DB63/T 2530-2026 盐湖工业过程风险评估与质量审查技术规范

ICS 71.020 CCS J 74

DB63

青海 省地 方标 准

DB 63/T 2530—2026

盐湖工业过程风险评估与质量

审查技术规范

2026-01-09 发布 2026-02-10 实施

青海省市场监督管理局发 布

目次

前言 II

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 符号和缩略语 5

5 通用要求 6

6 过程风险评估的基本原则 7

7 HAZOP 分析内容和要求 9

8 保护层分析内容和要求 13

9 DOW 指数半定量风险校准内容和要求 16

10 过程风险评估质量审查 22

附录 A (资料性) 保护层分析失效数据 23

附录 B (资料性) DOW 指数半定量校准数据 27

附录 C (资料性) 过程风险评估质量审核表 31

I

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国特种设备检测研究院提出。

本文件由青海省应急管理厅归口。

本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、华北科技学院、青海中特检特种设备检测有限公司、青海省化工设计研究院有限公司、青海盐湖元品化工有限责任公司、北京化工大学、西安交通大学、宁波市特种设备检验研究院、上海歌略软件科技有限公司、武汉左晟检测技术有限公司。

本文件主要起草人：路笃辉、王目凯、丛广佩、杨硕、赵亚洁、李翔、李恒、丁彦龙、王琪、王崇德、高东、徐业银、刘光奎、王娇龙、宋娜娜、许波、赵盈国、钟军平、励凯宏、赵毅、李修能。

本文件由青海省应急管理厅监督实施。

II

盐湖工业过程风险评估与质量审查技术规范

1 范围

本文件规定了盐湖工业化工过程风险评估与质量审查的术语和定义、通用要求、过程风险评估的基本原则、HAZOP分析内容和要求、保护层分析内容和要求、DOW指数半定量风险校准内容和要求，以及过程风险评估质量的审查等内容。

本文件适用于盐湖工业化工企业过程风险评估与质量审查。

2 规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3. 1

化工过程安全管理

通过对化学品生产、储存、使用、处置、操作等活动过程涉及的工艺、设备、仪表、电气等系统进行管理和技术控制，从根本上管控风险、消除隐患,预防化学品泄漏或能量意外释放造成的安全事故。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.1]

3. 2

事故

由于物质或能量释放导致的人身伤害、环境破坏或财产损失等不良后果的级别达到了一定程度的危险情形。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.3]

3. 3

事件

不良后果未达到事故级别的危险情形。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.4]

3. 4

风险

发生特定危险事件的可能性与后果严重性的结合。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.2]

1

3. 5

初始风险

不考虑任何安全措施情况下的风险。

[来源：T/CCSAS 001-2018，3.5]

3. 6

剩余风险

考虑了安全措施和(或)建议措施后仍存在的风险。

[来源：T/CCSAS 001-2018，3.6]

3.7

可接受风险

用于表达企业的风险可接受程度，描述了人员伤亡、环境损害和财产、商业利益受损风险的最高情况。

[来源：T/CCSAS 001-2018，3.7]

3. 8

高后果风险

可能导致的事故后果严重程度达到一定级别的风险。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.14]

3. 9

变更

企业内任何与化工过程相关的改造、停用、拆除或非同类替换的改变，以及对经过评审的管理方式和人员情况等进行的调整。

[来源：AQ/T 3034-2022，3.8]

3. 10

场景

可能导致不期望后果的一种事件或事件序列，每个场景至少包含两个元素，即初始事件及其后果。 [来源：AQ/T 3054-2015，3.1.1]

3. 11

初始事件

事故场景的初始原因

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.2]

3. 12

后果

2

事件潜在影响的度量，一种事件可能有一种或多种后果。

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.3]

3. 13

保护层

能够阻止场景向不期望后果发展的设备、系统或行动。

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.4]

3. 14

独立保护层

能够阻止场景向不期望后果发展，并且独立于场景的初始事件或其他保护层的设备、系统或行动。 [来源：AQ/T 3054-2015，3.1.5]

3. 15

保护层分析

通过分析事故场景初始事件、后果和独立保护层，对事故场景风险进行半定量评估的一种系统方法。 [来源：AQ/T 3054-2015，3.1.6]

3. 16

要求时的失效概率

系统要求独立保护层起作用时，独立保护层发生失效，不能完成一个具体功能的概率。

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.7]

3. 17

安全仪表系统

为了达到功能安全所必需的具有特定安全完整性水平的安全功能。(多个标准中该定义不同，参考其它标准统一表述方式。解释： 本标准为评估标准，故引用保护层分析相关标准中的标准表达方式)

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.9]

3. 18

使能必要事件或条件

不直接导致场景的事件或条件，但是对于场景的继续发展，这些事件或条件应存在。

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.11]

3. 19

防护措施

可能中断初始事件后的事件链或减轻后果的任何设备、系统或行动。

[来源：AQ/T 3054-2015，3.1.14]

3. 20

3

节点

被分析的系统的一部分。

注：一个节点可能是物理的(例如，硬件)或者逻辑的(例如，在一个操作步序中的步骤)。

[来源：GB/T 35320-2017，3.8]

3. 21

要素

组成节点，用于识别结点的基本特征。

[来源：GB/T 35320-2017，3.4]

3. 22

设计意图

设计者期望的，或设定的要素和特性的行为。

[来源：GB/T 35320-2017，3.2]

3. 23

引导词

特定的词或短语用于表达和定义设计意图的某一偏离。

[来源：GB/T 35320-2017，3.5]

