安全系統(tǒng)工程課程設計說明書-精

長春建筑學院姓專

名：業(yè)：

趙亞杰安全工程班級學號：指導教師：

安班18周乾日

期：2014.12.12城建學

前言隨著現代化工業(yè)的迅速發(fā)展，我國已經成為了工業(yè)化大國。但是隨著工業(yè)的發(fā)展，造成企業(yè)事故頻繁的發(fā)生，因此每個工人的安全問題越來越受到人們的重視。所以，系統(tǒng)安全的分析對于每個企業(yè)是非常重要的。本課程設計主要講述了氯化氫生產工藝的危險和可操作性分析（）及對策措施的研究。因為現在我國很多的企業(yè)，對于化學品的制備這一方面安全意識不足，正是由于安全意識的不足，導致了很多事故的發(fā)生，不僅損失了大量的金錢，最重要的是有時還會導致傷亡事故。在此，我僅以在反應爐內用氯氣和氫氣反應之氯化氫這一生產過程為例，首先對整個生產過程的危險有害因素進行辨識，然后比較詳細的講解下在整個準備階段，以及生產過程中可能導致什么樣的危險事故，進行定性、定量的分析。在定性分析階段，我將采用危險和可操作性研究進行全面的、系統(tǒng)的定性分析，并可針對可能的原因提出相應預防措施。在定量分析階段，我將采用事故樹分析。事故樹分析是從結果開始，尋求頂上事件發(fā)生的原因事件，是一種逆時序的分析方法。事故樹分析能夠對各種系統(tǒng)的危險性進行辨識和評價，不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入的揭示出事故的潛在原因。用它描述事故的因果關系直觀、明了、思路清晰、邏輯性強。然后根據定量分析中的重要度，可以看出哪個事件對頂上事件發(fā)生的影響較大，針對此基本事件提出相應的預防措施，同時也對其它的基本事件提出安全預防措施。最后，對此課程設計進行了總結性的語言。由于能力有限，在設計時難免有錯誤，請專業(yè)

人

士

多

多

指

點。

系統(tǒng)工系系

目錄............................................................................................................................1............................................................................................................................1............................................................................................................................1系統(tǒng)安

..................................................................................................................3系

............................................................................................3危

..................................................................6系統(tǒng)安

............................................................................................................8事

............................................................................................................................8

...................................................................................................................9

......................................................................................................................................16安全措

..........................................................................................................................19安

................................................................................................................19安

.....................................................................................19

..................................................................................................................................................................21..................................................................................................................................................................24

.......................................................................................................................................................23錄A

..............................................................................................................................................................24

安全系統(tǒng)工程課程設計第一章系統(tǒng)工藝介紹1.1系統(tǒng)工藝介紹高溫石墨二合一爐生產氯化氫與鹽酸的工藝流程:處理后的潔凈氫氣經過緩沖罐和阻火器后,進入高溫石墨二合一爐底部的燃燒器。干燥氯氣經過緩沖罐進入高溫石墨二合一爐底部的燃燒器與氫氣進行燃燒合成,合成的氯化氫氣體經高溫石墨二合一爐上部的冷卻器冷卻至45℃以下,進入凝酸分離罐,分離凝酸后經氯化氫分配臺送往界區(qū)多余的氯化氫氣體由分配臺進入降膜吸收器,尾氣塔過來的稀酸進行降膜吸收,產出31.0%～32.5%的濃鹽酸,進入濃酸貯罐。降膜吸收器中未被吸收的氯化氫氣體通過尾氣塔時被尾氣塔中的吸收水吸收,吸收后的稀酸再進入降膜吸收器吸收氯化氫氣體(如吸收水為高純離子水,則產出的是31.0%～32.5%的高純鹽酸)水循環(huán)罐中的熱水經熱水循環(huán)泵打入高溫石墨二合一爐下部合成段外夾套,吸收爐內的燃燒反應熱,度升至120左右,進入換熱器與來自使用方的冷水進行熱交換,溫度降至80℃回到熱水循環(huán),開始新的循環(huán)。1.2系統(tǒng)安全現狀事故實例：19995月25日14時08分，河北省唐山市某化工集團有限責任公司（氯堿生產企業(yè)）二車間（合成鹽酸車間）合成轉化崗位發(fā)生一起化學爆炸事故，造成包括氯化氫合成爐等12臺（套）設備全部受損，轉化器等臺套）設備部分受損，其余外接管網、低壓配電柜、操作平臺、廠房、門窗等不同程度受損，直接經濟損失萬元，該車間停產220個小時，幸無人員傷亡。事故經過：5月25日該公司二車間合成工段轉化崗位的合成氣中的氯化氫含量較低工藝要求為），當班小班長通知崗位操作工提入合成爐的氯氣流量為200單位；13時15分，分餾崗位操作工發(fā)現低沸塔壓力達0.75MPa（工藝指標要求0.6±0.05MPa），

