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一级安全评价师专业能力教程 第一章 区域危险和有害因素辨识与分析 本章所介绍的危险有害因素辨识，主要围绕“区域”进行介绍。 第一节 区域危险和有害因素辨识方案 学习目标 掌握区域危险和有害因素辨识方案的编制原则； 了解区域危险和有害因素辨识方案应包括的要素； 能编制区域经济发展、产业结构、社会人文环境和自然生态状况等资料的收集方案； 能够完成区域危险和有害因素辨识方案的编制。 知识要求 1、区域危险和有害因素辨识方案的编制原则 （1）区域规划是指在一定地域范围内对国民经济建设和土地利用的总体部署，即人们根据现有的认识对规划区域的未来设想和理想状态及其实施方案的选择过程。 （2）区域规划的主要任务是根据规划区域的发展条件，从其历史、现状和发展趋势出发，明确规划区域社会经济发展的方向和目标，对区域社会经济发展和总体建设，包括土地利用、城镇建设、基础设施和公共服务设施布局、环境保护等方面做出总体部署，对生产性和非生产性的建设项目进行统筹安排，并提出实施政策。 （3）区域安全规划是指人们为使区域内工业生产安全与经济社会协调发展，而对区域内部自身活动所做的时间和空间的合理安排。 （3）/区域（安全）规划目的是发挥区域的整体优势，达到人和自然的和谐共生，促使区域社会经济快速、稳定、协调和可持续发展。 （4）工业生产集中区域是根据地区区域规划和经济发展需要建立起来的企业、厂房、设施等相对集中的一个区域。各类危险和有害因素、重大危险源以及隐患一般集中出现在这个区域（事故发生后的连带、重叠影响严重。）。 与个体危险和有害因素辨识有所不同，区域危险和有害因素辨识更多的是考虑个体与个体之间的相互影响、系统内与系统外的相互影响、事故发生后果的链式传播（多米诺效应）等因素。 （5）区域危险和有害因素辨识方案的编制原则 科学性原则 系统性原则 整体性原则 区域危险和有害因素辨识应把握区域的本质特征整体性特征（区域内部某一局部的变化会导致整个区域的变化）；结构性特征（区域的构成单元，按一定的联系产生结构） 相关性原则。 预测性与可控性原则 2、区域危险和有害因素辨识方案包括的要素 （1）区域整体布局规划涉及土地利用、功能区的安全划分、产业布局安全规划、临时应急避难所规划和产业关联度的规划。 （2）区域基础设施规划涉及消防站的建设地点及消防设施规划配置、运输网、管廊、供水、供电和供气等因素的安全规划。 （3）区域的安全管理规划包括对企业从进入区域后整个生命周期的监管，涉及管理机构的设置、安全生产规章制度的建立、重大危险源的监督管理以及重点防护区的监督管理规划。 （4）区域应急救援体系规划涉及组织机构、监测预警系统、指挥系统、应急预案体系和应急管理机制的规划。 （5）区域安全容量 （6）其他要素包括环境安全、公共卫生、社会治安、自然灾害、海事安全，以及自然条件、人力资源、产业环境对区域社会经济发展的影响等。 能力要求 3、编制资料收集方案 1）收集资料的基本要求 资料可信性 资料准确性 资料完整性 资料实用性 有关目标数据的采用 数据单位资料的时限要求 2）资料的主要内容 经济社会基础资料 通过各级发改、统计、国土资源局、建设、交通、水利、林业、农业等等）及相关部门收集人口、经济社会发展的基础资料。 现状资料 规划及专项调查资料 包括收集人口的规划预测、经济社会发展规划、各部门的“五年规划”及行业用地、区域划分、空间布局的规划资料，尤其注意收集重点项目、重点区域的规划资料，收集相关的规划图件。 3）资料收集的主要途径 文字资料的收集 实地调查 网络查询 4、编制区域危险和有害因素辨识分析方案 1）前期准备 资料整理 类比分析 专题研究 2）危险和有害因素辨识分析方法 （1）直观经验法 对照经验法 类比法 案例法 （2）系统安全分析法 3）方案编制的主要内容 （1） 区域产业规划中的危险、有害因素分析 依据国家国民经济和社会发展规划、区域发展政策、产业政策等指导性文件，以及各级政府建设部门及其他相关部门提供的城市总体规划、工业生产区域总体规划、区域建设总体目标等基础资料，从产业结构、生产状况、产品状况、产品市场状况、产品生产环境等方面，从同一行业的全体的角度去分析在产业环境方面潜在的危险有害因素。