尽管危险与危害因素无处不在,但在安全管理中,我们更注重生产场所的危险辨识,特别是重大危险因素的辨识。因为生产中涉及的危险与危害因素更集中,如果发生危害与事故,后果也会更严重。生活中的危险与危害因素辨识除需要具有安全意识和相关的安全知识以外,往往还要加上生活经验的积累。
1)确定辨识的范围
进行危险辨识,首先要确定辨识的范围,即明确哪些工艺、场所需要进行危险与危害因素的辨识,并且弄清楚哪些地方需要重点考虑。辨识范围的确定要具有科学性、针对性和明确性。
2)危险源的调查
危险源是事故发生的前提,是事故发生过程中能量与物资释放的主体。在确定所要分析的系统后,要对所分析系统中的危险源情况进行调查,调查的内容主要有以下几方面:
①生产工艺设备及材料情况:工艺布置,设备名称、容积、温度、压力,设备性能,设备本质安全化水平,工艺设备的固有缺陷,所使用的材料种类、性质、危害,使用的能量及强度等。
②作业环境情况:安全通道情况,生产系统的结构、布局,作业空间布置等。
③操作情况:操作过程中的危险,工人接触危险源的频度等。
④事故情况:过去事故及危害状况,事故处理应急方法,故障处理措施。
⑤安全防护:危险场所有无安全防护措施,有无安全标志,燃气、物料使用有无安全措施等。
3)危险区域的界定
划定危险源点的危险范围也很重要。一般应先对系统进行划分:可按设备、生产装置及设施划分子系统,也可按作业单元划分子系统。然后分析每个子系统中所存在的危险源点,一般将产生或具有能量、物质、操作人员作业空间、产生聚集危险物质的设备容器作为危险源点。以危险源点为核心加上防护范围即为危险区域,这个危险区域就是危险源的区域。在确定源区域时,可按以下方法界定。
①按照危险源是固定的还是移动的界定:例如运输车辆、车间内的搬运设备为移动式,其危险区域应随设备的移动空间而定;而锅炉、压力容器(储罐)、压缩机等则是固定式,其区域范围也是固定的。
②按照危险源是点源还是线源界定:一般线源引起的危害范围较点源的大。例如燃气管道在腐蚀开裂、发生泄漏时多为线源,腐蚀穿孔、发生泄漏时则为点源。
③按照危险作业场所来划定危险源的区域:例如有发生爆炸、火灾危险的场所,有被车辆伤害的场所,有触电危险的场所,有高处坠落危险的场所,有腐蚀、放射、辐射、中毒和窒息危险的场所等。
④按照危险设备所处位置作为危险源的区域:如锅炉房、油库、氧气站、变配电站、储罐区、液化石油气灌装区、钢瓶储存区等。
⑤按照能量形式界定危险源:如化学危险源、电气危险源、机械危险源、辐射危险源及其他危险源等。
4)存在条件及触发因素的分析
一定数量的危险物质或一定强度的能量,由于存在条件不同,所显现的危险性也有所差异,被触发转换为事故的可能性大小也不同。因此存在条件及触发因素的分析是危险源辨识的重要环节。
(1)存在条件分析
存在条件主要包括:危险物资的储存条件、物性参数、设备状况、人员防护条件、操作管理条件等。
(2)触发因素可分为人为因素和自然因素
人为因素包括个人因素(如操作失误、不正确操作、粗心大意、漫不经心、心理因素)和管理因素(如不正确管理、不正确的训练、指挥错误、判断决策失误、设计差错、错误安排等)。自然因素是指引起危险源转化的各种自然条件及其变化(如气候条件变化、雷电、地震、洪水等)。
5)潜在危险性分析
危险源转化为事故,其表现是能量和危险物质的释放,因此危险源的潜在危险性可用能量的强度和危险物质的量来衡量。
能量包括电能、机械能、化学能、核能等,危险源的能量越大,表明其潜在危险性越大。
危险物质主要包括燃烧、爆炸危险物质和有毒、有害危险物质两大类。前者泛指能够引起火灾或爆炸的物质,如可燃气体、可燃液体、易燃固体、可燃粉尘,易爆化合物、自燃性物质、混合危险性物质等。后者系指直接加害于人体,造成人员中毒、致病、致畸、致癌等的化学物质。可根据使用的危险物质量来描述危险源的危险性。
