一、 总 论

1.1. 概述

广州乙烯工程，是经国务院1988年批准立项的重大工程建设项目。厂址选定在广州市东郊黄埔区大田山地带的将军地西侧，西距广州市约28Km。厂区占地面积约80 多公顷。

本工程有5 个生产装置：即15.0万吨/年乙烯装置，10.0 万吨/年聚乙烯装置，7.0万吨/年聚丙烯装置，8.0万吨/年苯乙烯装置，以及5.0万吨/年聚苯乙烯装置。

1.2. 评价目的和原则

1.2.1 评价目的

安全评价是现代化安全管理工作的重要环节，在系统寿命周期内各阶段，都应进行安全评价。广州乙烯工程目前处于投产前的试车准备阶段，本次评价是工程投产前试车准备阶段的安全评价。

通过安全评价，运用现代化安全系统工程及安全控制论的原理和方法，系统发掘存在于生产工艺、设备、作业环境等环节的潜在危险因素，预见并分析危险经触发可能发生的事故状况及造成的危害，有针对性的制定防范措施和控制危险的对策，为工程投产后，企业组织和实现安全生产提供决策依据，基层组织实施危险预测预控提供信息基础。在此基础上，提出适应于企业生产要求的现代化安全管理体系和安全管理模式。

1.2.2 安全评价原则

1.以系统论、控制论、信息论为指导思想，综合运用现代安全系统工程新技术，并吸收已有评价技术的有益成份，辨识评价工程各子系统存在的危险状况，有针对性提出危险控制措施。

2.运用安全控制论的安全评价模型开展综合安全评价。

3.现代化安全管理模式的提出强调以危险源辨识为基础，以系统危险控制为核心。

4.评价对象主要广州乙烯工程的主要生产装置为主。

1.2.3 评价范围

据初步设计文件，确定评价范围包括：

1．乙烯装置，包括裂解、急冷、裂解气压缩、冷分离、热分离、制冷等装置；

2．苯乙烯装置； 3．聚乙烯装置；

4．聚丙烯装置； 5．聚苯乙烯装置；

6．罐区； 7．消防系统；

8．辅助系统； 9．公用设施； 10．总体布局与周边环境。

1.2.4 评价工作内容

1.通过危险辨识，对物料、能源、生产工艺装置、管线、作业环境等的危险充分暴露，尤其是各子系统接口处可能出现的危险；

2.评价重大危险源被激发酿成事故后，生命财产损失严重度；

3.评价自然灾害如洪涝、雷电、风暴对系统的危害以及重大危险源诱发事故的可能性；

4.评价工人操作条件和防止人为失误的安全防护装置是否符合要求；

5.评价由于管理失误可能造成的风险。

上述评价工作内容贯穿于各子系统的危险辨识分析评价的各个环节。

二、工程概况

2.1. 总图布置

广州乙烯工程选址于广州市东郊黄埔区，位于城市规划的石油化工工业区。厂址西距广州市中心约28km，东距深圳市约120km，距黄埔区中心约4 km。

厂址区域轻、化工工业较为发达，机械工业和其它工业也有一定基础。厂址西侧有广州化工厂、广州氮肥厂、广州油脂化工厂、珠江造纸厂、人民制革厂等，南邻广州石油化工总厂，东南有黄埔化工厂等。地区协作条件好。

厂区南侧紧邻旧围村，西侧为姬堂小学，西南侧有黄埔区物资局炸药库一处，对本工程会有相互影响。

工程在总体布置中尽量把有危险的装置布置在影响较小的位置，以减少对职业安全与卫生的影响。如化学品库布置在厂区的东北角，远离生产装置，且为独立建筑物，一旦发生事故，也不会对其它设施造成影响。空分装置为保证吸入空气的纯度，也布置在厂区的东北角，为全年主导风向的上风向。乙烯罐区、全厂罐区、液化气站等火灾危险性大的场所，布置在厂区的东侧，为主导风向的侧风向，以减少对其它区域的影响。

总图布置见附件一。

2.2 气象条件

气温：年平均气温21.8℃，最热月平均气温28.5℃，极端最高温度38.7℃。

主导风向：年主导风向：北；夏季主导风向：东南；冬季主导风向：北。年平均风速1.9m/s，夏季平均风速1.86m/s，冬季平均风速2.07m/s，并有台风出现（风速达35.4m/s）

降水量：年最大降水量1680.5mm，1小时最大降水厚度1.1.1mm/h，1日最大降水厚度284.9mm/d，一次暴雨持续时间及降雨量（1955年7月5—6日）15时50分，275.5mm。

雷暴：年平均雷电日数为82.4日/年，年最多雷电日数为111日/年。

2.3 地质及施工条件

厂址地区的土壤主要由粘土、亚粘土、亚沙土组成，承压力约为14T/m²—29 T/m²。下层为风化状花岗岩，岩基埋藏深度不一。从露地面的基岩观察，属中生代燕山期块状花岗岩。广州市地震烈度为5.5—6级，设计烈度按7度设防。

该厂地处丘陵地带，为平整土地，有些低洼地段需用土填平，此处土质较松。为防止地基下沉，设计中的防范措施采用伸打桩和强夯地基的处理方法，提高建构筑物的基础强度，防止形变。

2.4 主要生产装置工艺流程

2.4.1 乙烯装置

石脑油

轻柴油

裂解

急冷

压缩

凝液气提及干燥

预冷

脱甲烷

脱乙烷及C2加氢

脱丙烷及C3加氢

脱丁烷

C3馏分

C2馏分

乙烯精制

丙烯精制

丁二烯抽提

芳烃抽提

汽油加氢

C4组分

C4以上组分

2.4.2 聚乙烯装置

聚合级乙烯

净化

催化剂脱除

聚合物分离

挤压造粒

包装

2.4.3 聚丙烯装置

2.4.4 苯乙烯装置

2.4.5 聚苯乙烯装置

2.5 广州乙烯厂安全管理状况

鉴于该厂已于1997年进行了投料试车运行，由于种种原因，未能持续生产。但在安全管理方面，已建立了较为完善的机构及规章制度，形成安全工作上的厂、车间（部门）、班组三级管理，上至厂长，下至岗位工人形成一个指令和要求迅速下达，基层信息迅速反馈的逐级保证体系。安技人员素质较高，大部分具有大专以上学历。厂安全组织管理网络见框图所示。

