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安全系统工程：第 151–160 页

安全系统工程 课堂笔记
• 有三类安全措施补偿系数：工艺控制、物质隔离、防火措施
• 补偿系数均小于等于 1
• 修正后的火灾爆炸指数 = 火灾爆炸指数 × 补偿系数 C
• 修正后的指数反映火灾爆炸风险降低的程度，分级评估后可看到实际风险水平
• 还需考虑最大可能工作日损失和停产损失，可依据具体工作情况估算，也可用
国内数据换算
注意
安全措施补偿系数小于等于 1，因为补偿措施是降低风险的。三个补偿系数确
定后，其层级是单元安全措施的补偿性。
道化学法评价的基本流程
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安全系统工程 课堂笔记
• 划分评价单元：根据不同的单元生产工艺流程进行划分
• 审查装置和设计方案，进行指数分析
• 计算指数 → 补偿 → 修正 → 汇总（单元层面）
• 每个单元完成后，再汇总成工厂层面的风险分析汇总表
• 工厂评估完成后，火灾爆炸指数乘以特定系数得到受影响面积
• 单位面积资产金额 × 受影响面积 = 设备更换费用
例
选择工艺单元时， 从损失预防的角度看， 影响较大的工艺单元被视作平台单元。
这些单元通常具有潜在危险物质、工艺上存在超重压力和超高温等特征，容易
导致火灾爆炸事故。
蒙德法（SI 蒙德法）概述
• 帝国化学公司（ICI）提出的蒙德法，是在道化学法第三版基础上改进而来
• 属于跨国公司早期对安全较为重视的产物
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定义
蒙德法（SI 蒙德法） ：帝国化学公司（ICI）在道化学法第三版基础上改进和扩
充的评价方法。
蒙德法对道化学法的改进
• 增加了毒性因素的考虑：道化学法主要关注火灾爆炸，但某些介质还具有毒性
• 补偿措施方面有所改变
• 特殊工程类型方面，重点仍是毒性
• 较大范围内的工程和处置设备的布局
蒙德法特殊工艺危险指数新增因素
• 密封接头和垫圈造成的泄漏
• 震动和金属使用
• 强氧化剂
• 泄露易燃物的着火点
• 静电危害
注意
蒙德法与道化学法在物质系数、一般工艺危险系数、特殊工艺危险系数方面存
在不同，需作为作业仔细对比。
多米诺效应
• 多米诺效应指一个企业发生事故后，对相邻区域产生影响，进而引发连锁事故
• 常见于化工园区
定义
多米诺效应：一个区域发生事故后，对相邻区域产生影响，而该区域再去影响
其他区域，形成连锁的事故升级效应。
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安全系统工程 课堂笔记
注意
多米诺效应有三个关键点：
1. 存在一个初始的、 首发的事故——如果能够防止首发事故， 后续事故就不会
发生
2. 首次事故可能引发二次事故升级，升级向量包括冲击波、热辐射、碎片等
3. 二次事故的后果比第一次事故更严重
多米诺效应的防控
• 涉及首次事故发生的概率
• 涉及多米诺效应传播路径的问题 ——如果知道传播路径，可以在该路径上采取
措施进行切断（锻炼减灾）
• 路径本身带有概率性，需采用分布式方式：对发生概率高的路径进行更多干预，
低概率路径较少干预，更为经济
• 可通过消防系统、自动化连锁控制、安全屏障来有效防止多米诺效应
• 可细分为一级多米诺、二级多米诺、三级多米诺等
园区韧性与韧性城市
• 国际上的发展方向是做园区韧性：面临外部冲击时，能够抵御、吸收并恢复
• 国家提倡振兴城市，注重韧性城市建设
• 韧性城市与园区韧性中蕴含丰富的研究课题
• 其基础是当前所掌握的基本概念，将变得越来越复杂
蒙德法综合指数计算
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安全系统工程 课堂笔记
• 综合指数 R 由 D（火灾、爆炸和毒性指标）与右侧表达式相加得到
• 右侧表达式数值范围在 10-⁴ 到 10 之间，分类在 4-12
• 各参数物理意义：U 为单面毒性指数，C 为主读性指数
• 火灾荷载系数涵盖范围为 4 至 11，依据相关规范取值
• 计算出各系数后即可进行分级，分级后再采取相应措施
• 确定措施时需综合考虑事故率和后果严重程度两个方面
• 若某项指标危险性仍偏高（如综合危险性分级） ，需进一步采取措施修正
蒙德法补偿措施
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• 补偿措施依据《4-15 案件补偿措施技术》标准，总体在 135 至 136 页之间
• 补偿措施包括： 改进容器设计、 容器抵消系数、 加强工艺过程控制、 安全态度教
育、防火措施、隔离措施等
• 安全措施的补偿系数应 ≤ 1，危险系数则 > 0.1
• 基于第三版蒙德法，通过计算六个方面的有效性，得到抵消后的危险本金，即
R1 乘以这六个方面的有效性
注意
补偿系数与危险系数的取值范围容易混淆：安全措施补偿系数 ≤ 1，危险系数
> 0.1，两者方向相反。
单元危险性快速排序法概述