重点从区域的投资风险，建设项目是否符合国家产业政策、项目结构风险、单个企业个体风险、企业间相互影响、公用工程、消防安全的风险、某些建设项目的设置合理性问题等方面进行区域危险有害因素分析。 （2）区域内自然条件的危险、有害因素分析 从区域经济发展的方向和生产布局的要求出发，避免盲目性，综合分析应与主导因素重点分析相结合；必须在现代技术可能性的基础上论证经济的合理性。要从保护自然资源、保持生态平衡和可持续发展的角度出发评价自然资源。 （3）区域与周边环境的相互影响分析 （4）区域内外重大危险源的多米诺效应分析 （5）区域安全管理与应急救援体系建设的危险、有害因素分析 （6）交通运输的危险、有害因素分析 （7）环境保护的影响分析等 4）方案编制注意事项 （1）分清主要危险和有害因素 （2）防止遗漏 （3）避免惯性思维 5、区域危险和有害因素辨识分析方案编制应用举例 接受委托、明确任务 编制收集资料方案 类比工程资料 产业专项规划资料 周边环境现状资料 园区建设现状资料 经济发展基础资料 现场实地考察调研 公用工程及环境因素调查 典型危险工艺过程调查 危险物质数量及分布调查 园区建设布局 重大危险源调查 危险有害因素分析方案 环境保护 交通运输 管理与应急 多米诺分析 区域影响 自然条件 产业规划 区域定量风险评价 化工集中区危险和有害因素辨识分析方案框图 第二节 区域危险和有害因分析 学习目标 了解自然灾害知识； 掌握自然条件的危险和有害因素对建设项目和生产经营单位的影响； 了解选址与总体布局规划的影响； 了解安全容量的基本概念和基础知识； 能够进行区域内建设项目和生产经营单位与周边环境之间危险和有害因素的相互影响分析。 知识要求 一、自然灾害知识 1、地震灾害 三个地震带（环太平洋地震带集中了世界上70的地震；欧亚地震带该地震带上的地震分布比较分散，占全球地震的15左右；洋脊地震带约占全球地震的5） 2、海啸灾害 海啸是由海底地震、火山爆发、泥石流、滑坡等海底地形的突然变化引起的具有超长波 和周期的大洋行波。 3、气象灾害 大气圈也随之转动，大气圈受太阳辐射的角度不同而受热不均，在加上大气圈中水汽分布的不均匀，大气圈变化莫测，形成了各种各样的灾害，如台风、暴雨、沙尘暴、干旱，冰雹，龙飓风等。 1）台风（飓风） 热带气旋是地球上最具破坏力的天气系统。台风指中心附近最大风力达到12级或以上（即风速达到32.6m/s以上）的热带气旋。按世界气象组织（WMO）统一规定，热带气旋分五级。按风速从小到大分别是热带低压，热带气旋，热带风暴，强热带风暴和台风。其中，中心最大风力达到89级的热带气旋成为热带风暴，达到1011级的被称为强热带风暴，风力超过12级的称为台风和飓风。 2）沙尘暴 沙尘暴指由于强风将地面大量沙尘吹起，空气浑浊，水平能见度小于1km的天气现象。 4、地质灾害 全世界几乎所有国家，特别在山区，滑坡和泥石流都在反复发生，据不完全统计，19952003年，我国滑坡和泥石流等突发性地质灾害共造成10499人死亡和失踪，平均每年死亡和失踪1167人，财产损失64亿员。 二、企业总体布置基本知识 （1）基本概念 企业总体布置在已选定的拟建企业场地上，对建设项目和生产经营单位的（功能区）、居住区、相邻企业、水源、电源、渣场、运输、平面竖向、防洪排水、外部管线、发展预留、施工用地等进行全面规划。 生产区工厂由生产工艺装置、辅助设施、公用工程设施等组成的区域。 居民区指具有一定人口和用地规模，人们日常居住的地方。 施工用地指建设项目和生产经营单位建设时所需要的用地，包括各种预制场和施工行政管理及生活用地等。 （2）总体布局原则 符合当地城市（镇）规划、区域规划、工业区规划等的要求；有条件时，必须与城镇和临近工业企业在生产、交通运输、动力公用、修理、综合利用及生活设施等方面协作； 环境保护的有关规定，保护附近城市（镇）和居民区的环境质量，有利与人身和生产安全； 节约土地，不占或少占良田，有条件时应开拓新的土地资源，减少拆迁； 满足生产要求，有利与物料的输送和节约能源； 因地制宜，充分适应气象、地形、工程水文等自然条件； 近期和远期相结合，应考虑到企业远景发展的可能性； 统一布置生产区域内外的输送系统（公路、铁路、水路），应有合理的铁路、公路、水运系统； 场外管线宜沿道路敷设，高压架空输电线路的布置可与绿化带的规划相结合； 宜保留绿化地，合理布置防护林和新绿地。 建设项目和生产经营单位位于军事禁区、机场、国家自然保护区、名胜古迹附近时，要符合国家规范和设计的要求，尽量避开以上区域。 三、区域安全容量 工业集中区域安全发展是指工业集中区域现代化进程以安全为准则的发展和建设思路。 1、提出工业集中区域安全容量的意义 1）提出工业集中区域安全容量对于合理进行安全规划、空间科学布局、充分提高土地利用效率、避免产生布局性隐患、提高区域本质安全程度具有重要作用。 2）提出工业集中区域安全容量对搞清工业集中区域事故风险的承载、超载等情况相当重要，不仅可以指导工业集中区域事故灾害预防及治理工作，实现工业集中区域安全体系中各项承载力的提升，控制事故灾害冲击影响力，还可根据工业集中区域安全容量结构，在保证工业集中区域安全的前提下，降低事故灾害损失，缓解事故灾害冲击力，促进工业集中区域社会经济可持续发展和确保。 2、概念 安全容量是指工业集中区域事故灾害在正常运行时期内不会对工业集中区域人员、设施、环境、经济等安全保障系统带来无法接受的不利影响的最高限度，可将之量化为工业集中区域对事故灾害的最大容忍度。 3、含义 1）从区域空间布局角度，安全容量是区域内各个企业的空间布局和各类生产储存装置、重大危险源的布置满足各类设计规范、布局规范和安全规范的要求，而土地和空间利用率为最高的一种界限。 2）以区域风险评价为基础，安全容量是以最大可接受风险程度为指标，在一定空间区域内最大限度上能容纳的企业个数、生产装置的个数以及重大危险源的个数。 3）安全容量是建立区域风险评价指标体系，用来系统判定区域事故风险大小、作为划分区域整体安全状态的标尺。 能力要求 一、区域与周边环境危险和有害因素的影响分析 1、区域规划、产业环境和产业结构方面危险和有害因素的影响分析 2、区域内危险和有害因素及对周边区域的影响分析 （1）建设项目内在危险和有害因素 化学性危险和有害因素影响分析 物理性危险和有害因素影响分析 生物性危险和有害因素影响分析 行为性危险和有害因素影响分析 重大危险源预测与影响分析 项目个体安全控制方案的分析 （2）区域安全管理与事故应急救援体系方面的危险和有害因素影响分析 （3）区域内建设项目对法律法规予以保护区域的影响分析 （4）区域内建设项目对政治经济的影响分析 3、区域周边社会环境的影响分析 （1）周边生产经营活动因素影响分析 （2）交通及物流影响分析 （3）城市建设影响分析 （4）民族、宗教信仰影响分析 （5）人口情况对区域的影响分析 4、区域内外交通运输的危险和有害因素分析 5、区域环境保护的影响分析 二、事故多米诺效应分析 1、事故多米诺效应分析逻辑 危险事故辨识 进行初始事故后果分析 确定装置是否适用于多米诺效应分析 修订事故结果、概率 事件树增加事故后果来修订事故列表 故障树增加事故发生概率来修订事故列表 事故多米诺效应分析的逻辑图 2、事故多米诺效应分析应用举例 假设有两个相邻的球罐，一个为LPG球罐，一个为液氨球罐。对于这两个球罐进行风险分析时，需要考虑一个球罐失效后的多米诺效应，从而考虑两个球罐都失效的可能性。 如果从事件树中将LPG球罐单独提取考虑，通常认为其可能发生的事故后果有BLEVE或者UVCE，概率分别为FB与FU。显然，这样的分析结论忽略了邻近的液氨球罐因热辐射或者爆炸碎片等因素造成更大事故后果的可能性。 对LPG球罐分别进行BLEVE与UVCE事故后果计算表明，任何一种事故的超压效应都能导致液氨球罐的坍塌和失效（假设概率分别为0.3与0.9）。因此，LPG球罐失效的事故后果应包含多米诺效应导致液氨球罐失效的可能性。 换个角度说，对于液氨球罐采用故障树分析，将多米诺效应视为外部事件处理。