安全评价技术（共8篇）
安全评价技术 篇1
近几年,随着我国经济建设的不断发展,涉路行为日趋普遍。根据《公路法》的有关规定,涉路行为是指在已有公路的建筑控制区内进行挖掘、占用、埋设管线、增设平面交叉道口、穿(跨)越设施等活动。
在正常营运的高速公路和开放交通的公路上进行涉路活动,不但会破坏原有的道路结构及配套设施,还会影响道路通行能力,而且可能引发交通事故。比如有的电信部门为了通讯建设需要,在未经公路路政部门许可下,大肆挖掘公路,有的地方政府为了招商引资,大肆破路建设管道,挖掘路肩、建平面交叉道口,有的造成路断桥毁,或公路明显的损坏,有的造成公路大面积隐性损害,这些行为对公路交通的正常运行造成了非常大的隐患。
同时，确实为满足经济发展也有很多公共设施如:电力管线、加油加气站、输油煤气管线等由于规划或设计要求，需要下穿、上跨公路设施。这种情况是在经济发展的新形势下出现的,对公路管理部门提出了新的要求:批准建设——可能会影响到公路设施的安全,甚至产生事故;不批准建设——对经济发展不利,不符合和谐发展的目标。
需求与实施影响之间的矛盾需要公路管理机构进行相应的行政审批工作,既满足经济发展的需要,又能保证公路设施的安全完好,在这一背景下,各地公路管理部门大都制定涉路工程的行政审批程序。但现行法律法规对许可条件规定比较宽泛,相关
技术标准也缺少对涉路行为的技术规定。路政人员在办理具体许可手续时,面对纷繁的实际情况,有时难以判断是否应该给与许可。这就得借助专家的力量，进行技术评价。在公路保护条例里对此进行了明确。
1.我国涉路行为行政许可制度存在的主要问题 1)安全评价的实施办法不够完善,没有统一标准
在涉路行为日趋普遍的情况下,对涉路行为的安全评价结果成为行政许可的主要依据。然而,我国目前对于相关安全评价工作还没有比较统一的实施办法,技术标准不足,形成了各地市自行组织、自行聘请专家的局面,导致一些地方出现了被评价单位不认可评价结果,评价工作不规范的问题。
2)缺少对于涉路行为安全评价内容的具体规定
涉路行为涉及交通、电力、通讯、能源等各个部门,牵扯面甚广,形式多样。这造成了涉路行为安全评价工作的复杂性,如果对于每一项涉路行为均进行安全评价,不仅会消耗大量的人力和物力,而且会影响到公路管理机构的正常工作,如何界定需要进行安全评价工作的涉路行为的标准是需要研究的一个重要专题。同时,对于每一项需要进行安全评价的涉路行为应评价的内容,也是需要着重研究的一个问题。
3)缺少涉路行为安全评价实施程序的统一规定
目前,我国还没有对涉路行为安全评价工作实施过程中应遵循的程序进行统一规定,使很多申请人感觉无章可循,浪费了申
请时间。
综上所述,由于我国目前对于涉路行为安全评价工作没有制定统一的实施办法,造成各地的工作方式不尽相同,对于这项工作的发展非常不利。
2.重要涉路行为的范围界定
如上所述,界定清楚重要涉路行为的范围是顺利实施安全评价工作的前提。
根据涉路工程与现有公路之间相对空间位置和涉路方式不同,可将涉路工程分为7类,即:（1）跨越式涉路行为:主要指公路、铁路以及各类管线从公路以及公路结构物上部架空通过的建设工程。这类工程的建设,易破坏公路景观、形成视线屏障。浸入公路安全限界的结构物还会降低公路服务功能。跨越结构因倒塌、坠落、剥落、污损对公路本身和交通运营造成不良影响。
（2）平交与接入式涉路工程:主要指在同一高程上与公路主路平面交叉的道路工程,包括:公路、沿线单位出入口、加油加气站出入口等建设工程。这类工程多易破坏路面排水系统,交叉接坡处易行成跳车,出现路面破损、结构破坏,影响主路使用寿命。同时交叉路口接入使得交通冲突点增多,影响主路交通通行能力,诱发交通事故。
（3）穿越式涉路工程:主要指铁路、公路、石油、燃气、电力、通讯广播、水利渡槽等管道或线缆从公路下部通
过的建设工程。这类工程的穿越位置、埋置深度、施工方法的选择,对公路结构层和路基承载力均有影响。开挖施工还会造成交通堵塞和交通中断,严重影响公路自身结构安全和公路交通安全。
（4）平行式涉路工程:主要指公路两侧或一侧平行设立电力线、通讯广播线路、输油输气管道等建设工程。此类工程易影响公路边坡形貌和排水系统,造成公路毁损。侵入公路安全限界的对行车安全构成威胁。
（5）利用公路结构物涉路工程:主要指利用公路人行通道、桥梁等特殊构筑物敷设管线设施的建设工程。此类工程的施工会造成公路建筑物破损,敷设管线的自重破坏原有公路建筑物的受力平衡,影响公路建筑物的结构安全
（6）非公路标志（7）超限货物运输
对于每一类涉路行为,应根据其对公路设施可能造成的影响确定其是否需要进行专门的安全评价工作。参考国外的分类管理方法,结合我国的公路管理实际情况,建议重要涉路行为的范围进行如下界定: 2.1跨越式涉路行为
(1)须进行安全评价的行为:公路、铁路上跨公路的行为;由输送站到中间站再到接收站的输油煤气管线上跨公路的行为;10kV以上输电线路上跨公路的行为。
(2)视影响情况进行安全评价的行为:10kV以下配电线路上跨公路行为。
3.2平交与接入式涉路行为
(1)须进行安全评价的行为:接入道路为四级以上公路的涉路行为须进行安全评价;加油加气站接入到二级以上公路时须进行安全评价。
(2)视影响情况进行安全评价的行为:机耕道接入行为;沿线单位需要开辟出入口的,交通量较大时。
3.3穿越式涉路行为
(1)须进行安全评价的行为:需要进行开挖作业或爆破作业的。
(2)视影响情况进行安全评价的行为:除需要进行开挖作业或爆破作业的行为。
3.4平行公路涉路行为
平行公路涉路行为均须进行安全评价。3.5利用公路结构物的涉路行为
须进行安全评价的行为:利用桥涵(桥梁)设施的涉路行为。其他利用公路结构物的行为视影响程度进行安全评价。
3.6非公路标志
(1)须进行安全评价的行为:设置高耸式结构非公路标志。(2)视情况进行安全评价的行为:并设版面总高度超过三米的非公路标志。
3.7超限货物运输
须进行安全评价的行为:总质量超过55t不可解体的货物,外轮廓超过规定值20%的超限货物或运输车辆荷载超过途经桥梁限载标志限载值或设计荷载的行为。
消除涉路工程对公路安全影响的防治措施 科学选定涉路工程的地理位置
涉路工程位置设置应尽可能靠近公路建筑控制区边缘远离公路建筑界限,并充分考虑减少后期维护对公路交通产生的干扰。
(1)上跨公路的涉路工程宜选在双方线形均为直线的地段或平、纵线形技术指标较高且通视良好的地段。在公路建筑控制区内应限制设置杆塔、拉线、基础墩和其他突出地面的结构物。选择上跨位置应避开下例路段:一是除110kV以上高压电力线外的其他电力线和通讯线路横向跨越高速公路;二是在立体交叉附近跨越高速公路、一级公路;三是在公路经过集镇、乡村、厂矿、开发区、风景区或观景台附近的地段进行跨越;四是在桥梁墩台、声屏障、公路横向排水涵洞、软弱地基、岩石地区跨越公路。
平面交叉位置的选择应综合考虑公路网现状和规划、地形和地物等因素。平面交叉的间距应根据其对行车交通安全、通行能力、交通延误等的影响确定。平面交叉的间距应尽量拉大,一、二级公路平面交叉的间距应符合表1规定。
选择平面交叉位置应避免出现:①沿线单位出入口设在高速公路、一级公路或专用公路上;②在公路弯道内(外)侧、长下坡的下半段、影响行车视距的路口人口密集区等易引发交通拥堵或交通事故的路段上设置加油加气站出入口。
(3)穿越式涉路工程位置应避开公路交叉口、桥梁、隧道以及距离上述设施的出入口、铁路道口、长途汽车站出入口、铁路道口、长途汽车站出入口周围100m范围等特殊路段;管道内超过1Mpa的管线不得穿越公路用地;穿越公路的管道接头应设置在公路外。
