安全系統(tǒng)工程課程設計--冶金行業(yè)中加熱爐的安全評價

1、<p>　　《安全系統(tǒng)工程》大作業(yè)</p><p>　　冶金行業(yè)中加熱爐的安全評價</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一 前言3</b></p><p>　　二 冶金工廠事故調(diào)查報告3</p><p>　　2.1.冶金工廠的概

2、況及特點3</p><p>　　2.1.1冶金工廠的概況3</p><p>　　2.1.2冶金工業(yè)生產(chǎn)的特點.............................................................................................3</p><p>　　2.2危險源辨識4</p>&

3、lt;p>　　2.2.1危險源的概念4</p><p>　　2.2.2引發(fā)重大危險源的因素4</p><p>　　2.3冶金工廠的事故致因.........................................................................................................4</p><

4、p>　　2.4有色金屬冶煉生產(chǎn)的主要危險源及主要事故類別和原因.............................................5</p><p>　　三 冶金行業(yè)中加熱爐的安全評價6</p><p>　　3.1加熱爐爆炸事故樹分析6</p><p>　　3.2加熱爐爆炸事故樹編制6</p><p>　　3

5、.3加熱爐爆炸事故樹定性分析7</p><p>　　3.3.1事故樹最小徑集的計算7</p><p>　　3.3.2基本事件結構重要度分析8</p><p>　　3.4加熱爐爆炸事故樹定量分析8</p><p>　　3.4.1事故樹頂事件發(fā)生概率計算8</p><p>　　3.4.2各基本事件概率重要度9&

6、lt;/p><p>　　3.4.3各基本事件臨界重要度9</p><p>　　3.5結果分析與安全技術措施9</p><p>　　四 冶金安全生產(chǎn)主要安全技術10</p><p>　　4.1冶金安全生產(chǎn)主要安全技術的原則10</p><p>　　4.2有色金屬冶煉及鋁冶煉安全技術10</p><

7、;p>　　五 冶金生產(chǎn)技術規(guī)程和標準11</p><p>　　5.1冶金生產(chǎn)安全技術規(guī)程標準的性質(zhì)和適用范圍11</p><p>　　5.2冶金安全生產(chǎn)技術規(guī)程和標準的主要內(nèi)容12</p><p><b>　　六 評價總結12</b></p><p><b>　　七、參考文獻14</b&g

8、t;</p><p><b>　　一 前言</b></p><p>　　安全系統(tǒng)工程大作業(yè)在鞏固安全系統(tǒng)工程專業(yè)知識，使其具有便是危險源能力，找出、減少或去除工作上相關危害的方法；對于不同的企業(yè)會用不同的系統(tǒng)工程分析方法，對企業(yè)的某個單位或者系統(tǒng)進行簡單的評價，并提出改進措施。研究主題包括：危險源的辨識，事故樹的編制及有關的定性和定量分析。</p>&l

9、t;p>　　通過這次大作業(yè)，加深對《安全系統(tǒng)工程》專業(yè)課程內(nèi)容的進一步理解和掌握。掌握危險有害因素的識別和評價，掌握系統(tǒng)工程分析的方法及數(shù)據(jù)評價，掌握事故成因理論的基本理論知識及其在事故預防中的應用，常用的事故預防和預測的系統(tǒng)安全分析方法以及安全措施的制定等知識技能，以便能較好的在安全技術和安全管理中應用系統(tǒng)工程的觀點、原理、方法，對系統(tǒng)中的安全問題進行定性和定量的分析，預測和預防，是系統(tǒng)可能發(fā)生的事故得到控制，并使系統(tǒng)安全性達到

10、最佳狀態(tài)。</p><p>　　二 冶金工廠事故調(diào)查報告</p><p>　　2.1.冶金工廠的概況及特點</p><p>　　2.1.1冶金工廠的概況</p><p>　　冶金工業(yè)包指冶企工業(yè)的鐵礦和有色金屬工業(yè)的鋼、鋁、缽、鴿、銳、倒、錫、鎳、鉛等礦和鋼鐵廠、軋鋼廠以及各種有色金屬冶煉及加工等。此外，還包括提供輔助材料與生產(chǎn)設備的各種企業(yè)