6)危险源等级划分
危险源分级一般是按照危险源在触发因素作用下转化为事故的可能性大小与发生事故后果的严重程度划分的。危险源分级实质上是对危险源的评估、评价。
①按照事故出现的可能性大小可以定性地分为:非常容易发生、容易发生、较容易发生、不容易发生、难发生、极难发生等。
②按照发生事故后可能造成的危害程度可分为:可忽略的、临界的、危险的、破坏性的等级别。
③按照单项指标划分等级,一般为定量指标。例如高处作业,是根据高度差指标将坠落事故危险源划分为四级:一级2~5 m,二级5~15 m,三级15~30 m,特级30 m以上。
3.2.1 危险源辨识的主要内容
在进行危险辨识的过程中,应坚持“横向到边、纵向到底、不留死角”的原则,辨识的结果应科学、准确。这就要求参与危险辨识的人员不仅要具备相应的安全管理知识,对辨识的系统及场所也应熟悉,还应了解工艺过程及物料、设备特性等。如果对系统及场所不了解,在辨识过程中很难抓住重点、找出关键部位,辨识结果可能不够准确、清晰,不能为有效的安全管理提供可靠依据。
一般从以下几方面对危险因素与危害因素进行辨识与分析。
①厂(站)址及环境条件:一般要从厂(站)址的工程地质条件、地理地形、自然灾害、周围环境、气象条件、资源交通、抢险救灾支持条件等方面进行分析。例如对厂(站)区平面布局的分析应注意:功能分区(生产、管理、辅助生产、生活区)布置情况;高温、有害物质、噪声、辐射、易燃、易爆、危险品设施布置情况;工艺流程布置;建筑物、构筑物布置;风向、安全距离、卫生防护距离等。
②运输线路及码头:厂(站)区道路、厂(站)区铁路、危险品装卸区、厂(站)区码头等。
③建(构)筑物:建筑结构,防火、防爆措施,建筑朝向、采光条件,操作(安全、运输、检修)通道、门窗设置,生产卫生设施等。
④生产工艺过程:物料特性(毒性、腐蚀性、燃爆性等)、温度、压力、流速、作业及控制条件、事故及失控状态。
⑤生产设备及装置,包括以下方面:
a.生产设备、装置:高温、低温、腐蚀、高压、振动环境下的情况,控制、操作、检修及故障、失误时的紧急异常情况,关键部位的设备及备用设备;
b.机械设备:运动零部件和工件、操作条件、检修作业、误运转和误操作;
c.电气设备:断电、触电、火灾、爆炸、误运转和误操作、静电、雷电;
d.危险性较大设备、高处作业设备;
e.特殊单体设备、装置:锅炉房、储罐、LNG装卸设施、LPG灌装设备等。
⑥粉尘、毒物、噪声、振动、辐射、高温、低温等有害作业部位。
⑦管理设施、事故应急抢救设施和辅助生产、生活卫生设施。
⑧劳动组织生理、心理因素及人机工程学因素等。
3.2.2 危险源辨识的方法
危险源辨识是建立应急救援体系的基础。许多系统安全评价方法,都可用来进行危险有害因素的辨识。危险有害因素的分析需要选择合适的方法,应根据分析对象的性质、特点和分析人员的知识、经验和习惯来选用。常用的辨识方法大致可分为两大类。
1)经验法
经验法适用于有可供参考先例、有以往经验可以借鉴的危险有害因素辨识过程,不能应用在没有先例的新系统中。经验法包括对照法和类比法。
(1)对照法
对照法是对照有关标准、法规、检查表或依靠分析人员的观察分析能力,借助于经验和判断能力直观地分析评价对象的危险性和危害性的方法。对照经验法是辨识中常用的方法。其优点是简便、易行,其缺点是受辨识人员知识、经验和占有资料的限制,可能出现遗漏。为弥补个人判断的不足,常采取专家会议的方式来相互启发、交换意见、集思广益,使危险有害因素的辨识更加细致、具体。