为保证乙烯工程的安全顺利复产，1999年5月至今，乙烯厂已制定了安全管理规章制度达40余个。主要规章制度如下：

1）安全生产责任制 2） 安全教育制度

3）安全活动管理制度 4）事故管理制度

5）事故隐患治理管理规定 6）安全技术措施管理制度

7）安全检查制度 8）动火升级管理制度

9) 盲板管理制度 10）事故柜管理制度

11）安全标志管理制度 12）用火票签发程序规定

13）安全阀管理制度 14）安全工作月、季报告书制度

安全环保部

管理系统

生产系统

辅助系统

安全生产领导小组

安全生产领导小组

安全生产领导小组

部门安全员

车间安全员

车间安全员

岗位

班组安全员

岗位

班组安全员

岗位

15）合同工、临时工、民工及外来施工人员安全管理规定

16）易燃可燃液体防静电安全管理规定 17）可燃气体检测报警器管理规定

18）职业安全卫生技术装备管理规定 19）工业卫生管理规定

20）防护器材管理规定 21）电梯的使用和安全操作规定

22）便携式气体检测器管理制度 23）厂内一般安全规定

24）安全会议制度 25）消防设施管理实施细则

26）安全用火管理制度 27）安全检修制度

28）大检修安全规定 29）进设备作业安全管理规定

30）乙烯厂罐区安全管理规定

2.6 工厂生产过程中潜在的危险危害因素

1）火灾爆炸危险

本工程生产过程中使用和产生的原材料、中间产品、产品等均为易燃易爆物质，如氢气、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯1.3、芳烃类等，在高温、高压、深冷等工艺条件以及设备易腐蚀，可能造成泄漏，遇明火（包括静电、雷电等）引起火灾爆炸。另外，一些催化剂也具有易燃易爆性，如三乙基铝，与水、空气和含有活泼氢的化合物激烈反应，与空气接触自动燃烧，与含氧化物，有机卤化物反应甚为激烈。

2）毒物泄漏或不慎接触造成中毒危险

生产过程中使用和产生的原材料、中间产品、产品等也具有极大毒性。如苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、乙烯、丙烯、丁二烯1.3、苯乙烯、糠醛等，这些物质尽管在生产过程中是密封进行，但有可能因设备密封不严和误操作引起泄漏或误接触，引起中毒。本工程涉及的主要有毒原料与产品毒性危害如下表所示：

主要有毒原料与产品毒性危害

3）雷电、静电危险

本工程的大部分设备均为露天布置，一些塔类设备的净空高度高，而该地区年平均雷电日数为82.4日/年，年最多雷电日数为111日/年。因而装置容易受雷击产生火花，可能引起泄漏的易燃易爆物质的火灾爆炸。另外，装置在物料的输送过程、人穿化纤服装等产生静电，静电积聚到一定的程度将产生放电造成火花，引起火灾爆炸。

4）机具伤害和高处坠落危险

装置设备中有大量的泵类等传动设备，同时化工生产的特点决定了其生产设备和管线高空架设和重叠布置，作业人员在进行现场巡查和检修作业时，可能因传动装置防护不当，引起机具伤害；或高处作业时不慎造成坠落伤害。

5）粉尘作业危害

本工程的聚乙烯装置、聚丙烯装置、聚苯乙烯装置生产工艺最终产品为固体颗粒，在造粒过程中，尽管是在密闭的管式设备中进行，但仍有可能发生泄漏，造成粉尘危害。

6）噪声作业危害

本工程噪声强度较高的主要部位有空压机、压缩机、冷冻站及泵房，噪声水平在85dB—100dB。

三、系统危险辨识

3.1 系统危险辨识方法及危险分级标准

3.1.1 危险辨识方法选择

由于危险辨识在安全管理和安全评价中的重要地位，近几年来，国际上已开发出许多用于系统危险辨识的危险分析方法，而每一种方法一般适用于不同危险特征的分析对象。因此，在具体开展危险辨识时，必须根据分析对象的特点、需重点发掘的问题，有针对性地选择系统危险分析方法。

根据前述本工程潜在危险危害因素状况，系统危险辨识应重点把握以下几方面内容:

* 全面分析主要灾害事故被触发的原因；

* 系统了解各危险源危险状况信息，如事故模式、缺陷状况、本质安全化水平等；

* 分析辅助系统危险状况；

* 分析重要危险装置经触发造成事故的波及范围及其影响。

为达到上述目的，采用了表3.1所列分析方法开展系统危险辨识工作。

表3.1 危险辨识方法及主要目的

分析方法	分析对象	主要目的
故障模式及严重度影响分析(FMECA)	主体生产系统各危险源	辨识危险模式，发掘固有危险信息，为安全评价提供依据
故障树分析(FTA)	全系统	重点发掘几种主要事故模式影响因素及其组合关系，为危险辨识及控制提供信息
故障模式影响分析（FMEA）	辅助系统	分析供电、供水、供气、消防等子系统可能的故障模式及其对主体生产系统的影响
池火灾后果评价模型	芳烃抽提	分析苯液泄漏造成池火灾的后果影响
Dow火灾爆炸指数法6版	储罐区等	火灾爆炸危险性
水汽化超压爆炸模型	锅炉等	分析积水汽化引起超压爆炸后果
气云爆炸模型	裂解装置	分析氢气泄漏的气云爆炸后果