11、。</p><p>　　2.1.2冶金工業(yè)生產(chǎn)的特點 生產(chǎn)不同產(chǎn)品的企業(yè)種類繁多，工藝、設備復雜多祥,設備體積大(如各種冶煉設備,各種運輸設備體積都十分龐大)；產(chǎn)品質(zhì)量高，冶煉生產(chǎn)溫度高(如煉鐵、煉鋼的焰點和沸點高達1000~2000℃甚至以上，電解鋁正常生產(chǎn)溫度高達950℃)；粉塵煙害大,有毒有害物質(zhì)多，勞動條件艱苦，安全衛(wèi)生問題突出，傷亡事故和職業(yè)病多。這些都是勞動保護不可忽視的。</p>

12、;<p>　　在冶金工業(yè)生產(chǎn)中，從礦山開采、選礦、燒結、冶煉、軋鋼、軋制有色金屬到焦化、耐火材料、炭素、鐵合金、機械加工和運輸?shù)纫幌盗羞^程中危害工人安全、健康的因素非常多，需要采取各種措施加以解決。</p><p>　　建國以來在冶金工業(yè)生產(chǎn)中，以爆炸、冒頂、片幫、交通運輸、提升設備、中毒等方面的事故為最多，而且多是死亡事故。安全工作應以預防這方面的事故的發(fā)生為重點。</p><

13、p><b>　　2.2危險源辨識</b></p><p>　　2.2.1危險源的概念</p><p>　　危險源就是導致事故的根源。它包括三個因素：潛在危險性、存在狀態(tài)和觸發(fā)因素。 重大危險源是指：長期地或臨時地生產(chǎn)加工搬運使用和儲存危險性物質(zhì)，且危險性物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元。</p><p>　　2.2.2引發(fā)重大危險源的因素

14、</p><p>　　存在于人的重大危險源主要是人的不安全行為即“三違”：違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動紀律，主要集中表現(xiàn)在那些施工現(xiàn)場經(jīng)驗不豐富、素質(zhì)較低的人員當中。事故原因統(tǒng)計分析表明70%以上事故是由“三違”造成的，因此應嚴禁“三違”。</p><p>　　2.3冶金工廠的事故致因 </p><p>　　事故的直接原因是人或物接收了一定量的不能夠接收的能量或危害

15、性物質(zhì)。從物理學的觀點來看，可以把生產(chǎn)過程看作是一個能量轉(zhuǎn)換和做功的過程，或者說是一個能量流動的過程。當能量在流動過程中出現(xiàn)了違反人們意志的異常能量逸散時，就可能產(chǎn)生事故。如果逸散的能量對物作功就產(chǎn)生設備事故，對人做功，則發(fā)生人身傷亡事故。因此在一般生產(chǎn)過程中，事故是由于能量逸散所造成的。</p><p>　　能量有各種形式，如機械能（包括動能和勢能），光能、熱能、化學能、原子能等等。</p>&l

16、t;p>　　因能量逸散所造成的事故，次數(shù)最多的是機械能，電能的逸散也頗為常見。熱能、化學能和原子能的逸散，次數(shù)雖然較少，但往往會造成重大事故。</p><p>　　冶金生產(chǎn)過程既有冶金工藝所決定的高熱能、高勢能的危害，又有化工生產(chǎn)具有的有毒有害、易燃易爆和高溫高壓危險。同時,還有機具、車輛和高處墜落等傷害，特別是冶金生產(chǎn)中易發(fā)生的鋼水、鐵水噴濺爆炸、煤氣中毒或燃燒、爆炸等事故，其危害程度極為嚴重。此外，冶金