坍塌、固有失效概率为FA,由于多米诺效应，其总的失效概率（FA,m）增大，表示为 FA,mFA0.3 FB0.9FU 3、多米诺效应分析应注意事项 （1）优点与缺点 多米诺效应分析是定量风险评价的有益补充。 （2）需要的资料 三、自然条件所带来的危险和有害因素分析 1、气候条件影响分析 （1）温度、湿度影响分析 （2）风频条件影响分析 （3）降雨量影响分析 （4）雷暴天气影响分析 （5）其他自然条件影响分析 2、地质条件影响分析 （1）地震影响分析 （2）工程地质影响分析 3、水文特征 第二章危险与危害程度定性评价 （一）定性评价 单元1危险与可操作性研究HAZOP） 单元2人员可靠性分析放法（HRA） 单元3模糊理论方法 （二）定量评价 单元1事故后果预测 单元2概率风险评级技术（QRA） 单元3风险等级与事故损失预测 单元1危险与可操作性研究HAZOP）1 第一节危险与可操作性研究 学习目标 掌握危险与可操作性研究HAZOP）分析方法的主要内容 能够运用该方法进行评价。 一、HAZOP分析方法 1、方法简介 HAZOP分析方法是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题结构化的分析方法。 HAZOP研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析，找出其可能导致的危险。引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏差的工艺参数得到评价。 偏差的通常形式为“引导词工艺参数”。 建设项目及在役装置均可使用HAZOP方法。 2、HAZOP术语 工艺单元 操作步骤 引导词 工艺参数 工艺指标（即工艺过程的正常操作条件） 偏差 原因 后果 安全措施 补充措施 3、HAZOP分析节点划分 对于连续的工艺操作过程，HAZOP分析的节点为工艺单元[是指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元]； 对于间歇操作过程，HAZOP分析的节点为操作步骤{是指间歇过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析得出的操作步骤}。 常见分析节点类型表 序号 节点类型 1 管线 2 泵 3 间歇反应器 4 连续反应器 5 罐/槽/容器 6 塔 7 压缩机 8 鼓风机 9 熔炉、炉子 10 热交换器 11 软管 12 步骤（八关键词法） 13 步骤（三关键词法） 14 作业详细分析 15 公用工程和服务设施 16 其他 17 以上基本节点的合力组合 4、偏差确定方法 （1）引导词法 （2）基于偏差库的方法 （3）基于知识的方法 5、偏差分析 偏差分析的内容包括原因、后果、保护措施、建议措施。 6、HAZOP分析记录表和分析报告 （1）HAZOP分析记录表 HAZOP分析会议记录表 分析人员 图纸号 会议日期 版本号 序号 偏差 原因 后果 安全保护 建议措施 分析节点或操作步骤说明，确定设计工艺指标 从分析结果的表现形式上，HAZOP分析表可以分为4种 1）HAZOP原因分析表 偏差 原因 后果 安全保护 建议措施 偏差1 原因1 后果1 后果2 安全保护1 安全保护2 安全保护3 措施1 措施2 原因2 后果1 安全保护1 措施1 原因3 后果1 安全保护1 。。。 措施1 。。。 2）HAZOP偏差分析表 偏差 原因 后果 安全保护 建议措施 偏差1 原因1 原因2 原因3 后果1 后果2 安全保护1 安全保护2 安全保护3 措施1 措施2 3）只有异常情况的HAZOP分析表 4）只有建议措施HAZOP分析表 （2）HAZOP分析报告 二、HAZOP分析的实施过程 HAZOP分析的整个实施过程包括分析准备、HAZOP分析、编制分析结果文件、行动方案落实。 