企业安全信息管理系统的设计与实现

企业安全信息管理系统的设计与实现

尚明友1,薛善良1,李建平2,马继红2,景卫明2

(1.南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)(2.南京晨光集团有限责任公司,江苏南京210006)

摘要:针对某企业生产总装过程含有大量易燃易爆危险品,为加强生产安全管理,建立了生产过程的危险源体系,并开发了生产安全信息管理系统,集成了视频监控、温湿度和光照度传感器等信息采集系统,创建了基于F &EI 方法的工艺流程安全评估和预警机制,开发并实现了企业安全信息管理系统。

关键词:生产安全;安全评价;危险源;火灾爆炸指数法中图分类号:TP319文献标识码:A 文章编号:1672-1616(2011)03-0025-05在某企业的生产线上,装配的物料中含有大量易燃易爆危险品,对生产操作现场的温湿度、光照度、工作台静电、工作服装和操作规范等有着极其严格的要求,需要对总装生产全过程进行安全监控。本文针对该企业的生产安全管理需求,研究建立危险源体系和安全信息管理系统。基于多维安全信息采集,创建工艺流程安全评估和预警机制,为生产安全保障和事故预警提供方法。

1

危险源体系建立与安全信息采集

1.1

危险源体系建立

危险源是指系统、过程或设备的可能造成事

故、造成人员伤害、财产损失或环境破坏的危险物质、生产装置、设施或场所以及个人作业的不安全

行为或组织管理失误等[1]。根据属性的不同,危险源可分为2大类:第一类危险源,系统中存在的、可能发生意外释放的能量(能源或能量载体)或危险物质。第二类危险源,导致能量或物质约束或限制措施破坏或失效的各种原因,通常包括人的失误、物的障碍、环境因素。

将第一类危险源分为物理危险源和化学危险源2个子类。在该企业生产中,存在用于运送设备和物料的梁式吊车、输送总装物料的行车和工作台等机械设备,存在气瓶、干粉灭火器等压力容器,以及配电箱、开关箱、电焊等电器设施,这3大类组成了物理危险源。在该企业生产中,主要化学危险源

有:三硝基甲苯、起爆引信、丁二烯、汽油、涂料、聚乙醛、乙硼烷、十硼烷等,将其分为爆炸品、易燃气体、易燃液体、易燃固体、毒性物质、腐蚀性物质等子类别。第一类危险源体系如图1所示,其中化学危险源采用GB12268-2005危险货物名表中的编号来惟一标识。每一级危险源下面还有若干子节点,这些子节点代表诱发一级危险源释放能量的物体、环境和人为等因素,即二级危险源。将第二类危险源分为物体、环境的不安全状态和人的不安全行为2个子类。以生产车间的环境及工人的操作情况为主要依据,并参照GB6441-86企业职工伤亡事故分类将第二类危险源的分类管理规范化,将物的不安全状态归纳为防护、保险、信号等装置缺乏或者有缺陷,设备、设施、工具有缺陷,个人防护用品用具缺少或有缺陷以及生产施工场地不良等4大类。将人的不安全行为归纳为操作失误,造成安全装置失效,使用不安全设备等13大类。第二类危险源的体系结构如图2所示。

第二类危险源依附在第一类危险源之上,是第一类危险源释放能量、造成危害的诱因。

1.2多维安全信息采集

生产事故的发生是由多种因素造成的,各种安

全因素相互作用,对生产安全造成影响。安全信息管理系统根据建立的危险源体系,采集多维安全信息,并以此为基础进行安全评价。

收稿日期作者简介尚明友(6),男,江苏连云港人,南京航空航天大学硕士研究生,主要研究方向为制造业信息化。

:2010-08-20

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图1

第一类危险源

图2第二类危险源

物理危险信息采集设备安检人员定期进行设备安检登记,设备安检状态分为正常、停用、报废3种类型。安全信息管理系统负责记录设备编号、安检状态、安检日期、检测人等检测信息,并提