对照事先编制的检查表辨识危险有害因素,可弥补知识、、经验不足的缺陷,具有方便、实用、不易遗漏的优点,但必须事先编制完备适用的检查表。检查表是在大量实践经验基础上编制的,我国一些企业和行业的安全检查表、事故隐患检查表也可作为参考。
(2)类比法
利用相同或相似系统或作业条件的经验和安全生产事故的统计资料来类推、分析评价对象的危险有害因素。
2)系统安全分析方法
即应用系统安全工程评价方法进行危险有害因素辨识。该方法常用于复杂系统和没有事故经验的新开发系统。常用的系统安全分析方法有:事件树分析(ETA),故障树分析(FTA),作业条件危险性评价法,故障模式及影响分析(FMEA)等。
(1)事件树分析(ETA)
事件树分析是一种逻辑演绎分析法,它在给定内一个初因事件的前提下,分析此初因事件可能导改的各种事件序列的结果。
图3.1 天然气管道系统泄漏事件树
由于天然气泄漏是造成管道安全风险的根本原因,本文选择天然气泄漏作为事件树分析的初因事件,将天然气管道泄漏分渗透泄漏、穿孔泄漏和开裂泄漏这三种基本模式同时作为事件树分析的初因事件。图3.1为天然气管道系统泄漏事件树,代码为E1~E3的事件表示后续事件,代码正下方的字母Y表示该事件发生,而N表示事件不发生。由于各后续事件是否发生而使得管道泄漏具有13种不同的后果,分别用代码C1~C13表示。
各后果事件代码的意义见表3.1。
表3.1 后果事件代码的意义
天然气管道渗透泄漏包括天然气从管道直接渗透到空气中以及管道穿孔、开裂并经过土壤渗透到空气中两种情况;而穿孔泄漏和开裂泄漏则表示天然气由于管道穿孔或开裂而直接泄漏到空气中。燃气以何种模式泄漏由管道的敷设方式及失效原因决定。
立即点燃泛指天然气泄漏后且未大量积聚前被点燃的情况,即不会导致爆炸、闪火、火球情况的点燃,而并非仅指燃气一泄漏就马上被点燃。燃气发生泄漏立即点燃后,由于燃气被消耗掉,因而不会再发生泄漏到密闭空间或燃气被引爆的情况。渗透泄漏由于泄漏流量小,压力降低到较低水平,立即点燃后一般发生普通的着火,而不会发生射流火灾;而穿孔泄漏和开裂泄漏后的立即点燃,则会产生喷射火,从而导致射流火灾。天然气泄漏到密闭空间时,若被引爆,则会发生密闭空间爆炸,若密闭空间里面有人,还有可能导致窒息。天然气管道开裂,且泄漏流量特别大时,即使泄漏在开敞空间,也有可能被引爆,从而发生开敞空间气体爆炸。
(2)故障树分析(FTA)
故障树是一种由结果到原因描述事故发生的有向逻辑树,是一种将系统故障的各种原因(包括硬件、环境、人为因素)由总体到部分,按倒置树枝状结构从上到下逐层细化的逻辑归纳分析方法,非常适合分析事件树中初因事件和后续事件的原因,故障树分析还可用于计算这些事件的概率。
(3)作业条件危险性评价法
作业条件危险性评价法是一种简单易行的评价作业环境危险性的半定量评价方法,它是由美国的格雷厄姆和金尼提出的。影响作业条件的危险性因素是事故发生的可能性(L)、人员暴露于危险环境中的频繁程度(E)、一旦发生事故可能造成的后果(C)。再用这三个因素分值的乘积D=L·E·C来评价作业条件的危险性D。D值越大,作业条件的危险性越大。
事故发生的可能性分值L定量表达事故发生的概率。必然发生的事故的概率为1,规定对应的分值为10;实际上不可能发生事故的情况对应的分值为0.1。以此为基础,根据事故发生可能性确定的取值范围见表3.2。
表3.2 事故发生可能性分值L
①人员暴露于危险环境的频繁程度分值E:人员暴露在环境中的时间越多,受到伤害的可能性越大,相应的危险性也越大。规定人员连续出现在危险环境中的分值为10,最小分值为0.5,其具体取值范围见表3.3。
表3.3 人员暴露于危险环境的频繁程度分值E
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