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危險源的辨識及預防和控制

文檔作者：李璐王立浩劉天生曹楊文檔來源：中北大學		點擊數：	更新時間： 2021年05月26日
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第1 期（總第125期） 機械管理開發(fā)2012年2 月
No.1（SUMNo.125） MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Feb.2012
0 引言
目前，我國農藥產量僅次于美國,成為世界第二大
農藥生產國。我國農藥生產、儲存企業(yè)需要關注以下
方面：1）企業(yè)的生產、儲存場所達不到防火防爆要求,
有些企業(yè)甚至利用地下室、簡易庫房等儲存易燃易爆
的農藥產品；2）消防設施配備不足,甚至無任何消防設
施和設備；3）消防通道、安全距離等達不到要求，倉庫
消防車根本無法到達其倉庫周圍,有些倉庫甚至就在
居民生活場所；4）保管人員安全素質亟待提高,有些保
管人員甚至連滅火器都不會使用。5）實際的農藥生
產中，一旦發(fā)生事故將會導致嚴重后果，造成人員傷亡
和財產損失，因此，對農藥廠進行危險源辨識的基本任
務是：發(fā)現(xiàn)、分析、消除生產過程中各種事故隱患和危
險，預防事故發(fā)生，避免和減少損失，保障職工的安全
健康和企業(yè)的正常生產。
1 爆炸事故分析
圖1 二甲苯靜電爆炸事故樹圖
生產中使用的原料二甲苯，閃點較低，僅為
17 ℃，容易發(fā)生火災爆炸事故。引發(fā)火災的點火源
有：靜電火花、高溫表面、焊接動火等，現(xiàn)以靜電火花引
發(fā)火災爆炸為例分析[1]。二甲苯靜電爆炸事故樹[2]，見
圖1。1）事故樹的定性分析：事故樹的最小割集：
X2X0X1X5，X8X0X9X1，X2X0X1X6，X2X0X1X7，X3X0X1X6，
X4X0X1X6，X3X0X1X7，X4X0X1X7，X3X0X1X5，X4X0X1X5。事
故樹的最小徑集：X2X8X3X4，X0，X2X9X3X4，X1，X5X9X6X7，
X5X8X6X7。2）事故樹的定量分析。事故樹的結構重要
度是：I(0)=0.25，I(1)=0.25，I(2)=0.075，I(3)=0.075，I(4)=
0.075 ，I(5)=0.075，I(6)=0.075 ，I(7)=0.075 ，I(8)=0.025 ，
I(9)=0.025 。結構重要度順序為：I(0)=I(1)>I(2)=I(5)=
I(6)=I(7)=I(3)=I(4)>I(8)=I(9)。3）結論：通過對事故樹的
定性、定量分析，可以看到，只要保證車間內通風良好，
使二甲苯氣體達不到爆炸極限，就能有效防止二甲苯
的靜電爆炸事故。
2 道化學公司火災爆炸指數分析
美國道化學公司火災、爆炸危險性指數評價法，是
以工藝過程中物料的火災、爆炸潛在危險性為基礎，
結合工藝條件、物料量等因素，求取火災、爆炸指數，進
而求出經濟損失的大小，以經濟損失評價生產裝置的
安全性[3，4]。
現(xiàn)用此法對原料庫進行評價（因原料中的二甲苯
的庫存量最大，其他原料庫存很少），故以二甲苯為主
進行評價。評價程序如下：
1）選取工藝單元：（1）選原料庫為評價單元；（2）
確定物質系數MF：查表，二甲苯的物質系數為16；（3）
計算一般工藝危險系數F1，經計算F1為0.80；（4）計算
特殊工藝危險系數F2，經計算F1 為1.80；（5）確定工藝
單元危險系數F3(F3 =F1×F2)為1.44；（6）確定火災爆炸
指數F&amp;amp;EI（F&amp;amp;EI= F3×MF）為23.04；（7）確定暴露面積
(R=F&amp;amp;EI×0.84)為1195.48；（8）確定暴露區(qū)域內財產的
更換價值（更換價值=原來成本×0.82×價格增長系數）：
原來成本為5 萬元人民幣（以下同），價格增長系數取
1，經計算為4.1萬元；（9）確定危害系數：由F3和MF按
圖確定為0.35；（10）計算最大可能財產損失（基本MP??