3. 24

偏离

设计意图的偏差。

[来源：GB/T 35320-2017，3.3]

3. 25

间歇反应

一种或几种组分一次性加入反应器，反应过程中不再加入任何组分的反应。

[来源：GB/T 42300-2022，3.5]

3. 26

半间歇反应

一种或几种组分预先加入反应器，反应过程中，再加入剩余组分的反应。

[来源：GB/T 42300-2022，3.3]

3. 27

促成条件

在事故链条中处于某一特殊点或特殊事件内的时间比例，一般包括可燃物的点火概率和人员暴露于危险事件的概率。

4

3. 28

DOW 指数

道化学火灾爆炸指数法，一种对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性行半定量评价的方法。

[来源：Dow ’s Fire & Explosion Index Hazard Classification Guide(Seventh Edition)，第1章]

4 符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件。

ds：从被评价单元可能发生泄漏点到明火设备的空气进口的距离;

dp：致死系数;

F1：通用威胁系数;

F2：特殊威胁系数;

F3：总威胁系数;

fc：后果严重程度的促成条件发生概率;

fec(c)：某一个初始时间的使能条件发生频率;

fic：某一初始事件的第i个使能条件发生频率;

fim：与操作模式有关的使能条件发生频率;

fis：初始事件i的后果s发生频率;

fiI：初始事件i的发生频率;

fit：与时间有关的使能条件发生频率;

H：燃烧的总热量;

Hc：燃烧热;

HAZOP：危险与可操作性分析;

NH：物质毒性系数;

J：初始事件i种独立保护层的总数;

LOLi：第i个使能条件触发初始事件可能造成的人员生命损失数量;

LOLR：暴露半径R内可能的人员生命损失数量;

Lr：被评估装置区内可能的操作室内的人员总数;

Ls：被评估装置区内可能的现场人员总数;

M：可诱发某一个初始事件的使能条件总数;

MF：泄漏物质的物质系数;

m：物质总质量;

NF：液体或气体可燃性等级系数;

NR：反应性等级系数;

ni：第i个使能必要事件或条件在统计时间内累计出现次数;

Pd：容器或管道的设计压力;

PFDij(IP)：初始事件i种阻止后果s发生的独立保护层的失效概率;

Po：容器或管道的操作压力;

Pr：容器或管道安全附件的泄放压力;

PSR：暴露半径R内可能的工作人员总数;

5

R：暴露半径;

st：粉尘可燃性等级系数;

tec-i：第i个使能条件每年的累计时间;

top：工艺单元每年运行时间;

Ym：物质总量威胁系数;

Yo：促使泄漏影响系数;

YL：泄漏影响威胁系数;

α：统计第i个使能必要事件或条件的时间跨度;

αop：运行时间系数;

βin：点火概率;

βr：操作室人员伤害系数;

βs：现场人员伤害系数;

5 通用要求

5.1 过程风险评估的时机

出现下列情况之一的，应进行过程风险评估：

a) “两重点一重大”化工装置或工艺单元设计阶段;

b) 触发安全设施设计审查的变更;

c) 装置或工艺单元发生原因不明的事件;

d) 装置或工艺单元发生事故，恢复生产前;

5.2 过程风险评估结果和建议措施的响应

下列管理文件内容，应根据过程风险评估结果和建议措施做出下列响应：

a) 更新可接受风险和不可接受风险的管控措施清单 ;

b) 针对评估结果的高风险源，更新定量风险评估工作计划;

c) 针对高风险源的建议措施，更新开车前安全审查清单;

d) 针对存在机械损伤的高后果风险源，更新设备设施风险评估工作计划;

e) 针对由非常规操作偏差引发的高后果风险源，更新操作规程和工艺;

f) 针对评估过程中缺失的信息和资料，补充或更新相关信息和资料;

g) 针对建议措施，改进现有设计以及制定设计变更方案。

5.3 过程风险评估参与人员要求

在过程风险评估过程中，应参与评估全过程的人员包括：

a) 主持人;

b) 工艺工程师;

c) 安全工程师。

其中，主持人应具有过程风险评估相关资质证书。

在过程风险评估过程中，宜参与评估全过程的人员包括：

a) 仪表工程师;

b) 操作人员;

c) 设备工程师;

d) 电气工程师。

6

5. 4 过程风险评估周期

装置或工艺单元的评估周期应在3～5年之间。

5.5 过程风险等级的划分

风险等级分为低、中、高和极高四个等级，等级划分矩阵见图1。具体风险评估可分为环境风险、经济风险和人员伤害风险，最终风险取三者中的最高风险等级。

后果等级

C5

低

中

高

极高

C4

C3

C2

C1

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

发生频率(次/年)

图1 过程风险评估矩阵

6 过程风险评估的基本原则

6. 1 过程风险评估的组成

过程风险评估由HAZOP分析、保护层分析和DOW指数半定量风险校准三部分组成，见图2，每部分分析的内容应符合6.1、6.2、6.3的要求。

7

泄漏工况参数

物质浓度泄漏物质

物质系数

当量暴露半径

危险系数

暴露面积

使能条件系数

消减系数

促成条件系数

后果严重程度半定量分析

N

高后果风险? Y

已半定量风险校准?

初始事件频率

后果严重程度初步定性分析

独立保护层要求时失效频率

触发事件频率

风险是否可接受?