供完备的安检结果查询功能,管理者可及时掌握总装线上所有设备的使用状态。

b.化学危险信息采集:配合企业已经实施的物料编码系统和各装配工位上的条码扫描器,动态跟踪重大危险源,准实时记录危险源在装配线上的位置。结合环境因素和安全评价算法,评价安全水平,当超过安全阈值时,通过安全预警平台给予警告,并通知相关人员及时采取应急措施,消除安全隐患。

c.物体环境的不安全状态信息采集:温湿度信息、光照度信息和消防报警信息等,通过多点布置的温湿度传感器、多通道光照度记录仪和消防报警传感器收集,定时传送至安全信息管理系统,系统后台数据库负责记录。工作台电压通过电压计测量,并将测量数据传输至安全信息管理系统。当某项信息超过预设的阈值时,系统根据记录异常所产生的时间、地点、异常值等信息,突出显示,供生产人员排查。现场巡查人员排查其他的物体环境的不安全状态并输入到系统,系统记录这些不安全状态并分类管理。

人的不安全行为信息采集集成车间视频监控系统,安全监控人员截取违规操作的视频上传至

a.: d.:

安全信息管理系统。现场巡查员抓拍违规操作图片,上传至系统。系统根据违规情况的严重程度将违规内容分级,给工人的安全操作打分,与工人绩效考核挂钩。

2安全生产评价

进行安全评价的目的[2]:(1)客观地量化潜在火灾、爆炸和反映事故的预期损失;(2)找出可能导致事故发生或使事故扩大的设备;(3)向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性;(4)使工程技术人员了解各工艺部分可能造成的损失和减少损失的途径。

对总装生产线进行安全评价可以采用定性评价法或定量分析法。定性评价法主要是对总装车间的工装设备、操作规范、人员管理等方面的状况进行定性评价。这类方法简单,便于操作,评价过程及结果直观,但带有一定的主观局限性,对生产危险性的描述缺乏深度,评价过程缺乏数字量的支持。

现有定量分析法主要有美国道化学公司的火灾、爆炸指数法(Do w法)、英国帝国化学公司(ICI)的蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法(MOND法)、日本劳动省的安全评价六阶段法、我国的易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价方法等。

目前国内和国际上对含有易燃易爆危险品的生产安全评价中广泛采用Dow法。该方法根据物质、工艺危险性计算火灾、爆炸指数,判别采用措施前后评价系统整体的危险性。通过定量计算其影响范围,单元破坏系数及评价系统事故整体经济、伤亡、停产损失,判定危险程度(生产、储存、运输中对假定的火灾、爆炸、急性中毒重大危险伤亡、财产损失及安全措施后减少经济损失计算)能否接受。该评价方法的适用范围是易燃或活性化学物质的最小处理量为454kg左右的系统。

Dow法的评价流程如图3所示[3],该图中,各个单词缩写的意义如下:MF(Material Factor,物质系数);F&EI(Fire and Explo sion Index,火灾爆炸危险指数);MPPD(Maximum Probable Prop erty Damage,最大可能财产损失);MPDO(Maxi mum Pro bable Days Outage,最大可能损失工作日);BI(B I,停产损失)。

该企业生产过程中包括许多工艺单元,但在计算火灾、爆炸指数时,只评价那些从损失预防角度来看对工艺有影响的工艺单元,这些单元称之为恰当工艺单元,

简称工艺单元。

图3Dow法流程图

通过计算F&EI值,根据表1得出危险等级,评判工艺单元的安全程度。

本文以危险性较大的推进系统装填作为工艺单元进行安全评价。

表1F&EI值对应的危险等级

F&EI值危险等级

1~60最轻

61~96较轻

97~127中等

128~158很大

>159非常大

a.确定物质系数MF。

物质系数是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性,是一个最基础的数值。物质系数是由美国消防协会规定的N F,N R(分别代表物质的燃烧性和化学活性)决定的。推进剂中的组分是混合物,应该按照在实际操作过程中所存在的最危险物质原则来确定。取混合物组分聚丁二烯的MF作为混合物的MF值,即MF=16。

b.一般工艺危险系数F1。

一般工艺危险系数是确定事故损害大小的主要因素,包括A放热化学反应、B吸热反应、C物料处理与运输、D密闭式或室内工艺单元、E通道及F排放和泄露控制等6项。装填工艺过程不涉及放热及吸热反应,并且室内空间较大,因此这些系数为。物料处理与输送要避免碰撞,并且通道上不能有障碍物,这项取值分别为,,加基础系数,故F=。

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