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工业企业防火常用火灾风险评价方法简介

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前比较常用的火灾风险评价方法有安全检查表法、事件树分析法、事故树分析法、典型案例分析法、风险等级分析法、美国道化学公司的“火灾、爆炸、毒性指标法”、“LEC安全评估法”、日本劳动省的“六阶段安全评估法”等。而对于下分支中每一个不正常事件,即可作为一项火灾危险来判定。FTA作为安全分析评价、事故预测的一种先进的科学方法。

工业企业防火常用火灾风险评价方法简介

目前比较常用的火灾风险评价方法有安全检查表法、事件树分析法、事故树分析法、典型案例分析法、风险等级分析法、美国道化学公司的“火灾、爆炸、毒性指标法”、“LEC安全评估法”、日本劳动省的“六阶段安全评估法”等。

(一)安全检查表法

安全检查表(Safety Check List,简记为SCL)是进行安全检查、发现潜在危险、督促各项安全法规、制度、标准实施的一个较为有效的工具。为了系统地找出系统中的不安全因素,把系统加以剖析,查出各层次的不安全因素,然后确定检查项目,以提问的方式把检查项目按系统的组成顺序编制成表,以便进行检查或评审,这种表就叫做安全检查表。

安全检查表看似简单,但要使其在使用中能切合实际、真正起到全面系统地辨识危险性的作用,则需要有一个高质量的安全检查表。

表1-4所示为某省消防安全检查表的基本格式。

表1-4 消防安全检查表

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安全检查表法的优缺点:

(1)能根据预定的目标要求进行检查,做到突出重点、避免遗漏,便于发现和查明各种危险及隐患。

(2)可针对不同对象编制各种安全检查表,使安全检查和事故分析标准化、规范化。

(3)可作为安全检查人员履行职责的凭据,有利于落实安全生产责任制,并有利于安全人员提高现场安全检查水平。

(4)安全检查表关系到每位工人的切身利益,它能将安全工作推向群众,做到人人关心安全生产,个个参加安全管理,达到“群查群治”的目的。

主要缺点是不能进行定量评价。

(二)事件树分析法

事件树分析(Event Tree Analysis,简记为ETA)是安全系统工程的重要分析方法之一。ETA的理论基础是决策论。它与FTA(事故树)正好相反,是一种从原因到结果的自下而上的分析方法。从一个初因事件开始,交替考虑成功与失败的两种可能性,然后再以这两种可能性分别作为新的初因事件,如此继续分析下去,直至找到最后的结果为止。因此,它是一种归纳逻辑树图,事故发生的动态发展过程形象、清晰地贯穿在整个树图中。

ETA是一种由事故原因到结果的逻辑归纳分析方法,可以用来分析和判定火灾隐患,具体分析步骤如下。

一是将一个系统可能出现的两种状况,即安全或危险分成上下两个分支,一般上分支为正常(安全),下分支为不正常(危险或隐患),并在各个分支上注明所分析的事件名称,可能出现的概率。这样一直不断延续的分析直至得到最终结果,形成一个水平放置的树形图。二是在下分支的不正常事件中并联上相关的消防安全措施,就可提高系统的可靠度,所采取的安全措施越多(相当于并联系统),整个系统可靠度也就越高。

图1-9所示为系统对使用液化气情况进行分析,从中可以判定系统是否存在火灾危险。根据系统的安装流程可知,该系统由气瓶、角阀、胶管和气灶等各个子系统组成,可按连接顺序进行消防安全检查,根据事件树分析步骤可知,只有各个子系统都正常,所使用的液化气整个系统才安全(上分支)。而对于下分支中每一个不正常事件,即可作为一项火灾危险来判定。在此基础上,还可对液化气使用系统提出相应的消防安全措施,如防止出现漏气,可采取安装燃气体探测器措施;防止形成爆炸混合物,可采取通风排风措施;防止着火,可采取断气阀自动断气和灭火措施以及相应的综合措施等。由此可见,每增加一个整改措施,系统可靠度就可得到提高。