Y

下一个原因/后果对

场景描述

后果分析

HAZOP未识别的独立保护层

触发事件

增加风险减缓措施使风险可接受

偏差

偏差产生的原因

偏差产生的后果

现有安全措施

建议安全措施

其它低风险原因

不满足企业标准的后果

不满足IPLs定义的安全措施

不必要的措施(不需要的建议)

HAZOP分析

DOW指数半定量风险校准

图2 过程风险评估的组成及其分析内容6.2 HAZOP 分析内容

HAZOP分析的内容应该至少包括下列内容：

a) 偏差;

b) 偏差产生的原因;

c) 偏差产生的后果;

d) 现有安全措施;

e) 建议安全措施。

6.3 保护层分析内容

保护层分析的内容应该至少包括下列内容：

a) 场景描述;

b) 初始事件;

c) 后果分析(初步定性分析);

d) 独立保护层;

e) HAZOP 未识别独立保护层;

f) 触发事件;

g) 增加风险缓解措施。

6.4 DOW 指数半定量风险校准内容

DOW指数半定量风险校准的内容应该至少包括下列内容：

a) 泄漏工况参数;

b) 泄漏物质;

8

c) 当量暴露半径;

d) 暴露面积;

e) 消减系数;

f) 后果严重程度(半定量);

g) 风险缓解措施。

6.5 无需保护层分析的判断条件

满足以下条件之一时，可不进行保护层分析：

a) 低风险原因;

b) 不满足企业标准的后果;

c) 不满足独立保护层规定的安全措施;

d) 不必要的措施或不需要的建议。

6.6 须保护层分析的判断条件

满足以下条件之一时，应进行保护层分析：

a) HAZOP 分析的后果严重程度初步定性结论为高;

b) HAZOP 分析的后果严重程度初步定性结论为造成 1 人及以上伤亡。

6.7 高后果风险的判断条件

满足以下条件之一时，判定为高风险后果：

a) HAZOP 分析的环境后果严重程度初步定性结论为高;

b) HAZOP 分析的经济后果严重程度初步定性结论为高;

c) HAZOP 分析的人员伤害后果严重程度初步定性结论为造成 1 人及以上伤亡。

7 HAZOP 分析内容和要求

7. 1 HAZOP 分析所需的资料

在HAZOP分析过程中，应确保获取如下资料：

a) 工艺管道及仪表流程图(P&ID 图);

b) 化学品安全说明书(MSDS);

c) 反应热评估报告(存在间歇或半间歇化学反应的工艺)。

条件满足时，宜获取如下资料：

a) 操作规程 ;

b) SIS、DCS 工程设计书;

c) SIS、DCS 逻辑图;

d) 工艺原则流程图(PFD 图);

e) 物料标定报告;

f) 设备设施失效记录。

7. 2 HAZOP 分析步骤

HAZOP分析过程见图3，HAZOP记录表见表1。HAZOP具体分析步骤如下：

9

a) 根据 P&ID 流程图，划分节点进行逐步分析;对于间隙或半间歇工艺操作应划分操作步骤，对每个步骤进行逐步分析;

b) 明确描述节点或操作步骤的工艺操作原理及起止点;

c) 确定引导词;

d) 根据引导词确定详细偏差;

e) 定性分析详细偏差产生的原因;

f) 定性分析由原因和详细偏差共同导致的后果;

g) 识别现有安全措施;

h) 针对高风险，提出建议措施。

要素优先方法引导词优先方法

开始设计介绍

选择一个节点

审查和确定设计意图

识别相关要素

识别是否每一个要素都

可以有效的分解为特性

选择一个引导词

选择一个要素

(和/或特性)

否

所选择的引导词是否应用于所有要素?

是

所有的引导词是否

已经分析完?

(和/或特性)选择一个引导词

将引导词应用于选择的要素(以及它的每

一个相关特性)，得到一个特定的解释

偏离是否可信?

调查原因、后果和保护并记入文档

对引导词以及要素/特性组合的所有解释是否已经应用?

所有引导词是否应用于选择的要素?

所有的要素是否已

经分析完?

是是

所有的节点是否已

是停止

图3 HAZOP 分析流程图

10

表1 HAZOP 分析标准记录表

节点/步骤序号

节点/步骤描述

设计/操作意图

□

图号

会议

日期

参加

人员

序号

参数/引导词

原因

风险分析

已有保

护措施

剩余风险1

建议措施

剩余风险2

备注

严重性

可能性

7.3 偏差原因等级划分

HAZOP分析详细偏差的产生原因等级按照发生频率划分，图1中L1～L7具体等级划分见表2。

表2 原因等级划分

等级

发生频率(1/y)

10−7~10−6

10−6~10−5

10−5~10−4

10−4~10−3

10−3~10−2

10−2~10−1

10−1~1

7,4 偏差后果等级划分

在HAZOP分析过程中，后果严重程度初步定性分析，应分为环境后果、经济后果和人员伤害后果3方面内容，图1中C1～C5具体等级划分见表3、表4、表5。

表3 环境后果等级划分

环境影响描述

事件影响未超过界区

事件不会受到管理部门的通报或违反允许条件

明显泄漏至厂外，并影响周围环境，可能遭投诉;可能会受到当地媒体等关注

重大泄漏，给工作场所外带来严重影响

重大泄漏，给工作场所外带来严重的环境影响，且会导致直接或潜在的健康危害

表4 经济后果等级划分

经济影响描述

没有经济损失;不会造成生产中断及局部停车

设备损失 < 5万元;设备或局部工序停产

11

表4 经济后果等级划分(续)

设备损失 >5万元，<20万元;装置停产 >1天,少于1周;

