论文总字数：28434字

摘 要

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国内研究现状 2

1.2.2 国外研究现状 4

1.3 研究目的及意义 4

第二章 理论方法研究 6

2.1作业条件的危险性评价法（LEC法） 6

2.2 安全检查表法（SCL法） 8

2.2.1 定义 8

2.2.2 安全检查表的编制依据 8

2.2.3 安全检查表的特点 8

2.2.4 安全检查表的一般格式 9

2.2.5 编制安全检查表的程序 9

2.3 危险与可操作性分析（HAZOP） 10

2.3.1 方法简介 10

2.3.2 方法特点 10

2.3.3 分析步骤 11

2.4 本章小结 12

第三章 工程应用实例 13

3.1 背景介绍 13

3.2 危险有害因素辨识 14

3.2.1 物质危险有害因素辨识 14

3.2.2 生产过程中工艺危险辨识 15

3.2.3 主要设备危险性辨识 15

3.3 生产过程中危险有害因素辨识 16

3.4 安全检查表分析 18

3.5.1 安全间距检查表 18

3.5.3 主要设施安全检查表 21

3.5.4 作业场所危险有害因素控制安全检查表 23

3.5.5 危险化学品及重大危险源管理安全检查表 24

3.5 HAZOP分析 25

3.6.1 针对气瓶的HAZOP分析 25

3.6.2 针对有氧气节点的HAZOP分析 26

3.6.3 HAZOP分析结论 27

3.6作业条件的危险性评价法分析 28

3.7 评估结论 29

3.8 本章小结 30

第四章 结论与展望 31

4.1 本文主要工作 31

4.2 本文不足与展望 31

摘要

化学工业是世界工业体系中不可或缺的组成部分，它为我们提供了许多日常生活中的必需品。近年来化工行业的生产朝着大型化、自动化的方向发展，生产能力进一步提高，这也带来了许多的安全问题，因此世界各国都研究了许多种风险评估方法来尽可能地规避这些隐藏的风险。目前国内外主主流的风险评估方法有安全检查表法(SCL)、危险与可操作性分析（HAZOP）这类的定性分析，也有半定量的LEC法等。但是在进行风险评估时，单一的评估方法总是有着这样那样的局限性。本文联合采取了以上三种风险评估方法，对某气体生产企业做了全面系统的风险评估。从危险有害因素辨识到给出建议措施，从定性到定量，形成了一套更加完善、系统的风险评估方法。

本文第一章为绪论，主要介绍了国内外对于安全工程方面研究的现状和化工行业特别是气体生产企业的安全文化，同时明确了本文的目的和意义。

第二章介绍了本文将采用的三种研究方法，在大量阅读各类文献后总结出他们各自的特点、使用的步骤流程和使用的场合，为下章正式进行风险评估做了铺垫。

第三章是本文的主要部分，在介绍完上述方法之后，从理论到实践，运用以上三种方法对该气体生产企业形成了评估结论，研究了该企业正式运营的可行性。

关键词：化学工业 风险评估 LEC法 安全检查表法 HAZOP分析

ABSTRACT

The chemical industry is an integral part of the world's industrial system, and it provides us with many of the necessities of everyday life. In recent years, the production capacity of the chemical industry has been further improved. This has brought many safety problems. Therefore, many countries in the world have studied many kinds of risk assessment methods to avoid these hidden risk. At present, the main mainstream risk assessment methods at home and abroad include qualitative analysis such as safety checklist method (SCL), hazard and operability analysis (HAZOP), and semi-quantitative risk assessment method (method of LEC). However, when conducting risk assessments, individual assessment methods always have more or less limitations. This paper has jointly adopted the above three risk assessment methods to conduct a comprehensive and systematic risk assessment for a gas production enterprise. From the identification of dangerous and harmful factors to the suggestion measures, from qualitative to quantitative, a more complete and systematic risk assessment method has been formed.

The first chapter of this paper is the introduction, which mainly introduces the status quo of research on safety engineering at home and abroad and the safety culture of chemical industry, especially gas production enterprises, and clarifies the purpose and significance of this paper.

The second chapter introduces the above three research methods. After reading a large number of paper, they summarize their respective characteristics, the steps of the use and the occasions of use, paving the way for the formal risk assessment in the next chapter.