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析未查出原因13時50分找段長一起檢查仍未得出結論此時低沸塔壓力已達0.8MPa以上，待車間副主任趕到后，組織分析氯氣純度為，氯化氫純度太低（未計結果），決定停車13時40分轉化崗位停車；同時將低沸塔放空閥打開，使低沸塔壓力降了下來。當班大、小班長初步分析，認為氯化氫崗位控制入氯化氫爐的氯氣孔板流量計有問題，在轉化停車后，即到氯化氫崗位檢查，發(fā)現氯氣孔板流量計的兩個壓力導管嘴被阻塞，將其清理后，氯氣流量指示迅速由原來的8000單位降到4000單位。人返回轉化崗位，第二次取樣做氯化氫純度分析。在取樣時，取樣管突然發(fā)生爆炸，判斷氯化氫氣體出了問題，立即通知轉化崗位操作工撤離現場，2跑到氯化氫崗位，用手摸試氯化氫合成爐溫度，感覺不如以往高，待幾人向氯化氫崗位控制室走去準備進一步查找原因時，數秒鐘后發(fā)生了爆炸。事故原因：事故初期，由于氯化氫崗位氯化孔板流量計的壓力導管嘴阻塞，造成氯氣的配比量低于氫氣量，使氯化氫氣體中氫氣過量。而這種氣體進入轉化工段混合器不能參與乙炔、氯化氫的化學反應，而進入低沸塔內，因其無法在35--0℃冷凍鹽水中液化，故導致低沸塔壓力升高當轉化停車低沸塔排空閥門全部打開后壓力降了下來第一次做氯化氫分時，純度很低即證明了這一點。當氯氣孔板流量計壓力導管嘴阻塞被修復后，調整后的氯氣流量大于未被調整的氫氣流量，而合成塔觀察視鏡因生產使用不太清晰，無法正確判斷爐內火焰的燃燒狀況，造成輸送到轉化崗位的氯化氫氣體中氯氣過量。在轉化崗位第二次做氯化氫純度分析時，取樣管自爆鳴證明了這一點。在爆炸后的事故現場被炸壞的設備、管道內壁未發(fā)現有黑色殘渣，可排除是氯氣和乙炔反應發(fā)生的爆炸，或只有微量氯氣和乙炔反應，由此可從側面證明爆炸是游離氯氣和氫氣所為。綜上所述，爆炸原因可歸結為：由于氯化氫崗位氯氣孔板流量的壓力導管阻塞，造成輸送到轉化工序的氯化氫氣體中氯氣、氫氣過量，過量的氯氣和氫氣其含量達到了爆炸濃度范圍，因合成爐內的明火而發(fā)生了化學爆炸。2