设备损失 >20万元，少于1百万元;装置停产 >1周,少于1月;

设备损失 >1百万元;装置停产 >1月;

表5 人员伤害后果等级划分

人员伤害影响描述

医疗处理，不需住院; 短时间身体不适

工作受限;轻伤

严重伤害;职业相关疾病

1～2人死亡或丧失劳动能力;3～9人重伤

3人以上死亡;10人以上重伤

7.5 HAZOP 分析的引导词与偏差选择

在HAZOP分析过程中，引导词的选择及其详细偏差的确定，宜参考表6。

表6 HAZOP 分析参数与引导词矩阵表

参数

没有

过少

过多

额外

不完整

相反

其它

基本参数

流量

没有流量

流量过小

流量过大

错流向

-

逆流

温度

温度过低

温度过高

深冷

压力

真空

压力过低

压力过高

液位

没有液位

液位过低

液位过高

组分

浓度过低

浓度过高

污染物

错误物料

辅助参数

相

没有混合

多余相

相缺失

异常相变

反应

反应没有发生

反应过慢

反应过快

副反应

逆反应

意外反应

粘度

粘度过低

粘度过大

堵塞

火灾与爆炸预防

与空气混合

引火源

机械完整性

不能维修

缺失维护

安全释放

异常振动

腐蚀或磨损

泄漏

关键仪表

公用工程

失去公用工程

公用工程被污染

非常规操作

步骤遗漏

执行太晚

执行太早

开停车

首次投产

维修作业

取样

人为因素

现场设施

设施布置

人员安全

操作人员安全

外部影响

外力影响

异常气候

装置界面

管道界面

以往事故

事故教训

12

8 保护层分析内容和要求

8. 1 保护层分析所需的资料

在保护层分析过程中，应确保获取如下资料：

b) 反应热评估报告(存在间歇或半间歇化学反应工艺);

c) SIS、DCS 工程设计书;

d) SIS、DCS 逻辑图。

a) SIL 等级验证报告;

b) 仪表检维修记录;

c) 安全阀校验记录;

d) 爆破片更换记录;

e) 其它相关设备设施失效记录。

8. 2 保护层分析步骤

在保护层分析过程中，应确保执行如下分析步骤：

a) 根据 HAZOP 分析确定的详细偏差，确定潜在事故场景;

b) 根据 HAZOP 分析确定的详细偏差产生原因，确定潜在事故场景初始事件及其发生概率;

c) 根据 HAZOP 分析确定的现有安全措施，确定独立保护层及其要求时的失效概率;

d) 补充分析 HAZOP 未能识别的独立保护层及其要求时的失效概率;

e) 确定全部已有安全措施有效实施后的剩余过程风险;

f) 在 HAZOP 提出的建议措施中识别独立保护层及其要求时的失效概率;

g) 确定建议措施有效实施后的残余过程风险;

h) 针对残余风险为高风险事故场景，增加补充建议措施。

8. 3 独立保护层的判断条件

在保护层分析过程中，独立保护层应同时满足以下条件：

a) 保护层的风险降低的能力不能小于 1 个数量级;

b) 保护层具有独立性，即保护层的风险降低能力不会受到初始事件或其他保护层失效的影响;

c) 保护层具有有效性，即保护层能够及时检测到响应条件，并能及时作出响应;

d) 保护层具有可审查性，即保护层应具备可检查的信息文档或测试维护程序可查。

8.4 保护层分析的失效概率数据

8.4.1 初始条件发生概率确定

初始事件的发生概率，见附录A的表A.1。

8.4.2 独立保护层要求时的失效概率确定

独立保护层主要分为过程设计、基本过程控制、报警及人工干预、低要求模式下安全仪表系统、安全泄放、释放后物理保护层、应急响应等，其要求时的失效概率见附录A的表A.2。

8.4.3 容器本体及其接管密封的失效概率确定

13

容器本体或其接管密封的失效概率见附录A的表A.3。

8.5 保护层分析的触发条件计算

8.5.1 使能条件发生频率计算

8.5.1.1 使能条件分类

使能条件不能作为保护层进行分析，它是对初始事件发生概率的一种修正参量，分为与时间有关的使能条件和与操作模式有关的使能条件。

8.5.1.2 与时间有关的使能条件发生频率计算

与时间相关的使能条件，是指初始事件只在特定的时间段内发生才会导致事故的发生，此类使能条件的计算见式(1)。

t = α0p ·········································································· (1)

式中：

fit ——时间有关的使能条件发生频率，单位是1/y;

α0p ——运行时间系数，系数的选取见表 7;

tec-i——第i个使能条件每年的累计时间，单位是h;

t0p ——工艺单元每年运行时间，单位是h。

表7 运行时间系数确定表

满足条件

运行时间系数α0p

装置/工艺单元运行时间<80h

0.1

装置/工艺单元运行时间<800h

0.5

装置/工艺单元运行时间≤8400h

1.0

8.5.1.3 与操作模式有关的使能条件发生频率计算

与操作模式相关的使能条件，指初始事件只在一个特定的操作模式才会发生，比如非计划启停车，生产单元切换操作等，其发生频率应按式(2)计算。

fim = min {α0p , 1.0} ·································································· (2)

fim——与操作模式有关的使能条件发生频率，单位是1/y;

ni ——第i个与操作模式有关的使能必要事件或条件在统计时间内累计出现次数;