(4)平行式涉路工程的设置位置应尽量接近公路建筑用地边缘、路侧净区外,不得侵入公路建筑限界。禁止在已纳入规划进行改扩建的公路沿线平行布设管线禁止在高速公路用地红线内平行布设涉路工程;一级公路及其用地范围内不得埋设与公路平行的地下压力管道;二级、三级公路的行车道内不得埋设与公路平行的地下管线;禁止在中央分隔带设置并行式涉路工程;支撑杆塔不得设置在危险地点或设施维修时会严重妨交通的地点。
(5)利用桥梁敷设管线时,应选择满足荷载验算条件且桥梁
结构安全的桥梁位置进行。不得在桥梁板上或桥梁的栏杆、栏柱上以及机动车道下敷设管线;输送液体的管道不得安装在钢板桁架梁或混凝土箱梁的里面严禁天然气输送管道、输油管道利用公路桥梁跨越河流;禁止标称电压超过35kv的输电线路敷设在桥梁上禁止利用公路隧道,涵洞敷设管线;不得在交通式立交桥梁上架设各类管线。
2.2精心组织涉路工程设计
涉路工程建设与其他基础设施建设一样,项目实施必须严格执行基建程序,工程要由具有相应设计资质的设计单位设计。设计应充分考虑其对公结构和交通运营的潜在影响。
(1)跨越式涉路工程的设计:应充分考虑交叉角度、最小垂直净空、最小水平净空等安全指标。
(2)平交与接入式涉路工程的设计:平面交叉的间距应满足公路技术标准中规定的最小间距值,保证安全所需的各种视距;平面交叉范围内两相交公路的纵面宜平缓,且两相交公路线形宜采用直线或大半径圆曲线,不宜采用需设置超高的圆曲线;平面交叉的交角宜为直角且岔数不多于4条;相交公路共有部分应调顺接坡,达到横坡适度,排水顺畅。
(3)穿越式涉路工程设计:穿越公路的管线或套管应根据国家有关标准,对实际最大荷载进行验算,确保管线或套管的强度满足安全需要,套管端部伸出路基坡脚不得小于2M;管线穿越路基前后,路基两侧坡脚2m范围内的管线埋深不应小于0.6m;油气
管线应在穿越公路两侧设置人孔,还应考虑管线与公路的交叉角度、管线穿越的覆土深度等安全指标。
(4)并行式涉路工程的设计:应满足最小垂直净空和最小水平净空、最小覆土深度等安全指标要求。
(5)利用公路结构物的涉路工程设计:应充分考虑结构物自身的结构安全,在公路桥梁上挂附其他构件,要满足桥梁的承载力,同时还应考虑桥面净空限界和桥下通航净空要求,进行承载力荷载验算。
2.3优化涉路工程安全施工方案
涉路工程的施工和维护作业应按照国家和交通行业有关要求进行交通组织,尽量减少涉路工程作业对交通流和交通安全的不利影响。要制定施工现场安全保畅预案;施工中物料和设施应存放在公路用地红线外的安全地点,条件受限时,这些物料应存放在路侧净区外;所有施工人员都应穿戴反光背心或反光服;负责交通疏导的旗手应穿戴高亮反光背心,戴安全帽或反光帽;在公路上空进行桥梁吊装、拆除或其他危及交通安全的作业时,应中断交通,并事先联合公路管理机构和公安机关交通管理部门制定绕行方案;施工过程不得污染主线路面、破坏原路基;平行公路施工,不宜全线同时进行,宜分段进行施工;在经常受到地震的桥梁上敷设电缆,应有防震措施。
2.4加强涉路工程的养护管理
为确保涉路工程所在公路的安全畅通,应加强涉路工程的养
护管理工作。主要涉及跨线桥、支撑结构、交通标志和标线的养护管理。
(1)跨线桥的养护管理跨线桥应按照国家有关标准,设置车辆通过限高标志及限高防护架,并由跨线桥所有人负责管理及日常维护。桥梁应当设置防止车辆及其他物体坠入公路路面的安全防护设施,包括护栏和防落网,并定期进行防腐处理,跨线桥的墩柱及侧墻端面应设置立面标记,每年刷新一次。并定期进行桥梁结构、桥下路面等技术状况检查。发现问题,及时维修。
(2)支撑结构的养护管理对支撑结构的检查以日常巡查为主,加强灾后检查。重点检查电杆是否有裂纹和倾斜,拉线是否需调整、补修、更换,混凝土基础的稳定性,支撑系统与桥梁接合处是否有开裂等易出现倾倒、断线等安全隐患。发现问题,及时整修。
(3)交通标志和标线的养护管理对交通标志标线的检查坚持日常巡查、特殊检查、定期检查三结合。标志检查以版面损坏程度、清洁度、防腐涂层损坏情况,连接件紧固程度以及基础稳定性为重点;标线检查重点是标线的清晰度、涂层剥落面积程度以及逆反射亮度系数是否满足有关标准要求。发现问题、及时维修。
3涉路工程安全评价的主要内容
涉路工程在施工前,必须对其安全性进行评价。为提高涉路工程安全评价工作的针对性和可操作性,保证评价内容覆盖安全的各个方面,形成科学、完整的评价结论,建议涉路工程安全评价应涵盖表
2内容开展。
4重要涉路行为的安全评价内容 4.1评价项目
针对涉路工程的行政许可,一般要考虑其对公路结构安全的影响,也要考虑对交通安全的影响并且覆盖涉路工程的全周期,即设计、施工、运行、养护、拆除等环节。考虑各种涉路行为的特点,不同涉路行为的安全评价项目如表1所示。
4.2评价内容
安全评价必须围绕涉路工程对公路本身结构安全和公路交通安全的影响进行,对于不同的评价项目,应着重从与公路的相对位置、自身结构安全性、水土保持、环境保护、施工交通组织等几个方面。
5安全评价的实施程序
安全评价的实施程序可以分为前期(准备)阶段、评价阶段、评价后回应阶段三个阶段。各阶段的前后关系及其中包含的工作
内容,如图1所示。
前期准备阶段
前期准备阶段是指申请人向公路管理机构提出重要涉路行为安全评价的申请,公路管理机构审核材料、接受申请的阶段。前文提到的各类重要涉路行为,包括须进行安全评价的涉路行为以及视情况进行安全评价的行为,都应向相应公路管理机构提出进行安全评价的申请。在申请中,申请人应向公路管理机构提供各种必须的材料,材料包括申请书、具有相应资质设计单位的设计施工图、受项目影响的公路设计图及相关规划资料、施工方案等。公路管理机构接受申请后,应尽快对申请人提交的材料进行审核,并在《行政许可法》的规定时间内得出安全评价结论。
5.2评价阶段
公路管理机构接受安全评价申请后,应根据申请人的要求组织进行专家评审会或委托相应机构进行安全评价。
(1)进行专家评审的,所邀请的评审专家应符合以下条件 ①应具备相关注册安全工程师、安全评价工程师或专业高级技术职称的资格。在特殊情况下,可聘请相关经验丰富的中级工程师。
②熟悉国家公路、安全生产有关法律法规、方针政策和技术标准。
③熟悉评价程序和评价技巧,并具有较强的组织、协调能力。
④身体健康,能从事现场调查研究工作。⑤涉路行为申请人不得被选聘为鉴定专家。
(2)委托相应机构进行评审的,所委托机构应符合以下条件 ①具备安全评价机构乙级资质以上的单位或虽不具备安全评价资质但经公路管理机构登记备案的机构。
②具有丰富的交通安全研究及实践经验。③最近3年无违法违规记录。
④受委托机构及其人员在从事安全评价活动时,应当恪守职业道德,遵循诚实守信的原则,不得泄露被评价单位的技术和商业秘密。
⑤受委托机构及其人员应当接受且不得拒绝相应公路交通管理机构的监督。公路管理机构发现安全评价报告与事实不符合 的,有权要求受委托机构重新进行安全评价。
5.3评价后回应阶段
在进行安全评价并得出评价结论后,公路管理机构应及时将评价结果告知申请人。通过安全评价的重要涉路行为,申请人在接到安全评价意见或安全评价报告后,应在10个工作日内以书面的形式进行回应。在回应中,申请人应对安全评价中所提出的问题予以答复,形成安全评价答复报告。未通过安全评价的重要涉路行为,申请人经过整改后,应按正常的程序重新进行申请。
6监督与管理
在安全评价的整个过程中,应遵循公开、公正、透明的原则。同时,人民政府以及组织实施安全评价的公路管理机构的上一级单位应对相应公路管理机构进行监督,尊重申请人的申诉,保证涉路行为安全评价工作的有序进行。
7结语
安全评价技术 篇2