安全系統(tǒng)工程課程設計第二章系統(tǒng)安全定性分析2.1系統(tǒng)安全定性分析方法選擇系統(tǒng)安全分析方法有數十種，從定性和定量分析角度可以將其分為定性分析方法和定量分析方法。定性分析是指對引起系統(tǒng)事故的影響因素進行非量化的分析，即只進行可能性的分析或作出事故能否發(fā)生的感性判斷。定性分析主要包括安全檢查、預先危險性分析、危險性與可操作性研究分析、魚刺圖分析、作業(yè)危害分析[1]。氫氣氯氣制取氯化氫應用危險性與可操作性研究方法，對事故進行分析。危險性與可操作性研究（,簡記為HAZOP。的本過程的是以關鍵詞為引導，找出系統(tǒng)中工藝過程的狀態(tài)參數（如溫度、壓力、流量等）的變化(即偏差），然后再繼續(xù)分析造成偏差的原因、后果及可以采取的對策。通過危險性與可操作性研究的分析，能夠探明裝置及過程存在的危險，根據危險帶來的后果，明確系統(tǒng)中的主要危險，可以確定事故樹的頂上事件，利用事故樹對主要危險繼續(xù)分析。HAZOPHAZAOP是全面考察分析的對象，對每一個細節(jié)提出問題，如在工藝過程的生產運行中，要了解工藝參數（溫度、壓力、流量、濃度等）與設計要求不一致的地方（即發(fā)生偏差而進一步分析偏差出現的原因及其產生的后果并提出相應的對等措施如圖所示。關鍵字原因

與基準狀態(tài)的偏差

結果對策圖2-1危與可操作性研究的分步驟

事故樹的頂上事件

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析（1）提出問題。用否、多、少、以及、而且、部分、相反、其他涵蓋所有出現的偏差。（2）劃分單元，明確功能。將分析對象劃分為若干單元，在間歇程中單元以設備為主。明確各單元的功能，說明其運行狀態(tài)和過程。（3）定義關鍵詞表。按關鍵詞逐一分析每個單元可能產生的偏差一般從工藝過程的起點、管線、設備等一步步分析可能產生的偏差，直至工藝過程結束。（4）分析原因及后果。以化工裝置為例，應分析工藝條件（溫度壓力、流量、濃度、雜質、催化劑、泄露、爆炸、靜電等）；開停車條件（試驗、開車、檢修；設備和管線，如標志、反應情況、混合情況、定位情況、工序情況等）；緊急處理（氣、汽、水、電、物料、照明、報警、聯系等非計劃停車情況）；甚至自然條件（風、雷、雨、霜、霧雪、地質以及建筑安裝等）。分析發(fā)生偏差的原因及后果。（5）制定對策。（6）填寫匯總表。表2-1關鍵詞定義表。表關鍵詞定義表關鍵字沒有（否）過多（過大）過少（過?。┒嘤啵ò殡S，以及）部分（局部）相反（相逆）異常（其他）

意義完全否定量的增加量的減少質的增長質的減少量的相反完成代替

說明偏差與意圖完全不一樣量有了正的增長，偏差大于意圖量有了負的增長，偏差小與意圖出現了意圖中沒有的事圖成的情況下）只完成了一部分內容與意圖完全相反與意圖不相干由表可以看出，在研究不同的系統(tǒng)時，可以定義不同的關鍵詞，且即使是關鍵詞相同，其代表的意義也可以是不同的。因此，在進行可操作性研究時，必須根據關鍵詞表分析各個單元產生的偏差。HAZOP方法特點：通過討論系統(tǒng)可能出現的偏差、偏差原因、偏差的后果及對整個系統(tǒng)的影響。4