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图1-9 液化气使用ETA分析

(三)事故树分析法

事故树(Fault Tree Analysis,简记为FTA)也称故障树,是一种描述事故因果关系的有向逻辑“树”,是安全系统工程中重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价,既适用于定性分析,又能进行定量分析。具有简明、形象化的特点,体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。FTA作为安全分析评价、事故预测的一种先进的科学方法。已得到国内外的公认和广泛采用。

FTA不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入提示事故的潜在原因,因此在工程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作方法时,都可以使用FTA对它们的安全性做出评价。

FTA特点:

一是能够进行定性分析。所建立的事故树模型(倒立的事故图)具有形象、直观的特点,由于采用逻辑门(与门、或门等)与之连接各个事件(顶上事件、中间事件、基本原因等),逻辑关系明确,通过事故树最小割集分析可以得出导致顶上事故发生的几种可能性;通过事故树最小径集分析可得出不使火灾发生的解决措施;通过事故树结构重要度分析或以选择最佳的解决方案等。

二是能够进行定量分析。如果能够给出各个基本事件发生的概率值,通过运用布尔代数、概率统计、集合等数学方法、就可以进行定量分析;在目前没有火灾事故数据库(各个基本事件概率不详)的情况下,也可采取结构重要度分析方法。

图1-10所示为灶台燃气泄漏起火爆炸事故树分析。事件名称如表1-5所示。

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图1-10 灶台燃气泄漏起火爆炸FTA分析

表1-5 灶台燃气泄漏事故树分析事件名称

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从最小割集入手,寻找导致顶上事件(燃气泄漏起火爆炸事故)发生的几种可能性。用布尔代数方法进行计算:

T=A1X1A2X2=(X2X3X1X5+X6+X7X4=X1X2X3X4X5+X1X2X3X4X6+X1X2X3X4X7

由计算可知,导致燃气泄漏起火爆炸事故,有三种可能性。三个最小割集(Ki)为

K1={X1X2X3X4X5}

K2={X1X2X3X4X6}

K3={X1X2X3X4X7}

画事故树的对偶树,即成功树,求得事故树的最小径集(pi),找出防止顶上事件(燃气泄漏起火爆炸事故)的解决方案。

P1={X1}

P2={X2}

P3={X3}

P4={X4}

P5={X5X6X7}

由最小径集分析可知,在五个最小径集中,只要与门下面的任意一个最小径集(pi)不出现,顶上事件(燃气泄漏起火爆炸事故)就决不会发生。如能通过采取某些技术措施,彻底消除其中的一种基本原因事件,则整个系统都不会发生事故。(www.xing528.com)

从结构重要度入手(即从事故树结构上分析各个基本事件的重要程度,不考虑各个基本事件发生的概率,或假定各个基本事件发生概率都相等的情况下,分析各个基本事件发生对顶上事件发生产生的影响程度),从而可以选取最佳的方案。根据结构重要度判断原则:消除少事件(最小径集中的基本原因事件),是最省工、最经济、最有效的原则。可从中选取四个解决方案,并进行综合分析,既要消除的基本原因事件最少,所要采取的解决措施最少,又考虑到能够防止人的不安全行为等因素,故可选取(p3)为最佳的解决方案(注:目前,市场已有销售使用灶眼自动断气燃气灶具)。如表1-6所示。

表1-6 燃气泄漏起火爆炸事故分析解决方案

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(四)典型案例分析法

典型案例分析是一种描述性的分析方法,就是通过对已发生的事故,分析其引发的原因,并从中吸取经验教训的一种描述性分析方法。分析要素主要包括:发生时间、发生地点、发生原因、事故损失、事故伤亡及经验教训等。

尽管案件分析是种描述性的分析方法,但其具有典型性、真实性、且易于接受等特点,是最为珍贵的原始资料。例如:对于火灾案例来讲,需要搜集内容主要有火灾发生的时间、地点、火灾发生的经过、发生的原因、火灾直接财产损失、人员死伤、建筑面积、层高、层数、建筑使用功能情况、自防自救消防设施情况、火灾扑救情况、过火面积情况、事故处理情况、火灾照片、火灾平面图等,均可作为系统检查评估重要素材与依据。