α ——统计第i个使能必要事件或条件的时间跨度，单位是y。

8.5.1.4 初始事件的使能条件发生频率计算

初始事件的使能条件的发生频率，应按式(3)和式(4)计算。

14

fec(c) = max [fic ] 其中i = 1,2, … . , M ······················································· (4)

fic ——某一初始事件的第i个使能条件发生频率，单位是1/y;

LOLi——第i个使能条件触发初始事件可能造成的人员生命损失数量;

fec(c) ——某一个初始事件的使能条件发生频率，单位是1/y;

M ——可诱发某一个初始事件的使能条件总数。

8.5.2 促成条件发生频率计算

促成条件主要考虑人员致死后果，其发生频率应按式(5)、表8、表9、表10和表11计算。

in dP ··························································

fc ——后果严重程度的促成条件发生概率;

βin——点火概率，概率的选取见表8;

βr ——操作室人员伤害系数，系数选取见表9;

βs ——现场人员伤害系数，系数选取见表10;

dp ——致死系数，系统选取见表11;

Lr ——被评估装置区内可能的操作室内的人员总数;

Ls ——被评估装置区内可能的现场人员总数。

表8 点火概率

点火概率βm

远离工艺装置的储罐区(≥200m)

重点监管的危险化学工艺单元

非重点监管的危险化学工艺单元

暴露半径R所覆盖的范围内有公路，且车流量>50辆/h

暴露半径R所覆盖的范围内有公路，且车流量<50辆/h

暴露半径R所覆盖的范围内有燃烧炉或明火设备

如式6或7，且须≥0.1

暴露半径R所覆盖的范围内有其它着火源

表9 操作室人员伤害系数

操作室人员伤害系数βr

抗暴设计的操控室人员

非抗暴设计的操控室人员

表10 现场人员伤害系数

现场人员伤害系数βs

每8h在现场时间≤1h

每8h在现场时间≤4h

总是在现场或每8h在现场时间>4h

15

表11 致死系数

致死系数dP

有泄漏监控和报警，且容易撤离

有泄漏监控或报警

操作人员无方便的撤离通道

存在粉尘爆炸可能

对于泄漏物质操作温度高于闪点的情况，当确定泄漏物质满足以下条件之一时，按式(6)计算明火的点燃概率：

a) 物质可能在其闪点以上泄漏;

b) 物质是可燃性粉尘。

lg

ds——从被评价单元可能发生泄漏点到明火设备的空气进口的距离，单位是m。

当确定泄漏物质可能在其沸点以上泄漏时，按式(7)计算明火的点燃概率。

8.6 初始事件诱发后果的概率计算

初始事件诱发预期后果的概率，按式(8)计算。

I 米 PFD

fis ——初始事件i的后果S发生频率，单位是1/y;

fiI ——初始事件i的发生频率，单位是1/y;

PFDij(IP)——初始事件i种阻止后果S发生的独立保护层的失效概率;

J ——初始事件i诱发后果事件场景中独立保护层的总数。

9 DOW 指数半定量风险校准内容和要求

9. 1 DOW 指数半定量风险校准资料收集

对于HAZOP和保护层分析出的潜在高危场景，应开展DOW指数半定量风险校准，以便识别关键高风险场景，应获取以下资料：

a) 化学品安全说明书(MSDS);

b) 反应热评估报告(存在间歇或半间歇化学反应工艺)。

9.2 物质系数的确定

盐湖工业常见的高危物质在常温下的物质系数(MF)见附录B的表B.1。对于混合物，应选取摩尔浓度>5%且物质系数最大的物质作为代表性物质进行DOW指数半定量风险计算。

9.3 物质系数的温度修正

16

9.3.1 物质系数温度修正条件的判定

对于附录 B 的表 B.1 中的物质系数，当同时满足以下条件时，应进行温度修正：

a) 如果物质闪点≥60℃或反应活性温度≥60℃;

b) 操作温度>60℃。

9.3.2 物质的反应性等级确定

物质的反应性等级 (NR)应根据其在环境温度条件下的稳定性(或与水反应的剧烈程度)来确定，对于表B.1中无法确定反应性等级(NR)的物质，宜根据NEPA 704确定，见表12。

表12 物质的反应性等级确定表

NR

物质稳定性

判定条件

0

在燃烧条件下仍能保持稳定的物质

(1)不与水反应的物质;

(2)在温度>300℃但≤500℃时，用差示扫描量热计(DSC)测定显示温升的物质;

(3)在温度≤500℃时，用DSC试验不显示温升的物质。

自身通常稳定，但在加温、加压条件下就变得不稳定。

(1)接触空气、受光照射或受潮时发生变化或分解的物质;

(2)在温度150~300℃时显示温升的物质。

在加温、加压下易于发生剧烈化学变化的物质。

(1)用DSC试验，在温度≤150℃时显示温升的物质;

(2)与水剧烈反应或与水形成潜在爆炸性混合物的物质。

本身能发生爆炸分解或爆炸反应，但需要强引发源，或引发前必须在密闭状态下加热的物质。

(1)加温、加压时对热或机械冲击敏感的物质;

(2)不需要加热或密闭即与水发生爆炸反应的物质。

在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。

常温常压下对局部热冲击或机械冲击敏感的物质。

9.3.3 物质可燃性等级确定

对于表 B.1 中未列的物质，物质的可燃性等级(液体和气体为NF，粉尘或尘雾为st)参见附录 B 表B.3 确定。

9.3.4 物质系数的温度修正

在确定物质的反应性等级和可燃性等级后，应根据附录B表B.2确定该物质在操作温度下修正后的反应性等级 (NR)和可燃性等级(液体和气体为NF，粉尘或尘雾为st)，并参照附录B表B.3确定在操作温度下修正后的物质系数(MF)。