3.1.2 危险严重程度与危险概率分级标准

分级标准如表3.2、表3.3所示。

表3.2 危险严重程度分级表

表3.3 危险发生概率分级标准

3.2 危险辨识主要工作内容

3.2.1 主体生产系统危险源划分

危险源划分工作是在系统熟悉乙烯工程有关初步设计资料，并对乙烯工程进行必要的现场调查基础上进行。

危险源划分主要遵循以下原则：

1.从安全系统分析与危险控制角度，以主要设备、设施或岗位为中心，将主要危险设备、工艺状况及操作条件、作业范围等方面存在明显差异的辨识对象划分为不同的危险源。

2.满足日常生产操作管理的要求。

根据上述原则，将整个生产系统划分成34个危险源。

3.2.2 危险源辨识

危险源辨识在整个安全评价工作中占有重要地位，是安全评价工作的基础，其工作量占整个评价工作的一半以上。

按照危险源辨识工作程序，对每个危险源所涉及各种作业中的潜在危险因素、触发条件、事故后果、事故类别、控制措施，以及固有危险状况，包括本质安全化状况、设备、设施、工艺缺陷、危险暴露程度等信息进行系统发掘。

危险源辨识的现场调查工作在对乙稀厂的各有关部门和车间进行广泛和深入的调查的基础上，参阅大量石油化工企业的事故案例，运用系统危险分析方法，依照有关规程、标准，对所调查信息进行大量的加工、整理，并制定了专门表格对34个危险源有关信息进行了登记，形成危险源辨识结构文件。

3.2.3 故障树分析（FTA）

针对乙烯工程石油化工生产系统的危险特征，分别对装置内化学爆炸、工艺介质外泄燃烧爆炸、加热炉爆炸、锅炉爆炸等4种事故类型，进行了故障树分析。

FTA的故障树生成，最小割集以及危险概率计算运用了Faultrease Version 1.2软件。

3.2.4 辅助系统危险性调查分析

为保证对系统危险性分析的完整性，采用FMEA方法对消防、供配电、防雷电静电等十四个辅助系统存在的危险因素及其对主体生成系统的影响进行了分析。

3.2.5 重要危险设施危险严重度估计

鉴于石脑油储罐存在易燃易爆危险特性，运用Dow化学公司火灾爆炸指数法第六版，对油库的火灾爆炸危险进行了估计。

对于芳烃抽提装置，一旦发生泄漏，首先将形成液池，遇火会造成火灾，后果严重。运用国外风险评价的火灾后果评价模型——池火灾模型及计算机软件（ARCHIE OF EPA，the pool fire pool explosion），对苯塔泄漏的火灾后果严重度进行了估计。

运用密闭容器水被汽化膨胀造成超压爆炸模型，对蒸汽锅炉可能造成的超压爆炸，估计了其爆炸冲击能量。

针对易燃易爆气体泄漏后，形成气云遇明火引起气云爆炸的后果，运用气云爆炸模型及计算机软件（DEGADIS OF EPA， VCE OF JET RELEASE），对氢气泄漏的气云爆炸后果，进行了估计。

3.3 系统危险辨识结果综合分析

3.3.1 主体生产系统危险源辨识登记结果分析

经过对所划分的34个危险源进行系统危险辨识，全厂主体生产共发掘有关事故模式684条，设备、设施缺陷30项，环境缺陷26项，表3.4乙烯厂危险源辨识结果汇总。

表3.4 乙烯厂危险源辨识结果汇总表

续表3.4 乙烯厂危险源辨识结果汇总表

1．事故模式分析

经统计，事故模式较多的10个危险源分布如表3.5所示。

表3.5 事故模式分布状况

从表3.5可以看出，上述10个危险源的事故模式较多，合计占全部总数的51.9%，工程投产后，应重点增强上述危险源所在岗位作业人员的安全意识、安全技能、安全betway必威官方网站 教育，通过危险预知活动等手段，提高职工安全素质。

2．从发生故障的可能性看，发生事故概率较大的几个危险源依次为：汽车装卸作业区、原料贮罐区、裂解炉、成品贮罐区、C4球罐区、裂解气压缩、冷分离作业区、空分空压、辅助锅炉、汽油加氢作业区、聚合生产区；

3．从发生事故的后果看，可能发生O级事故的危险源有6个，占总数的17.6%，Ⅰ级事故的危险源有14个，占总数的41.2%；

4．从危险源管理级别看，A级危险源6个，分别为裂解气压缩及碱洗作业区、乙烯、丙烯制冷作业区、A罐区、丁二烯抽提作业区、原料贮罐区、C4球罐区；B级危险源10个；C级危险源6个；D级12个。

3.3.2 后果严重度估计分析

1．针对石脑油贮罐、聚丙烯反应器的火灾爆炸危险特征，运用火灾爆炸指数法计算石脑油贮罐、聚丙烯反应器的火灾爆炸危险指数分别128、141.12，其火灾爆炸破坏影响如下：

*石脑油贮罐火灾爆炸破坏半径为32.77m，破坏半径范围内65%的设备、设施可能遭受火灾破坏；但由于安全措施较完善，修正后的火灾爆炸危险指数降为70.9，属于较轻危险等级。

*聚丙烯反应器火灾爆炸破坏半径为34.4m破坏半径范围内80%的设备、设施可能遭受火灾破坏；但由于安全措施较完善，修正后的火灾爆炸危险指数降为80.7，属于较轻危险等级。

2．针对苯塔及其辅助设施可能发生泄漏引起火灾的危险，运用池火灾模型对其后果进行了评估。结果如下：

表3.6 苯塔管道泄漏引起火灾影响状况

从表3.6可以看出，泄漏时间愈长，造成火灾后火焰高度愈高，若泄漏时间达到30分钟，火焰高度将达8.82m，受风力影响，将严重威胁友邻设施的安全。

3．鉴于水在常压下温度升高到100℃时，水吸收汽化潜热变为水蒸汽，当水完全蒸发后，分子间的距离增大10~11.447倍，具体积增大约1500倍。若此膨胀过程在极短时间内发生，就会发生爆炸。最大可能释放能量可近似按工程热力学绝热过程计算。蒸汽锅炉存在上述超压爆炸危险。计算结果如下：