17、生產(chǎn)的主體工藝和設備對輔助系統(tǒng)的依賴程度很高，如突然停電等可能造成鐵水、鋼水（鋁工業(yè)如鋁水、電解質(zhì)液在槽內(nèi)凝固）在爐內(nèi)凝固，煤氣網(wǎng)管壓力突然驟降等而引發(fā)重大事故。因此，冶金工廠的危險源具有危險因素復雜、相互影響大、波及范圍廣、傷害嚴重等特點。</p><p>　　2.4有色金屬冶煉生產(chǎn)的主要危險源及主要事故類別和原因 </p><p>　　有色金屬冶煉生產(chǎn)包括銅、鉛、鎊、鋁和其他稀有金屬和

18、貴重金屬的冶煉和加工，其生產(chǎn)過程具有設備、工藝復雜，設備設施、工序工種量多面廣，交叉作業(yè)，頻繁作業(yè)，危險因素多等特點。主要危險源有: 高溫，噪聲，煙塵危害，有毒有害、易燃易爆氣體和其他物質(zhì)中毒、燃燒及爆炸危險，各種爐窯的運行和操作危險，高能高壓設備的運行和操作危險，高處作業(yè)危險，復雜環(huán)境作業(yè)危險等。</p><p>　　主要事故類別有: 機械傷害，車輛傷害，起重傷害，高溫及化學品導致的灼燙傷害，有毒有害氣體和化學

19、品引起的中毒和窒息，可燃氣體導致的火災和爆炸，高處墜落事故等。根據(jù)對以往事故的統(tǒng)計分析，有色金屬冶煉生產(chǎn)安全事故的主要原因是: 違章作業(yè)和不熟悉、不懂安全操作技術，工藝設備缺陷和技術設計缺陷，防護裝置失效或缺陷，現(xiàn)場缺乏檢查和指導，安全規(guī)章制度不完善或執(zhí)行不嚴，以及作業(yè)環(huán)境條件不良等。</p><p>　　三 冶金行業(yè)中加熱爐的安全評價</p><p>　　3.1加熱爐爆炸事故樹分析<

20、;/p><p>　　加熱爐是軋鋼生產(chǎn)中重要的設備，該企業(yè)加熱爐使用的燃料為煤氣。通過事故統(tǒng)計分析得，加熱爐發(fā)生爆炸事故的概率和嚴重度較大，具有較大的風險性，本報告采用事故樹分析方法對此進行系統(tǒng)安全分析。</p><p>　　3.2加熱爐爆炸事故樹編制</p><p>　　加熱爐爆炸事故樹的編制見圖2-1，事故樹中間事件及基本事件編號見表2-2、表2-3。</p&g

21、t;<p>　　圖2-1 加熱爐爆炸事故樹</p><p>　　表2-2 加熱爐爆炸事故樹中間事件編號一覽表</p><p>　　表2-3 加熱爐爆炸事故樹基本事件編號一覽表</p><p>　　3.3加熱爐爆炸事故樹定性分析</p><p>　　3.3.1事故樹最小徑集的計算</p><p>　　

22、通過對該事故樹進行最小徑集計算，可得出加熱爐爆炸事故樹的最小徑集如下：</p><p>　　3.3.2基本事件結構重要度分析</p><p>　　基本事件結構重要度計算公式為： ，</p><p>　　式中，為第個基本事件所在中各基本事件的總數(shù)減去1；</p><p>　　為第第個基本事件的結構重要度系數(shù)。</p><p&

23、gt;<b>　　則可得：</b></p><p>　　即各基本事件的結構重要度排序為：</p><p>　　3.4加熱爐爆炸事故樹定量分析</p><p>　　3.4.1事故樹頂事件發(fā)生概率計算</p><p>　　由最小徑集可知其結構函數(shù)式為：</p><p>　　其頂事件發(fā)生概率函數(shù)式為：&

24、lt;/p><p>　　3.4.2各基本事件概率重要度</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　同理求得：</b></p><p>　　3.4.3各基本事件臨界重要度</p>

25、<p><b>　　,</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　3.5結果分析與安全技術措施</p><p>　　從加熱爐爆炸事故樹的最小徑集的分布及各基本事件結構重要度大小可以看出，煤氣濃度達到爆炸極限的重要度最大，其次是監(jiān)控系統(tǒng)失效，設備故障和違規(guī)作業(yè)。綜上分析，監(jiān)控系統(tǒng)失效、違規(guī)