9.4 通用威胁系数

9.4.1 化学反应威胁系数选取

若所分析的节点或操作步骤中存在化学反应，应按照以下情况确定化学反应威胁系数。

a) 轻微放热反应的威胁系数取0.30，包括：

加氢反应——给双键或三键结构的分子上加氢的反应;

水合反应——化合物与水的反应，如从氧化物制备硫酸或磷酸等;

异构化——有机物分子中原子重新排列的反应，如从直链分子变成带支链的分子;

17

磺化反应——与硫酸反应，在有机化合物分子中引入磺基(__S03H)的反应;

中和反应——酸和碱生成盐和水的反应或碱和醇化物与水的反应。

b) 中等放热反应的威胁系数取0.50，包括：

烷基化——引入烷基形成各种有机化合物的反应;

酯化——有机酸和醇生成酯的反应;

加成——不饱和碳氢化合物和无机酸的反应，若无机酸为强酸时系数增加到0.75;

氧化——物质在氧中燃烧生成c02和H20的反应，或者在控制条件下物质与氧反应生成c02和H20的反应，对于燃烧过程及使用氯酸盐、硝酸、次氯酸盐类强氧化剂时，系数增加到1.00;

聚合——将分子连接成链状物或其他大分子的反应;

缩合——两个或多个有机化合物分子连接在一起形成较大分子的化合物，并放出H20和Hcl的反应。

c) 剧烈放热反应的威胁系数取 1.00，主要包括卤化反应，即在有机分子上引入一个或数个卤素原子的反应。

d) 特别剧烈的放热反应的威胁系数取 1.25，主要包括硝化反应，即用硝基取代化合物中氢原子的反应。

e) 反应器中所发生的任何吸热反应的威胁系数均取 0.20，当吸热反应的能量是由固体、液体或气体燃料提供时，威胁系数取0.40。主要包括：

煅烧——加热物质以除去结合水或易挥发性物质的过程，威胁系数取0.40;

电解——用电流离解离子的过程，威胁系数取0.20;

热解或裂化——在高温、高压和触媒作用下，将大分子裂解成小分子的过程，当用电加热或高温气体间接加热时，威胁系数取 0.20，直接受火加热时，威胁系数取 0.40。

9.4.2 封闭空间燃爆威胁系数选取

密闭空间燃爆威胁系数应按照以下情况选取：

a) 粉尘过滤器或捕集器安置在封闭区域内时，威胁系数取0.50;

b) 在封闭区域内，在闪点以上处理易燃液体时，威胁系数取0.30，如果易燃液体的量大于 4540kg时，威胁系数取 0.45;

c) 在封闭区域内，在沸点以上处理液化石油气或任何易燃液体时，威胁系数取 0.60，若易燃液体的量大于 4540kg，则威胁系数取 0.90;

d) 若已安装了合理的通风装置，上述 a)、c)两项中的系数可减少 50%。

9.4.3 后果消减措施低效威胁系数选取

9.4.3.1 消防通道不符合要求的威胁系数选取

对于生产装置周围的紧急救援车辆通道，当装置/工艺单元周围设置了两个方向的消防通道，且有一条通道通向公路，且设有监控喷水枪并处于待用状态，则认为消防通道符合要求，否则判定消防通道不符合要求，其威胁系数按照以下情况选取：

a) 整个操作区面积大于 925m2，系数为 0.35;

b) 整个库区面积大于 2312m2，系数为 0.35;

c) 面积小于上述数值时，系数可取 0.20。

9.4.3.2 排放和泄漏控制能力受限的威胁系数选取

18

装置/工艺单元排放和泄漏控制能力受限的威胁系数按照以下情况选取：

a) 设有堤坝可以防止泄漏物质泄放到其他区域，但堤坝内所有设备露天放置时，威胁系数取 0.50;

b) 设有堤坝且能将泄漏物质引至蓄液池或封闭的地沟时，威胁系数取 0.25，但若蓄液池或地沟处设有公用工程管线且安全距离不符合要求时，威胁系数取0.50。

9.4.4 通用威胁系数计算

通用威胁系数等于基础系数、化学反应威胁系数、封闭空间燃爆威胁系数和后果消减措施低效威胁系数之和，其各系数的取值范围见附录B表B.4。

9.5 特殊威胁系数

9.5.1 物质总量威胁系数

9.5.1.1 工艺生产中的液体或气体威胁系数计算

以下工艺生产中的液体或气体，应计算其威胁系数：

a) 易燃液体和闪点低于 60℃的可燃液体;

b) 易燃气体;

c) 液化易燃气;

d) 闪点大于 60℃的可燃液体，且操作温度高于其闪点;

e) 化学活性物质，不论其可燃性大小 (NR =2，3 或 4)。

工艺生产中的液体或气体，应按以下步骤计算其威胁系数：

a) 估算工艺单元中的物质总质量(m);

b) 根据附录 B 表 B.1 或化学品安全说明书(MSDS)确定物质燃烧热(Hc);

c) 按式(9)确定燃烧总热量(H);

H = Hc 米 m ··········································································· (9)

d) 按式(10)计算工艺生产中的液体或气体威胁系数ym。

lg ym = 0.17179 + 0.035754(lg H) __ 0.002576(lg H)2 + 0.000102(lg H)3 __ 1.4 × 10__6(lg H)4 (10)

