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火災安全評價方法研究

作者:鄭艷瓊 王忠波 王冰  
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  3. 2. 1 概率風險評價法

  概率風險評價法是根據事故的基本致因因素的事故發生概率,應用數理統計中的概率分析方法,求取事故基本致因因素的關聯度(或重要度)或整個系統的事故發生概率的安全評價方法。故障類型及影響分析、故障樹分析、邏輯樹分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統計圖表分析法等都可以用基本致因因素的事故發生概率來計算整個評價系統的事故發生概率。

  概率風險評價法是建立在大量的實驗數據和事故統計分析基礎之上的,因此評價結果的可信程度較高。由于能夠直接給出系統的事故發生概率,因此便于各系統可能性大小的比較。特別是對于同一個系統,概率風險評價法可以給出發生不同事故的概率、不同事故致因因素的重要度,便于不同事故可能性和不同致因因素重要性的比較。但該類評價方法要求數據準確、充分,分析過程完整,判斷和假設合理,特別是需要準確地給出基本致因因素的事故發生概率,顯然這對一些復雜、存在不確定因素的系統是十分困難的。因此該類評價方法不適應基本致因因素不確定或基本致因因素事故概率不能給出的系統。但是,隨著計算機在安全評價中的應用,模糊數學理論、灰色系統理論和神經網絡理論在安全評價中的應用,彌補了該類評價方法的一些不足,擴大了應用范圍。

  3. 2. 2 傷害(或破壞)范圍評價法

  傷害(或破壞)范圍評價法是根據事故的數學模型,應用計算數學方法,求取事故對人員的傷害范圍或對物體的破壞范圍的安全評價方法。液體泄漏模型、氣體泄漏模型、氣體絕熱擴散模型、池火火焰與輻射強度評價模型、火球爆炸傷害模型、爆炸沖擊波超壓傷害模型、蒸氣云爆炸超壓破壞模型、毒物泄漏擴散模型和鍋爐爆炸傷害TNT當量法都屬于傷害(或破壞)范圍評價法。

  傷害(或破壞)范圍評價法是應用數學模型進行計算,只要計算模型以及計算所需要的初值和邊值選擇合理,就可以獲得可信的評價結果。評價結果是事故對人員的傷害范圍或(和)對物體的破壞范圍,因此評價結果直觀、可靠,評價結果可用于危險性分區,同時還可以進一步計算傷害區域內的人員數量和人員的傷害程度,以及破壞范圍內物體損壞程度和直接經濟損失。但該類評價方法計算量比較大,一般需要使用計算機進行計算,特別是計算的初值和邊值選取往往比較困難,而且評價結果對評價模型和初值、邊值的依賴性很大,評價模型或初值、邊值選擇稍有不當或偏差,評價結果就會出現較大的失真。因此,該類評價方法適用于系統的事故模型和初值、邊值比較確定的安全評價。

  3. 2. 3 危險指數評價法

  危險指數評價法應用系統的事故危險指數模型,根據系統及其物質、設備(設施)和工藝的基本性質和狀態,采用推算的辦法,逐步給出事故的可能損失、引起事故發生或使事故擴大的設備、事故的危險性以及采取安全措施的有效性的安全評價方法。常用的危險指數評價法有:道化學公司火災爆炸危險指數評價法、蒙德火災爆炸毒性指數評價法和易燃、易爆、有毒重大危險源評價法。

  在危險指數評價法中,由于指數的采用,使得系統結構復雜,難以用概率計算事故可能性,該問題可以通過劃分為若干個評價單元的辦法得到了解決。這種評價方法,將有機聯系的復雜系統,按照一定的原則劃分為相對獨立的若干個評價單元,針對評價單元逐步推算事故可能損失和事故危險性以及采取安全措施的有效性,再比較不同評價單元的評價結果,確定系統最危險的設備和條件。評價指數值同時含有事故發生可能性和事故后果兩方面的因素,避免了事故概率和事故后果難以確定的缺點。該類評價方法的缺點是:采用的安全評價模型對系統安全保障設施(或設備、工藝)功能的重視不夠,評價過程中的安全保障設施(或設備、工藝)的修正系數,一般只與設施(或設備、工藝)的設置條件和覆蓋范圍有關,而與設施(或設備、工藝)的功能多少、優劣等無關。特別是忽略了系統中的危險物質和安全保障設施(或設備、工藝)間的相互作用關系,而且給定各因素的修正系數后,這些修正系數只是簡單地相加或相乘,忽略了各因素之間的重要度的不同。因此,使用該類評價方法,只要系統中危險物質的種類和數量基本相同,系統工藝參數和空間分布基本相似,即使不同系統服務年限有很大不同而造成實際安全水平有了很大的差異,其評價結果也是基本相同的,從而導致該類評價方法的靈活性和敏感性較差。

  3. 3 其他火災安全評價分類法

  按照火災安全評價的邏輯推理過程,火災安全評價方法可分為歸納推理評價法和演繹推理評價法。歸納推理評價法是從事故原因推論結果的評價方法,即從最基本危險、有害因素開始,逐漸分析導致事故發生的直接因素,最終分析到可能的事故。演繹推理評價法是從結果推論原因的評價方法,即從事故開始,推論導致事故發生的直接因素,再分析與直接因素相關的因素,最終分析和查找出致使事故發生的最基本危險、有害因素。按照安全評價要達到的目的,可分為事故致因安全評價方法、危險性分級安全評價方法和事故后果安全評價方法。事故致因火災安全評價方法是采用邏輯推理的方法,由事故推論最基本危險、有害因素或由最基本危險、有害因素推論事故的評價法,該類方法可用于識別系統的危險、有害因素和分析事故,這類方法屬于定性安全評價法。危險性分級火災安全評價方法是通過定性或定量分析給出系統危險性的火災安全評價方法,該類方法適用于系統的危險性分級,該類方法可以是定性安全評價法,也可以是定量安全評價法。

  事故后果安全評價方法可以直接給出定量的事故后果,給出的事故后果包括:系統事故發生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍、事故的損失或定量的系統危險性等。

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