26、作業(yè)和設備故障對加熱爐爆炸事故的發(fā)生影響很大，故考慮預防措施時，主要從這幾方面考慮。</p><p>　　1）提高監(jiān)控系統(tǒng)可靠性，增強其故障分析、連鎖處理功能，出現(xiàn)異常時有聲光報警，為防止監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓，應設冗余系統(tǒng)；</p><p>　　2）加強煤氣崗位作業(yè)人員安全教育，嚴格執(zhí)行《煤氣安全技術操作規(guī)程》；</p><p>　　3）非煤氣崗位操作人員嚴禁隨意開、關、動

27、用煤氣設備設施；</p><p>　　4）加強設備監(jiān)測，確保煤氣管道、噴嘴、鼓風機等設備正常；</p><p>　　5）采用全分散換向技術，提高系統(tǒng)安全性；</p><p>　　6）換向閥動作頻繁，要求較高的機械性能，采用小型閥門可以減小閥門動作阻力，從而延長換向閥使用壽命；</p><p>　　8）裝置安全預警系統(tǒng)，提供系統(tǒng)的安全防范性能。

28、</p><p>　　四 冶金安全生產(chǎn)主要安全技術</p><p>　　4.1冶金安全生產(chǎn)主要安全技術的原則</p><p>　　隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟的發(fā)展與安全工作的社會、國際化，安全系統(tǒng)的概念已不再停留在原先某個行業(yè)某個車間的危險控制上，系統(tǒng)的組成包括了各子系統(tǒng)，分系統(tǒng)。其規(guī)模、范圍互不相同，危險的性質(zhì)，特點亦不相同，因此，必須采用分級控制。各子系統(tǒng)可以自己調(diào)整和實現(xiàn)

29、控制。</p><p>　　一級控制是指對事故的根本原因－管理缺陷的控制，二級指的是對生產(chǎn)過程實施的危險閉環(huán)控制系統(tǒng)，二級控制是對裝備本質(zhì)安全化的控制，因此是至關重要的。三級則是工作場所預防控制，如機械防護，局部排風。在三級控制中，一級是關鍵，只有有了有效的一級控制才會有好的二級和三級控制。由于冶金安全事故預防必須采取分級控制方法，因此只有綜合性的措施方能有效，下面僅對綜合措施中的若干方法進行介紹。</p&

30、gt;<p>　　4.2有色金屬冶煉及鋁冶煉安全技術</p><p>　　有色金屬冶煉常見的事故類型有：高溫作業(yè)傷害、火災和爆炸、機械傷害、觸電、職業(yè)病、環(huán)境污染, 冶金設備腐蝕等。以職業(yè)病預防、控制為例：1. 加強職工安全素質(zhì)教育和技術技能的培訓；2. 提供合格的勞動防護用品；3. 定期對職工的身體進行健康檢查；4. 提供安全衛(wèi)生的勞動場所和環(huán)境。</p><p>　　鋁冶

31、煉事故除包括高溫作業(yè)傷害、爆炸和火災、機械傷害、觸電、職業(yè)病、環(huán)境污染、冶金設備腐蝕等外，最主要的危險源還有氟化物。對事故預防與控制的主要技術措施：1. 選用優(yōu)質(zhì)、耐高溫、耐腐蝕的勞動防護用品；2. 加強職工安全素質(zhì)教育和技術技能的培訓，提高員工的環(huán)境保護意識及自我保護意識；3. 加強通風，保證工作場所的良好環(huán)境。</p><p>　　五 冶金生產(chǎn)技術規(guī)程和標準</p><p>　　5.

