火灾安全评价方法研究

　　摘　要:火灾安全评价是利用系统工程的方法对拟建或已有工程、系统可能存在的危险性及可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的火灾事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以达到工程、系统安全的过程。主要论述了火灾安全评价的目的、火灾安全评价的意义、火灾安全评价的一般程序、火灾安全评价方法选择、火灾安全评价方法的比较及火灾安全评价方法在消防中应用。

　　关键词:火灾安全评价；定性；定量；选择；应用

随着社会生产力的发展，社会财富日益增加，火灾损失上升及火灾危害范围扩大的总趋势是客观规律。它给人类社会造成过不少生命、财产的严重损失。为了准确识别和有效地控制火灾的危险因素保障人们的生命和财产的安全，减少火灾事故损失人们在不断总结火灾事故、灾难事故防治的成功经验和失败教训的基础上，开展了火灾安全评价技术。

　　1　火灾安全评价的目的

　　1. 1　促进实现本质安全化生产

　　通过火灾安全评价，系统地从工程、系统设计、建设、运行等过程对事故和事故隐患进行科学分析针对事故和事故隐患发生的各种可能原因事件和条件，提出消除危险的最佳技术措施方案，特别是从设计上采取相应措施，实现生产过程的本质安全化，做到即使发生误操作或设备故障，系统也不会因此导致重大事故发生。

　　1. 2　实现全过程安全控制

　　在设计之前进行火灾安全评价，可避免选用不安全的工艺流程和危险的原材料以及不合适的设备、设施，或当必须采用以上措施时，提出降低或消除危险的有效方法。设计之后进行的评价，可查出设计中的缺陷和不足，及早采取改进和预防措施。系统建成以后运行阶段进行的系统火灾安全评价，可了解系统的现实危险性，为进一步采取降低危险性的措施提供依据。

　　1. 3　建立系统安全的最优方案，为决策者提供依据

　　通过火灾安全评价，分析系统存在的危险源及其分布部位、数目，预测事故的概率，事故严重度，提出应采取的安全对策措施等，决策者可以根据评价结果选择系统安全最优方案和管理决策。

　　1. 4　为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件

　　通过对设备、设施或系统在生产过程中的安全性是否符合有关技术标准、规范、相关规定的评价，对照技术标准、规范找出存在的问题和不足，以实现安全技术和安全管理的标准化、科学化。

　　2　火灾安全评价的意义

　　2. 1　火灾安全评价是安全生产管理的一个必要组成部分

　　火灾安全评价是保证安全生产的重要组成部分。作为预测、预防火灾事故重要手段的火灾安全评价，在贯彻安全生产方针中有着十分重要的作用，通过火灾安全评价可确定单位是否具备了合理的消防设备和手段。

　　2. 2　有助于消防部门对单位的火灾安全情况实行宏观控制

　　火灾安全评价工作，特别是火灾安全预评价，将有效地提高工程安全设计的质量和投产后的安全可靠程度；投产时的安全验收评价，是根据国家有关技术标准、规范对设备、设施和系统进行符合性评价可提高安全达标水平；系统运转阶段的安全技术、安全管理、安全教育等方面的安全现状评价，可客观地对单位安全水平作出结论，使单位不仅了解可能存在的危险性，而且明确如何改进安全状况，同时也为消防部门了解单位火灾安全现状、实施宏观控制提供基础资料。

　　2. 3　有助于消防投资的合理选择

　　火灾安全评价不仅能确认系统的危险性，而且还能进一步考虑危险性发展为事故的可能性及事故造成损失的严重程度，进而计算事故造成的危害，即风险率，并以此说明火灾危险可能造成损失的大小以便合理地选择控制、降低火灾发生的可能性，确定安全措施投资的多少，从而使安全投入和可能减少的负效益达到合理的平衡。

　　2. 4　有助于提高单位对重点部位的火灾安全管理

　　火灾安全评价可以使单位的火灾安全管理变事后处理为事先预测、预防。火灾安全评价可以使单位的消防管理变纵向单一管理为全面系统管理。火灾安全评价使单位所有部门都能按照要求认真评价本系统的安全状况，将安全管理范围扩大到单位各个部门、各个环节，使单位的安全管理实现全员、全面、全过程、全时空的系统化管理。系统的火灾安全评价可以使单位的消防管理由经验管理变为目标管理。仅凭经验、主观意志和思想意识进行消防管理没有统一的标准、目标；而火灾安全评价可以使各部门、全体职工明确各自的安全指标要求，在明确的目标下，统一步调，分头进行，从而使消防管理工作做到科学化、统一化、标准化。