随着社会经济的发展, 我国公路建设水平和养护水平已经有了显著的提高, 公路路况越来越好, 交通工具越来越先进, 汽车的安全行驶速度不断提高, 行驶的舒适性也得到不断改善。为了适应公路交通事业的发展, 交通运输部2014 年9 月30 日正式签发, 2015 年1 月1 日起施行《公路工程技术标准》 ( JTG B01 - 2014) ( 简称“新标准”) , “新标准”第1. 1. 10 规定, “二级及二级以上的干线公路应在设计时进行交通安全评价, 其他公路在有条件时也可进行交通安全评价”。要保证公路交通安全, 就需要车辆以安全合理的速度行驶, 一方面要求降低事故从而获得安全性, 另一方面则需要增大通行能力从而获得经济性, 所以公路交通运行的安全、有效和经济其核心矛盾点就是车辆的行驶速度。对公路的交通安全进行评价, 首先要评价的就是其运行速度的合理性, 然而运行速度的合理与否, 则与设计速度、限制速度的取用密不可分。
2 速度设计与安全评价
2. 1设计速度评价与分析
设计速度是确定公路设计指标并使其相互协调的设计基准速度。设计速度是使公路几何指标相互关联的一个参数, 并用于评价公路服务水平, 是道路设计中的最基本参数。设计速度一经选定后, 道路线形的几何设计指标也随之确定。
“新标准”中指出设计速度的选用应根据公路的功能与技术等级, 结合地形、工程经济、预期的运行速度和沿线土地利用性质等因素综合论证确定。在评价公路设计速度的选用是否合理时, 应从公路的功能出发。功能类别高的公路优先考虑较高的设计速度, 公路类别较低的公路宜选用较低的设计速度, 一级公路和二、三级公路应按公路在路网中的交通功能选择设计速度, 作为干线公路时, 一般选择对应公路等级的上限设计速度, 作为集散公路时则宜选择比上限值低一档 ( 即20km/h) 的设计速度, 只有当受地形、地质等条件限制时, 才可以选用比速度低一档的设计速度值。
2. 2运行速度评价与分析
运行速度是在路面平整、潮湿, 自由流状态下, 行驶速度累计分布曲线上对应85% 分位值的速度, 简称V85。行驶速度是一个随机的变量, 不同的车辆在行驶过程中可能采用不同的行车速度, 所以在设计中考虑运行速度V85来保证大部分汽车的实际行驶速度在设计上能够得到满足, 从而保证交通流中大部分车辆的行车安全。
“新标准”中指出公路设计应采用运行速度进行检验。自2003 年《公路工程技术标准》正式引入运行速度的概念以来, 采用运行速度的方法对公路安全进行评价和检验的理论与方法已基本成熟, 而且已经得到了大量工程实践证明。
现行的设计方法是以设计速度做为基本参数, 设计速度实际上是车辆达到“安全行驶的最大速度”, 当车辆超过设计速度行驶时就会处于一种不安全的行驶状态, 在此状态下极易造成车辆失控, 从而发生交通事故。在公路设计的时候, 标准规定的相关线形几何指标是基于设计速度的极限值, 而设计者在一般情况下往往不采用极限值, 而是结合地形等条件尽可能地采用高的线形指标。高指标线形在无形中纵容了车辆超速行驶, 设计速度越低、线形指标取用越高, 超速行驶的几率也就越大。如果采用运行速度对路线设计进行检验, 实质上是控制车辆行驶的实际速度, 使车辆在公路上行驶时始终处于控制状态, 处于相对安全的状态, 减少了车辆因为超速行驶而导致的交通事故。因此采用运行速度对公路线形进行检验可以准确地体现出车辆在公路上的行驶状态, 从而保证车辆安全、舒适的行驶, 对可能出现危险的路段采取相应措施, 保证行车安全。
在欧美等国家已广泛应用运行速度对公路路线设计进行检验, 我国在2000 年开始立专题开展适合我国交通运行特性和行驶特性的运行速度测算方法和设计标准的研究工作, 并取得了阶段性的研究成果并初步建立了适合我国高速公路和双车道公路运行速度的应用模型。近年来通过对多条典型公路的设计和评价工作, 经过总结和完善, 逐渐形成了适合我国高速公路设计的运行速度检验方法, 但一级公路的运行速度应用模型和评价指标仍在进一步的研究和总结中。
运行速度评价主要涉及公路类型、平面线形、纵坡坡度、行车道宽度、车辆动力性能等影响因素, 对在自由流状态下车辆的运行速度进行预测, 对交通量与交通组成、路面状况、交通管理及环境气候等因素进行了必要的忽略和理想化修正。
为了使行驶车辆的实际行驶速度与公路设计几何指标相适应, “新标准”中规定相邻路段运行速度之差应小于20km/h, 同一路段运行速度与设计速度之差宜小于20km/h。如果经过运行速度检验的结果满足规范要求, 则证明公路设计指标的取用较为合适, 线形连续性与速度的协调性较好, 可以保证公路的交通安全。
然而当我们根据运行速度评价模型对一条公路进行评价时, 会发现当设计速度相对较低时, 由于小客车的动力性能较好, 加速较快, 运行速度与设计速度差值往往都大于20km/h; 当设计速度相对较高时, 由于大货车的动力性能受路线纵坡的影响较大, 运行速度往往比设计速度低20km/h以上。当运行速度与设计速度协调性较差时, 为了保证道路线形的连续性, 一般是需要对协调性不好路段的平、纵面设计进行调整和优化, 但当受地形、地质条件等方面的原因, 已设计的道路线形无法修正或者修正道路线形的费用与效益比差值较大时, 可以采取交通工程方面的措施来弥补道路几何线形设计上的不足, 从而做到对车辆实际的运行速度进行调整和提示, 保证车辆的行车安全避免车辆超速行驶。当一条公路的大货车交通组成相对较多时, 如果通过运行速度检验和评价后发现上坡路段大货车运行速度低于设计速度较多时 ( 大于20km/h) , 为了不影响其他车辆的运行速度, 保证行车安全, 建议结合工程的实际情况, 在上坡路段增设爬坡车道。
对公路设计采用运行速度进行检验和评价, 其目的是为了保证公路相邻路段运行速度和设计速度的协调性和一致性, 提高公路的运行安全和使用质量。
2. 3限制速度评价与分析
限制速度对公路上行驶车辆规定的允许行驶速度的限制。限制速度在道路交通系统中有着先决的影响作用, 它与其他速度指标之间、道路交通效能因素之间均存在相关性, 对驾驶员来说, 限制速度最能体现一条公路的行驶条件, 最直观地反应了公路所允许的最大行驶速度。所以限制速度的合理与否直接影响着公路的行驶安全与运行效率。
目前我国公路限速值多采用设计速度, 然而通过运行速度检验我们会发现, 往往一条公路上车辆的实际行驶速度与设计速度是有差距的, 同时相同的路段和设计速度下, 小型车辆与大型车辆的实际运行速度也是不尽相同的。我们直接采用设计速度做为限速值, 明显是不合理的, 严重地影响了公路的运行效率。限速的主要目的是通过降低驾驶员自由选择速度所引起的事故风险来提高道路交通安全, 所以限制作为公路的一个重要环节, 应在设计阶段科学合理地确定限速值以及限速方式和方法, 在保证车辆安全运行的前提下, 充分发挥道路的运输效率。
“新标准”提出公路限制速度应根据设计速度、运行速度及路侧干扰和环境因素综合论证确定。道路限制车速应综合考虑驾驶员行为和良好条件下道路能够安全运营, 从安全和运营的角度出发确定某路段的最高允许速度。因为目前基于设计速度的路线设计方法已被所有设计人员所掌握, 公路线形设计参数的取值基本以设计速度作为依据, 但规范中的参数是对应设计速度的极限值, 即对应指标下所允许车辆行驶的最大安全速度, 而设计者在一般情况下往往不采用极限值, 而是结合地形等条件尽可能地采用高的线形指标, 也就是说在保证公路交通安全的前提下, 车辆的实际安全行驶速度与设计者实际取用的线形指标有关, 与设计速度无关。换句话说车辆在公路上安全行驶的允许速度与运行速度关系比较密切, 设计速度对其的影响较小。所以现行的以设计速度作为限速值方法明显是不合理的, 很容易造成资源浪费, 应根据运行速度评价结果确定公路的限速值。
