐蚀与浸蚀”因素在“建议系数”范围内的取值问题进行探讨。

在蒙德法框架下，单因素“腐蚀与侵蚀”的“建议系数”取值范围为0～150，对一个具体的安全评价对象，应怎样在“建议系数”范围内选取合适的“采用系数”呢？

在甲醇羰基化生产醋酐的过程中，燃烧、爆炸和毒性问题的潜在危险是非常大的，而醋酐合成反应釜又是醋酐合成单元的关键设备，故拟选用甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸作为故障树分析的顶上事件T并建立故障树图。

图中，非基本事件包括反应压力升高异常A₁、压力超过胺基化反应的承受能力A₂、控制系统故障A₃、制冷系统故障B₁、温度过高B₂、物料配比失调B₃、信号连锁系统故障B₄、冷却能力下降C₁、温控失效C₂、CO压力不足C₃、CO压力过大C₄、化学反应正常进行D₁、催化剂活性降低E₁。

基本事件包括反应釜器壁的设计强度不够x₁、反应介质对设备的腐蚀和侵蚀X2、计算机控制系统出故障x₃、反应温度失控x₄、泄压装置失效X₅、传动系统或动力系统出故障x₆、电力系统出故障x₇、紧急控制装置失效x₈、安全检测与控制装置失效x₉、冷却水流量少x₁₀、冷却水温度过高x₁₁、温度检测系统出故障x₁₂、温度调节系统出故障x₁₃、CO中含惰性气体x₁₄、CO气源的压力过小x₁₅、反应物甲醇的量过大x₁₆、CO气源的压力过大x₁₇、反应物甲醇的量过小x₁₈、未加催化剂稳定剂x₁₉、催化剂形成三价铑沉淀x₂₀。

应用故障树分析法进行分析，目的在于找出事故发生的各基本原因事件，特别是找出系统的薄弱环节。

从顶上事件T“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”开始，向下逐层作图，得到故障树图，运用布尔代数运算法则和各基本事件的结构重要度计算公式，可得：

I(6)= I(7)= I(10)= I(11)= I(12)= I(13)= I(14)= I(15)= I(16)= I(17)= I(18)= I(19)= I(20) = 1/213-1=2-12

I(3)= I(4)= I(5)= I(8)= I(9) = 1/25-1=2-4

I(1)= I(2) = 1/22-1=2-1

因此，各基本事件的结构重要度顺序为：

I(1)= I(2) > I(3)= I(4)= I(5)= I(8)= I(9) > I(6)= I(7)= I(10)= I(11)= I(12)= I(13)= I(14)= I(15)= I(16)= I(17)= I(18)= I(19)= I(20)

由此可知，反应釜器壁的设计强度不够和反应介质对设备的腐蚀和侵蚀是导致醋酐合成反应釜发生爆炸的最重要、最关键的两个基本件。

根据各基本事件的结构重要度的大小，可知各基本事件在事故发生中所起的可能作用的大小，确定那些基本事件是导致事故发生的关键事件。对于这些诱发事故的关键事件，在运用蒙德法进行安全评价时，理所当然的在其“建议系数”范围内对“采用系数”取高值，如取：120～150；而对非关键事件宜取低值，如取：0～50。从该故障树各基本事件的结构重要度的大小顺序知，“腐蚀与侵蚀”事件导致醋酐合成反应釜发生爆炸事故的可能性较大。因而，在运用蒙德法对其进行安全评价时，对 “腐蚀与浸蚀” 单因素的取值宜在其“建议系数”范围内取高值如取：140作为进行安全评价的“采用系数”。

这样进行的安全评价可以克服单独运用蒙德法进行安全评价时，仅凭个人感觉确定各单因素“采用系数”的取值问题，达到以安全评价方法的科学性产生安全评价结论的合理性的目的，从而更有效地发挥安全评价对风险预测、事故预防的作用。

Claims (1)

1.一种用于安全评价的改进型蒙德法，其特征包括以下步骤：

（1）应用故障树分析法确定各基本事件的结构重要度顺序：

①采集安全信息并对其进行识别、分类首先确定顶上事件，然后逐层分析各原因事件，并依此建立故障树；

②确定各基本事件的结构重要度系数的大小，并对各基本事件的结构重要度按照从小到大的顺序排序；

（2）确定各基本事件在蒙德法“建议系数”范围内 “采用系数”的取值：

①按照蒙德法的评价方法确定各基本事件的危险性系数“建议系数” 范围；

②根据步骤（1）中得到的各基本事件的结构重要度顺序，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值问题，对结构重要度系数大的宜取值高，结构重要度系数小的宜取值低；

前述顶上事件为系统所不希望发生的事件，即假定发生的不安全事件，基本事件和非基本事件均为导致顶上事件的原因事件。

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