安全系統(tǒng)工程課程設計適用范圍：化工系統(tǒng)，熱力水利系統(tǒng)的安全分析。應用條件：分析評價人員熟悉系統(tǒng)，有豐富的知識和實踐經驗。優(yōu)缺點：簡便易行，受分析評價人員主管因素影響。氫氣氯氣制取氯化氫的分析氯氣在常溫、常壓下為黃綠色氣體，具有極強烈的刺激性臭味、且有毒，少量吸入，亦會有害咽喉及肺（呼吸道）。氯氣略溶于水，在陽光下，氯水性能不穩(wěn)定，常放出氧，具有氧化作用。氯氣也能與氫化物反應，從中取代氫（如從硫化氫溶液中析出硫，取代氫為氯化氫）。氯氣也能與有機化合物烴類反應中取代如氯與甲烷反應成一氯甲烷與氯化氫流程簡述如下：原料氫氣由電解陰極室出來后經冷卻、洗滌，大大降低了氣相溫度，消除了氣相中帶的堿霧雜質，由輸氫壓縮機送往氣柜，其氫氣純度在98％以上，經氣液分離及阻火裝置進入合成爐燃燒器。原料氯氣由電解陽極室出來后經冷卻、干燥、凈化，用氯氣離心式壓縮機送至本工序氯氣緩沖器，并經節(jié)流穩(wěn)壓調節(jié)，氯氣壓力為0.1MPa進入合成爐燃燒器，其氯氣純度95%以上，含氫0.4%以。也有使用液化尾氣，送往本工序尾氣緩沖器，經節(jié)流調節(jié)進入合成爐燃燒器氯氣純度70％以上氫3.5％以下。原料氯氣和氫氣經節(jié)流控制：1.05～1的比例在石英或鐵制的套筒式燃燒器中混合燃燒。石英的傳熱較慢，套筒口積蓄的熱量不易散失，能經常保持引發(fā)溫度以使合成反應持續(xù)進行。合成后的氯化氫氣體中心溫度在℃以上。爐壁溫度也可達400℃，經空氣導管冷卻至156℃以下進入圓塊式石墨冷卻器，用工業(yè)水冷卻，把出冷卻器的氣相溫度降至常,然后一部分進入降膜式吸收塔,與來自尾部吸收塔的稀鹽酸經分液管并流而下吸收成％鹽酸去貯槽被吸收的氯化氫尾氣與頂部加入的吸收水在尾氣填料塔中逆流接觸。被吸收成1l％左右的稀酸去降膜式吸收塔,合格的尾氣由鼓風機抽送放空,另一部分氯化氫經冷凍干燥除霧，由納氏泵壓送至氯乙烯合成。詳見圖2-2。5

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析冷卻出口c氯化氫出口爐門

視鏡視鏡冷卻水進排水

排酸口氫氣口氯氣口圖2-2氯氫二合一爐2.2危險與可操作性研究方法定性分析過程HAZOP根據反應流程圖及反應裝置，分析物料的性質，估計與容器可能發(fā)生的事故，進行危險與可操作性分析研究（見附錄A）。危險性與可操作性研究分析總結直接原因：人的不安全行為，操作人員未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。物的不安全狀態(tài)，未設6

安全系統(tǒng)工程課程設計置防護裝置，防護裝置損壞，閥門故障而失控，管路阻塞，冷凝器缺水，容器腐蝕，冷凝管損壞，超溫，儀表故障，爐管燒穿等。間接原因：設計不當（未設安全閥，未設報警器，未設防爆裝置）；教育培訓（操作失誤，判斷失誤，監(jiān)督不嚴，安全操作規(guī)程不健全）?；驹颍夯馂氖鹿?，爆炸事故。通過危險性安全定性分析方法，我們應該加強對生產設備的管理，進行定期的檢查、維修、保養(yǎng)等措施。防止生產設備發(fā)生故障所引起的事故[。

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析第三章系統(tǒng)安全的定量分析3.1事故樹的編制事事故樹分析（FaultAnalysis）方法起源于故障樹分析（簡稱

FTA），是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，它是運用邏輯推理對各種系統(tǒng)的危險性進行辨識和評價，不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潛在原因。用它描述事故的因果關系直觀、明了思路清晰邏輯性強既可定性分析，可定量分析。在風險管理領域常用于企業(yè)風險的識別和衡量事

[3]1)用圖形演繹的方法2)能夠分析導致事故或災害發(fā)生的原因的邏輯關系3)不僅能夠分析故障對系統(tǒng)影響的原因，還能夠分析導致這些故障發(fā)生的特殊原因4)僅能對系統(tǒng)進行定性分析，還能對系統(tǒng)進行定量分析，為研究系統(tǒng)安全性和可靠性提供了數據5)不參與設計人員和操作人員也能清楚的知道危險防范要點。事1)熟悉分析系統(tǒng)2)循序漸進3)選好頂上事件4)準確判明各事件之間的因果關系和邏輯關系5)避免門與門相連事1）確定頂上事件2）確定目標3）調查原因事件4）畫出事故樹8

