标准与评价方法：4.5.1版本优化

1.国家法规与标准

（1）国家法规

中华人民共和国安全生产法 中华人民共和国主席令第70号

危险化学品安全管理条例 国务院令第344号

建设工程安全生产管理条例 国务院令第393号

关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知 国家发改委、国家安监局，发改投资『2003]1346号

劳动保护用品监督管理规定 国家安全生产监督管理总局令第1号

压力管道安全管理与监察规定 原劳动部，劳部发[1996]140号

压力容器安全技术监察规程 国质技监局锅发[99]154号

锅炉压力容器使用登记管理办法 国质监锅『03]207号

（2）工程设计劳动安全标准中华人民共和国工程建设标准强制性条文 石油和化工建设工程部分

工业企业设计卫生标准 GB21-2002

工作场所有害因素职业接触限值 GBZ2—2002

石油和天然气工程没计防火规范 GB50183-2004

石油化工企业设计防火规范 GB50160-1992（1999年版）

建筑设计防火规范 GB50016—2006

石油化工企业职业安全卫生设计规范 SH3047—1993

化工企业安全卫生设计规定 HG20571—1995

建筑抗震设计规范 GB 50011—2001

建筑物防雷设计规范 GB50057—1994（2000）

爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058—1992

工业企业噪声控制设计规范 GB J87—1985

职业性接触毒物危险程度分级 GB5044—1985

有毒作业分级 GB12331—1990

噪声作业分级 LD80—1995

石油化工企业可燃气体检测报警系统设计规范 SH3063—1999

防止静电事故通用导则 GB12158—1990

化工企业静电接地设计规定 HG/T20675—1990

石油化工企业静电接地设计规范 SH3097—2000

石油化工企业采暖通风与空气调节设计规范 SH3004—1999

工业企业总平面设计规范 GB50187—1993

生产过程安全卫生要求总则 GB12801—1991

重大危险源辨识 GB18218—2000

城镇燃气设计规范 GB50028—2006

安全色 GB2893—2001

安全标志 GB2894—1996

劳动防护用品选用规则 GB11651—1989

2.劳动安全卫生预评价

劳动安全卫生的预评价（安评）需由有资质的单位作出，其预评价报告的结论将用来指导基础设计，因此工程设计人员应该了解一些安评方面的知识，有利于正确开展工程的基础设计。安评的方法可能随评价单位的不同而在方法、内容、深度上有所不同。

（1）安全预评提纲举例

1）某LNG接收站举例

①编制说明。内容包括：目的；依据；范围；评价工作程序

②建设项目概况。内容包括：建设单位简介；建设站址的自然条件；工程的项目组成与规模；总平面布置；主要生产工艺流程；公用工程及辅助生产设施；工厂的组织机构与定员。

③项目危险与有害因素辨识。内容包括：物质的危险、有害因素辨识；生产储存过程中危险、有害因素；危险与有害因素汇总；重大危险源辨识。

④评价单元划分及评价方法选择。

⑤安全预评价。内容包括：可行性研究报告核查；工程建设方案预评价；定量分析。

⑥安全对策措施。内容包括：LNG码头、陆域接收站；外输管网与分输站。

⑦预评估报告结论及建议。内容包括：选址及总体布局安全预评价结论；LNG码头安全预评价结论；LNG接收站安全预评价结论；外输管网及分输站安全预评价结论；存在问题及建议；安全预评价结论。

2）某LNG液化工厂举例

①评价总则。内容包括：目的；依据；范围；评价程序。

②建设项目概况。内容包括：项目背景；工程概况。

③危险、有害因素分析及评价单元的划分。内容包括：生产工艺流程；主要工艺设备及建筑物；评价单元划分；危险、有害因素辨识及分析。

④安全预评价。内容包括：危险度评价；火灾爆炸危险指数评价；灾害评估；事故树分析。

⑤职业卫生预评价。

⑥事故案例分析。

⑦劳动安全卫生对策措施。内容包括：工程方案中已采取的劳动安全卫生措施；设计、施工、及安全管理中应补充调整的劳动安全卫生对策措施；工程事故应急救援预案。

⑧综合评价结论与建议。

（2）劳动安全卫生预评价程序及简要内容

1）准备阶段。明确评价对象和范围，进行现场调查和收集国内外相关法律法规、技术标准及建设项目资料。

2）危险、有害因素识别与分析。根据建设项目周边环境、生产工艺流程和生产场所的特点，识别和分析潜在的危险、有害因素。国外对危险、有害因素的识别与分析的结果，称为HAZID Report（Hazard Indentification Report）。