由于车辆动力性能和质量的差异, 小客车和大货车的运行速度差异显著, 同样的行驶速度下的对路线线形的要求也是不同的。我国高速公路设计时已充分认识到小客车与大货车之间的差异, 故在限速时采用了分车型限速。然而目前除高速公路以外, 其他地方公路的限速仍旧是按设计速度作为限速值, 而道路设计速度又是以大货车的安全通过时的速度设定的, 由于大货车和小客车的安全通过速度相差甚大, 单一的限速值无法发挥出小客车安全行驶的速度性能, 很大程度上制约了小客车的行驶效率。地方公路限速建议应根据各车型的运行速度评价结果, 采取分车型限速, 在保证公路交通安全的前提下充分发挥出公路的运输资源和效率。
3 小结
对化工安全评价技术的探讨 篇3
关键词：化工项目；安全评价；风险规避
从事安全评价技术的工作人员应认清安全评价的本质，树立环境安全的意识。在日常生活中多多关注化工类，不断地扩展有关化学材料的知识面，不断地积累化工建设方面的经验。从实际出发，在考虑到突发事故的前提下，创建切实有效地工程实施方案，以及制定合理的管理决策和预防措施。化工建设项目的执行人员可以将在工程实施期间出现的突发事故及时的反馈给安全评价人员，以便做出相应的调整。双方人员的及时沟通，能进一步提高安全评价的准确性和实用性。
一、安全评价的主要过程及内容
安全评价又被称为危险评价和风险评价，它包括风险识别、源项分析、事故概率分析、预测和评价四部分组成，下面逐一进行论述。
1.风险识别
化工建设项目中应用的物料和原料的安全系数必须严格把关。风险识别顾名思义是为了识别项目工程中是否存在着风险，涉及到了项目工程的安全问题。风险识别的主要识别对象是项目进展过程中用到的化工燃料、辅助材料、原材料、最终产品、中间产品和期间排出的废气、废液、废水。风险识别的过程可以分为三步。先研究物料和原料本身的特点，如毒性分类、危险分类、危险度、爆炸极限、自燃点、沸点、熔点等能反应材料性能的指标；再根据现有的设施和材料设计准确无误的工艺方案，像潜在的危险性、材料使用的数目和生产工艺及设备的参数，在设计工艺方案时都要心知肚明；最后还要注意防止连锁事故的发生，将安全评价贯穿在化工建设项目的起始。
2.源项分析
对化工建设项目中的贮运系统和化工生产过程中存在的有害因素进行分析，计算出发生事故的可能性和事故的严重程度，将最可能发生的事故及引发的危害最大的事故筛选出来，进而分析出解决方案，将危害系数降到最低。
3.事故概率分析
化工建设项目实施前期的准备阶段，须对以往相似的化工项目及相同系列装配的项目进行数据资料的整合，分析出项目存在多大的风险并准确计算出危险出现的概率，以做到万无一失，保证化工建设项目顺利竣工。但是，通常情况下，概率计算出啦都不是太准确，都或多或少存在一定的误差，这就要求工作人员在计算分析的数据，要尽可能的出自国内同类型工厂记载的和事故出现相关的数据。
4.预测及评价
安全评价的主要要求是确定社会可以接受的风险程度。这其中包括社会能够接受的风险概率为多大以及在风险发生后社会能承受多大的风险损失。如果一项工程在实施前期没有做全面的预测和安全评价，人们将不会知道该工程竣工后发生风险的机率，也不知道如果真的存在危险性的突发事件，社会能不能经受的住风险的打击，那这样的化工工程无疑是纸上谈兵。因而风险预测和安全评价在化工工程中起着至关重要的作用。
二、化工企业安全评价的方法
（一）安全检查表分析
该方法是针对化工系统或单元，将一系列分析项目列出安全检查表进行分析以确定系统的状态，这些项目包括设备、操作、控制、环保和安全等各方面。利用检查条款按照相关的标准和规范等，对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。作为一种定性或半定量的评价方法，安全检查表分析通常可提出一系列的提高安全性的可能途径并提供给管理者参考。
（二）预先危险性分析
预先危险性分析主要用于对化工危险物质和装置的主要工艺区域进行分析。常常发生在过程发展的初期，在没有详细设计和操作程序资料时进行，通常是进一步危险分析的先导，在过程发展的初期使用这一方法最为有效。实际评价中，通常在工艺装置的概念设计或研究和发展阶段使用，特别在进行厂址选择时非常有用，它还经常作为PID设计之前的设计检查工具。
（三）危险和可操作性研究
危险与可操作性研究是以关键词作为引导，寻找工艺过程或状态的变化，再进一步分析造成此次变化的原因、可能的后果和预防对策措施。运用该研究分析方法，能查出系统中存在的危险和有害因素，并能以危险和有害因素可能导致的事故后果来确定，设备和装置中的主要危险和有害因素。
（四）事件树和事故树
事件树和事故树都属于用逻辑推理进行评价的定量安全评价方法。事故树是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，它能对各种系统的危险性进行识别评价，是安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法。非常适合于高度重复性的系统。但是步骤较多，计算也比较复杂，在数据较少时进行定量分析还需要做大量工作。
（五）危险指数评价法
危险指数评价方法为所首创，目前在化工领域应用最广的一种评价方法。该方法以物质系数为基础，再考虑工艺过程中的其他因素（如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理和安全装置情况等）的影响，来计算每个单元的危险度数值，然后按数值大小划分危险度级别，对化工生产过程中固有的危险进行度量。危险指数评价目的是从安全角度出发，对所要分析的问题，确定与工艺及操作有关的危险性，通过对工艺属性進行比较分析计算，进而确定哪一个区域的相对危险性更大，重点对关键区域单元，即危险性大的单元，进行进一步的安全评价补偿。
三、安全技术研究对于化工生产行业发展的意义
化工行业包含较多子类行业，比如基本无机化学工业、电化学工业、冶金工业、精细有机合成工业、高分子化学工业、食品化学工业等各类型有机化学工业和无机化学工业。虽然化工行业的细致分类较多，但无论哪种子类化工行业都具有一致特点，即生产所用原料危险系数较高、生产过程所用设备的作业环境条件苛刻、生产工艺复杂、生产操作过程具有严格规范要求、生产行为产生的污染程度较重、生产安全事故发生频率高。由此可见，安全保障体系在化工生产行业中不可缺失，通过相关技术手段提升化工生产企业生产行为安全性俨然成为此行业未来的发展趋势。也就是说，对化工生产行业的安全技术的有效研究势在必行。
此外，从化工生产行业的危险源类别分析安全技术研发工作的意义可以发现，由于化工生产行业在厂址选择、工厂布局、危险性物质保存、化工工艺、原材料运输、生产设备运行、人为操作准确度、灾害预防等方面均具有不可预估的风险性。上述任何环节一旦出现疏漏、问题，较易引发生产安全事故，由此产生的影响规模无法预期。而化工生产的安全技术研究恰恰可以为行业、企业提供具有针对性的风险防控手段，基于对各个环节的有效风险管理与控制提升化工生产行业发展的整体安全性。
结束语
从事安全评价技术的工作人员应认清安全评价的本质，树立环境安全的意识。在日常生活中多多关注化工类，不断地扩展有关化学材料的知识面，不断地积累化工建设方面的经验。从实际出发，在考虑到突发事故的前提下，创建切实有效地工程实施方案，以及制定合理的管理决策和预防措施。化工建设项目的执行人员可以将在工程实施期间出现的突发事故及时的反馈给安全评价人员，以便做出相应的调整。双方人员的及时沟通，能进一步提高安全评价的准确性和实用性。
参考文献：
[1]苗杨.我国化工企业安全评价浅析[J].企业技术开发，2014，12：51-52.
