安全评价的工程学方法

    摘要：提出安全评价的工程学方法的基本概念，对其基本构成做了分析阐述。
    关键词：安全评价 性状预侧 性能标准
    1.概述
    安全评价是评价危险源导致事故，造成人员伤害或财物损失时的危险程度的工作。安全评价自本世纪30年代开始，发展至今已出现了种类繁多、形式多样的许多方法。按理论体系与方法划分大体可分为四类：安全检查表法，指数方法，概率评价方法及其他方法。不论是何种评价方法，其目的都是给出被评价对象的危险状态及后果情况。上面几类的评价法，从它们的评价结果表现形式来说，虽然它们在评价系统总体安全性及对系统某个区域的评价是行之有效的，但对系统的各个构成环节的评价还不够详细，更不能为系统设计及事故后救灾、应急提供指导。
    事故致因理论研究表明，导致事故发生的原因是人的不安全行为和物(包括环境)的不安全状态，也可以说是能量的意外释放或系统内能量、物质、信息的不正常流动，人的行为和物的状态或者能量释放等，可以通过开发出的工程学方法进行描述，即可以实现用工程学方法预测系统一旦发生事故时的性状。因此，所谓安全评价的工程学方法就是依据系统有关的条件，用工程学方法预测系统一旦发生事故时的性状，并判断其结果是否与所规定的安全评价标准相一致。即这种评价方法两个主要构成部分是性状预测和评价标准。性状预测是指发生事故时人的行为和物的状态或者能量释放等，按照工程学方法进行预测。判断和评价性状预测结果的标准(准则)就是评价标准，它是以科学为依据的、富于客观性的工程学式的衡量系统安全的性能标准。
    安全评价的工程学方法可将系统详细地划分为若干子系统来进行评价，并且它以事故发生时的性状预测为主体，所以它能够为系统设计及事故后救灾、应急提供指导。
    2.安全评价的工程学方法的基本构成
    采取预测手段，判定是否满足安全性能的若干标准条件，其步骤一般如图1所示。

    图1安全性预测评价的一般图示

    为了依据这一方法论，完成安全性预测评价体系，必须做下列两项准备：
    (1)设定采用预测方法能定量和客观判断系统安全性的标准条件。
    (2)根据可以利用的手段，取得能够体现出系统安全性效果的预测方法。
    为了解决以预测为依据的系统安全性评价的构思中产生的问题，安全评价的工程学方法构成如下：
    (1)确保系统安全性的基本条件
    以颁布的规范、标准为系统安全性的最基本的判断标准。
    (2) 确保系统安全性的技术标准
    认真考虑可以利用的预测手段和技术措施，按数量修改(1)项(基本条件)。当系统中出现用技术标准无法判定的技术时，可根据(l)来判定，或根据(l)来修补技术标准。
    (3) 性状预测方法
    这是用于确证是否满足(2)(技术标准)要求的预测计算方法。
    (4) 关于安全评价的工程学方法的试验方法、标准测定方法和数据库.
    基于上述，得安全评价的工程学方法的流程图示，如图2。

   

    有关系统安全性的规范、标准，是国家有关部门所制定的来进行设计施工和审查监督用的。规范、标准在确保系统安全上起着十分重要的作用。但是随着经济和科学技术的不断发展，新材料、新结构、新工艺不断涌现，对系统安全性必然提出新的要求。在这种情况下，简单地按照规范、标准进行工程设计，其科学性、合理性和经济性均存在大量有待解决的问题。此外，按照规范、标准进行安全设计，可能导致安全有效性较低或存在安全设施重复现象；不利于最新安全技术的采用；标准条文有时难以理解，要经常对其修改、补充或解释。

    安全评价的工程学方法基本目的是，改进现行安全设计所存在的问题，即在规范、标准的大框架内，根据系统的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到安全目的而应采取的各种安全措施并将其有机组合起来，构成系统的总体安全方案，然后用已开发出的工程学方法予以安全评价，最终达到合理化的目的，这就形成了建立在对系统安全合理评价基础上的性能标准。
    3.安全评价的工程学方法的性状预测与评价标准
    根据估计的条件，假设系统中发生事故，采用所规定的方法预测此时系统内人、物等性状。这在安全评价的工程学方法中即称为性状预测。这一点与结构设计中的结构计算方法相同。性状预测基本上有计算和试验两种方法。
    预测石化罐区易燃易爆、有毒有害气体泄漏后在大气环境中的扩散性状，可利用高斯烟羽模型和高斯烟团模型，根据设定的气体泄漏时的一些条件，计算气体扩散的浓度场分布，从而实现泄漏气体扩散性状的预测。
    文献【2】介绍，通过材料表面起火性试验，得材料表面的辐射流速 与起火时问tig的关系，并将其结果在坐标系中按横轴上的qe、纵轴上的进行分配，从而可直接从纵横两轴截距中，求得材料的起火特性，实现具体条件下材料表面起火特性的预测。
 另外，可用标准的试验方法和测定方法来整理性状预测所必须的条件等的性能数据。试验方法、测定方法的完善和以此为依据的数据库的编制在安全评价的工程学方法中是重要的条件。判断和评价事故性状预测的结果的标准(准则)就是评价标准，如果设想为结构计算的允许应力就容易理解。例如防止起火的问题。只要给出木材在多大程度的辐射热下可以起火的数值，也就成为设定某一明火时的评价标准。建筑防火人员疏散安全判定标准之一是，人员疏散未结束之前，烟雾不得下降到其活动高度以下，即使未下降到此范围，也不得在顶棚附近形成较厚的烟层，使其温度给人带来有害的辐射热。
    4.结语
    本文的观点是作者在安全评价工作，通过对触及的某些问题的思考，及阅读有关文献受到启发后提出的，意在起到一个抛砖引玉的作用。安全评价的工程学方法的内涵及外延，现也只是一个初步的构思，还需今后进行进一步的探索和实践。对于这种评价方法的两个主体构成部分，性状预测和性能标准要结合多学科领域里的知识进行广泛的研究开拓。实践证明，安全评价的工程学方法对系统设计的安全性评估具有物特的适应性，同时它也能够为事故后的救灾、应急提供一定的决策支持，进一步开发和利用必将全面改善工业、生活等领域里的安全状况，并丰富安全科学理论。
    5.参考文献
    1)进上威恭〔日〕最新安全科学.冯翼译.江苏科学技术出版社.1988.
    2)日本建设省.建筑物综合防火设计.孙金香.高伟译.天津科技翻译出版公司，1994.
    3)陈宝钟.安全原理.北京:冶金工业出版社,1995
    4)钱靳明.危险评价突变模型研究:[学位沦文].沈阳:东北大学.1996.
    5)周长春.连续危险源危险性评价原理与方法及其在煤矿瓦斯灾害中的应用:[学位论文] .国矿业大学,1995.