PD）: 基本MPPD=暴露區(qū)域的更換價值×危害系數，經
計算為1.435 萬元；（11）安全措施補償系數C 的計算：
道七版考慮的安全措施分成三類：工藝控制（C1），物質
隔離（C2），防火措施（C3）；單元安全措施補償系數C等
于C1、C2、C3 的乘積，經計算為0.55；（12）確定實際最
大可能財產損失（實際MPPD）：實際MPPD=基本MPPD×
收稿日期： 6
作者簡介：李璐（ 5 ），男，湖南長沙人，在讀碩士研究生，主要研究方向安全評價， ： 5 6@qq
危險源的辨識及預防和控制
李璐，王立浩，劉天生，曹楊
（中北大學化工與環(huán)境學院，山西太原030051）
摘要：在綜合分析某農藥廠的基礎上，運用事故樹分析法、美國道化學公司火災爆炸指數評價法等安全分析方
法，對該農藥廠的危險源進行了定性、定量的分析。通過對潛在危險源的辨識，識別與系統(tǒng)相關的主要危險危害因
素，鑒別產生危害的原因，估計和鑒別危害對系統(tǒng)的影響，將危險危害分級，為安全管理、預防、控制事故提供依據。
關鍵詞：危險源；系統(tǒng)安全分析方法；定性定量分析；預防和控制
中圖分類號：X932 文獻標識碼：A 文章編號：1003- 773X（2012）01- 0089- 03
· ·
2011- 09- 1
198 - : E- mail 474011 0 .com.
89
第1 期（總第125期） 機械管理開發(fā)2012年2 月
C = 0.79萬元。（13）結論：所評價單元更換價值的10%
為0.41 萬元；因為實際的MPPD為0.79 萬元，大于0.41
萬元，所以，該單元，即原料庫存在危險。
2）風險分析應在重大新建項目的設計階段進行，
這時候減少MPPD的最有效的方法是改變平面布置，
增大間距及減少暴露區(qū)域內的總投資。一些情況下，
物料在存量是影響F&amp;amp;EI的主要因素，這時減少物料在
存量是最容易又有效的。顯而易見，采取消除或減少
危險的預防措施比增加更多的安全措施對最大可能財
產損失有更大的影響。但是對現(xiàn)有的生產裝置進行檢
查時，改變平面布置或物料在存量在經濟上是很難接
受的，明顯減少MPPD有一定的限度，這時重點就應放
在增加安全措施上。針對此單元，為了減少發(fā)生火災
爆炸的危險，可以采取的安全措施有：增加庫房的通
風，設置氣體濃度監(jiān)測報警儀，加強庫房的安全管
理等。
3）評價過程中所用的數據及標準[5]見表1、表2、
表3。
表1 火災爆炸指數與危險等級
火災爆炸指數
1~60
61~96
97~127
128~158
>159
危險程度
輕微
較輕
中等
重
嚴重
表2 安全措施補償系數
（a）工藝控制安全補償系數/C1
項目
1）應急電源
2）冷卻裝置
3）抑爆裝置
4）緊急切斷裝置
5）計算機控制
6）惰性氣體保護
7）操作規(guī)程/程序
8）化學活潑性物質檢查
其他工藝危險分析
補償系數范圍/a
0.98
0.97~0.99
0.84~0.98
0.96~0.99
0.93~0.99
0.94~0.96
0.91~0.99
0.91~0.98
0.91~0.98
采用補償系數
1.00
1.00
0.98
1.00
1.00
1.00
0.95
1.00
0.98
表注：C1 值(b) ：0.91
（b）物質隔離安全補償系數/C2
項目
1）遙控閥
2）卸料/排空裝置
3）排放系統(tǒng)
）聯(lián)鎖裝置
補償系數范圍
0.96~0.98
0.96~0.98
0.91~0.97
采用補償系數
1.00
1.00
0.91
表注： ( )值：
（c）防火措施安全補償系數/C3
項目
1）泄漏檢測裝置
2）結構鋼
3）消防水供應系統(tǒng)
4）特殊滅火系統(tǒng)
5）灑水滅火系統(tǒng)
6）水幕
7）泡沫滅火裝置
8）手提式滅火器材/噴水槍
9）電纜防護
補償系數范圍
0.94~0.98
0.95~0.98
0.94~0.97
0.91
0.74~0.97
0.97~0.98
0.92~0.97
0.93~0.98
0.94~0.98
采用補償系數
0.98
0.96
0.97
0.91
0.87
0.97
1.00
0.97
0.98
表注：C3 值(b) ：0.67. 安全措施補償系數C=C1 ×C2×C3=0.55. (a) 無安全補
償系數時，填入1.00；(b) 所采用安全補償系數的乘積。
表3 安全措施補償系數
