CN104281767A - 一种应用蒙德法进行火灾爆炸风险评价的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用蒙德法进行火灾爆炸风险评价的方法，包括以下步骤：1）利用事故树分析法求取事故树；2）依据事故树确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度大小；3）依据各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度大小确定各火灾爆炸风险基本事件在运用蒙德法进行安全评价时在给定的“建议系数”范围内“采用系数”的取值，即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促进安全评价科学性的目的。

Description

一种应用蒙德法进行火灾爆炸风险评价的方法

技术领域

本发明涉及蒙德法的改进问题，主要涉及一种通过求取各火灾爆炸风险基本事件结构重要度的大小，确定其在运用蒙德法进行安全评价时在“建议系数”范围内“采用系数”的取值大小问题。

背景技术

近20年来，我国每年都发生数万起大大小小的安全事故，每一起事故均严重地威胁着人民群众的生命和财产安全，影响着社会的稳定与发展，也从另一方面突显了我国安全管理能力的严重不足，故必须加强安全管理工作，而安全评价是安全管理的基础。安全评价是评价风险程度并确定其是否在可控制范围的全过程，通过事先分析、评价，制定风险控制措施，实现安全管理关口前移，达到消减风险、控制风险、预防事故的目的。安全评价以实现系统安全为目的，应用安全系统工程的原理和方法，对系统中存在的危险因素、有害因素进行辨识与分析，判断系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，可使安全管理变事后处理为事先预测、预防。为此，必须重视安全评价工作，建立相应的安全评价方法并不断加以改进和完善，进而才能科学、合理地开展安全评价工作，才能规避各类风险事故或减少事故造成的损失，确保经济发展、社会进步和生态环境保护目标的实现。

事故树分析法是20 世纪 60 年代初由美国贝尔电话研究所为研究民兵式导弹发射控制系统时提出的，它采用演绎推理逻辑分析的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强。

事故树分析法以不希望发生的安全事件(即顶上事件)作为分析对象，通过逐层分析推溯到所有可能导致安全事故发生的原因，从而找出系统可能存在的安全隐患并用倒立的树状图形来通俗易懂的表示出来。

　1974年英国帝国化学工业公司（ICI）蒙德（Mond）部在道化学指数评价法的基础上引进了毒性概念，并发展了一些新的补偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法”，蒙德法自提出以来，应用十分广泛，是世界上普遍使用的一种安全评价方法。

 

蒙德法在对现有装置及计划建设装置的危险性研究中，尤其是在新设计项目的潜在危险评价时，有必要对道化学公司方法进行改进和补充。其中最重要的两个方面是：

（1）引进了毒性的概念，将道化学公司的“火灾、爆炸指数”扩展道包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指数”的初期评价。

（2）发展了新的补偿系数，进行装置现实危险性水平再评价。

蒙德法各风险因子的危险系数均以“建议系数”这一给定范围给出的，不同的评价者可在此范围内依据自身的情况选取“采用系数”的具体值，即不同的评价者确定“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很大的差异。例如，对“特殊工艺过程危险性系数”中的“在燃烧范围或其附近条件下操作”因素其建议系数取值范围为0～150，究竟是取其高值还是低值，是评价人员必须面对的问题。如果所有的风险因素均取高值，由此得出的评价结果同所有因素均取低值的评价结果肯定会完全不同。

发明内容

本发明要解决的关键问题是运用蒙德法进行安全评价时，各风险因子在“建议系数”范围内“采用系数”取值随意性的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本方法首先运用事故树分析法确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度系数的大小，然后根据各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度系数的大小，确定其在利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。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：充分利用事故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是本发明的事故树分析流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

一种应用蒙德法进行火灾爆炸风险评价的方法包括以下步骤：

（1）应用事故树分析法确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度大小：

①建立事故树：设定顶上事件，逐层分析各原因事件至火灾爆炸风险基本事件；

②确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度系数的大小：依据事故树计算各火灾爆炸风险基本事件结构重要度的大小；

（2）确定各火灾爆炸风险基本事件在蒙德法“建议系数”范围内 “采用系数”的取值；

①确定使用蒙德法安全评价的各火灾爆炸风险基本事件的危险性系数“建议系数” 的给定范围；②依据步骤（1）中求取的各火灾爆炸风险基本事件结构重要度的大小，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值大小，对结构重要度系数大的取值高，结构重要度系数小的取值低。

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，火灾爆炸风险基本事件和非火灾爆炸风险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，在运用蒙德法对一氧化碳和氢气合成二甲醚反应单元进行安全评价时，对“在燃烧范围或其附近条件下操作”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“在燃烧范围或其附近条件下操作”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？

在一氧化碳和氢气合成二甲醚的反应过程中，燃烧、爆炸和毒性问题的潜在危险是非常大的，而二甲醚合成反应单元又是二甲醚合成单元的关键设备，故拟选用一氧化碳和氢气合成二甲醚的反应单元爆炸作为事故树分析的顶上事件T并建立事故树图。

图中，非火灾爆炸风险基本事件包括反应压力升高异常A₁、压力超过反应单元的承受能力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。

火灾爆炸风险基本事件包括反应单元器壁的设计强度不够x₁、反应介质在燃烧范围或其附近条件下操作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、火灾爆炸系统出故障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、反应物氢气的量过大x₁₆、CO气源的压力过大x₁₇、反应物氢气的量过小x₁₈、未加催化剂稳定剂x₁₉、催化剂形成沉淀物x₂₀。

应用事故树分析法进行分析，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“一氧化碳和氢气合成二甲醚反应单元爆炸”开始，逐层分析事故原因可得图1所示的事故树图，运用布尔代数法和各火灾爆炸风险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) = 1/2^13-1 = 2^-12

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

I(1)= I(2) = 1/2^2-1 = 2^-1

因此，各火灾爆炸风险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，反应单元器壁的设计强度不够和反应在燃烧范围或其附近条件下操作是导致二甲醚合成反应单元发生爆炸的最重要、最关键的两个基本件。

根据各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度的大小，可知各火灾爆炸风险基本事件在事故发生中所起的作用大小，确定那些火灾爆炸风险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，在其“建议系数”范围内对“采用系数”取高值，如取：120～150；而对非关键事件取低值，如取：0～50。从该事故树各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度的大小知，“在燃烧范围或其附近条件下操作”导致二甲醚合成反应单元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“在燃烧范围或其附近条件下操作” 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，仅凭个人经验确定各单因素“采用系数”的取值方法更为科学、合理，从而达到以安全评价方法的科学性产生安全评价结论合理性的目的，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)

1.一种应用蒙德法进行火灾爆炸风险评价的方法，主要包括以下步骤：

（1）应用事故树分析法确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度大小：

①建立事故树：设定顶上事件，逐层分析各原因事件至火灾爆炸风险基本事件；

②确定各火灾爆炸风险基本事件的结构重要度系数的大小：依据事故树计算各火灾爆炸风险基本事件结构重要度的大小；

（2）确定各火灾爆炸风险基本事件在蒙德法“建议系数”范围内 “采用系数”的取值：

①确定使用蒙德法安全评价的各火灾爆炸风险基本事件的危险性系数“建议系数” 的给定范围；②依据步骤（1）中求取的各火灾爆炸风险基本事件结构重要度的大小，在给定的“建议系数”范围内确定“采用系数”的取值大小，对结构重要度系数大的取值高，结构重要度系数小的取值低。