1、分析准备 （1）确定分析目标和范围 （2）获取必要的资料 （3）选择分析组 （4）将资料变成适当的表格并拟定分析顺序 （5）安排会议 （6）HAZOP分析培训 2、HAZOP分析 （1）划分节点 （2）解释工艺单元或操作步骤 （3）确定有意义的偏差 （4）对偏差进行分析 3、编制分析结果文件 4、行动方案落实 第二节人员可靠性分析方法 学习目标 通过学习人员可靠性分析方法（Human Reliability Analysis,HRA），掌握人员可靠性分析方法的基本概念、思想方法及主要内容。 能够逐步运用该方法（HRA）进行分析评价。 一、可靠性分析方法（HRA）的发展历程 HRA是以人因工程、系统工程、认知科学、概率统计、行为科学等诸多学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评价为核心，以分析、预测、预防与控制人的失误为目标的一种新型评价方法。 1、有关背景知识 （1）20世纪50年代末和60年代初开始发展，早期的许多方法已经不再使用；而个别方法经过不断改进，至今仍在应用，如THERP（人员失误率预测技术）。 （2）20世纪80年代是HRA发展的黄金时期，这在某种程度上与1979年发生的美国三哩岛核事故有关。代表性的方法有SLIM2MAUD成功可能性指数与多属性效能分解法HCR（人员认知可靠性方法）和HEART人员失误评估及减误技术等。这阶段成为的一代HRA方法，其特点在于这些方法着重利用结构化建模和数学计算等方式追求“精确”的分析结果，但在人为差错机理分析和认知过程建模等方面普遍存在一些不足。 （3）20世纪90年代之后，陆续出现了一些新放法，如ATHEANA人员事件分析技术、 CREAM认知可靠性与失误分析方法和MERMOS等。相对于第一代HRA方法，这些方法共同的特点是在分析过程中建立了人的认知过程模型，试图从认知方面着手，通过分析环境条件、操作员本身和设备自身状态等人为差错诱因来描述人为差错产生机理。基于这一点，这段时间出现的方法称为第二代HRA方法。 （4）HRA的主要目标在于正确评估由于人为差错导致的风险和寻求降低人为差错影响的方式，在实际应用中的最终目标是寻找导致人因可靠性退化的诱因，并有针对性的加以控制。 （5）人因可靠性的分析就可以转向人为差错的分析，具体过程可以分为差错辨识、差错频率确定和差错规避措施设计三个阶段。 （6）导致人为差错的原因有很多，具体的影响机理也非常复杂，从现有的资料来看，还没有一种“理论上完全正确的”方法能够遍历所有诱因并获取其机理。但是，总的来说，除了偶尔出现的随机差错之外，人为差错的主要诱因可以分为五类，即训练水平、任务本质、人机交互界面质量、环境因素和任务执行时间。 （7）人因可靠性分析时有两个方面的内容需要特别注意其一，可靠性水平不是保持不变的，他受到任务时间和其他环境因素的影响；其二，不同性质的任务所对应的可靠性水平也是不同的。 二、人员失误率预测技术（THERP） 能力要求 1）描述人员特点、作业环境、所执行的工作任务 2）评价人机界面人为因素工程分析 3）执行操作者功能的任务分析 4）操作人员职责 5）进行与操作者职责有关的人为失误分析 6）汇总结果 第三节 模糊理论方法 学习目标 通过学习，了解模糊数学的基本概念和基础知识。 掌握利用模糊数学进行评价的方法和程序。 能够利用模糊数学方法进行定量评价。 知识要求 一、模糊数学发展简史 二、模糊关系和模糊矩阵 1、模糊集FS-Fuzzy Set 设所论全集为U, U的模糊子集为A，A可由特征的函数ΨA刻画如下AU-[0,1] 2、模糊集的运算 3、模糊关系-fuzzy relation 4、模糊矩阵-fuzzy matrix 5、模糊矩阵的运算 6、模糊关系的性质 -反射性 -对称性 -传递性 能力要求 三、模糊综合评价的基本步骤 - 建立指标集 - 建立评价集 - 确定权重集 - 对各方案建立指标与评价间的模糊关系 - 综合评价 - 归-化处理，得到模糊评价结论 第3章 危险与危害程度定量评价 单元1事故后果预测 单元2概率风险评级技术 单元3风险等级与事故损失预测 第1节 事故后果预测 学习目标 掌握化工企业易发生泄露的设备、裂口参数的估算； 能对泄露后果进行定性分析； 掌握常见泄露的五种计算模型气体或蒸汽经小孔泄露模型、液体经管道泄露模型、液体经管道上小孔泄露、储罐中的液体经小孔泄露模型、两相流泄露模型等； 掌握物质泄露后扩散危害的计算模型； 掌握工业过程中典型火灾爆炸参数的计算模型以及火灾爆炸的毁伤准则。 