1）一般工藝危險
基本系數
A. 密封式或室內工藝單元
B. 排放和泄露控制
一般工藝危險系數（F1）
2）特殊工藝危險
基本系數
A. 毒性物質
B. 易燃范圍內及接近易燃范圍的操作
灌裝易燃液體
C. 易燃及不穩(wěn)定物質的能量
物質重量/kg；物質燃燒熱He /J/kg
儲存中的液體及氣體（由圖查得）
D. 泄露—接頭和填料
特殊工藝危險系數（F2）
工藝單元危險系數（F1×F2=F3）
火災、爆炸指數（F3×MF=F&amp;amp;EI）
危險系數
范圍
1.00
0.25~0.90
0.25~0.50
1.00
0.20~0.80
0.50
0.10~1.50
采用危險
系數
1.00
0.30
0.50
0.80
1.00
0.80
0.50
0.10
0.40
1.80
1.44
23.04
參考文獻
[1] Frank Ortmeier Gerhard Schellhorn.Formal Fault Tree Analy??
sis- Practical Experiences[J].Electronic Notes in Theoretical
Computer Science 185，2007：139- 151.
[2] 汪元輝. 安全系統(tǒng)工程［M］．天津：天津大學出版社，2007：
135- 137.
[3] 張景林，崔國璋．安全系統(tǒng)工程［M］．北京：煤炭工業(yè)出版
社，2002：89- 97.
[4] 祝峰. 火災、爆炸泄露場所定量安全評價方法及事故后
果分析[D]. 鄭州：鄭州大學研究生論文，2005：59- 62.
[5] 國家安全生產監(jiān)督管理總局．安全評價［M］．北京：煤炭
工業(yè)出版社， 5：333 3
（下轉第頁）
· ·
4 0.98 1.00
C2 b 0.91
200 - 72.
92
90
第1 期（總第125期） 機械管理開發(fā)2012年2 月
的空泡現(xiàn)象是噪聲的主要原因，降低螺旋槳噪聲的措
施原則上與避免螺旋槳空泡措施相同。（1）通常減小
螺旋槳槳葉單位面積上的推力，可以延緩空泡的產
生。例如，在直徑一定時，加大盤面比或在一定盤面比
時加大直徑，尤其是加大盤面比，效果更明顯。選擇有
利于推遲產生空泡的葉剖面形狀，例如采用平凸弓形
或某些特殊機翼型，采用較小的厚度等，都可使剖面最
大壓降系數減小，即葉背壓降分布更均勻。（2）將槳葉
隨邊中部加厚或將槳葉隨邊的某部分減薄，在槳葉隨
邊采用特殊構造法。例如，在隨邊部分粘貼一排小圓
塊，在隨邊挖一排空穴或削去一部分、開封閉圓孔槽或
做成鋸齒狀三角孔槽，就可避免共鳴，從而防止螺旋槳
鳴音的產生。加厚法隨邊強度較好，但影響螺旋槳效
率；減薄法則與之相反；特殊構造法對要求嚴格的
AUV較好，但加工要求較高。（3）加設某些附件。例
如，倒流后導流罩等，可避免伴流不均勻和斜流，從而
避免螺旋槳空泡。對一些在葉根處經常出現(xiàn)剝蝕的高
速槳，可以采用在葉根處打孔的辦法消除。
2）改進結構：采用大側斜、變距、薄葉、多葉(一般
為7 葉)螺旋槳。這樣可使葉片周向載荷均勻，減少空
泡，尾部伴流分布均勻，從而減輕了槳的振動，降低了
噪聲；優(yōu)化尾部線型、附體、軸系與螺旋槳的匹配，也可
使螺旋槳噪聲達到最小。
3）選用性能優(yōu)良的螺旋槳材料：葉片選用高阻尼
合金材料，可抑制槳葉振動，降低輻射噪聲。例如英國
的鎳銻合金，日本的鐵鉻鋁合金等，可使減振效果提高
近20 倍。設計條件相同的情況下，重量越輕，尾軸承
的故障越少；槳葉的葉片厚度越薄，其效率就越高。性
能優(yōu)良的螺旋槳材料，可提高其耐海水腐蝕性能和抗
空泡腐蝕性能，可使實際應用受到的限制降低；還可采
用抗剝蝕材料或抗剝蝕涂料來避免螺旋槳剝蝕現(xiàn)象。
目前，已知抗剝蝕性能好的材料是鈦合金，俄羅斯已有
用鈦合金制作螺旋槳的例子；也可以用涂鈦的辦法，國
外已有用于螺旋槳的抗剝蝕涂料。
4）氣幕降噪[4]。利用AUV內空氣噴到槳葉，以提
高螺旋槳葉片低壓區(qū)的壓力，延緩空泡噪聲的產生，減
少螺旋槳的空泡，從而降低螺旋槳輻射噪聲；以及利用
人工氣幕屏蔽螺旋槳噪聲，可以大大減小AUV的自噪
聲。實驗研究表明，可降低自噪聲約10 dB以上。
5）還可采用噴水推進、電磁推進、磁流體推進
（MHD）技術。
4 結束語
由于對轉螺旋槳的特定運轉環(huán)境，以及它與AUV
戰(zhàn)術技術性能的關系，他所研究的問題涉及空化、噪