安全系統(tǒng)工程課程設計5）定性分析6）進行比較7）定量分析繪事故樹的頂上事件是通過危險性與可操做性研究及安全檢查表的分析確定，確定以反應爆炸為頂上事件，再分析與頂上事件有關的所有原因事件。圖3-1事樹表事故樹中間事件及基本事件列表事件

名稱

事件

名稱TM2M3M4M5M6

氯化氫反應爐發(fā)生爆炸反應爐壓力升高未及時釋放泄漏而引起爆炸空氣流量大防爆膜未起作用爐內壓力升高

XXXXXX

245678

人失誤儀表故障管路堵塞防爆膜失效防爆膜選用不當冷卻水溫度高

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析M7

反應壓力高

X

9

閥門泄漏M8

反應物流量大

X

10

管路泄露M9

爐內溫度高

X

11

材質問題M10M11M12M13M14M15M16

冷卻效果不佳冷卻水流量小發(fā)生泄漏事件未及時控制泄漏事件腐蝕未發(fā)現控制失誤

XXXXXXX

12131415161718

爐管燒穿冷卻水未除氧日常維護不當報警器故障無報警器通風條件差機械故障X

1

存在著火源

X

3

閥門故障而失控3.2事故樹的定性分析事最小割集指的是導致頂上事件發(fā)生所必須的、最低限度的基本事件的集合。在事故分析中，把能使頂上事件發(fā)生的基本事件集合叫做割集合。如果割集合中任意基本事件不發(fā)生，就會造成頂上事件不發(fā)生，即割集合中包含的基本事件對引起頂上事件發(fā)生不但充分而且必要，則該集合叫做最小割集。從概念可知，最小割集表示該系統(tǒng)的缺陷，每一組最小割集為一條頂上事件發(fā)生的通道，最小割集組越多，表示頂上事件發(fā)生的通道越多，可能性也就越大，最小割集在安全教育，事故預防，安全評價和定量分析計算中廣泛運用。最小割集數量：132{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X115113113131515154131}{X,X,X}{X,X,X}{X,X}{X,X,X}{X,X}{X,X,X519131115615711151X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X1581115112151111512111155}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X215141291591115110}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,121151141511415115514X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X}{414159141510141213121212X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X1613161113161161416}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}1161101311161211116{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X11611116813111316511}{X,X,X}{X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X6151241691691611X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,161216141671618143141510

安全系統(tǒng)工程課程設計X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,141611611416110161317113X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{71317713181718131313313X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X1513171113181171918}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X117118618612612X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X1871117111187121712111178}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X11811712181173113123X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X1218111217512411171,X}{X,X,X,X}{X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,411117141218117191118912X,X,X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X91218111118112614}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X11811718814314}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}{X,X,X,X}{X,X171314145181141141914X}{X,X,X}{X,X,X}{X,X,X,X}1791410141710分析：最小割集表示系統(tǒng)的危險性，最小割集越多，系統(tǒng)越危險。此事故樹中割集達到了32個，表明系統(tǒng)存在很大的危險。要有效地控制事故的發(fā)生就要減少最小割集的量，減少可造成頂上事件發(fā)生的基本事件的發(fā)生。事故樹的最小徑集最小徑集指的是使頂上事件不發(fā)生所必需的、最低限度的基本事件的集合。即在事故樹中，某一種基本事件不發(fā)生，則可控制頂上事件發(fā)生，這組基本事件就屬于該事故樹的一組最小徑集，從概念可知，最小徑集是控制頂上事件發(fā)生的對策，最小徑集組越多，說明控制對策越多，可將這些對策進行選優(yōu)后，決策控制方案，最小徑集在事故樹防止、安全評價和定量分析計算中廣泛運用。最小徑集數量：4{X,X,X,X,X,X,}1468事件的名稱是：人失誤，閥門故障而失控，儀表故障，管路堵塞，防爆膜失效，防爆膜選用不當，冷卻水溫度高，閥門泄漏，管路泄露{X,X,X,X}21213事件的名稱是：材質問題，爐管燒穿，冷卻水未除氧，日常維護不當；{X,X,X,X,X}31517事件的名稱是：人為失誤，報警器故障，無報警器，通風條件差，機械故障；{X}4事件的名稱是：存在著火源；結構重要度分析