知识要求 一、工业泄漏的主要设备 1、管道装置 包括管道、法兰和接头 2、挠性连接器 包括管道、波纹管和铰接器 波纹管英文名称corrugate pipe 。波纹管种类波纹管主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。 3、过滤器 由本体、管道、滤网等组成。 4、阀 5、压力容器或反应器 6、泵 7、压缩机 8、储罐 9、加压或冷冻气体容器 10、火炬燃烧器或放散管 包括燃烧装置、放散管、多通接头、气体洗涤器和分离罐等 二、泄漏后果初步分析 1、泄漏形式 常压气体、加压液化气体、低温液化气体、加压气体。 2、泄漏后果 （1）可燃气体泄漏立即起火、滞后起火 （2）有毒气体泄漏 （3）液体泄漏 常温常压下液体泄漏池火灾 加压液化气体泄漏 低温液体泄漏 三、典型的泄漏计算模型 1、气体或蒸气经小孔泄漏模型 2、液体经管道泄漏模型 3、液体经管道上小孔泄漏模型 4、储罐中的液体经小孔泄漏模型 5、两相流泄漏模型 四、物质泄漏后扩散危害的计算模型 1、泄漏物质在大气中扩散的计算模型 2、泄漏物质在水中的扩散模型 五、典型的工业火灾爆炸参数计算模型 1、压力容器物理爆炸的计算模型 （1）压缩气体与水蒸气容器爆炸能量 （2）介质全部为液体时的爆炸能量 （3）液化气体与高温包喝饱和水的爆炸能量 2、点源化学爆炸的计算模型 （1）爆炸类型 （2）化学爆炸的基本特征 （3）凝聚态化学物质爆炸 3、蒸气云爆炸（UVCE）计算模型 （1）蒸气云爆炸的火球效应 （2）蒸气云爆炸的冲击波效应 （3）蒸气云爆炸的TNT收率 4、沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）计算模型 5、池火灾的计算模型 6、喷射火计算模型 六、火灾爆炸的毁伤准则 1、热辐射伤害准则 （1）热通量准则 （2）热剂量准则 （3）热通量时间准则 2、冲击波毁伤准则 （1）超压准则 （2）冲量准则 （3）超压冲量准则 七、模拟案例 1、工业泄露的主要设备 根据各种设备泄露情况分析，可将工厂（特别是化工厂）中易发生泄露的设备归纳为 以下10类管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等。需了解各种设备泄露时裂口尺寸的估算。 2、泄露后果的初步分析 （1） 泄露形式 泄露一旦出现，其后果不单于物质的数量、易燃易爆性、反应性、毒性有关，而且于 泄露物质的相态、压力、温度等状态有关。这些状态可有多种不同的结合，在后果分析中，常见的可能结合有四种常压气体、加压液化气体、低温液化气体、加压气体。 （2） 泄露后果 泄露物质的物性不同，其泄露后果也不同。 1）可燃气体泄露 可燃气体泄露后与空气混合达到燃烧极限时，遇到引火源就会发生燃烧或爆炸。泄露 后起火的时间不同，泄露后果也不同。 a 立即起火可燃气体从容器中往外泄出时即被点燃，发生扩散燃烧，产生喷射性火 焰或形成火球，他能迅速危及泄露现场，但很少会影响到厂区的外部。 b 滞后起火。可燃气体泄出后与空气混合形成可燃蒸汽云团，并随风飘移，遇火源 发生燃烧或爆炸，能引起较大范围的破坏。 2）有毒气体泄露 有毒气体泄露后形成云团在空气中扩散，有毒气体的浓密云团将笼罩很大的空间，影响范围大。 （3） 液体泄露 一般情况下，泄露的液体在空气中蒸发而生成气体，泄露后果与液体的性质和储存条件（温度、压力）有关。 1）常温常压下液体泄露。这种液体泄露后聚集在防液堤内或地势低洼处形成液池， 液体由于池表面风的对流而缓慢蒸发，或若遇引火源就会发生池火灾。 2）加压液化气体泄露。一些液体泄露时将瞬时蒸发，剩下的液体将形成一个液池， 吸收周围的热量继续蒸发。液体瞬时蒸发的比例决定于物质的性质及环境温度。 有些泄露物可能在泄露过程中全部蒸发。 3）低温液体泄露。