After introducing the above methods, the third chapter from the theory to the practice, the above three methods are used to form the evaluation conclusion of the gas production enterprise, and the feasibility of the formal operation of the enterprise is studied.

Keywords: chemical industry risk assessment method of LEC safety checklist HAZOP analysis

第一章 绪论

1.1引言

人们在很久以前就对安全形成了初步的理解。从远古时代到今天，人类经历了石器时代、青铜器时代、工业革命，直到今天形成了成熟的工业体系，社会生产能力也达到了一个前所未有的高度。然而，随着社会生产力水平的提高，特别是工业革命后机器广泛替代了手工劳动，一系列的生产事故也随之出现，大规模、后果严重的事故不断发生，给我们造成了严重的生命和财产损失，在人们付出了无数血的代价之后，直到20世纪安全才得到普遍的重视，我们对安全的认识也不断深入，并逐渐形成了安全科学。

化学工业在一个国家的工业体系中所占的比重很大。化工生产的物料大多都是是可燃、易燃、有毒、有腐蚀性的危险化学品，同时大部分生产是在高温、高压、深冷等严苛的反应条件下进行，这就使得化工生产具有相当大的潜在危险性[1]。大型生产设备和化工生产过程中，自动化、连续化已成为当前发展的方向。化学工业一旦发生事故，将给人民生命和财产造成巨大损失，后果十分严重，这无疑会加重安全工作的难度。化学工业作为一个高危行业，重大安全事故时有发生，通过对大量事故的统计分析，我们可以看出化工行业的爆炸事故屡见不鲜，泄漏事故普遍发生，相同事故接连不断，恶性事故无法有效遏制，同时设备缺陷占的比例很大，正常生产时事故的隐患也非常多。

伴随着现代工业体系的逐步完善，相应的安全技术措施以及风险评估技术也日益更新，人们也不断地研发出新的技术和方法理论，这在相当一部分程度上增加了过程工业的风险管控能力。风险评估是指针对不同的工艺、装置或者设备，准确的辨识系统中的危险有害因素，然后再采用不同的安全评价方法，提出合理可行的安全对策，并使系统安全性达到最佳状态，来减小事故发生的可能性，达到降低生命及财产损失的目的。因此，从经济效益和社会影响的角度长远来看，风险评估被化工行业普遍接受并日益重视。

随着经济的发展，我国石油化工企业，尤其是气体生产企业也在不断发展进步，而对于气体生产企业的总体工作而言，各种安全性指标和风险评估就变得极为重要，甚至关乎到整个企业的发展。常见的风险评估方法有危险可操作性研究（HAZOP）、安全检查表（SCL）、作业条件的危险性评价法（LEC）、事故树分析（FTA）等等。本文经不断的分析比较，拟用安全检查表（SCL）、危险可操作性研究（HAZOP）以及作业条件的危险性评价法（LEC）三种方法对某气体生产企业进行风险评估。

1.2 国内外研究现状

各类大大小小的事故给人类带来了巨大的生命财产损失，严重的制约着社会的发展和经济的提升。然而从辩证的角度来看，这些事故也带给了我们很多启示，它具有反面教育的作用，同时也揭示了在设计系统时应注意的问题，保证以后不会再有这样的事故发生。同样的，在发生事故之前所进行的风险评估正是依靠各类事故的经验才得以顺利进行。

1.2.1 国内研究现状

我国安全科学的研究始于上世纪70年代末，20世纪80年代初期，安全系统工程引入我国，各个生产经营单位消化吸收了国外的各类安全评价方法，相关部门也颁布了一系列的法律法规及标准。1991年国家“八五”科技攻关课题中，将安全评价方法研究列为重点攻关项目，1996年10月劳动部颁发了3号令、10号令及11号令，2002年6月29日颁布了《中国人民共和国安全生产法》（已于2014年修订）[2]。经过一系列发展，我国的安全工作向研究更远、层次更深的方向发展。我国的很多学者也对各种安全评价方法及化工行业特别是气体制造企业的安全评估进行了大量的研究，在安全科学领域可谓是硕果累累。

许渊，尹斌，伍蒙，李左，陈慧芳等人指出：我国天然气需求不断上升，LNG（液化天然气）储罐也越来越大，泄露后造成的危害就更大。因此，模拟 LNG 储罐泄漏的火灾后果，计算各类伤亡半径，为企业应急救援提供理论依据。他通过分析我国液化天然气的需求、LNG储罐规格的发展趋势、液化天然气储罐泄漏造成的危害，对LNG储罐泄漏的后果进行了预测，通过计算 LNG储罐泄漏后的不同类型的火灾爆炸事故，得到其不同的伤亡半径[3]。