安全评价技术 篇4
当然是先有安全文化，经过文化的传播、积累和扩散，以物质文化、社会文化、智能文化和价值规范(文化)对某一事物(对象)进行安全认识和安全控制。在安全文化的客观领域，由于社会文化发展的需要，加上社会的经济基础和科学技术环境条件成熟，带有安全(包括健康)特点的安全科学就问世了，
备考资料
人的安全文化、人的健康文化加上对人的活动有机调整的现代安全管理文化三者有机地动态结合，以人的身心安全与健康为目的。以安全为出发点形成了一种特殊的综合性的安全科学。
安全评价技术 篇5
在深入贯彻落实科学发展观，坚持“以人为本”安全发展指导原则，全市安全生产形势持续好转的今天，我们迎来了ＸＸ市安全评价技术协会首届会员大会暨成立大会的隆重召开。借此机会，我谨代表市安委会办公室、市安监局及全市安监战线的同志们，向大会召开和ＸＸ市安全评价技术协会成立表示热烈的祝贺，向当选的首届理事会成员、理事长、副理事长和秘书长表示热烈的祝贺，向光临会议指导的市民政局领导和关心支持我市安全生产工作的全体安全评价人员表示衷心的感谢。
安全评价作为现代安全管理模式，体现了以人为本和预防为主的安全理念。通过全面开展安全评价，把是否具备安全生产条件作为企业准入条件，有利于政府宏观调控和提高企业安全生产水平，有利于企业系统地、有针对性地加强事故隐患的治理，最大限度地降低安全风险，保障从业人员的安全健康，实现经济和社会协调发展。国家安监总局李毅中局长指出：“开展安全评价，健全风险管理，发现治理隐患，实现本质安全”，这是对安全评价重要地位和作用的高度概括。我市安全生产形势历来十分严峻，一个重要原因就是企业的安全生产基础条件差，安全投入不到位，主体责任不突出。市政府即将发布实施的《ＸＸ市国民经济和社会发展第十一个五年规划安全生产重点专项规划》，对我市的安全评价工作做出了明确的规划。
目前，我市安全评价工作在安全生产专项整治，特别是在安全生产许可证发放工作的推动下，从幕后走到了台前，已成为安全生产的重要支撑。我市原有安全评价机构21家，在今年安全评价资质重新评定中，淘汰了3家，保留了18家（其中：甲级资质机构4家，乙级资质机构14家）；全市现有安全评价资质人员285人，从业人员475人，在短短几年内获得了迅速发展。去年，市安监局制发了《关于进一步加强安全评价监督管理的通知》（渝安监〔2005〕241号），制定了《ＸＸ市乙级安全评价机构考核管理实施细则》和《ＸＸ市安全评价报告审查制度》。我市安全评价工作在规范化、制度化方面取得了一定成绩。
ＸＸ市安全评价技术协会的成立，是加强我市安全评价工作的重大突破。旨在强化行业自律，充分发挥中介服务主体作用，为企业安全管理科学化、现代化、规范化提供技术服务；有利于在政府和企业之间发挥桥梁和纽带作用，为安全生产提供技术保障；有利于进一步规范安全评价机构和安全评价人员的从业行为，促进安全评价工作依法、健康、有序发展。ＸＸ市安全评价技术协会是顺应经济社会发展新形势的必然产物，时不可待。在此，我再一次向为协会筹办给与大力支持的市民政局领导及付出辛勤努力的同志们表示诚挚的谢意。
下面，我就安全评价工作和协会的管理讲四点意见：
第一，提高认识，强化安全评价的风险意识和责任意识
安全评价是实现本质安全的基本手段，安全评价报告作为实施安全生产许可证发放的条件之一，是各级安全生产依法行政的重要依据。安全评价是安全监管“关口前移、重心下移”的重要手段，其地位和作用不可替代。要注意三点：
一要正确认识安全评价工作存在的问题。我国从1999年正式开始进行安全评价机构资质许可，2001年在各行业、各地区、各企业全面开展。现仍处于起步发展阶段，加上近两年的迅猛发展，亟待解决的问题十分突出。主要表现在：安全评价的专业人员奇缺，从业人员素质不高；安全评价市场不规范，恶性竞争突出，缺乏行业自律机制；业务范围涵盖面窄，评价领域仅限于矿山、危化品方面，还需大力拓展；安全评价内部管理不严，内部质量管理和实际执行操作“两张皮”，超范围经营、应用不正当手段竞争等现象都还客观存在；缺乏对评价方法的研究，安全评价报告质量和水平有待进一步提高。
二要正确处理评价机构与政府和企业的关系。安全评价技术上是由评价机构独立完成，但与政府、生产经营单位存在密不可分的关系，是相互依存、相互促进的关系。企业需要专业的技术咨询服务，安全评价机构也要通过为企业提供高质量的专业技术知识和技术能力，在市场上求得生存。评价机构与政府之间是指导和被指导的关系，没有行政隶属关系，更不是上下级关系。在法律法规许可范围内，评价机构的工作接受政府的监督和指导, 但监管必须依法依规进行，任何政府部门都不能超越法律干涉评价机构的活动，更不能以上级自居，向评价机构下达指令、指示。市安全评价技术协会是安全评价中介机构及人员、安全生产专家自愿结成技术型服务的民间组织，必将对安全评价行为起到规范和约束的作用，在实施具体服务行为上也必须依法、合规，接受市民政局和市安监局的监督和指导。
三要认真落实评价机构的中介服务主体责任。安全评价机构作为安全生产的服务主体，要致力于当好安全生产的重要技术支撑，要以诚信为本，讲求职业道德，体现“第三方”的公正。要充分汲取广东个别安全技术专家和评价机构出具虚假报告，导致“8.7”大兴矿难死亡123人的教训，以及我市煤矿安全评价机构对云阳县一煤矿出具虚假报告，骗取安全生产许可证的教训，真正体现评价机构的服务主体责任。要通过辨识危害、消除危险、改变不安全状况，达到降低风险、增强保障能力、实现本质安全的目的。为企业所想、为企业所急，寓商业行为于真诚服务之中。当好企业的朋友、政府的助手。这是企业的需要，也是评价机构和评价人员生存和发展的需要，要在优质服务中求生存、求发展。
第二，强化安全评价监管，进一步规范市场秩序
全面实施市安监局渝安监〔2005〕241号文件规定，我们正在建立全市安全评价机构的考核数据库，实施动态、定期和不定期考核。重点考核资质保持、行为规范、收费标准、业务水平、报告质量、过程控制、工作业绩、服务质量。严格执行“谁评价、谁负责”的原则，对出具虚假报告的将依法严肃查处，该吊销证照的吊销证照，该取消资格的取消资格。市安监局监管的重点是提高评价机构的评价水平和服务质量，规范评价机构的评价行为，严把安全评价人员准入关，使我市安全评价工作逐步规范化、科学化、权威化。取信于社会、取信于政府、取信于企业。
第三，加强自身建设，保证安全评价持续建康发展
ＸＸ市安全评价技术协会的成立，无疑对规范全市安全评价行为，提高安全评价队伍整体素质具有强大的推动作用，也是对政府安全评价监管力量的补充。同时，更是做大做强安全评价市场，提高企业安全生产水平的有力保证。据我了解，成立安全评价技术协会约束安全评价行为的举措，我市走在了全国前列。
各安全评价机构、评价人员要接受政府安全生产监管部门的监督，接受市安全评价技术协会的指导，依法、科学、公正、独立地开展安全评价工作。务必按照今天通过的协会章程和行业自律公约、会员管理办法、评价收费标准、行业自律保证金管理办法、财务管理办法等5个文件的要求，规范协会的运行行为，加强行业自律。特别是要坚持公平竞争的规范市场原则，按照通过的收费标准来规范市场，下决心转变安全评价行业的“增长方式”，远离“物美价廉”的初始发展之路，走“优质优价”的可持续健康发展之路。抵制和杜绝采取不正当的竞争手段、故意降低服务成本、超业务范围开展活动等有意扰乱市场秩序的行为，变竞争对手为合作伙伴，良性循环、共同发展。原创文章，尽在文秘知音网络.com网。
ＸＸ市安全评价技术协会还肩负有提高安全评价队伍整体素质的重任。要加强对安全评价人员相关法律、法规、标准和知识的学习，对新颁布的法律、法规、标准和规范性政策文件以及本专业最新安全技术要及时认真组织学习领会并付诸实施。要通过报告评审、学术研讨和评价机构自查自纠等，不断提高安全评价人员的思想素质、服务意识和业务技能。市安监局也将定期和不定期的为安全评价机构提供安全生产政策法规、信息动态等相关信息资料，对安全评价人员进行全面系统培训。通过各级政府、安全评价协会、评价中介机构、评价人员的共同努力，要争取在我市建成一支素质高、业务精、成绩卓著的安全评价队伍。
第四，加强基础研究，提高安全评价科技水平
安全评价工作近年来得到了快速发展，但成熟的经验还很少，使用的评价方法和手段还比较落后，有些领域的评价还是“空白”。ＸＸ市安全评价技术协会在加强自身建设的同时，还要多渠道开展安全评价的科学研究和基础研究工作。及时跟踪发达国家风险管理安全评价的发展趋势，逐步建立评价数据库，不断提高安全评价质量。要开展安全事故机理研究，探索安全生产风险预测、预防技术措施，协助行业主管部门和企业制定发展规划、管理条例、技术标准和规范。同时，要广泛应用科技进步推动安全评价工作，大力推广科学、有效、先进、技术含量高的安全评价方法，提高安全技术服务的水平。
去年以来，我市已着手探索建立安全生产科技支撑体系，依托ＸＸ科技学院，成立ＸＸ安全工程学院，并联合或整合其他高校、科研院所、企业等安全科技资源，形成安全科技研发核心力量，建成ＸＸ安全生产科技支撑体系重要平台，集教学教育、科技研发、中介服务、产业实体为一体，为安全人才培养、重大安全科技研究、政府安全生产决策、事故抢险及调查、重大事故隐患整治、企业安全技术服务提供技术支持。
本月17日，国家安监总局将在我市召开全国安全评价工作座谈会，国家安监总局、国家煤监局王显政、赵岸青、付建华和相关司局室领导，以及各省市安监局、煤监局、甲级安全评价机构和部分乙级安全评价机构负责人将参加会议。这是一次难得的学习机会，欢迎大家参会，听取国家安监总局的工作要求，与兄弟省市评价机构互相交流学习，不断提高自身素质和业务水平。