这类液体泄漏时将形成液池，吸收周围热量后蒸发，蒸发量低于 加压液化气体的泄露量，高于常温常压下液体的泄露量。 无论是气体泄露还是液体泄露，泄露量的多少都是决定泄露后果严重程度的主要因素，而泄露量又于泄露时间长短等因素有关。 3、典型的泄露计算模型 1）气体或蒸汽经小孔泄露模型 2）液体经管道泄露模型 3）液体经管道上小孔泄露模型 4）储罐中的液体经小孔泄露模型 5）两相流泄露模型 1）气体或蒸汽经小孔泄露模型 计算泄露前首先应判断泄露气体的流动性质 单元1事故后果预测 当（公式2-8）成立时，为声速流动； 当（公式2-9）成立时，属于亚声速流动。 对于声流动，气体泄漏量可以如下式表示 对于亚声速流动，气体泄漏量可以如下式表示 4、物质泄漏后扩散危害的计算模型 （1）泄漏物质在大气中扩散的计算模型 如果化学危险物质只是具有易燃易爆性，则发生泄漏后虽然可能产生极为严重的火灾、爆炸事故。但是影响的范围不大，局限于厂区内部或临近的区域。但是，若该物质具有毒性，泄漏后能在大气中扩散，则将造成大范围内的人员中毒事故。 对于毒物在大气中扩散的计算，可以根据下列情形进行计算。 5、典型的工业火灾爆炸参数计算模型 （1）压力容器物理爆炸的计算模型 （2）点源化学爆炸的计算模型 （3）蒸气云爆炸（UVCE）计算模型 （4）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）计算模型 （5）池火灾的计算模型 （6）喷射火计算模型 （1）压力容器物理爆炸的计算模型 物理爆炸如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量（即爆炸能量，也称爆破能量）不仅与气体压力和容器的体积有关，而且与介质在容器内的物理性质有关。有的介质以气态存在，如空气、蒸气、氢气等；有的以液态存在，如液氢、液氯等液化气体以及高温饱和水等。容积与压力相同而相态不同的介质，在容器破裂时产生的爆炸能量和爆炸过程不完全相同，其能量计算公式也不同。 压力容器爆炸时，能量向外释放时以冲击波能量、破片能量和容器残余变形能三种形式表现出来，但后两者所消耗的能量只占释放总能量的3-15，即绝大部分的能量以冲击波的形式释放，故压力容器物理爆炸的危险性计算的关键在于确定爆炸能量。容器的爆炸能量一旦确定，即可将其折算成标准TNT炸药的能量，然后可以套用点源TNT爆炸时爆炸场参数计算公式或模型计算，并进行毁伤效应的评估。 （2）点源化学灾爆炸的计算模型 1）化学爆炸的基本特征 在一般工厂中经常发生的爆炸事故多为压力容器的物理爆炸及物质的化学爆炸。从统计的结果来看，化学爆炸事故的数量更多。造成的危害也更大，因此，这里主要讨论化学爆炸问题。炸药的化学爆炸过程有如下三个基本特征极快的反应速度，反应的放热性，生成气体产物。这构成了爆炸反应的“三要素”。 2）凝聚态化学物质爆炸 凝聚态化学物质（如固、液态炸药）爆炸时，首先在炸药内部发生爆轰。爆轰的过程可以采用等容瞬时假设和接近实际的C-J爆轰模型进行描述。当炸药内部爆轰完成后，将在炸药周围的空气中形成灾爆炸冲击波。 利用上述方法，同样可以处理下述几种情形的爆炸冲击波的超压； ②炸药在刚性地面爆炸（如岩石、混凝土等）时的情形。③普通地面（如沙土、黏土等）爆安全评价精英论坛 炸的情形。④炸药在坑道里爆炸的情形⑤直列装药的情形。 E）爆炸破片 由凝聚态爆炸物爆炸时的空气冲击波参数以及地面质点振动速度的计算方法及模型可知，爆炸物相当处于无约束状态。也可称为裸药。当爆炸物处于金属壳体或其他约束的情况下，爆炸物发生爆炸时，其危害除了考虑爆炸冲击波对人员、建（构）筑物的毁伤外，容器壳体爆炸破裂形成的破片同样具有毁伤作用，往往是后者的危害更大、更明显，因此，进行危险性评估或计算时必须予以考虑。破片形成后以一定的初始速度飞行，其所能达到最远距离是设置相应的安全距离的参考。 一般而言，破片在空气中飞行时，球形破片的迎风面积最小，且飞行时空气阻力系数相对较小，因而飞行距离最大，产生的危害也最大。当然，球形破片是一种理想情况，只在军事应用中（如杀伤爆破弹丸中预置钢珠）才能出现。