9.5.1.2 储存中的液体或气体威胁系数计算

储存中的液体或气体，一般包括固定储藏中的物料以及可移动式容器中的物料，应按以下步骤计算其威胁系数：

a) 估算储存系统中的物质总质量(m);

d) 按式(11)、式(12)、式(13)计算储存中的液体或气体威胁系数ym：

1) 物质为液化气时，

lg ym = __0.289069 + 0.039271(lg H) __ 0.000516(lg H)2 __ 1.07 × 10__5(lg H)3·············· (11)

2) 物质为 Ⅰ类易燃液体(闪点<37.8℃) 时，

lg ym = __0.403115 + 0.031498(lg H) __ 0.000321(lg H)2 __ 8.8 × 10__6(lg H)3 (12)

3) 物质为Ⅱ类易燃液体(37.8℃<闪点<60℃) 时，

lg ym = __0.558394 + 0.030218(lg H) __ 0.000396(lg H)2 __ 6.2 × 10__6(lg H)3 (13)

9.5.1.3 储存中的可燃固体和工艺中的粉尘威胁系数计算

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储存中的可燃固体和工艺中的粉尘，应按以下步骤计算其威胁系数：

a) 估算储存系统中的固体或工艺单元中的粉尘的物质总质量(m);

b) 根据物质的密度p和式(14)、式(15)计算储存中的可燃固体和工艺中的粉尘威胁系数ym;

1) 物质密度<161.9170kg/m3 时，

Lg ym = 0.280423 __ 1.354620 (lg(m)) __ 2.405479(lg(m))2 __ 1.641746(lg(m))3 (14)

2) 物质密度≥161.9170kg/m3 时，

Lg ym = __0.358311 __ 1.341111(lg(m)) __ 1.199058 (lg(m))2 + 0.564290 (lg(m))3 (15)

9.5.1.4 热油交换系统威胁系数选取

燃油交换系统的物质总量威胁系数按表 13 确定。

表13 燃油交换系统的物质总量威胁系数确定表

油量/m3

威胁系数

大于闪点

等于或大于沸点

≤18.9

0.15

0.25

37.9—94.6

0.50

0.75

18.9—37.9

0.30

0.45a

≥94.6

1.15

注：油量可取下列两者中较小者：(a)油管破裂后15分钟的泄漏量;(b)热油循环系统中的总油量。热交换系统中储备的油量不计人，除非它在大部分时间里与被评估对象保持着联系。

9.5.2 附加伤害威胁系数

9.5.2.1 毒性物质威胁系数选取

毒性物质的威胁系数一般取NH 的0.2倍， NH 的选取见附录B表B.1，对于表B.1中未涉及的物质，应根据MSDS并结合以下原则进行选取：

a) 火灾时除一般可燃物的危险外，短期接触没有其他危险的物质，则NH 取 0;

b) 短期接触可引起刺激，致人轻微伤害的物质，包括要求使用适当的空气净化呼吸器的物质，则NH 取 1;

c) 高浓度或短期接触可致人暂时失去能力或残留伤害的物质，包括要求使用单独供给空气的呼吸器的物质，则NH 取 2;

d) 短期接触可致人严重暂时失去能力或残留伤害的物质，包括要求全身防护的物质，则NH 取 3;

e) 短暂接触也能致人死亡或严重伤害的物质，则NH 取 4。

9.5.2.2 粉尘爆炸威胁系数确定

粉尘爆炸威胁系数按表 14 确定。

表14 粉尘爆炸威胁系数确定表

粉尘粒径/μm

泰勒筛/目

>175

60～80

75～100

150～200

1.25

150～175

80～100

<75

>200

2.00

100～150

0.75a

/

注：在惰性气体气氛中操作时，上述系数减半。

9.5.3 容器内燃爆威胁系数选取

20

容器内燃爆的威胁系数按以下情况选取：

a) 人工加料，且空气可随加料过程进入离心机、间歇式反应器、间歇式混料器等设备内，并能引起燃烧或发生反应的危险，不论是否采用惰性气体置换，威胁系数均取0.50;

b) NF = 3或NF = 4的易燃液体储罐，如果使用了惰性化的密闭蒸汽回收系统且能保证其气密性，则不用选取威胁系数，否则威胁系数取0.50;

c) 只有当仪表或装置失灵时，物质才处于燃烧范围内，威胁系数取 0.30;

d) 任何靠惰性气体吹扫使其超出燃烧范围之外的情况，威胁系数取 0.30;

e) 由于惰性气体吹扫系统不实用或者未采取惰性气体吹扫，使操作总是处于燃烧范围内或其附近时，威胁系数取 0.80;

f) 除 b)、c)、d)、e)以外，当绝对压力小于 6.67kPa 的其它负压操作情况，威胁系数取 0.50。

9.5.4 泄漏影响威胁系数计算

9.5.4.1 释放压力威胁系数计算

释放压力威胁系数应按以下步骤计算：

a) 确定操作压力p0;

b) 根据式(16)确定操作压力为 0～6895kPa(G)之间，且闪点低于 60℃的易燃、可燃液体的初始泄漏威胁系数Y0;

Y0 = 0.16109 + 1.61503 (lg 一 1.42879 (lg 2 + 0.5172 (lg 3 ············ (16)

c) 根据以下物质属性修正式(16)的计算结果;

1)焦油、沥青、重润滑油和柏油等高粘性物质，用Y0乘以0.7进行修正;

2)单独使用压缩气体或利用气体使易燃液体压力增至103kPa(G)以上时，用Y0乘以1.2进行修正;

