基于LEC 法对发动机台架试验室火灾的危险源辨识及控制

潘武建、罗兴宏、吕宗鑫、李荣富、韦淑妮

0 引言

先进的发动机台架试验室是保证发动机开发和试验研究的基础,对发动机的研发起到非常重要的作用。完整的发动机台架试验室配套设施齐全，因配套设备昂贵而投入巨大。其中的内燃机燃料包括汽油、柴油、天然气和氢气等，辅助标定设备的配套气体需要高纯氢气、高纯甲烷、高纯一氧化碳和高纯氮氧化物等易燃易爆气体。如果没有相应的预防管控措施，发动机试验室一旦发生火灾，引发的连锁反应将导致整个建筑体的重大火灾。因此，需要对发动机试验室的活在危险源进行辨识，并制定相应的管控措施。

经过对某发动机台架试验室的火灾危险源排查，总结出造成发动机台架试验室火灾风险的2 大主要因素：人的因素和物的因素，并辨识出火灾类危险源14 项（表1）。其中，物的因素导致的火灾危险源有6 项，人的因素导致的有火灾危险源有8 项。

表1 某发动机台架试验室火灾危险源辨识

1 发动机台架试验室作业条件危险性评价法

1.1 作业条件危险性分析（LEC）法

对于危险源的查找辨识及风险评方法可以用繁多来形容，每个公司根据自身体量和运营实际情况，采用的方法标准和评价方法也不尽相同。本文采用的评价方法是作业条件危险性分析（LEC）法。LEC 是一种半定量分析法（称为“格雷厄姆－金尼法”），即用与系统风险率有关的3 种因素指标分值之积（D），来评价系统人员伤亡风险的大小，据此进行危险等级划分[1]。其中，L（likelihood）表示事故发生的可能性；E（Exposure）表示人员暴露于危险环境中的频繁程度；C（Consequence）表示一旦发生事故可能造成的后果[2]。给3 种因素的不同等级分别确定不同的分值，再以3 个分值的乘积D（Danger，危险性）来评价作业条件危险性的大小（即：D=L×E×C），D 值越大，说明该作业活动危险性大、风险大。本文根据公司实际生产需求制定的安全标准，对危险源3 大要素进行评分（表2），危险源危害等级划分如表3 所示。

表2 火灾危险因素评价分值

表3 火灾危险源危害等级

1.2 LEC 法的缺陷

由于LEC 法中L、E、C 各值的评价打分极易受评分专家个人主观因素的影响,且该方法是针对具体的作业活动现场状况进行评价,容易受到缺少现场经验对施工现场的防护措施和管理措施进行合理的打分评估[3]。

1.3 相关术语

（1）危险源（包括有害因素和危险因素）：是指能导致人身伤害和（或）健康损害的根源、状态或行为，或它们的组合[4]。危险有害因素包括但不限于人的行为、物的状态、环境因素和管理因素等。

（2）危险源辨识：是指通过无指定的任何的方法对危险发生的可能性进行分辨识别并标记的过程。

（3）风险评价（风险评估）：指运用本公司根据现场生产和管理需求制定的方法对对危险源现实发生的风险性进行分析、评估，并对现行的管控措施的全面性重新复核后得出危险源风险性的过程。风险性评估应考虑天然属性风险评估和控制风险评估。

（4）天然属性风险评估：是指危险源本身在天然状态下可能发生事故的可能性和发生结果的厉害程度，在不考虑人为预防和针对性措施管控的前提下，按照作业条件危险性分析法（LEC）等公司认可的评估方法来确定危险源的大小和等级。

（5）控制风险评估：在考虑已采取的人为预防和针对性措施管控干预的前提下，进行危险源评估的过程并得出评估结果。

2 发动机台架试验室火灾的安全风险评估

2.1 天然属性风险评估

在不考虑人为预防和针对性措施管控的前提下，按照作业条件危险性分析法（LEC）等评估方法确定危险源的大小和等级，这样更能体现危险源的最初危害性。

依据积累的工作经验和过往发生事故案例，对辨识出的危险源进行危险性分析，以及针对LEC 法的评价者受主观性影响较大的特点，王芸通过引入补偿系数改进LEC 法[5]，以降低个人主观判断影响。本文采用5 个相同工作性质但不同工作年限的员工针对表1 中的危险源进行评价（表4）。5 人对每一项危险源评分后取加权平均数为最终结果的修正方法，给出L、E、C 赋值，进行D 值计算，将结果记录于表5 中。