　　3　火灾安全评价方法分类

　　3. 1　定性火灾安全评价方法

　　定性火灾安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析，安全评价的结果是一些定性的指标，如:是否达到了某项安全指标、事故类别和导致事故发生的因素等。属于定性火灾安全评价方法的有安全检查表、专家现场询问观察法、因素图分析法、事故引发和发展分析、作业条件危险性评价法(格雷厄姆-金尼法或LEC法)、故障类型和影响分析、危险可操作性研究等。定性安全评价方法的特点是容易理解、便于掌握，评价过程简单。目前定性火灾安全评价方法在国内外企业消防管理工作中被广泛使用。但定性火灾安全评价方法往往依靠经验，带有一定的局限性，火灾安全评价结果有时因参加评价人员的经验和经历等有相当的差异。同时由于火灾安全评价结果不能给出量化的危险度，所以不同类型的对象之间安全评价结果缺乏可比性。

　　3. 2　定量火灾安全评价方法

　　定量火灾安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型)，对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，火灾安全评价的结果是一些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、定量的危险性、事故致因因素的关联度或重要度等。按照火灾安全评价给出的定量结果的类别不同，定量安全评价方法还可以分为概率风险评价法、伤害(或破坏)范围评价法和危险指数评价法。

　　3. 2. 1　概率风险评价法

　　概率风险评价法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率，应用数理统计中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的关联度(或重要度)或整个系统的事故发生概率的安全评价方法。故障类型及影响分析、故障树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔可夫模型分析、模糊矩阵法、统计图表分析法等都可以用基本致因因素的事故发生概率来计算整个评价系统的事故发生概率。

　　概率风险评价法是建立在大量的实验数据和事故统计分析基础之上的，因此评价结果的可信程度较高。由于能够直接给出系统的事故发生概率，因此便于各系统可能性大小的比较。特别是对于同一个系统，概率风险评价法可以给出发生不同事故的概率、不同事故致因因素的重要度，便于不同事故可能性和不同致因因素重要性的比较。但该类评价方法要求数据准确、充分，分析过程完整，判断和假设合理，特别是需要准确地给出基本致因因素的事故发生概率，显然这对一些复杂、存在不确定因素的系统是十分困难的。因此该类评价方法不适应基本致因因素不确定或基本致因因素事故概率不能给出的系统。但是，随着计算机在安全评价中的应用，模糊数学理论、灰色系统理论和神经网络理论在安全评价中的应用，弥补了该类评价方法的一些不足，扩大了应用范围。

　　3. 2. 2　伤害(或破坏)范围评价法

　　伤害(或破坏)范围评价法是根据事故的数学模型，应用计算数学方法，求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方法。液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、蒸气云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害TNT当量法都属于伤害(或破坏)范围评价法。

　　伤害(或破坏)范围评价法是应用数学模型进行计算，只要计算模型以及计算所需要的初值和边值选择合理，就可以获得可信的评价结果。评价结果是事故对人员的伤害范围或(和)对物体的破坏范围，因此评价结果直观、可靠，评价结果可用于危险性分区，同时还可以进一步计算伤害区域内的人员数量和人员的伤害程度，以及破坏范围内物体损坏程度和直接经济损失。但该类评价方法计算量比较大，一般需要使用计算机进行计算，特别是计算的初值和边值选取往往比较困难，而且评价结果对评价模型和初值、边值的依赖性很大，评价模型或初值、边值选择稍有不当或偏差，评价结果就会出现较大的失真。因此，该类评价方法适用于系统的事故模型和初值、边值比较确定的安全评价。

　　3. 2. 3　危险指数评价法

　　危险指数评价法应用系统的事故危险指数模型，根据系统及其物质、设备(设施)和工艺的基本性质和状态，采用推算的办法，逐步给出事故的可能损失、引起事故发生或使事故扩大的设备、事故的危险性以及采取安全措施的有效性的安全评价方法。常用的危险指数评价法有:道化学公司火灾爆炸危险指数评价法、蒙德火灾爆炸毒性指数评价法和易燃、易爆、有毒重大危险源评价法。

