安全系统工程3章讲述.ppt

* 【例3-17】 用式(3-29)求图3-29所示事故树各基本事件的结构重要度系数。 解：令各基本事件发生概率为q1=q2=q3=q4=q5=1／2，根据所给出事故树的结构列出算式，并化简，则： 该事故树的最小割集为{X3,X4}、{X2,X4,X5}、{X1,X3}、{X1,X5} 顶上事件发生概率为： 则概率重要度系数为： * 3．2 事故树分析 于是得： * 3．2 事故树分析 三种重要度系数中，结构重要度系数从事故树结构上反映基本事件的重要程度；概率重要度系数反映基本事件概率的增减对顶上事件发生概率影响的敏感度；临界重要度系数从敏感度和自身发生概率大小双重角度反映基本事件的重要程度。其中，结构重要度系数反映了某一基本事件在事故树结构中所占的地位，而临界重要度系数从结构及概率上反映了改善某一基本事件的难易程度，概率重要度系数则起着一种过渡作用，是计算两种重要度系数的基础。 3．2 事故树分析 一般可以按这三种重要度系数安排采取措施的先后顺序，也可按三种重要度顺序分别编制相应的安全检查表，以保证既有重点、能全面检查的目的。在三种检查表中，只有通过临界重要度分析的检查表，才能真正反映事故树的本质，也更具有实际意义。 事故树定量分析目前主要用于以可靠性、安全性为基础的评价方法。但是，可以预见，随着全面质量管理、安全系统工程、计算机技术的应用以及数据库的建立，事故树的定量分析将会在各领域得到更为广泛的应用。 * * 3．2 事故树分析 【例3-18】某事故树如图3-38所示，X1,X2,X3,X4,X5均为基本事件，其概率分别为0.01，0.02，0.03，0.04，0.05求各基本事件的概率重要度、临界重要度。 * 3．2 事故树分析 解：应用顶上事件发生概率计算公式求得顶上事件的发生概率为0.002。各基本事件的概率重要度、临界重要度见表3-5所示。 * 3．2 事故树分析 【例3-19]环氧乙烷合成爆炸事故树分析 （1）工艺流程简述。原料乙烯、纯氧和循环气经预热后进人列管式固定床反应器，乙烯在银触媒下选择氧化生成环氧乙烷；副反应是乙烯深度氧化生成二氧化碳。反应气经热交换器玲却后进人环氧乙烷吸收塔，用循环水喷淋洗澡，吸收环氧乙烷。未被吸收的气体经二氧化碳吸收塔除去副反应生成的二氧化碳后，再经循环压缩机返回氧化反应器。环氧乙烷生产工艺流程简图如图3-39所示。 (2)工艺条件及危险因素。反应温度：环氧乙烷合成和副反应都是强放热反应，反应温度通常控制在220～280％。反应温度较高时，易使环氧乙烷选择性降低，副反应增加。 * 3．2 事故树分析 反应压力：环氧乙烷合成过程，主反应体积减小，而副反应体积不变。所以可加压操作，加快主反应速度，提高收率。但压力过高，易产生环氧乙烷聚合及催化剂表面积炭，影响催化剂寿命。操作压力通常为l～3MPa。 原料配比：乙烯在氧气中的爆炸极限为2 .9％∽79.9％，混合气中氧的最大安全含量(体积分数)为10.6％。在原料气中，一般乙烯含量(体积分数)为12％～30％，氧的含量(体积分数)不大于l0％，其余为二氧化碳和惰性气体。 由上述情况可以看出，环氧乙烷生产过程中发生爆炸的主要危险是发生异常化学反应，超过设备压力允许范围引起的。混合可燃气爆炸浓度的上下限．与混合气的温度、压力和组成有关。如压力上升，爆炸上下限都将扩大；温度上升，则下限扩大。惰性气体或循环气的减少都会导致混合气中氧的浓度增大。对于与爆炸范围关联的温度、压力和组成都必须严格按设定值控制，并避开爆炸范围。否则就会使生产过程处于危险状态。这种危险主要是气相反应中氧气浓度达到爆炸极限，在起爆源存在下发生燃烧或爆炸。再分析工艺过程中固有的起爆源，如静电火花、明火及可能发生的局部火灾等因素，便可绘制出环氧乙烷合成爆炸事故树图，如图3-40所示。 * 【例3-20】 高氯酸火灾、爆炸事故树图 高氯酸钠法制高氯酸的流程为， 氯酸钠经电解生成的高氯酸钠 与盐酸复分解反应，滤出结晶， 再经蒸馏即可得到高氯酸。高 氯酸生产原料极不稳定，受摩 擦、冲击、遇热及火花，易发 生燃烧和爆炸。氯酸钠与盐酸 混合，能生成有毒和易爆的二 氧化氯气体。高氯酸与浓硫酸 或醋酸酐混合，能够脱水生成 无水高氯酸。超过一定浓度高 氯酸(浓度在85％以上)，在高 于室温的条件下，能自行分解 并猛烈爆炸。根据以上分析， 可绘制出高氯酸火灾、爆炸事 故树图，如图3-41所示。 * 【例3-21】蒸汽锅炉缺水爆炸事故树分析与计算。 蒸汽锅炉是工业生产中常用设备，又是比较容易发生灾害性事故的设备。由于蒸汽锅炉实际运行的工作条件十分恶劣，造成受压元件实效的原因往往是错综复杂的。引起锅炉爆炸