3）确定安全预评价单元。在危险、有害因素识别和分析基础上，根据评价的需要，将建设项目分成若干个评价单元。划分评价单元的一般性原则是按生产工艺功能、生产设施设备相对空间位置、危险有害因素类别及事故范围来划分评价单元，使评价单元相对独立、具有明显的特征界限。

4）选择安全预评价方法。根据被评价对象的特点，选择科学、合理、适用的定性、定量的评价方法。评价方法见表4-49常用安全预评价方法一览表。

5）定性、定量评价。根据选择的评价方法，对危险、有害因素导致事故发生的可能性和严重程度进行定性、定量评价，以确定事故可能发生的部位、频次、严重程度的等级及相关结果，为制定安全对策措施提供科学依据。

6）提出安全对策措施与建议。根据定性、定量分析结果提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。安全对策措施应包括：

①总图布置和建筑方面的安全措施。

②工艺和设备、装置方面的安全措施。

③安全工程设计方面的对策措施。

④安全管理方面对策措施。

⑤应采取的其他综合措施。

7）安全预评估结论。简要列出主要危险、有害因素评估结果，指出建设项目应重点防范的重大危险、有害因素，明确应重视的重要安全对策措施，给出建设项目从安全生产角度是否符合国家有关法律、法规、技术标准的结论。

表4-49 常用安全预评价方法一览表

（续）

3.安全评价方法

（1）安全检查表法 安全检查表（SCA，Safety Checklist Analisis）是系统安全工程的一种最基础、最简单、最具可操作性的系统危险性评价方法，因此应用十分广泛。它是将一系列分析项目列出检查表以确定系统的状态，分析项目包括设备、储运、操作和管理等各个方面。传统的安全检查表法是分析人员列出一些危险项目，识别与一般工艺设备和操作有关的已知类型的危险、设计缺陷以及事故隐患，所列项目随分析人员认识上的不同差别很大，通常均会列出检查对各种规范标准的执行情况。因此安全检查表分析的弹性较大，既可以用于简单的快速分析，也可以用于深层次的分析。安全检查表分析包括三个步骤：选择或拟定合适的安全检查表；完成分析；编制分析结果与文件。

（2）可提供危险度分级的方法

1）重大危险源的辨识（GB18218—2000）

①危险源的识别。对危险源的识别按标准《重大危险源的辨识》GB18218—2000进行，该标准参照了国外相关标准，采用按物质的危险性及临界量来辨识重大危险源。标准适用于危险物质的生产、使用、储存和经营等各企业或组织。为进行辨识，需要了解该标准所规定的一些定义。

a）标准的定义

危险物质——指一种物质或若干种物质的混合物，由于它的化学、物理或毒性特性，使其具有易导致火灾、爆炸或中毒的危险。

单元——指一个（套）生产装置、设施或场所，或同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个生产装置、设施或场所。

临界量——指对于某种或某类危险物质规定的数量。若单元中的物质数量等于或超过该数量，则该单元定为重大危险源。

生产场所——指危险物质的生产、加工及使用等的场所，包括生产、加工、使用等过程中的中间储罐存放区及半成品、成品的周转库房。

储存区——专门用于储存危险物质的贮罐或仓库组成的相对独立的区域。

b）生产场所重大危险源的辨识依据是物质的危险特性及其数量，重大危险源分为生产场所重大危险源和储存区重大危险源两种。生产场所重大危险源按爆炸性物质、易燃物质、活性化学物质和有毒物质四种品名（引用GB12268-1990《危险货物品名表》）区分。储存区重大危险源的确定方法与生产场所重大危险源基本相同，由于其工艺条件较为稳定，临界量数值取值较生产场所为大。表4-50列出LNG工程中危险物质的临界量。