表3.7 锅炉蒸汽超压爆炸影响范围估计

4．在化工生产、储运过程中，原材料、燃料、半成品、成品等常常处于受压状态，生产、储存设备也多为压力容器，由于工艺操作失误、设备缺陷等诸多因素，常常引起压力容器、连接管线、附属部件的破裂，导致化学物质的泄漏。泄漏出的物质如果蒸发与空气混合，则会形成大块易燃易爆气团或蒸汽云，遇到激发能源时，将产生火灾爆炸。对甲烷化反应器氢气泄漏发生火灾后的影响范围估计如下：

表3.8 甲烷化反应器氢气泄漏爆炸影响分析

3.3.3 重大缺陷及其影响一览表

表3.9 重大缺陷及其影响一览表

序号	缺陷状况	可能造成的后果
1	厂区周边民居距危险设施距离近	一旦厂内危险危险设施发生爆炸，可能危及民居安全
2	罐区布置在全厂较高处	一旦发生意外，易燃物可能向低洼处流淌，使灾害扩大
3	空分装置布置在全厂地势较低处，且距火炬、聚乙烯装置等较近	吸风口宜吸入碳氢化合物造成空分爆炸
4	操作室及车间办公楼布置在装置全年最小频率的上风侧（南边）	一旦装置发生泄漏，易燃物可能随风飘入操作室，发生爆炸
5	管线外包保温层不合格，含酸性，腐蚀严重	可能造成泄漏
6	裂解装置电动阀融点经常不到位	发生意外无法及时切断物料来源
7	裂解装置蒸汽、供电容量小，易波动	突然停电或停蒸汽影响生产及安全
8	裂解装置TK1330、TK3104水幕操作不方便	发生火灾易造成应急不当，酿成灾难
9	裂解装置的部分换热器或设备制造质量差，漏点多（如E1699、E1555、E1403、S3101等）	造成窜压或易燃物进入蒸汽管道或水管爆炸
10	A罐区氢气球罐及7个1000立方米球罐设置直接放空管	易燃气体可能聚积爆炸
11	苯乙烯装置TT-101无压力高报警，MR-101无压力高联锁，HS-101无燃油含水量检测装置	发生异常状况无法及时发现处理
12	苯乙烯装置塔再沸器未设排净孔和放空孔	易燃物排放不尽检修时可能发生爆炸
13	罐区排放污水管路上无排水阻油器	油随水一起排出
14	污水油池油气污染空气	易燃物积聚产生爆炸
15	聚丙烯装置TK-cat容器尾气密封液采用煤油	可能产生燃烧爆炸
16	聚乙烯装置废油池2台电机不防爆	可能产生火花引爆

四、系统危险控制能力诊断

系统危险控制能力是反映企业生产系统对生产、工艺、设备、设施等潜在危险的控制管理能力。要诊断乙烯工程生产系统危险控制管理能力状况，必须针对乙烯厂实施现代化企业制度的特点，提出一套符合乙烯装置安全生产管理要求的现代化安全管理模式作为参照基准。

4.1 乙烯厂现代化安全管理模式

4.1.1 乙烯厂安全系统要素状况分析

1.从企业安全管理运作角度，安全管理应体现全员参与，尤其是班组危险控制机制的落实，因而必须有一些实用的用于基层管理的危险控制技术作为支撑，以强化班组安全自主管理。从目前所掌握的乙烯厂有关安全管理文件看，尚缺乏基层管理的危险控制技术方面的内容。

2.从现场调研所了解的情况看，即将上岗的生产管理、操作人员的文化素质都较高，能适应现代化企业生产管理要求，但大部分人员都较年轻，生产管理经验较为缺乏，加之设备的先进性，往往给各级人员，尤其是岗位人员造成一种侥幸心理，而忽视生产、工艺过程中的潜在危险。

3.化工工艺设备的自动化程度高，对操作人员的应急能力提出了很高要求，应强化操作人员的应急处理意识和技能。

4.1.2 现代化安全管理模式基本结构

运用现代控制论原理，现代化安全管理模式可用如图4.1所示的安全系统反馈控制图描述。

图4.1 安全系统反馈控制图

从图4.1可以看出，系统危险辨识是安全管理工作的基础，既为危险控制提供信息，也为危险评价提供依据。通过安全考评，可获得系统危险控制状况有关信息，找出管理上的薄弱环节；最后通过综合评价，对系统安全状况进行综合判断，为管理部门下步安全管理决策提供依据，从而形成动态约束机制。

4.1.3 模式的基本特点

该模式是综合运动用系统论、信息论、控制论原理于企业安全系统工程实践的产物。

具体说来具有如下特点:

1.强调危险辨识，以掌握危险源的危险严重度、发生概率、事故模式、波及范围、缺陷状况等信息，为控制危险提供依据。

2.以控制危险为核心，并以实施班组危险控制为重点。通过岗位在线危险预知活动(KYT)，标准化作业,提高职工安全素质；协调各级安全检查网络，加强检查信息管理，建立安全信息管理系统。

3.将安全评价作为一种危险控制工具，通过实施各级安全考评，以形成一种动态约束机制。

4.正确运用恰当的反馈控制方式，除众所周知的负反馈控制外，特别提倡运用前馈控制，切实防患于未然。

4.2 系统危险控制能力评估

4.2.1 控制因素评估表的形成

系统危险的控制因素涉及领导安全意识、管理水平、人员素质以及安全信息系统运作质量等，内容十分广泛，并且都是无法衡量的定性因素，必须认真筛选，抓住主要因素。尤其是管理水平，必须体现各级管理机构的工作内容，须分层次加以考察。因此，控制因素评估表分厂、车间、班组三级制定。