安全评价机构和安全评价人员，务必要正确认识当前我市安全生产形势，增强忧患意识，强化内部管理，牢固树立强烈的责任感和紧迫感。通行扎实有效的安全评价，为生产经营单位夯实安全基础，为安全生产监管督查提供有力的技术支撑，为实现安全生产形势稳定好转和建设和谐平安ＸＸ做出应有的贡献。
安全评价技术 篇6
项目安全验收综合评价
项目评价组依据国家、地方、电子行业相关安全法规、规范及标准，运用安全系统工程的理论及方法，对项目建设内容及安全管理，全面进行了现场查验、查证及综合性安全评价，现将评价分析及整改建议的要点归纳如下。
主要危险危害因素和危险源点
1、燃爆中毒、灼伤－易燃液体、氯化剂、腐蚀品、有毒有害气体等化学危险品的贮存、输运、使用部位。
2、火灾爆炸－油罐，天然气调压、输送、用气装置（锅炉）。
3、物理爆炸－锅炉、压力容器（蒸发器、冷凝器、储气罐等）、气瓶。
4、触电危险－变配电设备设施、电气线路、用电设备设施。
5、静电危害－使用、输送、贮存易燃易爆物质的管路、设施，以及火灾爆炸危险环境中的设备设施。
6、高空坠落－2m以上各类高空作业点。
7、车辆伤害－厂内运输车辆。
8、机械伤害－空压站、冷冻站、水泵房、锅炉房的各类传动旋转部位。
9、灼伤－高温设备、管路及使用激光源，红外线光源的设备、机台。
安全评价技术 篇7
本文首先介绍了风力发电机组安全保护系统,接着探讨了IEC61511标准在风力发电机组安全保护系统的应用,并以风轮超速保护功能为例,结合举例系统的工艺背景,说明如何确定安全保护系统中的SIF(安全功能),安全保护系统组成、分析和改进,最后总结了风力发电机组安全保护系统的设计原则。
1 安全保护系统介绍
风力发电机组控制系统是一个综合性系统。尤其是对于并网运行的风力发电机组,控制系统不仅要监视电网、风况和机组运行数据,对机组进行并网与脱网控制,以确保运行过程中的安全性和可靠性,还需要根据风速和风向的变化对机组进行优化控制,以提高机组的运行效率和发电质量。[1]
中国的风能资源较丰富的地区,主要分布在北部和沿海近海岛屿两个带状范围内,分布区域的自然环境较恶劣,且远离主要的人口聚集区,因而获得人工的检查维护的机会较少,一旦发生故障或事故,及时获得修理的可能也较少。因此风力发电机组的运行需要连续而且安全的控制系统,而且不能够被严酷的外部环境所影响。
在风力发电机组控制系统中,安全保护系统是最高层的防护措施,虽然其在控制系统中的工作时间与频率最少,但是优先级却是最高的,一旦安全保护系统进入运行状态,整个控制系统的其他各个子系统的控制功能则自动服从于安全保护系统。
风力发电机组安全保护系统需要实现的功能主要有
● 超速保护
● 电网失电保护
● 电气保护
● 机械装置保护
● 控制器保护
● 防雷击保护
● 抗干扰保护
● 接地保护
● 紧急停车保护[1,2]
2 安全保护系统安全功能分析
以下是风力发电机组安全保护系统的实例。
以超速保护为例,假设一台定浆距风力发电机组,其常规控制系统的控制功能为:当转速传感器检测到发电机或风轮装束超过额定转速的110%时,控制器将给出正常停机指令。
因此可以确定风力发电机组安全保护系统中与该控制功能相对应的超速保护安全功能:在低速轴处设置风轮转速传感器,信号传入紧急停车系统(ESD),一旦风轮转速超出ESD中所设置的超速上限,引发安全保护系统动作,即启动制动器,整个风力发电机组得以安全停车。
在风力发电机组的实际运行过程中,发电机或风轮的转速应保持在一定的限制之下,否则会导致发电机组过载,齿轮、转轴、叶片受到损伤,产生不可修复的形变,甚至导致风机起火甚至叶片飞出、风机塔架倒塌等严重的事故。对整个风电场乃至并网电网都产生一定的影响。
因此,根据SIL的定性描述(表1),确定该系统的安全完整性等级应该达到SIL2。
SIL事件后果4引起社会灾难性的影响3人员伤亡和对社会造成影响2引起财产损失,可能伤害人员1轻微的财产损失。
3 安全保护系统技术分析和改进建议
一个正常的安全保护系统通常由三个部分组成,传感器、逻辑控制器和最终执行元件组成。传感器对一个或数个参数进行监测,并将信号传输至逻辑控制器,逻辑控制器接受到信号后,判断是否要启动安全功能,判断需要启动安全功能后,逻辑控制器发送启动信号至最终执行元件,最终执行元件接收到信号之后启动安全功能。
根据前文所述,风机超速保护安全系统的传感部分为风轮转速传感器。风轮转速传感器检测出风轮的转速后之后,将测量信号分为两路:一路信号去常规控制系统,参与常规的风力发电机组的运行控制;另一路信号去逻辑控制器。逻辑控制器是整个紧急停车系统(ESD)的一部分,通常选用高可靠性的安全PLC。输入信号经过逻辑控制器运算处理后,输出信号传送到执行器,即为制动器。若输出为启动信号,则制动器工作,从而对风机叶轮进行制动。从整个信号的流向可以看到,这个安全保护系统的传感器、逻辑控制器和最终执行元件三个部分都是串联关系,任何一个环节的故障都会导致该安全功能的失效。
初始设计完成之后,根据安全生命周期需要对其SIL是否达到目标SIL进行验证。之前已经说明,该安全保护系统的传感器、逻辑控制器和最终执行元件三个部分都是串联关系,任何一个环节的故障都会导致该安全功能的失效。因此,该系统的可靠性框图如图1所示。
各部件PFD(Probability of Failure on Demand,失效率)如表2所示:
在风机超速保护安全系统中,看到安全PLC(逻辑控制器)本身的失效率是符合SIL2标准的,但是正如之前所言,要考虑整个安全保护系统的所有部分并纳入计算范畴。那么整个风机超速保护安全系统的PFDSIS则为:
根据IEC61511得到这个风机超速保护安全系统的安全完整性等级只有SIL1,没有达到确定的目标SIL2,但是这个系统还是有一定地提升余地。
考虑为风机超速保护安全系统增加一个安全功能。对于定浆距风力发电机组,风轮超速时,液压缸中的压力会迅速升高。因此可以在液压缸中设置一个压力传感器,信号传入紧急停车系统(ESD)。当液压缸中的压力达到设定值时,引发安全保护系统动作,即开启液压缸上的电磁阀,压力油泄回油箱,叶尖扰流器旋转90°成为阻尼板,使得整个风力发电机组得以安全停车。
从整个信号的流向可以看到,传感器(压力传感器)、逻辑控制器(安全PLC)和最终执行元件(电磁阀)三个部分都是串联关系,任何一个环节的故障都会导致该安全功能的失效。
根据安全保护系统的三要素(传感器、逻辑控制器和最终执行元件)对风机超速保护安全系统进行分析,现在这个安全保护系统拥有两个并联的逻辑回路。其中一个逻辑回路是风轮转速传感器——逻辑控制器A——制动器,另一个是压力传感器——逻辑控制器B——电磁阀。两个逻辑回路互相独立。因此,该系统的可靠性框图因如图2所示。
各部件PFD如表3所示:
整个风机超速保护安全系统的PFDSIS则为:
因此,可以认为,对原有防护系统进行改进后,风机超速保护安全系统的安全完整性等级可以达到SIL2。
从风机超速保护安全系统的设计与改进过程中可以看到,如果需要对改进安全保护系统,提高其安全完整性等级,首先可以考虑采用冗余配置。当然如果因为成本或安装的原因不适合采用冗余配置,则应该采用比较更为可靠的部件。
在风力发电机组安全保护系统的设计中,对于安全完整性等级要求较高的场合,应该使用多个逻辑回路来确保整个安全保护系统的安全完整性等级,而且在使用中应注意使各逻辑回路间相互独立,否则将会导致安全系统的SIL等级只能成为其最佳性能而非可靠的性能。[3]
结合IEC61511和风力发电机组的实际运行功能及需求,可以总结出风力发电机组安全保护系统设计的几个原则:
● 安全保护系统应与控制系统完全分开
● 控制系统处于常开状态,安全保护系统处于常闭状态
● 当控制系统失效时,安全保护系统启动
● 当安全保护系统启动时,控制系统应自行降至服从低位
● 与安全保护系统有关的单个元器件的失效,应不会导致安全保护系统失效
● 根据“水桶理论”,整个安全保护系统的完整性等级取决于其中可靠性最差的某个元器件,因此必须综合考虑每个元器件的可靠性,而并非片面追求单一部件的高可靠性
● 对于安全等级较高的场合,应该使用多个相对独立的逻辑回路来实现整个安全保护系统的安全等级
在风力发电机组的安全保护系统中,由于电子元器件的成本较低、安装和更换也较为简易,因此传感器部分较多地采用冗余配置。而执行器部分,由于工业用的机械设备的价格较高,体积较大,安装繁复,因而进行冗余配置的难度较大,因此需要采用可靠性较高设备。而逻辑控制器更是整个安全保护系统的心脏,因而更需要采用高可靠性的部件。
4 结束语
IEC61511标准为风力发电机组安全保护系统的设计和改造提供了很好的指导作用,遵循IEC61511的设计指导,可以使风力发电机组安全保护系统在规范、设计、安装、运行和维护的全生命周期的流程得到不断的完善,是确保风力发电机组运行安全的重要技术手段。
在风力发电机组安全保护系统设计和改造的过程中,仅仅关注传感器或逻辑控制器或执行器各个部分是否能够达到安全需求是不够的,需要对执行器的冗余配置、各个逻辑回路是否独立,风机保护功能是否合适等各方面进行系统考虑,才可以达到较好的防护效果,减少安全事故发生。
参考文献
[1]姚兴佳,宋俊.风力发电机组原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]任清晨.风力发电机组工作原理和技术基础[M].北京:.机械工业出版社,2010.