表4-50 LNG工程中危险源物质的临界量

c）重大危险源辨识指标。单元内危险物质为单一品种时，按表4-50所列临界量判定。

单元内危险物为多品种时，按下面公式计算，如计算结果满足公式条件≥1，则判定为重大危险源。(www.xing528.com)

式中q₁，q₂，…q_n是每种危险物质实际存在量（t）；Q₁，Q₂，…Q_n是与各危险物质相对应的生产场所或储存区的临界量（t）。

2）日本劳动省安全评价六段法第三阶段定量评价表介绍

①方法。日本劳动省安全评价六段法第三阶段定量评价表采用赋予评分进行定量的方法，规定危险度由物质、容量、温度、压力与操作五个项目综合确定，危险度分别按A、B、C、D赋值计分，按划定的评价单元总分确定其危险程度。危险程度分级见表4-51，危险度评价分数的赋值见表4-52。

表4-51 危险度分级表

表4-52 六段法危险度评价分数的赋值

（续）

①“物质”栏目中，生产危险性类别已按中国规范进行分类。

②应用。该方法比较适合于工艺装置内以工艺单元工段作为评价单元，且各设备设施为子单元的危险度分级。以国内某液化工厂为例，评价单元分为：天然气压缩；原料天然气脱二氧化碳；天然气干燥；液化；冷剂配置循环；热油及废热回收；LNG储存；火炬；LNG罐车灌装运输。评价单元内的各设备作为子单元，按各设备的物质、容量、温度、压力和操作条件进行赋值评分，得出各自的危险等级。按此方法的评定结果，属于III级高度危险的设备是：原料天然气压缩机、BOG压缩机、冷箱、冷剂循环压缩机、燃气轮机和LNG储罐。其余分别为II级和I级。特别对III级高度危害设备，可选择合适的其他方法作进一步分析。

3）美国道化学公司火灾、爆炸指数评价法简介

①简述。道化学公司火灾爆炸危险指数评价法于1964年发行第1版，经过几十年的实际运用，火灾爆炸危险指数（Fire and Explosion Index，F&EI）评价法，已经发展为一种能给出单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数。F&EI的最初目的是作为选择火灾预防方法的指南，目前其更多的用途是针对装置的关键特征，提供一种给单一工艺单元进行相对分级的方法。F&EI法已被化工、石化以及其他相关行业公认为最主要的危险指数评价法之一。能提供评价火灾、爆炸总体危险的关键数据，与“化学暴露指数指南”及其他工艺数据联合使用，可形成一个风险分析软件包，能很好地剖析生产单元的潜在危险。F&EI系统的目的是：真实地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性。评价可以分为初期评价和最终评价两个阶段。初期评价是指在不考虑任何安全补偿措施的条件下判断单元固有的潜在危险程度，最终评价是指在采取及实现了各项安全措施的基础上，降低事故概率、降低事故规模两方面，将工艺单元的潜在火灾爆炸影响控制在可接受范围内。

②道化学公司火灾爆炸指数（F&EI）危险性分级见表4-53。

表4-53 道化学公司火灾爆炸指数危险性分级表

图4-5 道化学火灾爆炸指数法计算程序图

④举例。道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法可以进行风险分析，目前应用的是第七版。分析需要一系列的资料和图表与数据，在计算得出F&EI值的基础上，完成危险系数的计算、确定评价单元周围的波及面积、求得基本最大可能和实际财产损失、确定最大可能损失的工作日和停产损失。