32、1冶金生產(chǎn)安全技術規(guī)程標準的性質(zhì)和適用范圍</p><p>　　為了貫徹“安全第一，預防為主”的方針，切實保護職工在生產(chǎn)過程的安全健康，防止傷亡事故和職業(yè)病，促進冶金工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定和協(xié)調(diào)發(fā)展，我國政府有關主管部門根據(jù)國家有關安全生產(chǎn)、勞動保護的法律和規(guī)定，制定并頒布實施了一系列冶金工業(yè)安全生產(chǎn)的技術規(guī)程和標準。</p><p>　　根據(jù)我國有關法律規(guī)定，安全生產(chǎn)的技術規(guī)程和標準屬強制性

33、規(guī)程和標準，須嚴格執(zhí)行。冶金工業(yè)行業(yè)的安全生產(chǎn)技術規(guī)程和標準，主要規(guī)定了各個專業(yè)的安全生產(chǎn)的技術要求，主要適用于冶金工業(yè)的設計、設備制造、施工安裝、生產(chǎn)和設備檢修等。從事冶金工業(yè)安全生產(chǎn)工作的工程技術人員和管理人員必須了解和熟悉相關的安全生產(chǎn)技術規(guī)程和標準，并嚴格遵照執(zhí)行。安全法規(guī)是關于保障安全生產(chǎn)，防止和減少生產(chǎn)安全事故與職業(yè)危害，保護勞動者和人民群眾的人身安全、健康和財產(chǎn)安全的法律規(guī)范的總和。</p><p>

34、;　　安全法規(guī)按法律效力的層次可分為：憲法和基本法律中有關安全的規(guī)定，關于安全的法律和與安全有關的法律（如：安全生產(chǎn)法），關于安全的行政法規(guī)和與安全有關的行政法規(guī)（如：三大規(guī)程、五項規(guī)定），關于安全的和與安全有關的地方性法規(guī)、部門規(guī)章、地方政府規(guī)章等。規(guī)程、標準與法規(guī)有共同點，也有區(qū)別。規(guī)程、標準與法規(guī)在其適用范圍內(nèi)都具有約束力，但法規(guī)具有絕對效力，是在一定范圍內(nèi)適用并帶有強制性的規(guī)定，而且一旦制定就有較長期的穩(wěn)定性。</p>

35、;<p>　　而規(guī)程、標準并沒有按法律的方式、程序制定，因而最初沒有法律效力，只有實際效力（只有強制性標準才像法規(guī)一樣具有法律效力）；規(guī)程、標準的穩(wěn)定性一般不如法規(guī)。另外，法規(guī)只規(guī)定人們應該做什么和不該做什么，規(guī)程、標準則具體規(guī)定人們應該怎樣做，怎樣做得更好。</p><p>　　5.2冶金安全生產(chǎn)技術規(guī)程和標準的主要內(nèi)容</p><p>　　冶金安全生產(chǎn)技術規(guī)程和標準是依據(jù)

36、國家有關法律法規(guī)的要求，在充分考慮冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中的工藝裝備水平、生產(chǎn)作業(yè)情況和管理現(xiàn)狀的基礎上，針對冶金工業(yè)中存在的除通常的機械、電氣、運輸、起重等方面的危險因素外，還存在易燃易爆和有毒有害氣體、高溫熱源、金屬液體、爐渣、塵毒、放射源等危險和有害因素的特點而編制的，其主要內(nèi)容包括冶金工廠的設計、安全管理、生產(chǎn)作業(yè)、設備運行及檢修、事故控制及調(diào)查和處理等方面的技術要求和規(guī)定。冶金工業(yè)技術規(guī)程和標準很多，從事安全生產(chǎn)的工程技術人員和管理

37、人員應重點熟悉《煉鐵安全規(guī)程》、《煉鋼安全規(guī)程》、《軋鋼安全規(guī)程》、《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》、《氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》、《冶金企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定》、《有色金屬工業(yè)安全生產(chǎn)管理辦法》的主要內(nèi)容和規(guī)定；重點了解《燒結球團安全規(guī)程》、《耐火安全規(guī)程》、《焦化安全規(guī)程》的主要內(nèi)容和規(guī)定。</p><p><b>　　六 評價總結</b></p><p>　　系統(tǒng)安全評