1.控制因素筛选

评估表内容的制定原则上狠抓与控制事故关联较大的重要因素，如掌握重要的安全信息，实际采取的反事故措施，工人的在线安全训练等，而对于是否成立安委会等形式性的内容不作为控制因素。

各级控制因素分二层考虑，如班组控制因素筛选结果如图4.2所示。这些内容都是前述现代化安全管理模式的重要组成部分。

2.控制因素的赋值

目前，对于控制因素评估表的赋值大都凭经验给定，带有很大的主观性。如何使赋值结果具有科学依据，是很多安全系统工程研究者长期困惑的问题。这项工作实质是决策问题，本课题采用现代决策技术——层次分析法(AHP)，较好地解决了上述问题。

AHP的具体做法是通过将全部因素两两成对比较，判别轻重程度，列出一个判别矩阵，最后根据矩阵某些特殊算法进行合理判断。

图4.2 班组控制因素层次图

如班组第一层控制因素的判断矩阵为:

据判断矩阵求得归一化权向量为：

W=(0.2290，0.3584，0.3014，0.111)^T

然后，根据判断矩阵与权向量的和，求得最大特征值和一致性比例C.R分别为：

λmax=4.0456

C.R= 0.016

根据AHP一致性判断准则，以C.R愈小愈好，当C.R<0.1时，即可认为合格。因此，权向量非常理想。

为方便使用，采用100分制，则权重化为：

班组第二层控制因素及厂、车间控制因素的赋值也采用上述方法确定，从而避免了主观性。三级控制因素评估表。

4.2.2 各级危险控制能力评估

表4.1 班组危险控制评估结果

实得分：66分

表4.2 车间危险控制评估结果

实得分：81分

表4.3 厂级危险控制评估结果

实得分：77分

五. 综合安全评价

5.1. 综合安全评价方法的确定

六十年代以来，许多工业发达国家，针对日益严重的重大工业事故，开发并实施了一些定量安全评价方法，颁布了一系列有关危险辨识、控制安全评价的规程、标准，如1982年欧共体颁布了《预防重大工业事故危险法令》，1992年美国颁布了《高危险性化学物质生产过程安全管理规程》和《风险管理规程》。概括起来，安全评价方法主要包括指数法和概率法两大类。

指数法由美国道化学公司首创，并用火灾爆炸指数作为衡量化工厂危险严重度标准，在世界范围内较有权威性，由于其侧重于危险严重度的评定，对于综合评价不宜采用。

英国帝国化学公司（ICI〕蒙德分部在道化学公司的火灾爆炸危险指数的基础上，进一步补充完善了有关内容，加强了系统危险控制的一些内容，由六个系数，总共33个因子的连乘积作为综合危险性指标的修正，形成一种综合评价方法。但该评价法最大的局限性在于很难保证综合危险性指标修正的准确度。经过测算，由于33个因子中每个系数取值无严格的科学尺度，若考虑每个取值相对误差平均偏离±5％，33个因子连乘结果的误差可能使计算结果变为实际值的5倍或降低1/5倍，这就说明用该评价法进行评价很难得到恰如其分的评价结果，实际应用也说明此问题，不宜采用。

概率法以美国国防部的系统安全标准882为典型。该标准的主要特点是：要求在系统寿命的全过程，从规划、设计、制造、运行等各阶段，都要考虑消除或控制危险，并针对各阶段特点，规定不同的危险分析方法。对于危险的辨识与控制，该评价法不失为一有效手段。但至今未提出定量综合评价模型。

以上简述的几种国外著名安全评价方法虽互有长短，但共同特点是未充分考虑系统运行的动态特点。为此提出以安全控制论为基础的综合安全评价法。

该评价法的主要特点是:

1.以系统论、控制论、信息论为指导思想，综合应用现代科学新技术，并吸收已有安全评价技术的有益成份，将安全系统视为系统中危险及其控制二者斗争的结果，系统安全水平则是二者斗争长期积累的反映。

2.安全评价建立在系统危险辨识与控制基础上，并以现代化安全管理模式做为安全评价的参考系。

3.综合评价数学模型能较准确反映系统安全状态及其动态变化。

本评价法以现代化安全管理为参考系，评价结果不仅可以客观地评估系统安全水平，还有助于企业安全管理进一步现代化、科学化，形成有效的制约机制。

以安全控制论为理论基础的综合安全评价法，目前已在烧结、炼钢、轧钢、氧气、乙炔、化工苯加氢、水电工程等不同类型的专业工厂、建设工程进行过试点评价，评价结果令人满意，并受到有关方面的好评。

5.2. 综合安全评价模型

5.2.1系统安全度动态模型

系统安全度是衡量系统危险控制能力的尺度。安全度高者，发生事故概率小。根据安全控制论的理论，安全度定义为:

S=Glnmτ （1）

式中，m为系统职工人数，τ为系统平均无事故时间。

系统安全度随系统安全状态的变化呈动态变化，其动态变化的原动力是安全系统中危险与控制二者矛盾的斗争—称之为危险控制效应。因此，某一时期(年)系统安全度是上一时期(年)系统危险控制效应之和，即:

S(K)=S(K-1)+B(K) （2）

B(K)=αC—βH

式中S(K)—评价年度安全度；S(K-1)—初始安全度；B(K)—评价年度控制效应； C-系统危险指数；H-系统危险指数；α、β—常数，由安全控制论原理计算确定。

式(2)中第一式说明安全度具有积累效应。第二式表征系统中危险H与控制能力C二者的斗争。

B(K)>0，表征C占优势，S上升；B(K)=0，表征二者持平，S保持稳定；

B(K)<0，表征C处劣势，S下降。

5.2.2控制效应有关指标

1.控制能力系数C

控制能力系数是三级控制能力评估的综合结果，取三者的加权平均。即:

C=0.3C_厂+0.4C_车间+0.3C_班组 （3）

式中C_厂、C_车间、C_班组为各级评估结果。

2.系统危险指数H

系统危险指数是系统中危险指数的综合结果,亦为一加权平均量,定义为:

（4）

式中hi-第i个危险源危险指数；Ei-第i个危险源危险暴露时间；N-危险源数。

单个危险源危险指数定义为：

h=hs(1+k1)(1+k2)(1+k3)E （5）

式中hs—危险源本质安全化水平指数；

k1—设计、工程质量及设备、设施、工艺危险系数；

k2—环境危险系数； k3—物质危险系数； E—危险暴露时间。

hs、k1、k2值由各危险源辨识登记表记载的有关信息确定,其中:

*危险源本质安全化有危险隔离、故障安全、失误安全三种基本类型,经组合衍生而成,分类赋值如图5.1所示。

1 2 4 5 6 3 5 6 7 3.5 7 8 9

操作室遥控

故障风险C

多人协同作业

单人现场作业

失误安全

多人协同作业

危险隔离A

操作室遥控

失误安全

单人现场作业

故障安全

失误风险

失误风险

赋值

故障自调整或联锁保护

故障自报警

多人协同作业

操作室遥控

失误安全

单人现场作业

失误风险

图5.1 危险源本质安全化水平及赋值

*设计、工程质量、及设备设施工艺危险系数k1

由以下危险因素确定:

a.设备、设施有缺陷；b.工具、附件不合要求；c.工艺条件存在危险； d.故障频繁； e.使用或产生有害物质； f.消防设施缺乏或有缺陷；g.其它。

并以每项5%计，如有N项，则k1=0.05N

*环境危险系数k2

包括以下危险因素:

a.温度、湿度、噪声不合要求； b.照明、视线、能见度不合要求；

c.作业空间狭窄； d.安全通道不合要求； e.通风及防尘条件不合要求； f.水文地质条件存在危险； g.工程地质条件存在危险。

k2赋值同k1。危险暴露时间E由危险暴露区域作业人员24小时内暴露工时确定。

物质危险系数k3的确定：

在生产及贮运过程中，使用或产生的易燃、易爆物质的火灾危险特性直接影响可能发生事故的频度。为此，对《建筑设计防火规范（GBJ16—87）》有关“生产的火灾危险性分类”中所提出的物质，按表5.1确定了修正系数。

表5.1 物质危险系数赋值表

生产类别	火灾危险性特征	系数
甲	使用或产生下列物质的生产： 1、闪点<28℃的液体； 2、爆炸下限<10%的气体； 3、常温下能自行分解或在空气中氧化即能迅速自燃或爆炸的物质； 4、常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质； 5、遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂； 6、受抗击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质； 7、在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃的生产。	0.20
乙	使用或产生下列物质的生产： 1、闪点>28℃至<60℃的液体； 2、爆炸下限≥10%的气体； 3、不属于甲类的氧化剂； 4、不属于甲类的化学易燃危险固体； 5、助燃气体； 6、能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点≥60℃的液体雾滴。	0.15
丙	使用或产生下列物质的生产： 1、闪点≥60℃的液体； 2、可燃固体。	0.10
丁	具有下列情况的生产： 1、对非燃烧物质进行加工，并在高热或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产； 2、利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产； 3、常温下使用或加工难燃烧物质的生产。	0.05
戊	常温下使用或加工非燃烧物质的生产	0.00

5.2.3安全度的分级标准

安全度计算结果为百分制，分级标准为:

S2为及格上限值，S1为临界下限值。S1、S2根据给定伤亡率目标值P及系统人数M决定，计算公式如下:

5.3 安全度综合评定

5.3.1 系统危险指数计算

据危险源辨识登记表，各危险源危险指数有关参数如表5.2所示。

表5.2 危险源危险指数一览表

续表5.2 危险源危险指数一览表

系统危险指数H=9.07

5.3.2 安全度计算

据前述评价模型，系统安全度计算如表5.3所示。

表5.3 系统安全度计算结果

初始安全度 S(K-1)	系统危险指数 H	控制指数 C	控制效应指数 B(K)	系统安全度 S(K)
56.1	9.07	75.3	+0.19	56．29

5.3.3 系统安全度等级划分

按安全度分级计算公式，给定M=1366，P=0.4‰（伤亡率目标值），则:

S1=50.29 S2=69.71

故其阈值范围为:

六、评价结论及安全管理工作建议

6.1. 评价结论

6.1.1广州乙烯工程主体五套生产装置均由国外引进，所采用的技术路线是目前世界先进水平，技术成熟、安全可靠。如生产过程中为了确保安全，对处理危险性物料的装置均设有安全报警和自动停车联锁系统；各装置在有可能泄漏可燃气体的部位均设置了可燃气体检测器，在较重要的建筑物设有火灾检测器；在裂解炉附近设有蒸汽幕，在高塔及球罐上设置环形喷水装置等。主体生产系统安全卫生防护装置先进、齐全，符合有关规范要求。

6.1.2 乙烯厂安全管理由广州石油化工总厂统一管理，目前已按总厂要求，建立了安全管理网络，厂设有安全环保部，各生产车间设有专职安全管理人员，各部门设有兼职安全管理人员，并制定了较为完善的安全管理规章制度，为乙烯厂的复产后的生产安全打下良好基础。

6.1.3 人员素质高。从目前乙烯厂定员的结构看，管理层人员绝大多数是由类似企业抽调的骨干人员，这些人员现场经验丰富，管理水平较高；而岗位人员中相当部分是近年来分配的专业人才，他们都具有大学以上学历，业务betway必威官方网站 熟练。高素质的人员结构对于推行以危险控制为核心的现代化安全管理模式是一个有力的保证。