　　在危险指数评价法中，由于指数的采用，使得系统结构复杂，难以用概率计算事故可能性，该问题可以通过划分为若干个评价单元的办法得到了解决。这种评价方法，将有机联系的复杂系统，按照一定的原则划分为相对独立的若干个评价单元，针对评价单元逐步推算事故可能损失和事故危险性以及采取安全措施的有效性，再比较不同评价单元的评价结果，确定系统最危险的设备和条件。评价指数值同时含有事故发生可能性和事故后果两方面的因素，避免了事故概率和事故后果难以确定的缺点。该类评价方法的缺点是:采用的安全评价模型对系统安全保障设施(或设备、工艺)功能的重视不够，评价过程中的安全保障设施(或设备、工艺)的修正系数，一般只与设施(或设备、工艺)的设置条件和覆盖范围有关，而与设施(或设备、工艺)的功能多少、优劣等无关。特别是忽略了系统中的危险物质和安全保障设施(或设备、工艺)间的相互作用关系，而且给定各因素的修正系数后，这些修正系数只是简单地相加或相乘，忽略了各因素之间的重要度的不同。因此，使用该类评价方法，只要系统中危险物质的种类和数量基本相同，系统工艺参数和空间分布基本相似，即使不同系统服务年限有很大不同而造成实际安全水平有了很大的差异，其评价结果也是基本相同的，从而导致该类评价方法的灵活性和敏感性较差。

　　3. 3　其他火灾安全评价分类法

　　按照火灾安全评价的逻辑推理过程，火灾安全评价方法可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法。归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本危险、有害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析到可能的事故。演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法，即从事故开始，推论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的因素，最终分析和查找出致使事故发生的最基本危险、有害因素。按照安全评价要达到的目的，可分为事故致因安全评价方法、危险性分级安全评价方法和事故后果安全评价方法。事故致因火灾安全评价方法是采用逻辑推理的方法，由事故推论最基本危险、有害因素或由最基本危险、有害因素推论事故的评价法，该类方法可用于识别系统的危险、有害因素和分析事故，这类方法属于定性安全评价法。危险性分级火灾安全评价方法是通过定性或定量分析给出系统危险性的火灾安全评价方法，该类方法适用于系统的危险性分级，该类方法可以是定性安全评价法，也可以是定量安全评价法。

　　事故后果安全评价方法可以直接给出定量的事故后果，给出的事故后果包括:系统事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、事故的损失或定量的系统危险性等。

　　此外，按照评价对象的不同，火灾安全评价方法可分为设备(设施或工艺)故障率评价法、人员失误率评价法、物质系数评价法、系统危险性评价法等。

　　4　火灾安全评价的一般程序(如图1)

 

图1　火灾安全评价的一般程序

　　5　火灾安全评价方法选择

　　5. 1　火灾安全评价方法的选择原则

　　5. 1. 1　充分性原则

　　充分性是指在选择火灾安全评价方法之前，应该充分分析评价的系统，掌握足够多的火灾安全评价方法，并充分了解各种火灾安全评价方法的优缺点、适应条件和范围，同时为火灾安全评价工作准备充分的资料。也就是说，在选择安火灾全评价方法之前，应准备好充分的资料，供选择时参考和使用。

　　5. 1. 2　适应性原则

　　适应性是指选择的火灾安全评价方法应该适应被评价的系统。被评价的系统可能是由多个子系统构成的复杂系统，评价的重点各子系统可能有所不同，各种火灾安全评价方法都有其适应的条件和范围，应该根据系统和子系统、工艺的性质和状态，选择适应的火灾安全评价方法。

　　5. 1. 3　系统性原则

　　系统性是指火灾安全评价方法与被评价的系统所能提供安全评价初值和边值条件应形成一个和谐的整体，也就是说，火灾安全评价方法获得的可信的火灾安全评价结果，必须建立真实、合理和系统的基础数据之上，被评价的系统应该能够提供所需的系统化数据和资料。