聲、振動、及其與雷體和發(fā)動機的匹配特性等。展望未
來，螺旋槳發(fā)展的目標是在更安靜的前提下產生更大
的推力，使AUV前進得更快、更隱蔽、更有效率，如何
進一步提高推進效率和降低噪聲將是未來研究的主要
方向。
參考文獻
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2004.
[2] 王國強，董世湯.船舶螺旋槳理論與應用[M].哈爾濱：哈爾
濱工程大學出版社，2007.
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防工業(yè)出版社，2009.
[4] 張宇文.魚雷外形設計[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，
1998.
The DesigningWays and Development Tendency of AUV' s
Counter - rotating Propeller
ZHANG Li- jun1, MA Xia o- li2
(1.Department of NavyArmament, Taiyuan 030027, China;2. Shanxi Fenxi heavy Industry, Taiyuan 030027, China)
Abstr a ct：Introduce the designing ways and development tendency of AUV's counter- rotating propeller, and research the problems as excit??
ing force, propeller corrosion, and acvitation noise. It has important meaning of improving the designing of counter- rotating propeller.
Key words：AUV; counter- rotating propeller; noise
（上接第90頁）
Hazard Identification of a Pesticide Factor y
LI Lu，WANG Li- ha o，LIU Tia n- sheng，CAO Yang
(College of Chemical and Environment, North University ofChina, Taiyuan 030051，China)
Abstr a ct：Based on a comprehensive analysis of the pesticide factory in specific situations,the system safety analysis methods are used,such
as Fault Tree Analysis and the Dowmethods, for the purpose of the qualitative and quantitative analysis to the hazards identification of the
pesticide factory.After the identification of potentially dangerous source,get a recognition of the main risk factors which are relate to system.
Then identify the causes of harm,estimate and identify the impact of hazards on the system.The risk of harm will be graded for safetymanage??
,
K y ： z ; y f y y ; q q y ;
· ·
ment accident prevention and control provide.
e wor ds ha ards s stem sa et anal sis ualitative and uantitative anal sis prevention and control
92

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