3)液化的易燃气体(包括所有在其沸点以上储存的易燃物料)，用Y0乘以1.3进行修正。

d) 根据操作压力和安全泄放压力的比值再次修正以上计算结果，修正步骤如下：

1) 确定泄放装置的设定泄放压力pr;

2) 按照式(17)计算释放压力威胁系数YL。

9.5.4.2 低温威胁系数选取

低温威胁系数按以下原则选取：

a) 采用碳钢结构的工艺装置，操作温度等于或低于转变温度时，威胁系数取 0.30，如果没有转变温度数据，则可假定转变温度为 10℃;

b) 装置为碳钢以外的其它材质，操作温度等于或低于转变温度时，威胁系数取0.20。

9.5.4.3 动设备威胁系数选取

当评价单元中的动设备满足以下任一条件时，威胁系数取0.5。

a) 大于 448kw 的压缩机;

b) 大于 56kw 的泵;

c) 发生故障后因混合不均、冷却不足或终止等原因，引起反应温度升高的搅拌器和循环泵;

d) 其他曾发生过事故的大型高速转动设备，如离心机等。

21

9.5.5 特殊威胁系数的计算

特殊威胁系数等于基础系数、物质总量威胁系数、附加伤害威胁系数、容器内燃爆威胁系数、泄漏影响威胁系数之和，其各系数的取值范围见附录B表B.4。

9. 6 暴露半径计算

暴露半径应按式(18)、式(19)计算。

F3 = min[F1 . F2, 8] ·································································· (18)

R = 0.256F3 . MF ···································································· (19)

F3——总威胁系数;

R ——暴露半径，单位是m。

9.7 后果的半定量估算

按式(20)计算半定量死亡后果。

LOLR = fc . PSR ······································································ (20)

LOLR——暴露半径R内可能的人员生命损失数量;

PSR ——暴露半径R内可能的工作人员总数。

10 过程风险评估质量审查

完成过程风险评估后，应采用附录C的表C.1、表C.2和表C.3对过程风险评估报告的质量进行分项打分，并依据表C.4进行质量评定。

22

附录 A

(资料性)

保护层分析失效数据

表A.1给出了初始事件的经验失效数据。

表A.1 保护层分析初始事件经验失效数据

大类

详细原因

阀门

1.单向阀完全失效

1×10−2

2.单向阀卡涩

1×10−5

3.单向阀内漏(严重)

4.垫圈或填料泄漏

5.安全阀误开或严重泄漏

1×10−1

6.调节器失效

7.电动或气动阀门误动作

8.单止回阀失效 (频率大于等于1)

9.双止回阀失效

10.弹簧式安全阀误起跳或误开启

1×10−6

容器和储罐

1.压力容器灾难性失效

1×10−3

2.常压储罐失效

3.过程容器沸腾液体扩展蒸汽云爆炸(BLEVE)

1×10−4

4.球罐沸腾液体扩展蒸汽云爆炸(BLEVE)

5.容器小孔(≤50 mm)泄漏

6.常压储罐灾难性失效

7.常压储??-10mm孔径连续泄漏

8.压力容器灾难性失效

3.06×10−5

11.换热器外漏

12.容器接管泄漏

7.2×10−4

14.大型储罐底板泄漏

15.大型储罐壁板泄漏

23

16.容器泄漏

24

1.冷却水失效

25

2.断电

26

3.仪表风失效

27

4.氮气(惰性气体)系统失效

28

5、蒸汽系统失效

29

工艺管道和软管

1.泄漏(法兰或泵密封泄漏)

30

2.弯曲软管微小泄漏(小口径)

31

3.弯曲软管大量泄漏(小口径)

表A.1 保护层分析初始事件经验失效数据(续)

32

4.加载或卸载软管失效(大口径)

33

5.中口径管道(DN≤150 mm)大量泄漏

34

6.大口径管道(DN>150 mm)大量泄漏

35

7.管道小孔泄漏

36

8.管道破裂或大孔泄漏

37

9.软管泄漏

38

10.软管断裂

39

11.地上管线(DN≤150mm)全断裂失效

40

1×10−7

12.地上管线(DN>150mm)全断裂失效

41

13.地上管线泄漏(DN≤150mm)

42

14.地上管线泄漏(DN>150mm)

43

施工与维修

1.外部交通工具的冲击(假定有看守员)

44

2.吊车载重掉落(起吊次数/年)

45

3.操作维修上锁挂牌(LOTO)规定没有遵守

46

操作失误

1.无压力下的操作失误(常规操作)

47

2.有压力下的操作失误(开停车、报警)

48

3.执行常规任务(频率≥1次/每周)

49

4.执行中等频率任务(1次/每月≤频率<1次/每周)

50

5.执行非常规任务(频率≤1次/每月)

51

机械故障

1.泵体损坏(材质变化)

52

2. 泵密封失效

53

3.有备用系统的泵和其它转动设备失去流量

54

4.透平驱动的压缩机停转

55

5.冷却风扇或扇叶停转

56

6.电机驱动的泵或压缩机停转

57

7.透平或压缩机超载或外壳开裂

58

1～1×10−1

8.螺旋输送机失效

59

9.泵/压缩机/风机失效

60

10.泵主密封小泄漏

61

1×10−2～1×10−3

11.无密封泵泄漏

62

12.泵主密封完全失效

63

3×10−5

13.往复式压缩机壳体泄漏

64

14.离心式压缩机壳体泄漏

65

15.泵壳体泄漏

66

仪表