38、價往往要以系統(tǒng)安全分析為基礎,通過分析,了解和掌握系統(tǒng)存在的危險因素,但不一定要對所有危險因素采取措施。要提高系統(tǒng)的安全性,使其不發(fā)生或少發(fā)生事故,其前提條件就是預先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可能存在的危險因素,全面掌握其基本特點,明確其對系統(tǒng)安全性影響的程度。只有這樣,才有可能抓住系統(tǒng)可能存在的主要危險,采取有效安全防護措施,改善系統(tǒng)安全狀況。這里所強調(diào)的“預先”是指: 無論系統(tǒng)生命過程處于哪個階段, 都要在該階段開始之前進行系統(tǒng)的安全分析,發(fā)現(xiàn)并掌握

39、系統(tǒng)的危險因素。這就是系統(tǒng)安全分析要解決的問題。 </p><p>　　安全評價：也稱危險評價或風險評價。是以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害因素進行識別與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和急性職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，提出安全對策建議，從而為工程、系統(tǒng)制定防范措施和管理決策提供科學依據(jù)。</p><p>　　根據(jù)有關文獻介紹,系統(tǒng)安全

40、分析有多種形式和方法, 使用中應注意： </p><p>　?、龠m當選擇 根據(jù)系統(tǒng)的 特點、分析的要求和目的,采取不同的分析方法。因為每種方法都有其自身的特點和局限性,并非處處通用。使用中有時要綜合應用多種方法,以取長補短或相互比較,驗證分析結果的正確性。</p><p>　?、陟`活運用 使用現(xiàn)有分析方法不能死搬硬套,必要時要根據(jù)實用、好用的需要對其進行改造或簡化。</p>

41、<p>　　③尋求創(chuàng)新 不能局限于分析方法的應用,而應從系統(tǒng)原理出發(fā),開發(fā)新方法,開辟新途徑,還要在以往行之有效的一般分析方法基礎上總結提高,形成系統(tǒng)性的安全分析方法。 </p><p>　　安全評價的目的有：促進實現(xiàn)本質(zhì)安全化生產(chǎn)；實現(xiàn)全過程安全控制；建立系統(tǒng)安全的最優(yōu)方案，為決策提供依據(jù)；為實現(xiàn)安全技術、安全管理的標準化和科學化創(chuàng)造條件</p><p>　　安全檢查

42、是對工程、系統(tǒng)的設計、裝置條件、實際操作、維修等進行詳細檢查以識別所存在的危險性。任何一項系統(tǒng)安全分析技術或系統(tǒng)安全評價技術,如果沒有一種強有力的管理手段和方法,也不會發(fā)揮其應有的作用。 因此, 在出現(xiàn)系統(tǒng)安全分析和系統(tǒng)安全評價技術的同時,也出現(xiàn)了系統(tǒng)安全決策。其最大的特點是從系統(tǒng)的完整性、相關性、有序性出發(fā),對系統(tǒng)實施全面、全過程的安全管理,實現(xiàn)對系統(tǒng)的安全目標控制。</p><p>　　安全現(xiàn)狀評價：針對系統(tǒng)

43、、工程的（某一個生產(chǎn)經(jīng)營單位總體或局部的生產(chǎn)經(jīng)營活動的）安全現(xiàn)狀進行的安全評價，通過評價查找其存在的危險、有害因素，確定其程度，提出合理可行的安全對策措施及建議。</p><p>　　安全專項評價：針對某一項活動或場所，如特定的行業(yè)、產(chǎn)品、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)裝置等，存在的危險、有害因素進行的安全評價，目的是查找其存在的危險、有害因素，確定其程度，提出合理可行的安全對策措施及建議。如危險化學品專項安全評價等&

44、lt;/p><p>　　預先危險性分析主要用于新系統(tǒng)設計、已有系統(tǒng)改造之前的方案設計、選址階段，在沒有掌握該系統(tǒng)詳細資料的時候，用來分析、辨識可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的危險因素，并盡可能在付諸實施之前找出預防、改正、補救措施，消除或控制危險因素。</p><p><b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　［1］系統(tǒng)安全評價與預測，陳寶智編著，