[3]Alan King.A process industry view of IEC61508[J].Computing&Control Engineering Journal,2000,11(1):19-23
安全评价技术 篇8
生殖是使种族延续的各种生理过程的总称，包括配子（精子与卵子）发生、交配、卵细胞受精、着床、胚胎形成与发育、胎仔发育、分娩和哺乳等阶段。生殖毒性指的是一种物质在繁殖周期的任何一个阶段中所产生的毒副作用，既包括外源物质对亲代生殖功能的影响，也包括对子代发育过程的有害影响。如今年以来愈演愈烈的塑化剂事件，导致危机的邻苯二甲酸酯类就属于对生殖发育的各个阶段均有可能产生危害瓦特的一类化合物。研究表明邻苯二甲酸酯类在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，影响男性生殖系统的功能，严重的会导致睾丸癌。动物实验表现为肾脏和睾丸重量减轻、流产、胚囊植入率降低、多脏器发育畸形。邻苯二甲酸酯类普遍存在于化妆品中，指甲油的邻苯二甲酸酯含量最高，很多化妆品的芳香成分也含有该物质。化妆品中的这种物质会通过女性的呼吸系统和皮肤进入体内，如果过多使用，会增加女性患乳腺癌的几率，还会危害到她们未来生育的男婴的生殖系统。因此，日化工业的高速发展不能忽视可能日趋严重的生殖和发育毒性危害。
生殖毒性的动物实验
化学物的生殖发育毒性有两个显著的特点：一是生殖系统较机体的其他系统对化学物的毒作用更为敏感，二是损害作用不仅影响接触化学物质的母体本身，还可影响其后代。鉴于哺乳类动物繁殖过程的复杂性，对繁殖过程的各个方面进行毒理学分析都是必须的，包括致畸性、内分泌干扰、母细胞突变、生育受损等。为了检测化学物质对生殖周期内不同靶细胞/器官的毒副作用，OECD发布了8个试验指导，这些指南大多数是动物实验方法。2009年OECD认可了TG 455（雌二醇受体转录试验），这是首个发布的生殖毒性试验替代方法。还有3项体外试验方法已完成验证，进入法规认可程序。发育和生殖毒性的试验标准还见于美国试验和材料学会（ASTM）、美国环保局（USEPA）等的方法指南中。
传统的生殖毒性检测以动物试验为主，包括分娩前发育毒性研究（OECD TG 414）、一代动物毒性研究（OECD TG 415）、二代动物毒性研究（OECD TG 416）、生殖毒性/发育毒性筛选检测（OECD TG421）、重复剂量毒性研究结合生殖毒性/发育毒性筛选检测（OECD TG 422），以及2009年发布的Hershberger试验（TG411）和目前正在讨论中的发育神经毒性试验（TG426）。我国列入各类商品（药品、食品、药妆品、化学品）毒性测试指南的标准方法均来源于OECD。完整的生殖毒性研究应包括成年动物从受孕到子代性成熟的各个发育阶段接触受试物的反应。测试时间应连续通过一个完整的生命周期，即从亲代受孕到子一代受孕。最常用的三段生殖毒性试验由生育力和早期胚胎发育毒性试验、胚体—胎体毒性试验（致畸试验）和出生前后发育毒性试验（围产期毒性试验）三部分组成。对于人类反复接触的化学物，如食品添加剂、农药、环境污染物及某些化妆品原料等，仅做三段生殖毒性试验是不够的，应进行多代生殖试验。
2008年OECD提出了一项新的试验指南，称为延长一代生殖毒性研究，用于代替一代和二代动物毒性研究（OECD 415，416）以及其它特定发育毒性研究（OECD 426，414）。试验设计体现了3R法规的要求，更加灵活和有效，优化了实验过程和检测指标，增加了发育神经毒性和免疫毒性的评价，减少了动物使用。
体外替代方法的研究策略
鉴于哺乳类动物繁殖过程的复杂性，试图通过体外系统模拟整个繁殖周期来检测某种化合物的生殖毒性还不可能。因此，将整个繁殖过程分成数个连续的生物学部分，分别对其进行单独或联合研究，可最大化鉴定出某种物质的靶细胞、组织或器官。根据这一思路，已建立了许多有前景的体外模型和方法。例如内分泌干扰物的筛查方法、报告基因检测方法、计算机辅助精子检测方法等。这些体外方法的组合应用有助于生殖毒性的安全性评价和机制研究。
1. 雄性和雌性繁殖力和受精方面
目前研发的方法覆盖了许多毒性作用终点，如睾丸支持细胞和生精细胞毒性，卵泡发生（FBA检测），生殖细胞成熟，精子运动性和形态学（CASA检测），精子DNA损伤（ReProComet检测），甾体生成（FBA和粒层细胞检测），内分泌系统干扰（MELN，CALUX、PALM试验），授精（小鼠和牛体外授精检测），着床前胚胎发育（小鼠和牛体外着床前检测），胎盘形成（绒毛膜和周边细胞培养，胎盘表面灌注，滋养层细胞检测），子宫功能（内膜、血管膜、基质细胞和移植物检测）等。目前，比较成熟的体外试验方法约有15项，涉及生殖和发育毒性的多个方面。
2. 着床方面
由于化学物质可能损伤着床过程，进而造成其它生殖系统异常，因此，着床毒性作用研究是生殖毒性的重要方面。体外方法主要集中于对离体人组织和组织移植物的研究，其中最重要的靶组织是子宫内膜，其次是毛细血管内皮细胞。此外还可利用人胎盘进行化合物的转运研究。
3. 胚胎发育方面
现有的方法是全胚胎培养（W E C）、小鼠胚胎干细胞试验（EST）和微团试验。小鼠EST试验以分化为博动的心肌细胞为检测终点。欧洲一些科学家提出了用人的胚胎干细胞（hES）用于检测神经发育毒性物质的替代方法，避免了因毒性反应的种间差异引起的化学物错误分类。关于着床机制的数学模型也取得了进展，QSAR模型开发用于预测化学物的胎盘转移、可能的内分泌紊乱活性作用和代谢方式等。毒性基因组学结合功能性指标（如表型锚定）用于评价受体介导以及分化过程中基因表达变化的相关性和一致性。
已验证的生殖和发育毒性替代方法
20 03年，三项胚胎毒性替代试验通过了欧洲替代方法验证中心（ECVAM）的验证，这些实验是：用于检测胚胎毒性的全胚胎培养试验（WEC）、微团培养试验（MM）和胚胎干细胞试验（EST）。2009年雌二醇受体转录试验被OECD认可为指南TG 455，用于内分泌干扰物筛查。这些方法不仅可用于筛选试验，还可用于发育机制的研究，或作为试验策略的组成部分，或与整体动物试验相结合，或与其它体外试验相结合，提供有价值的资料，减少实验动物使用。
1. 雌二醇受体转录检测
雌二醇受体（ER）是一个诱导靶基因转录的转录因子，利用ER的这一特性，将雌二醇受体调控的DNA序列与容易检测的报告基因连接起来，这样可以直接对雌激素类化合物进行筛选。如MCF-7、Hela、HepG等细胞均可作为转染载体成为检测细胞。体外雌二醇受体转录检测（TAs）主要用来鉴定在体内具有激动剂或拮抗剂效应且能够影响雌二醇活性的化合物。2009年被OECD认可的指南455使用来自人的宫颈癌并经稳定转染的细胞系hERa-HeLa-9903，细胞暴露于非细胞毒性浓度的受试物20～24小时以诱发报告基因的产生，每个试验同时检测4种参考化学物质，强雌激素（17-β雌二醇）、弱雌激素（17-α雌二醇）、极弱雌激素（17-α-甲基睾酮）和阴性对照（皮质甾酮）。荧光素酶活性的测定采用液闪仪。如果诱发的最高反应相当或超过阳性对照（1 nM 17-α-雌二醇）反应的10%则可判定为阳性物质。
2. 胚胎干细胞试验（EST）
Laschinski等于1991年将ES细胞用于体外致畸实验研究，通过比较化合物对ES细胞和小鼠成纤维细胞的细胞毒性，对致畸物的胚胎毒性进行评估。Heuer等于1994年首次将ES细胞的分化过程用于胚胎毒性的检测。1997年德国动物试验替代方法评价中心（ZEBET）Spielmann等首次建立了利用小鼠细胞系（成纤维细胞3T3和胚胎干细胞D3），确立了两种细胞三个检测终点的胚胎干细胞实验法。之后，经过方法优化，2003年完成全部验证过程，被ECVAM认可为替代动物胚胎毒性试验的方法，该方法广东检验检疫局已将其转化为行业标准并用于日常检测。