6.1.4 通过系统危险辨识，系统危险控制能力诊断以及运用安全控制论评价模型对工程进行综合安全评价，评价结果如下：

1．该系统安全度为56.29，处于临界级。

2．系统危险控制效应指数为+0.19，略大于0，说明系统处于一种波动趋势，若按照设定的管理模式运作，尤其是安全管理实施现代化安全管理模式，系统的安全状况将逐渐向好的方面转化，安全度处于上升趋势。

3．系统危险辨识及系统危险状况综合评定结果表明：系统危险指数为9.07，说明系统危险性较高，尤其是一些装置经触发造成事故的潜在危险不容忽视。

a．石脑油贮罐、聚丙烯反应器的火灾爆炸危险指数分别128、141.12。石脑油贮罐火灾爆炸破坏半径为32.77m，破坏半径范围内65%的设备、设施可能遭受火灾破坏；聚丙烯反应器火灾爆炸破坏半径为34.4m破坏半径范围内80%的设备、设施可能遭受火灾破坏。

b．苯塔及其辅助设施如发生泄漏引起火灾，若泄漏时间达到30分钟，其火焰高度将达8.82m，受风力影响，将严重威胁友邻设施的安全。

c．蒸汽锅炉如发生超压爆炸危险，其主要后果影响如表6.1所示。

表6.1 蒸汽锅炉超压爆炸后果影响

d．甲烷化反应器氢气泄漏发生火灾后的影响范围估计如表6.2所示。

表6.2 甲烷化反应器氢气泄漏发生火灾后的影响范围

6.1.5特种设备如锅炉压力容器、起重设备等均经过专业部门检验，发现隐患及时进行整改。

6.1.6 工业卫生管理方面，工程按照国际公认的“OSIA”标准（美国职业安全和健康协会规范）及国家有关规范标准设计，如在有腐蚀性和有毒区域有安全淋浴器、洗眼器、有毒气体检测器，在高噪声区设有隔音罩或消音器等，并设专职管理人员，管理全厂工业卫生。由于乙烯厂目前由广州石油化工总厂管理，总厂设有气防站，可弥补该厂未设气防站的不足。

6.1.7 值得注意的几个问题

1．现场操作人员的应急处理能力急待提高

从目前乙烯厂现场管理和操作人员的素质看，文化水平较高，如工艺及操作人员均具有大专以上水平，理论业务素质较高。但由于乙烯厂试产时间短，因而对装置一些工艺参数的熟悉尚有一个过程，目前经验较为缺乏。一旦出现紧急情况，很容易造成操作失误，而酿成重大事故。因此，在复产初期，应加大岗位操作人员现场在线训练的力度，提高他们的应急处理能力。

2．用于现场操作管理文件的规范化、通俗化

现场操作管理文件是现场操作人员现场操作的行动指南，对整个装置的生产安全及维护管理起着重要作用。从所收集到的一些操作规程及安全技术规程的结构和内容看，尚缺乏规范化要求，如操作规程，不同装置所要描述内容的范围、深度等差别很大，且文字表述不甚通俗，给阅读造成困难。另外，有少数的参数不同文件提法不一。如《罐区安全生产管理规定及实施细则》（1999年5月）中突出重油罐防突沸安全管理底三条规定“含水量不超过5%”，而储运车间操作手册（1999年5月）第四条提出“含水量不超过0.5%”。

3．消防问题

乙烯厂的总片面布置，实际上是本着有利于生产，方便管理，便于检修，保证安全的原则实施，力求减少界区间距和设备间距。这样实施的工厂总体布置，把全厂罐区布置在厂区的东部地势最高的位置，且在常年最大频率风向的上风侧，基本属于阶梯式布置。因罐区地处地势最高的位置，若可燃气体或液体一旦泄漏，则处于地势较低的工艺装置，成品库房，空分站和与厂区南部的居民区很难防止可燃气体或液体的进入，难免因明火或火花引起火灾。根据现场布局情况，应在球罐区周边设置阻难可燃气体扩散的设施。

4．管道的氢蚀问题

据所掌握资料表明，在高温高压下，吸附在钢表面的氢分子部分分解成氢原子或氢离子，直径很小的氢原子通过金属晶格和晶界向钢中扩散，造成氢腐蚀，引起管道材质的脆化而爆裂。产生氢蚀的条件主要是氢分压、温度、作用时间和钢的化学成分。根据纳尔逊曲线图得知，导致氢腐蚀的诸因素中温度尤为重要。当温度高于700C^O时，即使0.1Mpa的氢分压，也可能发生氢腐蚀。因此，对于乙烯装置的走氢管道，应注意进行氢腐蚀的监测和研究。从目前的经验看，氢蚀会造成管道增厚，因此应加强管道壁厚的监测。

5．阀门、管道的锈蚀问题

由于乙烯厂停产近两年，复产前已发现有相当一部分管道、阀门锈蚀严重，据了解目前已更换管道几千米，是否彻底全面，尚不得而知，这必然对乙烯装置的复产产生影响。因此，应加强管道、阀门的检查和检测，以防泄漏。

6．厂区与居民区的安全距离问题

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92规定，该厂与居民区的防火间距应不少于120M，而离球罐区的9栋居民住房不符合规范的要求。据了解，该问题已由市政府出面协调解决，并提出方案。望能尽快落实实施。

7．关于电力供应问题

鉴于化工企业的生产特点，工艺系统一旦断电引起物料滞留，将给系统的设备和人身安全造成严重影响。乙烯工程的电力供应是由碧山电站双回路供应，正常情况下对乙烯工程的电力能给予可靠保证；然而若碧山电站出现系统故障，将可能引起乙烯工程断电。因此，为提高乙烯电力供应的可靠性，建议增加一路备用电源。