k1nj趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析k1nj用最小割集或最小徑集進行結果重要度分析的3個式。公式一

I

i)

(j)jj

（3-1）式中

—最小割集總數；kK—第j個最小割集；jn—第K個最小割集的基jj

本事件數。公式二：

I

i)

i

j

j

（3-2）式中

n-1—為第i個基本事所在k中各基本事件總數減1；jjI

—第i個基本事件的結構重要度系數；i)公式三：

I

)

i

j

j

)

（）式中

I

—第i個基本事件的機構重要度系數；i)n—第i個基本事件所在K的基本事件總數；jjn-1—的指數。j用最小徑集根據公式三計算結構重要度：表結構重要度名稱存在著火源人失誤閥門故障而失控儀表故障管路堵塞防爆膜失效防爆膜選用不當冷卻水溫度高閥門泄漏管路泄露

事件I[X]1I[X]2I[X]3I[X]4I[X]5I[X]6I[X]7I[X]8I[X]9I[X]10

結構重要度12

材質問題爐管燒穿冷卻水未除氧日常維護不當報警器故障無報警器通風條件差機械故障

安全系統(tǒng)工程課程設計I[X]11I[X]12I[X]13I[X]14I[X]15I[X]16I[X]17I[X]18

結構重要度的排序為：I[X]>I[X]=I[X]=I[X]=I[X]>I[X]>I[X]=I[X]=I[X]=I[X]>I[X]=I[X]=I[X]=I[X]1111315166=I[X]=I[X]=I[X]=I[X]410分析：從結構重要度上看，X、X、X、X、X、X、X、X、X、X、12412131516X、X的系數較大，說明要預防爆炸事故的發(fā)生，應重點預防。經常檢查設備的狀態(tài)，17定期維修保養(yǎng)。3.3事故樹定量分析事故樹定量分析的任務1）定基本事件發(fā)生概率2)求出頂上事件發(fā)生的概率3)以事故數為依據，考慮事故損失嚴重程度4)可以根據所得結果與預定的安全目標值進行比較頂上事件發(fā)生概率求出最小割集和最小徑集之后，由于最小徑集數比最小割集數目少很多，所以采用最小徑集來求頂上事件發(fā)生概率。用“或門”連接的頂事件的發(fā)生概率為：式中：qi——第i個基本事件的發(fā)生概率（i=1，2，…n）。用最小徑集算頂上事件的公式；

T)

)ii

P趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸P)i

i

i

rx1xPririri式中：—最小徑集（r=1，2，……k）；、—最小徑集的序數，；k—最小徑集數；（1-qr—第i個基本事件不發(fā)生的概率—屬于第r個小徑集的第i個基本事件；—屬于第r個第個最小徑集的第i個基本事件事故樹中，各基本事件均獨立，且各基本事件的發(fā)生概率為0.0015故頂上事件發(fā)生的概率是)(1-q)(1-q)][1-(1-q234678910122)(1-q)][1-(1-q)]=0.00000001411015183.3.3事故樹的概率重要度計算用最小徑集計算概率重要度：I