实际过程中，壳体爆破大多形成不规则的非球形破片，它们在空中飞行时由于受到空气阻力的作用会不断翻转，飞行距离也小于球形破片。具体计算过程参见教材。 F）爆炸噪声 爆炸噪声是爆炸作业中最棘手的问题之一。尽管绝大多数工业爆炸事故中，不会形成反复多次的爆炸噪声，但在某些特定的爆炸作业场所（例如，露天矿山、静爆试验场等）爆炸噪声是一种应该考虑的危险有害因素。爆炸物爆炸以后，爆炸能量向四周传播，进入空气中形成空气冲击波。随着传播距离的增加，在距爆源较远的地方，空气如果声波以声压水平LP表示强度，当Lp小于180dB（相当于爆炸冲击波超压为0.02Mpa）时，将按声波的规律传播。声波在介质中传播时，将发生反射、衍射、折射等现象，并在传播过程中衰减。 声波衰减通常包括随着距离的发散衰减Ad、空气吸收引起的衰减Aa、地面吸收引起的衰减Ag、屏障引起的衰减Ab和气象条件引起的衰减Am等。总的衰减A则是各种衰减的总和A＝AdAaAgAbAm公式2-69 g凝聚态爆炸物爆炸现场标志物的计算及反设计通常可以用作标志物的有建筑物的门窗玻璃、墙、梁、柱以及炸坑等。 所谓标志物反设计，就是通过对爆炸事故后现场留下的标志物受破坏情况的观察、分析，对爆源的性质、位置及爆炸药量等作出判断，从而为事故原因的调查、分析提供参考依据。①炸坑标志物的计算及反设计②玻璃标志物的计算及反设计③墙标志物的计算及反设计。（4）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）计算模型沸腾液体扩展蒸气爆炸是指液化气容器在外部火焰的烘烤下突然发生延性破裂。压力平衡被破坏，液体急剧气化，并随即被火焰点燃而产生爆炸。准确地说，沸腾液体扩展蒸气爆炸并非爆炸，而属于火灾。例如，LPG贮罐破裂时，绝大部分液体以雾状散落在空气中，与周围的空气混合而着火燃烧，虽然，沸腾液体扩展蒸气爆炸产生的破片和冲击波超压有一定的危害，但与爆炸产生的火球辐射危害相比，其的危害可以忽略，远场尤其如此。 （5）池火灾的计算模型 （6）喷射火计算模型 以上三种情形相对比较简单，请参考教材自学。 6、火灾爆炸的毁伤准则 热辐射伤害准则 目前常见的热辐射伤害准则有 热通量准则 热剂量准则 热量时间准则 热通量时间准则 热通量准则 热通量准则以热通量作为衡量目标是否被伤害的指标，当目标受到的热通量大于或等于引起目标伤害所需的临界热通量时，目标被伤害。其适同范围为热通量作用时间比目标达到热平衡所需要的时间长。 热剂量准则 热剂量准则以热剂量作为衡量目标是否被伤害的指标，当目标受到的热剂量大于或等于引起目标伤害所需的界热剂量时，目标被伤害。其适用范围为热通量作用于目标的时间非常短，以至于接收到的热量来不及散失掉。 热通量时间准则 当热通量准则或热剂量准则均不适用时，应该使用热通量时间准则。 冲击波毁伤准则 a 包括超压准则、冲量准则、超压一冲量准则。 b 当冲击波正压作用时间大于10倍建筑物的自振周期时，冲击波对物体的作用相当于静压，采用超压准则。（大药量和核爆炸时采用） c 当冲击波正压作用时间小于0.25倍建筑物的自振周期时，冲击波对物体的作用时间相当短，须采用冲量准则。 d 在两者之间，采用压力冲量准则。 第2节 事故概率分析与评价 学习目标 掌握事故概率常用的分析与评价方法； 能够针对评价单元、评价要素进行事故发生概率的定量计算。 知识要求 概率风险分析（PRA）或概率安全分析PSA 定量风险评价（QRA） 与此相关的方法有故障类型及影响分析、事故树分析方法、概率分析方法、马尔可夫模型分析方法、概率分析方法、马尔可夫模型分析方法、原因结果分析方法、事件树分析方法、统计图表分析法等。 一、事故频率分析基本知识 样本空间与随机事件 事件之间的关系与运算 事件的频率与概率 古典概型 三、事故概率的分析与评价 概率风险分析的应用定量风险分析方法（QRA）是对某一设施或作业活动中发生事故的估算频率和/或后果进行表达的系统方法，也可以讲它是一种对风险进行量化管理的技术手段。其基本的内容包括风险的识别或者风险筛选；对危险发生的频率的评估；对危险产生后果的评估；风险评估；风险管理