(五)风险等级分析法

风险等级分析(Fire Risk Rating Analysis)是将危险性预先分析、故障类型与影响分析等综合在一起的分析方法。

风险分级的基本思想是基于风险理论的数学关系:风险程度=危险概率×危险严重度。如果能够定量计算出风险程度,则可根据风险程度水平来进行风险分级。但是,在实际的风险管理过程中,很难进行精确和定量的风险计算,因此,常常用定性或半定量的方法进行风险定量。

目前最广泛采用的具有代表性的一种方法是美国军用标准(MIL-STD-882)中提供的定性分级方法。该分级分别规定了危险严重性等级以及危险概率的定性等级,通过不同的等级组合,进行风险水平分级。虽然这种分析方法并不一定是一种具体的应用方法,但对于消防实际应用具有很好的参考价值。危险严重等级和危险概率等级分别如表1-7、1-8示。

表1-7 严重危险等级

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表1-8 危险概率分析

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危险严重性等级和危险概率等级的组合,用半定量打分法的思想,构成风险评价指数矩阵,见表1-9。应用表的数值即可进行风险分级。这种方法称作风险评价指数矩阵法,是一种评价风险水平和确定风险的简单方法。

表1-9 风险定性分级

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用矩阵中指数的大小作为风险分级准则。即指数为1~5的为1级风险,是对象单位不能接受的;6~9的为2级风险,是不希望有的风险;10~17的是3级风险,是有条件接受的风险;18~20的是4级风险,是完全可以接受的风险。

(六)美国道化学公司的“火灾、爆炸、毒性指标法”

火灾爆炸危险指数安全评估(Fireand Explosion Safety Assessment ofIndex)方法,是美国道化学公司编制,从1964~1980年历经五次修改,后又经过两次修订使之基本完善。

根据化学物质火灾危险性的大小,给出相应的点数,再根据工艺火灾爆炸危险性的大小,给出相应的系数,然后通过火灾爆炸危险指数公式计算其火灾爆炸危险性的大小,并按照不同等级类别,采取相应的消防安全措施。具体步骤如图1-11所示。

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图1-11 火灾爆炸危险指数安全评价步骤

(七)LEC安全评估法

所谓LEC安全评估方法,用L表示发生事故的可能性;E表示人体暴露在这种危险环境的频繁程度;C表示一旦发生事故损失后果。并用这三个分值的乘积D表示所评估系统的危险性大小,即D=LEC,D值越大说明系统越危险,反之,则安全。这是一种具有潜在危险性环境中作业危险性半定量评估方法,如表1-10和表1-11所示。

表1-10 LEC概率和可能造成的危害程度

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表1-11 LEC危险等级划分

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(八)日本劳动省的六阶段安全评估法

六阶段安全评估(Six Security Assessment)方法,是日本劳动省1976年制定,全称为“化工企业六阶段(六步骤)安全评估”,这一方法把检查与经验相结合,把系统分析与安全评估相结合,是一种定性与定量相结合的分析评估方法。六个步骤如下。

第一阶段:资料标准。包括各种图纸、有关标准、人员配备等。

第二阶段:定性评价。用安全检查表实行普遍对设计、操作等方面存在的问题进行检查。

第三阶段:定量评价。对物料、容量、温度、压力、操作五项危险源进行重点的判分,然后按三个不同的危险度等级I级(高危险度)、II级(中危险度)、III级(低危险度)评估。

第四阶段:采取对策。按照三个危险度不同等级,采取相应的安全对策。

第五阶段:经验评价。根据以往发生的事故经验以及相关情报进行再评价。

第六阶段:综合评价。用事故树分析、事件树分析等再进行评价。

【思考与练习题】

1.什么是火灾风险评价?火灾风险评价的目的是什么?

2.火灾风险评价的类型有哪些?

3.火灾风险评价的内容和程序?

4.常用的火灾风险评价方法有哪些?安全检查表法的优缺点是什么?什么是事件树、事故树?

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