(i)

i

（3-4）名稱存在著火源人失誤閥門故障而失控儀表故障管路堵塞防爆膜失效防爆膜選用不當冷卻水溫度高閥門泄漏

表3概重要度事件Iq[X]1Iq[X]2Iq[X]3Iq[X]4Iq[X]5Iq[X]6Iq[X]7Iq[X]8Iq[X]9

結構重要度0.0000094194311260.0000089895495420.0000000535514870.0000000535514870.0000000535514870.0000000535514870.0000000535514870.0000000535514870.00000005355148714

cc管路泄露材質問題爐管燒穿冷卻水未除氧日常維護不當報警器故障無報警器通風條件差機械故障

安全系統(tǒng)工程課程設計Iq[X]10Iq[X]11Iq[X]12Iq[X]13Iq[X]14Iq[X]15Iq[X]16Iq[X]17Iq[X]18

0.0000000535514870.0000023522028390.0000023522028390.0000023522028390.0000023522028390.0000001072657030.0000001072657030.0000001072657030.000000107265703概率重要度的排序：Iq[X]>Iq[X]>Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]>Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]>Iq[X]=Iq[X1165]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]=Iq[X]6349分析：由概率重要度計算可以看出，減小存在著火源，人為失誤，材質問題，，冷卻水未除氧，日常維護不當，閥門故障而失控，儀表故障，報警器故障，無報警器，通風條件差，機械故障等基本事件發(fā)生概率能使頂上事件的發(fā)生概率迅速降下來。3.3.4事故樹的臨界重要度計算臨界重要度計算：I

iQ

I

q(i)

（3-5）名稱存在著火源人失誤閥門故障而失控儀表故障管路堵塞防爆膜失效防爆膜選用不當

表-4臨重要度事件Iq[X]1Iq[X]2Iq[X]3Iq[X]4Iq[X]5Iq[X]6Iq[X]7

結構重要度

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析冷卻水溫度高閥門泄漏管路泄露材質問題爐管燒穿冷卻水未除氧日常維護不當報警器故障無報警器通風條件差機械故障

Iq[X]8Iq[X]9Iq[X]10Iq[X]11Iq[X]12Iq[X]13Iq[X]14Iq[X]15Iq[X]16Iq[X]17Iq[X]18

臨界重要度排序：Ic[X]>Ic[X]>Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]>Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]>Ic[X]=Ic[X]113141718165=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]=Ic[X]74分析：臨界重要度是從從敏感度和概率雙重角度衡量各基本事件的重要度，減小存在著火源，人為失誤，材質問題，，冷卻水未除氧，日常維護不當，閥門故障而失控，儀表故障，報警器故障，無報警器，通風條件差，機械故障等基本事件發(fā)生概率，然后按臨界重要度大的順序依次處理各個可能引發(fā)事故的基本事件會減少事故發(fā)生的概率。3.4對策措施腐蝕對于腐蝕，也稱為“接觸腐蝕”或“雙金屬腐蝕”。它是兩種不同金屬在溶液中直接接觸，因其電極電位不同構成腐蝕電池，使電極電位較負的金屬發(fā)生溶解腐蝕。因此，需要選擇合適的材料及涂覆防腐涂層予以保護。生產設備在選用生產設備時，除考慮滿足工藝功能外，應對設備的勞動安全性能給予足夠的重視；保證設備在按規(guī)定作用時不會發(fā)生任何危險，不排放出超過標準規(guī)定的有害物質；應盡量選用自動化程度、本質安全程度高的生產設備。生產設備本身應具有必要的強度、剛度和穩(wěn)定性，符合安全人－機工程的原則，最大16

