火炸药生产过程安全评价方法对比研究

刘保顺　黄海燕中北大学化工与环境学院



火炸药生产过程安全评价方法对比研究

刘保顺黄海燕
中北大学化工与环境学院

【摘 要】对事故树法、模糊综合评价法、BZA-1法以及安全检查表法，从来源和发展着手进行综述，分析各种评价方法的特点、优缺点。详细讨论各种评价方法在火炸药生产的各工序中的适用性，最后对比各种评价方法。结合出现的问题跟行业情况提出自己的一点思考。

【关键词】火炸药；安全评价；事故树；模糊综合评价；BZA-1法；安全检查表

火炸药由于其特性，决定了其生产原料跟工序的危险性。尽管工人时刻都保持高度警惕状态，但是生产过程中的各种事故还是不断发生。其实火炸药也并不是一触即发的危险品，必须在一定的条件下它才会发生燃烧和爆炸。有实用意义的火炸药必须具有一定的安全性，能承受一定的外界作用[1]。它生产所用的原材料、半成品均具有易燃易爆性；生产过程中遇到明火、撞击、摩擦、静电火花、高温等情况极易发生燃爆事故；当生产工艺过程中发生故障或人员有违章操作时，都可能会发生燃烧爆炸事故；同时生产过程中也存在机械伤害、电气伤害等[2]。原料在各个阶段会经历操作、运输、贮存等不同的任务剖面，以及同一任务剖面中存在的不同的工艺或操作，其产品的安全程度是不相同的。火炸药生产过程安全评价也是一样，必须以一定的原料、产品所处的任务剖面、所采取的工艺技术条件、所用的操作装置与防护体系相结合来评价。

对于常用的定性安全评价方法不进行赘述。文章选取了事故树法、模糊综合评价法、BZA-1法三种定量评价方法和企业中应用最广泛的安全评价表法进行对比。详细讨论它们在火炸药生产系统的适用性。

1 火炸药生产过程安全评价方法

1.1事故树分析法

事故树分析法（FTA）是由美国科学家H.A.wotson提出的。后著名的《拉姆逊报告》展现了它的实用性，引起全世界广泛关注[3]。

事故树分析法主要分析事故原因和评价事故风险，是一种演绎分析法。它是从一个可能的开始，一层一层地逐步寻找事故起源的触发事件。再分析这些事故、原因之间的逻辑关系，用逻辑树图把这些原因即他们的逻辑关系表示出来，构成一种逻辑树模型。然后根据实际情况定性或者定量地计算出事件发生的各种组合途径及发生概率，根据以上结果寻找避免事故的各种方案并选出安全对策。事故树分析法优缺点，见表1。

比如在胶化工序中，通过事故调查确定燃烧爆炸为顶上事件，通过绘制事故树并计算得出各基本事件结构重要度由大到小依次为：达到起爆感度；生产中使用易燃易挥发物；胶化机运转不平稳；防爆电器损坏。因此可以根据结果有针对性的提出相应的防范措施[4]。

表1　事故树分析法的优缺点

1.2模糊综合评价

模糊综合评价由L.A.zodeh提出，用以表达事物的不确定性。在应用中得到不同领域专家地不断演化，该方法既有对流程和计算的严格定性刻画，也有对难以定量分析的模糊条件进行的主观描述[5]。

该方法是利用模糊矩阵对系统进行专家评议，通过模糊矩阵复合运算，定量地描绘出系统安全性优劣的方法。它应用模糊关系合成的原理，利用多层次因素对被评事件隶属度等级状况进行综合评价。其优缺点见表2。模糊综合评价有6个基本要素：评价因素论域U，评语等级论域V，模糊关系矩阵R，评价因素权重向量A，合成算子（合成算法），评价结果向量B。该法的基本步骤，如图1。

表2　模糊综合评价法的优缺点

图1　模糊综合评价法

1.3BZA-1法及其改进方法BZA-2法

“火炸药及其制品工业燃烧、爆炸危险源定量评估方法”是经过组织研讨、评估实践后，创立了一种适合我国火工品及相关行业特点的安全评价方法，被命名为“BZA-1法”。有学者结合我国兵器行业近年的管理经验以及国内相关重大事故教训，借鉴其他安全评价方法的理论而改进了此法，便得到了BZA-2法。BZA-2法比较全面实际的反映了被评价对象的现状和改进方向，为避免重大事故的发生及选择合理的安全投资方向提供了理论支撑，通过应用，切实提高了企业的安全程度，降低了事故率，取得了较好的经济效益，其优缺点，见表3。