李晰睿[4]指出：伴随着当代社会城市化进程的迅速发展，天然气管道网的结构也越来越复杂，倘若一旦发生事故，将造成不可估量的后果。因此各种各样的危险有害及影响因素就是人们追求美好生活最大的威胁，如果不及时消除这些威胁，则不利于社会的发展和人们的需求。造成天然气管网事故的主要原因包括外力导致的破坏、施工管理不到位导致的质量问题以及某些自然因素可能对其造成一定程度上的腐蚀。因此，他根据以上几点原因逐一提出了风险控制的方法，并主张在设计阶段、运行阶段都要不断地进行风险平复并尽可能地把风险控制到可以接受的范围以内

杨可三，张国超，文森，陈洪亮，李虎成等人[5]对‌北部湾盆地‌‌流沙港组储层开发钻井‌进行了风险‌评价。对各层套管下深.对钻井风险的影响评估.及钻遇不同地层的稳斜角大小.对钻井风险的影响评估.做出了结论。

晋忠[6]指出：目前中国有很多机会改善天然气管道的风险评估。城市天然气管道的风险评估直接影响人们的生命财产安全，因此人们必须注意控制和预防事故。

徐力将 LCPS （箱位扫描系统）研发项目的风险因素分为技术风险、项目进度风险、成本风险和市场风险，然后采用 AHP-熵权法评估各个风险因素的权重，并结合计算结果给出 LCPS 研发项目的风控建议[7]。

龙梅指出：随着当代社会的‌‌不断发展和进步，危险化学品的种类及数量越来越多，各类重大安全事故时常发生，对于液氨储罐火灾爆炸与泄漏事故而言，需要多加‌分析与‌研究，运用事故树这一方法可以了解发生火灾及爆炸的原因，并针对性的提出有效的解决措施，从而实现其本质安全化[8]。

张武星研究了石化企业生产过程中有毒有害气体的危险性，并进行了分析[9]。指出当今石化企业发生中毒事故的主要原因有三：其一，安全教育执行的不到位，导致员工安全意识淡薄；其二，安全管理不标准；其三，需要尽快的提高安全技术措施。并针对以上几个原因提出了应对措施，即从人机环管等方面综合处理，从而有效的预防危险。
祁榴花研究了工业气体爆炸的原因及其相关预防措施[10]。指出：工业生产中气体发生爆炸的主要原因是某些不符合规范的操作引起反应无法控制从而爆炸，气体外泄引发爆炸，未能及时检修维护生产设备以及气瓶爆炸。防止工业气体发生爆炸要严格按照规定进行生产，做好电气设备的防爆要求并落实气瓶的安全管理。
周为良主要针对气体生产行业的安全管理进行了研究[11]。他认为安全管理是安全生产的重中之重，然而许多气体生产企业却因种种原因忽略了安全管理，而且相关部门的监督也不到位。他建议国内企业应引进国外的先进安全管理制度，加强员工的安全教育，从而提高整个企业的安全意识。
苏国震，苏世亮用LEC法评价了缅泰输气管道项目[12]。因此项目施工风险大，有害因素较多，根据笔者的多年从业经验，斟酌后选用了LEC法进行评估。主要的工作为确定高风险等级的作业并进行评级，另指出风险较小的作业也要给出相应的管控措施。
程相党应用LEC法对石油库的安全管理作出了评价[13]。从定量分析的结果来看，所研究对象虽采用了自动化操作和相关本质安全措施，但在总体上仍处于一个不安全的状态，具有相当大的安全风险。通过LEC法指导有关部门进一步加强安全管理，提高科技水平，揭示了表面看上去很安全的状态也有相当大风险的现象。
庞军等人使用LEC法探讨了普光气田的作业风险分析[14]。指出：该气田是含有大量酸性腐蚀介质的气田，使用LEC法对其进行半定量的风险评估简单易行。查表分别得到了了L，E，C的取值，计算得出该气田的危险程度为“一般风险，需要注意”。通过这一方法他们提出了一个较为详细的气田安全管理方案，为气田日后的安全管理制定了较为科学的理论依据。
周煜明研究了安全检查表法并提出了改进措施[15]。指出安全检查表是一种简便易行的安全评价方法，但因种种原因在实行时遇到了一些问题，如编制标准不明确、员工检查态度不端正等。同时针对以上的原因给出了解决措施，以期安全检查表法的进一步发展。
徐雪颖研究了安全检查表在煤矿安全中的作用[16]。分析了安全检查表的特点，使用过程中的优点以及注意事项，同时也指出要想使用安全检查表解决所有问题是不切实际的。