表4 危险源评价组人员构成

通过表5 可以看出，不同等级专家对同一危险源的评价是有区别的，甚至有些危险源的评价值差距相当大。例如1 号危险源的评判中，四级专家的评价是一般风险,其他专家的评价均为较大风险。其他等级的危险源中，5 位专家的评价也均有差异。由此可得出，越多不同经验的本行业专家参与评价，可以减少专家个体打分的主观随意性概率，而加权均值对同一项危险源的评价具有一定的修正作用，使评价结果更接近危险源的真实危害水平。

2.2 控制风险评价

2.2.1 火灾风险控制措施的制定与实施

不同等级的火灾风险要结合实际采取工程技术措施、管理措施、个体防护措施、应急措施中的单种或多种方法措施进行预防和管控。对于综合评价出的不可接受风险，应在第一时间停止相关试验作业，进行区域隔离并报告部门安全工程师和项目决策者，对危险源的风险等级及控制措施重新进行商议评估。

此外，火灾风险控制措施应在实施前还应考虑以下几点：预防和管控措施的可行性和有效性；措施实施管控后是否能使风险降低到可承受范围；是否还会衍生出新类型风险；对于新衍生风险是否也制定对应的管控措施并应用于发动机试验作业中。

2.2.2 风险预防及管控措施

风险预防及管控措施的选择应考虑有效性、稳定性、持续性、安全性、经济合理性、生产经营情况及可靠的技术保证和服务。经过研究和商讨，本文制定出4 个控制等级策划对所有危险源进行预防和管控。

（1）工程技术控制措施是指工程技术措施包括消除取代和封闭或隔离。消除替代是通过对装置、设备设施和工艺等的设计来消除危险源或减弱危险源危害。如9 号危险源中的溢油阀损坏导致燃油泄漏，可通过增加燃油压力传感器监控燃油油压，设定最低油压时能自动触发关闭供油泵来防止燃油进一步泄露的工程控制方法。

封闭或隔离是对产生或导致火灾的设施或环境场所进行隔离，比如通过防火隔离带、金属隔离栏和警告牌等把该危险区域进行单独隔离。例如11 号危险源中高温排气管烤熔线束的风险，可通过线束覆盖隔热防火材料方式实现。

（2）管理措施是指制定对应标准试验作业指导书、安全授权和安全标准化操作等。管理措施可以采取尽可能详细的管控方法。例如作业时采取警报和警示信号标识，员工作业上岗培训和定期作业及安全培训，安全管理人员和特种作业人员继续教育，以及其他方面的培训等方法。

（3）个体防护措施是指当工程类预防及管控方法无法消除或降低火灾危险因素时，应制定对应的PPE 穿戴保护措施。火灾个体防护用品应包含：防火护服、防火头盔、防火隔热手套和防火鞋等。

（4）应急措施是指在临时作业前没有任何的作业指导文件和方法。此时应该针对该类情况特殊分析，制定临时作业指导方案、作业前准备、作业过程安全监督方法和突发情况应急预案等，以预防和减少临时作业突发产生的火灾风险。比如根据日常火灾应急演练结合临时作业物的因素，制定临时应急预案。

2.2.3 危险源风险控制评价结果

在经过天然属性风险的评价后，应按照风险控制措施方法对危险源制定相对应的措施进行预防和管控，并组织专家组对执行预防和管控后的火灾危险源采用LEC 法进行评价。在经过对试验室所有火灾风险进行辨识、分析后，对每一项风险分别制定对应的预防与管控措施。如安装可燃气体浓度报警传感器、烟雾/火焰报警器等工程控制方法；制定化学品、试验操作流程和设备安全操作规程等标准作业指导书；配备相对应的PPE 穿戴劳保用品；制定规范化试验过程巡检制度；制定突发火灾情况应急预案及演练等。经过LEC 法评价，所有火灾风险项的危险源等级均大幅降低至D 级和E 级，为可接受范围内。

3 结束语

本文通过对发动机台架试验室所有火灾危险源项目进行天然属性风险评估，根据评估结果制定有效的预防和管控措施，并再次进行管控措施后的彻底风险评估，确实能够将火灾危险源的风险等级降低至相对安全的层次。因此，持续对导致火灾危险源各项因素动态评估、调整控制风险等级和管控措施，能够对发动机试验台架和发动机动力总成试验起到安全的防护作用。