6.2 安全管理工作建议

乙烯厂复产运行后，将按现代化企业管理模式运作，为适应生产管理的需要，安全管理必须推行现代化安全管理。

现代化安全管理是现代科学管理的重要组成部分，其基本思想是：坚持事故可控观点和预防为主的方针，建立起拥有现代化信息系统的高水平安全管理信息系统，充分调动全体职工（尤其是岗位操作人员）的积极性，依靠科学技术以控制危险为核心，实施科学管理。

其基本内容及要求为：规章制度健全、职责分工明确，纵横关系脉络清楚，工作软件完备，拥有现代信息系统，信息传输网络结构合理、信息处理功能齐全；领导机构能及时把握时机，正确运用各种控制机智运作安全管理系统，尤其强调生产及检修过程危险辨识技术。具体包括以下几个方面：

6.2.1 建立健全安全生产规章制度，强化安全生产责任制

安全生产规章制度的健全完善并严格执行是企业安全生产的重要保证。目前乙烯厂已组织专门人员编制生产岗位的安全操作规程以及有关规章制度，为试车运行安全提供了基础条件。建议乙烯厂除制定日常管理中的一些制度外，尤其注意考虑现代化安全管理模式中有关内容的规范化管理。

安全生产责任制是各级管理人员从事安全生产管理的行动指南，内容应明确具体，尤其要强调各级干部对危险控制管理的职责。同时要做到各级职能部门着则明确，各司其职，各负其责。

6.2.2 强化危险源辨识，充分利用危险源辨识信息，实施危险控制管理

现代安全管理的基本观点是危险是可以认识的，事故是可以避免的。危险辨识实质上是危险认识的过程，对安全管理具有战略意义，是现代安全管理的基础。

危险源辨识应包括以下几个方面内容：

⑴危险源类型 ⑵可能发生的事故模式及波及范围

⑶事故严重度 ⑷本质安全化程度

⑸人为失误及后果 ⑹已有安全措施的安全可靠性等

通过危险辨识，摸清系统危险分布及特点，便可根据轻重、缓急，有针对性的部署安全工作，制定危险控制方案。如根据缺陷信息，管理部门可按人力、财力状况分轻重、缓急组织整改；根据严重度信息，可了解危险波及范围，为制定防护对策提供依据，对于基层班组的危险控制管理，事故模式可作为岗位日常安全学习内容以及作为确定岗位安全检查内容的依据。

危险源辨识工作不应是一劳永逸，应每隔一段时间重新开展一次，以发掘新的危险形态，这一点应形成制度。

6.2.3 全面开展以班组危险控制为重点的危险预测预控活动

班组危险控制以提高岗位工人安全素质，控制人为失误为宗旨，主要包括班组危险预知活动，标准化作业，安全检查科学化等内容。

危险预知活动是班组安全教育改革的重要措施，是控制人为失误，提高职工安全素质，落实安全操作规程和岗位责任制，进行岗位安全教育，真正实现“三不伤害”的重要手段。针对乙烯厂生产特点，危险预知活动一般采用以下形式：

* 利用班组安全活动日或较固定时间进行的危险预知训练活动

* 集体作业或每日班前短时间的危险预知训练活动

标准化作业是一种科学的优化的作业方法。实践证明，它对作业程序性强的，如开停工作业、停送电作业等，更为适用。

标准化作业要求对作业程序，动作标准相互动作配合和信号联络以及工作质量要求等项加以科学规定。

安全检查是对系统实施动态反馈控制的前提，其作用在于掌握系统中设备、人员、管理及环境等状态变化，及时发现事故隐患，为隐患整改提供动态信息。

6.2.4 注重设备抢修、检修安全管理，重点突出工序危险控制

生产装置的连续化、自动化和高速化，对生产的高效率、高产量、高质量和低消耗、低污染起到了根本保证作用。然而连续化、高速化的生产，也使设备事故具有突发性，一旦发生事故处理不当，将引起重大事故，造成停机、停产，甚至全线停机，人员伤亡。设备的抢修、检修安全管理，应以检修工序为重点，实施危险辨识、危险预知活动（含工前五分钟活动）、标准化作业等现代化安全管理内容。

6.2.5 强化隐患整改的管理，疏通隐患整改渠道

系统中存在的诸多危险因素和事故隐患，是导致发生事故的直接物的因素，消除隐患，提高设备本质安全状况是有效预防事故的根本途径。

为保证存在的隐患能及时得到整改或有效控制，应建立科学的隐患传递网络，疏通隐患传递通道。同时，应根据隐患整改难易程度，轻重缓急，分级进行。对于不能及时整改的重大隐患，在整改前要制定可靠的临时措施。

6.2.6 加强系统的前馈控制

系统的前馈控制是通过检查和检测，及时发现进入生产工艺过程有关因素发生的变化，对之进行调节，保证系统的安全运行。下列因素可能通过前馈控制技术阻止进入生产工艺系统：

a.人的不安全状态；

b.可能引起事故的原材料；

c.即将投入使用的有缺陷的设备、器材、工具、附件等；

d.异常的能量；

e.错误的规程和指令。

6.2.7 实施三级安全考评，形成动态约束机制

安全考评是上层管理部门了解下属部门管理缺陷的有效手段。通过安全考评，形成一种动态约束机制，有利于安全管理工作形成良性循环。

安全考评工作应注意积累平素现场巡查、日常例行检查所获信息，准确地反映安全管理实际。

6.2.8 加强信息管理并尽早开发安全信息管理系统

从现代科学管理观点看，信息是控制的前提。信息管理包括信息的采集、传递、处理、存贮。科学技术高度发展的今天，信息管理必须现代化，特别是安全管理情况复杂，影响重大，安全信息管理更应具有突出地位。

安全管理信息系统应以危险源数据库、事故管理数据库、人员安全情况数据库等为基础，逐渐扩展，并进入全厂信息网络，从而保证信息的及时传递，为领导决策提供及时可靠信息。