　　5. 1. 4　针对性原则

　　针对性是指所选择的火灾安全评价方法应该能够提供所需的结果。由于评价的目的不同，需要火灾安全评价提供的结果可能是危险有害因素识别、事故发生的原因、事故发生概率、事故后果、系统的危险性等，火灾安全评价方法能够给出所要求的结果才能被选用。

　　5. 1. 5　合理性原则

　　在满足火灾安全评价目的、能够提供所需的安全评价结果的前提下，应该选择计算过程最简单、所需基础数据最少和最容易获取的火灾安全评价方法，使火灾安全评价工作量和要获得的评价结果都是合理的，不要使火灾安全评价出现无用的工作和不必要的麻烦。

　　5. 2　火灾安全评价方法的选择过程

　　不同的被评价系统，选择不同的火灾安全评价方法，选择过程有所不同。在选择火灾安全评价方法时，应首先详细分析被评价的系统，明确通过火灾安全评价要达到的目标，即通过安全评价需要给出哪些、什么样的火灾安全评价结果，然后应收集尽量多的火灾安全评价方法，将火灾安全评价方法进行分类整理，明确被评价的系统能够提供的基础数据、工艺和其他资料，最后根据火灾安全评价要达到的目标以及所需的基础数据、工艺和其他资料，选择适用的火灾安全评价方法。

　　6　选择安全评价方法应注意的问题

　　6. 1　充分考虑被评价系统的特点

　　根据被评价系统的规模、组成、复杂程度、工艺类型、工艺过程、工艺参数以及原料、中间产品、产品、作业环境等，选择火灾安全评价方法。随着被评价的系统规模、复杂程度的增大，有些评价方法的工作量、工作时间和费用相应地增大，甚至超过容许的条件，在这种情况下，有些评价方法即使很适合，也不能采用。一般而言，对危险性较大的系统可采用系统的定性、定量火灾安全评价方法，工作量也较大，如故障树、危险指数评价法、TNT当量法等。反之，可采用经验的定性火灾安全评价方法或直接引用分级(分类)标准进行评价，如安全检查表、直观经验法或直接引用高处坠落危险性分级标准等。被评价系统若同时存在几类危险、有害因素，往往需要用几种安全评价方法集合分别进行评价。对于规模大、复杂、危险性高的系统可先用简单的定性火灾安全评价方法进行评价筛选，然后再对重点部位(设备或设施)采用系统的定性或定量火灾安全评价方法进行评价。

　　6. 2　评价的具体目标和要求的最终结果

　　在火灾安全评价中，由于评价目标不同，要求的评价最终结果是不同的，如:查找引起事故的基本危险有害因素，由危险有害因素分析可能发生的事故，评价系统的事故发生可能性，评价系统的事故严重程度，评价系统的事故危险性，评价某危险有害因素对发生事故的影响程度等，因此需要根据被评价目标选择适用的安全评价方法。

　　6. 3　评价资料的占有情况

　　如果被评价系统技术资料、数据齐全，可选择合适的定性、定量评价方法进行定性、定量评价。反之，如果是一个正在设计的系统、缺乏足够的数据资料或工艺参数不全，则只能选择较简单的、需要数据较少的安全评价方法。且安全评价人员的知识、经验、习惯，对安全评价方法的选择是十分重要的。

　　7　火灾安全评价方法比较(见表1)

 
 
 

 

　　8　火灾安全评价方法在消防中的应用

　　现在我国消防中主要用到的是安全检查表，其他的评价方法在我国的消防工作中还没有得到很好的应用。但是如道化学指数法、蒙德法、易燃易爆有毒重大危险源评价法这些方法在我国的石油化工企业中有很大的应用。笔者认为我们的消防工作中应该加入一些火灾安全评价方法。表2列出了火灾安全评价方法在消防中的应用范围。

　　不同的火灾风险评价项目，有不同的火灾安全评价针对性。火灾安全评价工作强调从基础抓起，所谓基础，就是各个过程中的有效控制。火灾安全评价分为火灾安全预评价、火灾安全验收评价、火灾安全现状综合评价及火灾安全专项评价，所以，各类火灾安全评价就应针对其评价目的予以落实，火灾安全评价报告的编写不应随意超越其评价目的的针对范围。再者，必要时要根据评价目标的要求，选择几种火灾安全评价方法进行评价，互相补充、分析综合和相互验证，以提高评价结果的可靠性。

　　参考文献:

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