以某安全预评价单位对某LNG液化装置的评价为例，经采用F&EI指数法计算结果见表4-54。

表4-54 某LNG液化装置预评价子单元火灾、爆炸指数与危险等级计算结果

从表4-54可以看出，LNG生产中各评价单元的固有危险等级普遍较高。设计上采用安全措施之后，经安全措施补偿计算得出，所评价的各单元F&EI值均有所降低。

4.用于事故后果评价的一些参考数据

（1）关于LNG接收站的事故发生频率

1）国内对LNG接收站的事故频率还未建立起相关的经验和数据。参照国外对海上工业烃泄漏事故数据，接收站事故频率可借鉴表4-55和表4-56。

从表4-55可以看出，阀门、法兰及接头发生泄漏事故的频率最高，几近全部泄漏事故的50%；其次是管道，约占三分之一。因此在设计、材料的采购、安装施工、操作与管理上应予以重点防范。

表4-55 泄漏事故频率数据

2）不同代表性泄漏口径（假设泄漏尺寸）的事故发生频率见表4-56。

表4-56 不同代表性泄漏口径的事故发生频率

从表4-55得出管道和阀门、法兰及接头的事故频率占到78%；表4-56所列又表明，泄漏口径12mm及以下的管道和阀门、法兰及接头泄漏频率，在不同泄漏口径中占到了98%左右，而大口径的泄漏可能性几乎为零。

工艺设备泄漏的事故频率则略有不同，25mm口径的事故频率有所提高，200mm及以上口径的泄漏频率也不容忽视，其事故频率所占百分比达4%，万一发生造成影响会较大。

3）LNG接收站不同设备类型的泄漏事故发生频率预测见表4-57。

表4-57 不同设备类型的泄漏事故发生频率预测

表4-57表明，LNG液体输送与NG气体外输发生泄漏频率相对较大，占泄漏百分比83%；LNG储罐泄漏可能性极小，泄漏频率几乎为零；其余部分频率百分比在3%～8%之间。因此对LNG罐内低压泵及其LNG输送管线（包括向LNG罐车的装料）、LNG高压泵及经汽化后的外输管线，是防范泄漏事故的重点；而LNG循环系统、BOG系统及船用卸料臂系统，也不容忽视。

（2）事故后果模拟评价单元的选取 对LNG接收站，可根据主要工艺单元的操作工艺、物料性质和事故发生可能性，针对相对发生概率较大的事故类型和其事故后果的严重性进行模拟。选取的事故类型如下：

1）LNG卸船卸料臂，选择池火事故模拟。

2）LNG储罐的罐内泵（低压泵）输送管道，选择喷射火、闪火、蒸汽云爆炸事故模拟。

3）LNG高压输送泵、汽化器，分别选择喷射火、闪火、蒸汽云爆炸事故模拟。

可分析它们在不同口径泄漏时产生的天然气扩散、火灾时产生的热辐射、蒸汽云爆炸产生后的影响距离。

（3）基本参数的确定

1）确定泄漏口径。可按接收站发生事故的频率的统计，分别确定LNG卸船卸料臂、LNG低压泵、高压泵输送管道、汽化器的泄漏口径。

2）确定泄漏时间。目前国内已有两个规范论及LNG泄漏时间，一是GB50183—2004，二是GB/T20368—2006。实质上均沿袭了美国NFPA 59A的规定，在一定条件下，可按10min计算。

3）气象参数选择。需对建厂地点的气象条件进行分析，可以将全年频率较高的参数选择来作为气体扩散与火灾危害分析的计算依据。这些条件有：风速、大气稳定度、温度和相对湿度。

大气稳定度可采用帕斯奎尔（Pasquill）分类法。该法分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级，分别以A、B、C、D、E、F表示。

5.可作事故后果评价的方法

（1）事故后果评价方法 该方法如表4-49常用安全预评价方法一览表所列，对LNG工程目前尚无明确规定必须采用哪一种方法，应用时还考虑到软件价格因素，一般可以采用经有关部门认可批准的计算软件和数学模型进行。

（2）国内某LNG接收站的事故后果模拟结果，所采用的软件是挪威NDV的Safeti模拟软件，大气稳定度取F级、风速5m/s、气温22.6℃、湿度85.3%，计算结果如下：