1.2.2 国外研究现状

风险评估起源于上世纪30年代的保险行业，发展到20世纪60年代，美国市场上的许多民用产品未经测试就投入市场，在使用过程中造成了许多事故，这使得厂方们必须要寻求保证产品安全性的新方法。1965年美国波音公司和华盛顿大学在西雅图以波音公司为中心开展了安全性与可靠性分析并取得了很好的效果[17]。美国的军工行业首先使用了安全评价技术，安全科学因此得到了很大的发展，在这之后，系统安全的方法论也继续推广到了其他诸如航空航天、化工等领域，并一直蓬勃发展，到现在已逐渐成熟完备。

如今，西方各国都很重视生产安全，并颁布了一系列的法律法规，已取得了可喜的成果。

国外学者对气体企业风险评估的研究至今已取得了相当大的进展，2015年横滨国立大学的Mieko Kumasaki就使用了差示扫描量热法（DSC）和绝热反应量热法（ARC）研究了 1-戊炔和2-己炔的热稳定性[18]。有学者还研究了与碳氢化合物加工项目相关的危害以及将火灾和燃气（F＆G）安全系统与生产设施的过程控制系统（PCS）相结合的需求[19]。有些研究者还研究了自然灾害对气体生产企业内的气体管道的影响[20]，对其做出了风险评估。由此可以看出，风险评估对化工行业能否正常运作是至关重要的。

也有学者运用本文拟采用的风险评估方法对某些项目进行评估，安全检查表法是一种普通员工也能参与的方法，有研究者通过分析了木工厂机器安全性实际案例[21]，指出了此种评价方法并非需要专家的参与。这样的研究结果也被其他的学者肯定，并认为普通员工更倾向于这种简便易行的安全管理方法[22],企业里基层职员占绝大多数，因此编制一份简洁高效的安全检查表是非常有必要的。

1.3 研究目的及意义

由于化工行业属于高危险行业，且一旦发生问题将会酿成灾难性的事故，后果非常严重，故安全生产是化工行业工作的重中之重。风险评估工作是安全工作的重点，旨在为预先辨识系统中的危险有害因素提出有效手段，指导相关人员进行危险事故的预防，从而减少发生事故的可能性，间接的降低因生产事故造成的生命财产损失，故风险评估工作对于企业、社会来说意义重大。当前我国各化工园区的生产线都朝着大型化、自动化、连续化的方向发展，这使得企业面临的风险正逐步扩大，如何准确的提前预测或消除潜在的风险，是本文研究的重点工作。

目前我国各的各类企业，由于资金、技术、管理等方面的原因，安全工作的投入并不多，没有形成良好的安全文化及安全环境，风险评估、安全评价的方式也略显单一，导致我国各类企业的事故发生率居高不下。简单的一种或几种风险评估方式有着不可避免的缺陷，不能为安企业管理者或领导提供足够的决策支持，因此安全工作者们不断尝试采用不同的方法，取长补短，群策群力，并将各种评估方式集成使用，现以取得非常杰出的成就。本文在前人研究的基础上采用多种评估方法，将理论联合实际，采用多种方式为某气体生产企业进行风险评估。

本文所采取的研究方法是常见的几种风险评估方法组合而成，包含了定性的分析，也包含着对定量分析，扩大了评价方法的适用性，也解决了使用单一方法的局限性，同时发挥各种方法的优势，避免不足，故将会在部分程度上减少某气体生产企业发生事故的概率。

第二章 理论方法研究

2.1作业条件的危险性评价法（LEC法）

美国的格雷厄姆.和金尼提供了一种危险性半定量.的评价方法。这种方法主要适用于作业人员在具有隐藏危害性的条件下进行作业的场合，并提供了以下变量，用以确定其函数关系：作业条件的危险性（D）.,事故或危险事件发生的可能性(L).，暴露于危险环境的频率（E）.,及发生事故的严重程度（C）。其中，以D作为.因变量，L,E,C作为自.变量[23]。即:

D=LEC

1.事故或危险事件的可能性L

表2-1 事故或危险事件发生的可能性分值L

在实际生产情况下,事故或危险事件发生的可能性范围非常广泛，对表中的取值可在两个档次之间选取。

2.暴露于危险环境的频率E

作业人员暴露于危险作业条件的次数越多，时间越长，则受到伤害的可能性就越大。根据暴露 情况选取相应的分值E，其取值如表2-2所示[24]：

表2-2 暴露于潜在危险环境的分值E

3.发生事故或危险事件的可能结果C

危险或事故后造成的生命或财产损失可能在相当大的程度内波动，因此我们把只受了小伤的可能结果取值为1，许多人丧命之类的大灾难的可能结果取值为100。在此范围内进行取值，其取值见表2-3。

表2-3 发生事故或危险事件可能结果的分值C

4.危险性

等级划分标准见下表2-4：

表2-4 危险性等级划分标准

根据上表可明确得知生产作业时的危险性，为了实际应用方便，可作出安全评价模拟图：

图2-1 生产作业条件安全评价模拟图

2.2 安全检查表法（SCL法）

安全检查表法是.当今相关行业中最.常见的安全评价和.系统安全分析手段。制定全面详细的安全检查表是创建安全工作场所重要的第一步。识别潜在危险并制定处理这些危险的程序将保证员工的安全，并表能够在工作场所建立安全文化。编制一份系统、不留疏漏的安全检查表可以使事故，伤害和疾病发生的概率大大降低。通过对工作场所的严格检查，有助于识别和记录危险因素以及不良行为，并给出纠正措施，定期组织安全检查是整个职业健康和安全管理体系的不可或缺的组成部分。目前各行各业.有多种多样的安全.检查表。

2.2.1 定义

安全检查表是运用安全系统工程的方法，辨识系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素，列成表格进行分析[25]。任何工作场所和行业都有其一系列危害，健康和安全专业人员必须能够确定哪些检查表适合特定的工作场所和流程，以确保在工作场所完全符合安全标准。安全检查表提供了确定工作场所可能发生的危险的工具，应在检查期间完成并报告，作为安全决策的基础并提交以备记录。

2.2.2 安全检查表的编制依据

为使安全检查表能够结合实际、科学有效、简洁明了，应从以下几方面着手编制：

1.相关的国家标准、地方法律法规以及各行各业的行业规程。国家各部门下发了各种安全标准及相关文件，以确保安全生产，这是编制安全检查表的一个根据。

2.结合国内外各类企业的事故案例可以使安全检查表更加贴合实际，并可以从各类事故案例中发掘出各种不安全因素，防患于未然。国内外在安全管理领域的先进经验自然也是一个重要内容。

3.研究成果。信息时代使安全工作者们编制安全检查表时保持与时俱进，包括新的方法、技术、法规及标准。

2.2.3 安全检查表的特点

安全检查表可有计划地解决各类安全问题，其特点有：

1.SCL是对系统.中可能存在的隐藏的风险.的全面阐释。由于安全检查表的编制是通过系统工程的方法，故其可将系统中涉及到的所有安全因素都编入表内，这是其他方法不能取代的。

2.安全检查表必须经过长期反复的验证，接受大量实践的检验。成熟完备的安全检查表应在长时间的应用中进行完善和补充，只有这样的结论是符合实际的。

3.安全检查表法往往是其他分析方法的基础。

4.可以提前编制安全检.查表，达到没有任何遗漏的目.的并为下一次的分.析做好必要的准备工作。

5.可通过安全检查表将实践经验转化为理论，再由理论来指导下一步的实践。

6.安全检查表也有一定的局限性，既只能进行定性分析。

2.2.4 SCL的一般格式

安全检查表主要应该注重条理清晰、内容.全面，需要按照不同要求来进行编制。总体来说，安全检查表.主要分为提问式及对照式[26]。

1.提问式

这种检查表一般采用提问的方法来运行，其格式如表2-5所示：

表2-5 ×××安全检查表（提问式）

此种类型的安全检查表适用于厂内非安全专业人员，用于日常检查的检查表，可以判断较短时间或当日内的安全状况。

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