• 该方法在道化学方法文献基础上简化得到，由河南省劳动总局和河南省劳动总
管理局推广
• 核心步骤：单元划分 → 确定各系数 → 计算火灾爆炸指数 → 划分危险等级 →
按面积排序 → 优先关注高危险单元
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单元划分与火炬系统
• 单元划分可从 16 个方面进行，依据设计说明书判断各工艺单元
• 设计说明书中未提及的方面，即视为未涉及
• 火炬系统主要用于紧急情况（如紧急停车时） ，将未反应或中间产品排放出去，
防止污染大气或引发二次事故
例
火炬系统：若燃料未完全燃烧且比空气重，可能对周边环境造成污染、火灾等
问题。我国规定紧急情况下任何问题都可排入火炬系统。火炬分为高架火炬和
地面火炬，高架火炬直径可达 120 米，燃烧范围在厂区内占很大区域；地面火
炬占地面积大，高架火炬相对较小。
注意
火炬燃烧产物并非通常理解的二氧化碳和水。火炬平时火焰并不涉及太多原材
料或反应物，但必须保持不熄灭，以确保紧急排放和事故状态下能正常运作。
物质系数与毒性系数查取
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• 物质系数 MF 查表（教材 1262 页） ，表中同时给出健康危害系数
• 查到健康危害系数后，再按表 4-16 查取毒性系数
• 示例：氯气的健康危害系数为 4，对应毒性系数为 325
例
氯气：健康危害系数 = 4 → 查表 4-16 → 毒性系数 = 325。
定义
NFPA： 美国防火协会 （消防协会） 的缩写。 美国环保署等机构定期更新危化品
理化特性参数并共享至数据库，便于查询。
工艺系数确定
• 放热反应有特定表格（4-17 表） ，详细列出不同情况下的具体取值，使用方便
• 特殊工艺包括： 温度变化、 极限操作范围接近极限、 操作压力、 低温、 腐蚀结构、
密封处泄漏、危险物质数量等，与道化学方法基本一致
• 计算火灾爆炸指数时公式有所变化，并考虑毒性及有毒物质的最高允许浓度
• 计算后外部危险性划分为三个等级，毒性也分级，取等级更高者优先关注
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注意
单元快速排序法相对简单， 关键在于确定哪个等级更高， 便优先关注哪个单元。
生产设备安全评价方法概述
• 该方法主要针对生产设备，区别于之前讨论的工艺参数和设计
• 本质安全：设备本身的安全是第一位的，即使设备稍微超压仍能正常运行最好
• 但设备在非正常情况下仍保持安全， 设计投入大、 成本高、 安全系数高， 市场竞
争中需权衡
• 对生产设备需进行客观评价，高压设备是特别重要的类别
• 随着技术发展，有智能装备和智能过程设备等不同阶段，但高压设备风险相对
较高
注意
设备安全与成本之间存在矛盾：追求本质安全（非正常工况下仍安全）会大幅
提高设计成本和安全系数，影响市场竞争力。因此需在保证安全要求的前提下
平衡成本。
高压设备安全标准要点
• 相关标准明确要求设置安全标志和警告标志
• 重点内容： 安全标志、 仪表的操作显示判读方法、 阀门及管线 （包括安全阀和警
报系统）的操作
例
房间入口挂有不同颜色或类型的牌子即可判断能否进入： 牌上写” 高压危险” 则
不能靠近，标示” 有毒” 则选择远离。警示牌的存在是为了保护人员安全。
仪表与阀门管线安全
• 现代仪器仪表已数字化，准确性显著提高，但不能存在误差或读数错误
• 飞行员操作飞机需依赖密集复杂的仪表盘，需全面掌握仪表信息才能确保飞行
安全
• 飞行员培养过程艰辛， 需严格学术训练、 出色身体素质 （跑步、 俯卧撑、 仰卧起
坐等）及定期体检
• 阀门和管线是重点：现场阀门很大，包括单向阀、电磁阀、远程开关、气动阀
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安全系统工程 课堂笔记
等，需精准控制
• 安全阀是最后一道关卡：设备超出正常或安全状态数据时发出警报；若出现物
料或可燃气体泄露，情况更紧急
注意
生产设备最终产品出现问题，最可能的原因是设备故障。虽然可能源于操作不
当或设计缺陷，但根本上设备是问题所在。问题发生后需分析原因、改进设计
和工艺。
氢气储运设备安全
• 高压气体设施对氢气储运至关重要
• 氢气是清洁且易获取的自然资源，应用潜力巨大，但目前储运效率不高
• 现有加氢站中采用液氢方式的数量不多
• 气芯压力为 35 兆帕或 70 兆帕，储存工艺要求高
• 需掌握的技术包括： 材质、 快速接头、 加注枪等， 均需自主生产， 并有一定可靠
性要求
设备布置与现场检查
• 检查设备布置是否规整，包括设备、管道和地面的间隔是否清洁整洁
• 红色标记区域需注意，绿色和黄色标记区域可能涉及气体性质
• 三氯化铁具有腐蚀性，需注意 MSDS 应急信息
• 压力表需在两个红线之间，检定压力表有严格规定，每年校验一次
• 现场阀门众多，需注意识别和操作
注意
压力表读数必须在两个红线之间，且需每年校验一次，这是严格规定。
操作运转与操作规程
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