1）LNG船用卸料臂泄漏

①泄漏量模拟计算（泄漏口径以200mm计）

操作温度/操作压力 -160℃/0.45MPa

泄漏速率 85.8kg/s

泄漏量 51480kg

②池火事故模拟结果

离泄漏位置下风73m、61m、55m处的池火热辐射量，分别为4.0kW/m²、12.5kW/m²、25.0kW/m²。

③后果。LNG卸料臂发生假定条件下泄漏，如发生池火事故危害相当严重。距泄漏液池边73m、61m、65m的下风向人员，未加保护的码头作业人员、船甲板人员等，若暴露于火焰热辐射1min.以上，随时间的延长，将分别遭受轻度烧伤、严重烧伤或死亡。若持续暴露10s以上，则将遭受高温烘烤、轻度烧伤或严重烧伤。

2）LNG储罐的罐内泵（低压泵）输送管道泄漏

①泄漏量模拟计算（泄漏口径以20mm计）

操作温度/压力 -161℃/0.94MPa

泄漏速率 5.36kg/s

泄漏量 3216kg

②泄漏后扩散模拟结果

（a）按GB/T 20368—2006的2.2.3.3款规定，模拟计算以扩散至计算距离处的气体浓度，不超过其爆炸下限的50%为基准。泄漏扩散后爆炸下限浓度分布模拟结果：距泄漏处下风向距离10m、70m、97m处，扩散气体的体积分数为16.5%、4.4%、2.2%。

（b）后果。在模拟气象条件下，LNG罐内泵输出管道泄漏后，下风向的同轴向的最大危险距离可达70m（即气体爆炸下限处）。根据模拟的扩散云曲线，与下风向垂直向的最大危险距离则要短得多，为20m。若按不超过爆炸下限50%的体积分数的安全距离计，上述下风向同轴与垂直向的距离则各为97m与37m。

③喷射火模拟

（a）模拟结果。发生水平方向喷射火事故时，离泄漏源位置下风42m、37m、35m处的喷射火热辐射量分别为4.0kW/m²、12.5kW/m²、25.0kW/m²。

（b）后果。LNG罐内泵输出管道泄漏发生水平方向喷射事故，危害十分严重，因热辐射对未加保护的现场人员造成的伤害热辐射量，分别为4.0kW/m²、12.5kW/m²、25.0kW/m²辐射量距离处的伤害，可与池火造成的危害类比，此外还有可能引发二次泄漏或火灾爆炸事故。

④蒸汽云爆炸事故模拟

（a）模拟结果。LNG罐内泵输出管道泄漏产生的蒸汽云发生爆炸，爆炸所产生的冲击波超压为10000Pa、30000Pa、50000Pa处的距离，分别为96m、47m、36m。

（b）后果。有资料表明，冲击波超压为44000Pa，会造成人员的重伤伤害，17000Pa对人造成轻伤。对人员重伤的冲击波，一般也造成建筑物的完全破坏。上述各距离范围内，所产生的冲击波对人员的伤害分别是轻度伤害、严重伤害和死亡。因此产生蒸汽云爆炸事故后果十分严重。

3）站场工艺区事故模拟

①LNG接收站站场工艺区事故泄漏量模拟计算结果见表4-58。

②LNG接收站站场工艺区扩散模拟结果见表4-59。

表4-58 LNG接收站站场工艺区事故泄漏量模拟计算结果

表4-59 LNG接收站站场工艺区扩散模拟结果

③LNG接收站站场工艺区泄漏喷射火热辐射危害范围见表4-60。

表4-60 LNG接收站站场工艺区泄漏喷射火热辐射危害范围

④LNG接收站站场工艺区泄漏发生蒸汽云爆炸后超压危害范围，见表4-61。

表4-61 LNG接收站站场工艺区泄漏发生蒸汽云爆炸后超压危害范围

⑤工艺区设备泄漏事故后果，从上面一些表中可以看出，由于高压输送泵、汽化器均为高压泄漏，事故造成的危害程度均比较严重。