3. 全胚胎培养试验（WEC）
来源于小鼠、大鼠和兔等哺乳类动物的胚胎培养可用于检测具有发育毒性的物质。大鼠全胚胎培养是从孕期第9～10天大鼠子宫取出胚胎，剥去Reichert膜，放入培养液中加入受试物，在含O2、CO2和N2环境中旋转培养。观察胚胎发育情况，记录胚胎存活，检测胚芽、卵黄囊直径、体节和体长等情况。以胚胎的心跳和血液循环是否存在作为胚胎存活的指标；以卵黄囊直径、颅臀长和头长、体节数和胚胎重作为胚胎生长发育的指标；根据Brown评分对器官形态分化作出评价。该方法可用于筛查化学物的发育毒性、探讨其剂量反应关系和作用机制。
4. 微团培养
微团培养（MM）比全胚胎培养简单得多，胚胎肢芽细胞可取自鸡、兔或大、小鼠，细胞一般分离自器官形成中期胚胎的肢体或头部组织。制成单细胞悬液后，以高密度接种培养，通过分析受试物暴露后细胞分化情况，对确定的毒理学终点进行检测。微团培养模型可用于体外观察细胞生长发育和分化，探索外源性化合物的致畸作用、细胞毒性作用及作用机理研究。
生殖和发育毒性的替代方法
1.计算机辅助精子检测
计算机辅助精子检测（CASA）是通过观察化学物质对牛精子细胞的毒副作用，评估化学物对雄性生殖力的影响。试验前先进行剂量范围确定试验，然后计算IC50（与对照相比，精子总的运动性下降50%的化学物浓度），还包括对精子的生育能力、生存能力、活力、速率、活动、精液形态学等检测指标作实时分析。CASA方法类似于男性的临床生殖体检，系统可自动得出系列参数，如曲线速度、直线速度、平均路径速度、精子头侧摆幅度、平均移动角度等，用于检测结果描述和判定。
2.睾丸间质细胞毒性试验
睾丸间质细胞（Leydig细胞）分布于生精小管之间的疏松结缔组织中，其主要功能是分泌睾酮。睾丸Leydig细胞分泌睾酮受到丘脑－垂体－性腺轴的调节。研究表明，外源化学物质会直接损伤莱迪希细胞影响睾酮分泌。运用体外培养的Leydig细胞，检测受试物作用后睾酮分泌量，该方法可作为实验策略的组成单元，用于雄性生殖毒性的筛查和机制研究。
3.睾丸支持细胞毒性试验
睾丸支持细胞（Sertoli细胞）是生精小管的主要细胞，对精子的发生非常重要，支持细胞能合成和分泌多种活性蛋白质和多肽因子，如抑制素、激动素、雄激素结合蛋白等。体外培养的Sertoli细胞，用不同浓度的化学物作用，检测细胞活性和功能变化，可用于评价化学物对睾丸支持细胞的毒性作用。可用两种细胞系统进行试验，大鼠原代Sertoli细胞和Sertoli细胞系（SerW3）。细胞在37℃培养形成单层，直接将不同浓度的受试物加入细胞培养液中孵育2～24小时。孵育结束后吸出培养基，试验终点包括细胞毒性（MTT法）、培养液中抑制素B水平测定（ELISA法）、计算EC50的值、判断化学物对Sertoli功能的影响。
4.颗粒细胞甾体生成试验
颗粒细胞甾体生成试验用于检测雌性生殖毒性，细胞可选用永生化的小鼠颗粒细胞系NT-1和变异株NT-1- hAROM（表达人芳香化酶基因），研究受试物对颗粒细胞甾体生成水平的影响。如检测对孕酮生成的影响，可将NT-1细胞与不同浓度受试物孵育，免疫法测定上清液中孕酮含量，贴壁细胞进行细胞毒性测定（MTT检测）。如检测对雌二醇生成的影响，可将NT-1-hAROM细胞与芳香化酶的底物雄烯二酮共孵育，酶联免疫法测定培养液中雌二醇的产量，贴壁细胞进行细胞毒性测定（MTT检测）。
5.卵泡培养检测
卵细胞的生长和发育依赖于其周围支持细胞的健康与发育状况（即卵泡的形成）。在卵泡的漫长生长过程中，其组成部分在各个发育阶段对化学损伤都是非常敏感的，这些损伤使卵细胞质量下降，可能导致卵细胞减数分裂异常、受精失败或胚胎发育不良。卵泡检测（FBA）利用体外生长的卵泡试验系统模拟卵巢形态学特征，将其暴露于化学物，通过形态学、生物化学和功能指标检验分析化学物对卵泡发生、甾体形成和卵子发生的影响。可用于对卵巢功能具有抑制作用或激活作用的化学物的筛查，用于内分泌干扰物的筛查，以用于化合物干扰雌性生殖和受精能力的作用机制研究。可供检测的试验终点很多，如检测卵泡存活、分化和反应性（排卵感应性）；检测雄烯二酮/睾酮、雌二醇和孕酮水平；检测卵子产量、核成熟度和发育能力等。
6.芳香化酶测试
芳香化酶具有将雄性激素转化成雌性激素的功能，卵巢和胎盘中该酶活性很高，而大部分的杀虫剂和黄体类似物都有抑制芳香化酶的活性。体外芳香化酶检测（Aromatase tests）通过测量芳香化酶对标记的雄烯二酮的代谢能力，判断受试物是否干扰芳香化酶的活性，可用于筛选环境干扰物质。目前有两种体外检测系统，分别是JEG-3和JAR绒毛癌细胞系。此外，还可以运用人类胎盘微粒体的体外亚细胞手段检测芳香化酶的活性。
7.雌激素受体结合试验
雌激素受体结合试验用于检测能够与雌二醇受体（ER）结合的化合物。雌二醇受体是属于核激素受体超家族的转录调控蛋白，其在调控转录活化和/或抑制雌二醇应答基因方面发挥重要作用。雌二醇受体结合试验可检测雌激素激动剂和拮抗剂，但不能将二者区分。雌二醇受体体外竞争结合实验是通过定量检测受试物和17β-雌二醇与雌激素受体的竞争性结合能力，检测受试物是否能与ER结合发挥雌激素作用或干扰正常雌激素活性。雌激素受体结合试验可作为实验策略的组成部分，替代子宫增重动物实验。
8.雄性激素受体结合试验
雄性激素受体结合试验是设计用来检测待测底物与雄性激素受体（AR）的亲和力。雄激素受体属于核激素受体超家族的一种转录调控蛋白，与甾体类激素受体家族的成员高度同源，这些成员包括黄体激素、糖皮质激素和盐皮质激素的受体。5α双氢睾酮（DHT）是雄激素受体的天然配体，一些外源化学物质可能通过模拟或阻断DHT发挥雄激素受体介导的内分泌干扰作用。如果外源化学物质的空间结构与DHT相似，就可能与雄激素受体结合或干扰DHT与雄激素受体的结合，从而导致正常生殖生理过程的紊乱。有些化学物可直接与雄激素受体结合，阻断DHT引发的细胞内过程，成为DHT拮抗剂。雄性激素受体亲和力检测能够检验出激动剂和拮抗剂，但不能区分两者。该试验方法可单独运用或作为试验策略的组成部分。
9.雄性激素受体转录检测
与雌二醇受体转录检测（TAs）一样，雄性激素受体转录检测主要用来鉴定在体内具有激动剂或抗结剂效应而能够影响雄激素活性的化合物。这些检测方法都是以基因工程细胞系为基础，检测受雄性激素调控的报告基因产物（例如荧光素酶）。试验过程与雌二醇受体转录检测类似，成熟的方法经验证后有望通过OECD的认可。
结语
随着工业化的发展，人们的日常生活已被各种化学物质包围，越来越多的具有内分泌干扰毒性或生殖发育毒性的化学物质被科学实验证实，如双酚A、邻苯二甲酸酯类、壬基酚、尼泊金酯等常见于化妆品的物质。因此，在科学合理使用化学物质的同时，也应加强对这些物质可能存在的生殖毒性进行研究，特别是研发和应用快速、特异、敏感和高通量的方法。
可喜的是近年来国内外对这个领域越来越重视，国际社会加快了有效的体内或体外方法的标准化进程。此外，尚有不少体外检测方法有望在3-5年内转化成为预测外源物质生殖发育毒性的标准方法。当然也应认识到人类生殖发育过程的极端复杂性，有一些毒理学作用，如生殖行为、分娩、出生后的机能发育和促性腺激素的分泌的检测，即使是体内动物实验也没有统一的标准。因此，人类的生殖过程中，哪一个靶器官和生殖生理机制对化学物的损伤较为敏感，以及哪一个合适的体外模型能覆盖这一敏感范围，都必须进行评估和达成共识。只有那些科学性和相关性明确的方法才有进一步开发和验证的价值。