安全系統(tǒng)工程課程設計限度地減輕勞動者的體力、腦力消耗以及精神緊張狀態(tài)，合理地采用機械化、自動化和計算機技術以及有效的安全、衛(wèi)生防護裝置；應優(yōu)先采用自動化和防止人員直接接觸生產裝置的危險部位和物料的設備(作業(yè)線)，防護裝置的設計、制造一般不能留給用戶去承擔。生產設備應滿足《生產設備安全衛(wèi)生設計總則(53081999和《機械加工設備一般安全要求》(12266)的規(guī)定以及其他要求。選用的反容器設備，必須由持有安全、專業(yè)許可證的單位進行設計、制造、檢驗和安裝，并應符合國家標準和有關規(guī)定的要求。工藝和物料的選擇優(yōu)先采用無危害或危害性較小的工藝和物料，減少有害物質的泄漏和擴展；盡量采用生產過程密閉化、機械化、自動化的生產裝(生產線)，自動監(jiān)測、報警裝置，連鎖保護、安全排放等裝置，實現自動控制、遙控或隔離操作。盡可能避免、減少操作人員在生產過程中直接接觸產生有害因素的設備和物料，是優(yōu)先采取的對策措施對于噪音對人聽力的損傷1）選擇噪聲小的設備2）加消聲器或單獨放在隔聲機房里3）廢氣排放加消聲器安全監(jiān)測生產中產生的可燃氣體、可燃液體蒸氣或在空氣中的濃度達到爆炸極限時，遇火源就會發(fā)生爆炸。因此，隨時監(jiān)測可燃空氣泄漏是防止發(fā)生火災爆炸的重要措施，還有關于監(jiān)測火源的安全，定期檢修電路，放止電路老化，腐蝕，磨損，封閉故障，安裝監(jiān)測儀，報警器以防事故發(fā)生察覺不到。物料添加在反應器內，由于機械和人為管理等原因會導致物料過多或過少，因此，應該檢查管道，安裝高溫緊急關閉系統(tǒng)，安裝低流量報警器，檢查報警儀，安裝備用控制閥，安裝備用緊急關閉系統(tǒng)，在進料口進水管安裝止逆閥。高溫1）反應器或管道保溫不良，會引起操作人員灼傷或燙傷，應采取以下措施

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析2）加強管道維護，確保嚴密不漏，發(fā)現泄漏及時處理3）加強保溫，是表面溫度低于℃自然災害自然災害等會危及設備和人身安全，應采取以下措施：1）添加防震設計2）加避雷針3）控制主要防止感應電和雷電侵入其他原因鹽水被污染，污水倒流，會導致冷卻能力下降，可能反應失控。安裝止逆閥防止倒流操作失誤：由于配置比例不當，投放順序錯誤，錯誤操作閥門，導致溫度升高，壓力過大，引起爆炸，應配置說明書在反應器上。安裝自動泄壓裝置，巡回檢查。18

安全系統(tǒng)工程課程設計第四章安全措施方案4.1安全措施方案設計方案一：a.在廠里配備專職安全管理人員。b.每天工時8小時，每一小時對設備運行狀況進行檢查，每天對設備使用情況進行檢測。定期對設備進行檢修c.生產、使用、貯存、運輸單位相關從業(yè)人員，應經專業(yè)培訓、考試合格，取得合格證后，方可上崗操作。方案二：a.對于氯化氫生產、使用、貯存等廠房結構，應充分利用自然通風換氣；不能采用自然通風的場所，應采用機械通風，但不宜使用循環(huán)風。b.定期對設備進行檢測，排查潛在危險c.控制標準：按照參數控制表進行控制。d.在設備各個位置配備監(jiān)測預警系統(tǒng)，并實時反饋儀器運行情況。4.2安全措施方案的技術經濟分析對于方案一：a.聘請2名安全監(jiān)測員工資預算4000（元）b.對生產設備進行維護保養(yǎng)預算2000（元）總費用=4000+2000=6000（元）對于方案二：a.請搬運工轉移場所預算搬運費800（元）b.購買監(jiān)測設備預算需25000（元）總費用=800+25000=25800（元）可行性分析：根據財務部統(tǒng)計，該廠每月經濟效益300萬元，由于該廠沒有采取任何安全措施。平均每月發(fā)生意外事故1.5起，額外支出50萬元。

趙亞杰：氯化氫二合一反應爐發(fā)生爆炸事故的安全系統(tǒng)分析如果采取安全措施后，額外支出將會大大減少。采取方案一時，每月額外支出30。采取方案二時，每月額外支出15萬?？偨Y：采取2種方案都能減少額外支出，但從性價比來看，方案二性價比較高20

安全系統(tǒng)工程課程設計結論本次安全系統(tǒng)工程課程設計綜合運用了本專業(yè)所學課程的理論，設計工作培養(yǎng)和提高了我們能獨立工作學習的