表3　BZA-1法的优缺点

其基本思路是根据“三圆环”理论，系统内“人的不安全行为”、“机器（物料）的不安全状态”、“环境的不安全条件”三个方面存在的问题与有关安全法规、标准的差异，辨别系统的危险、 危害因素，这对预防事故隐患转化为实际显现事故，特别是针对预防重大和特大事故具有重大意义。这种方法的思路和分析过程，如图2。

图2　BZA-1法的思路与分析过程

1.4安全检查表

安全检查表是一种简单、实用的方法，其优缺点，见表4。

2 对比与讨论

各安全评价方法的产生的领域与出发点有差异造成了其适用的场所有所不同。因此并没有哪一个安全评价方法能够完美的对火炸药生产过程中的全过程进行评价。将以表格的形式对以上介绍的安全评价方法进行对比，见表5。以单基药生产为例，其生产流程的主要工序分别是驱水，胶化，压伸，晾药与切药，预烘，筛选及浸水，烘干，混同，包装。讨论各种方法的适用工序，并用1到5给出所需花费的级别（1为时间和金钱花费少，5为时间和金钱花费多）[7]。

表4　安全检查表的优缺点

表5　安全评价方法对比

其中，事故树法定量评价的结果能体现所评价工序的基本事件结构重要度关系，为改进工序安全性提供了依据。但前提是在评价准备阶段能针对工序的实际情况进行缜密细致的准备工作，并且事故树法是以单个工序为单元进行评价的，如果要对整个生产系统的各个工序都进行事故树评价，其工作量是非常大的，所以一般只对多环节事件或多重保护系统用事故树进行危险性分析；模糊综合评价法是一种全过程总体评价方法，能计算出系统的安全等级，并且可以得到各因素的权重分配结果，体现系统的薄弱之处。这种方法适用于评价指标以定性指标为主的评价系统，同时要求同行专家对给出的评价指标有较高认同度；BZA-1法根据兵器企业特点，其中具有爆炸危险性的生产单元，就可以取它作为一个评估系统 。其评价结果不像前两种方法那么细致，只能确定系统的危险度，分为系统内、外危险度；安全检查表法只是一种定性的评价方法，它只能按照预先编制的检查表逐项检查各项目是否达标。但它也有如上的优点，使它在企业中广泛运用。

3 结论和展望

通过对上述几种安全评价方法的介绍、对比和分析得出：

（1）各种安全评价方法的适用的工序有差异，评价结果的形式不尽相同，也有各自的优点和缺点。根据需要选取合适的评价方法。

（2）合理利用各种评价方法，才能对风险做出全面地评价。

（3）应随时关注国内国际各行业安全评价的发展情况，学习、引入安全评价方法时应结合自身实际，归纳吸收其理论和意识，不可只学形式。

（4）有效的组合已有的安全方法，比研究设定新的评价方法更具有实用意义，比如可以以一种评价方法的结果作为另一种评价方法的条件。

（5）应建立健全火炸药相关行业事故统计机制，为安全评价和事故分析等提供可靠数据，以便制定相关防范措施。

（6）加强计算机建模与编程等技术在安全评价领域的应用，发挥计算机快速准确等优点。

参考文献

[1]张晓华.火炸药的安全评价方法[C].2002全国爆炸与安全技术学术交流会论文集,2002:177-179

[2]冯睿智,张树海,苟瑞君,等.模糊综合评价在单基发射药生产安全评价中的应用[J].中国安全生产科学技术,2012, 8(9):128-131

[3]佟瑞鹏.常用安全评价方法及其应用[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2011

[4]付强.变燃速发射药连续化生产安全评价研究[D].山西:中北大学,2010

[5]周波.安全评价技术[M].北京:国防工业出版社,2012

[6]胡双启,赵海霞,肖忠良.火炸药安全技术[M].北京:北京理工大学出版社,2014

[7]吴昊.系统安全评价方法对比研究[J].中国安全生产科学技术,2009,5(6):209-213