（载运工具运用工程专业论文）港口陆域储运危险货物集装箱风险评价.pdf

摘要 我国危险货物集装箱储运发展迅速，而相关的安全管理落后，本文运用预评 价的观点，对港口陆域储运危险货物集装箱进行风险评价，为我国的危险货物集 装箱发展的科学化、规范化、标准化以及建立完善的危险货物集装箱监督、管理 体系提供参考。 本文根据安全系统工程事故致因理论，对导致港口陆域储运危险货物集装箱 事故的因素进行辨识与分析，并将人为因素与组织管理因素进行分离。定量表征 了危险货物集装箱储运过程中发生火灾、爆炸或有毒物质泄漏时，可能造成的人 体健康损害、财产损失、环境损害。应用模糊理论的模糊积分风险评价方法，对 单元进行模糊评判。在以上系统分析港口陆域储运危险货物集装箱风险的基础上， 构建了港口陆域储运危险货物集装箱风险评价程序。最后结合大连集装箱码头有 限公司实际情况，进行港口陆域储运危险货物集装箱实例评价，并给出安全管理 对策。 关键词：危险货物集装箱港区储运风险评价 a b s t r a c t t h er i s ka d m i n i s t r a t i o nd o e s n tm a t c ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fd a n g e r o u sc a r g o c o n t a i n e rs t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o n ，i no u rc o u n t r y t h ed i s s e r t a t i o ne v a l u a t et h er i s ko f d a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e rs t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e aw i t ht h ev i e w p o i n to f b e f o r e h a n dr i s ke v a l u a t i o n ，a n dt r yt oo f f e rt h er e f e r e n c et os t a n d a r d i z a t i o no ft h e s t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o nd e v e l o p m e n to ft h ed a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e la n dt r yt oh e l p t of o u n dt h eb e a e ra d m i n i s t r a t i o ns y s t e m a c c o r d i n gt ot h ea c c i d e n tc a u s i r i gt h e o r y , t h et h e s i sd i s c r i m i n a t e da n da n a l y s e d m o m e n t u m st h a tc a u s e dt h ea c c i d e n td u r i n gd a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e rs t o r a g ea n d t r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e a ，a n dd i s c r i m i n a t e dt h eh u m a n m o m e n t u mf r o mt h eo r g a n i z i n g m o m e n t u m a n dt h ed i s s e r t a t i o nq u a n t i t a t i v e l ye l a b o r a t e dt h ep o s s i b l eh u m a ni n j u r i n g ， p r o p e r t yd a m a g i n ga n de n v i r o n m e n td e s t r o y i n gc a u s e db yf i r e ，e x p l o s i o na n dp o i s o n l e a k i n gd u r i n gd a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e rs t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e a t h e m e t h o do ft h eb l u r r yi n t e g r a t i o ni nt h eb l u r r yt h e o r yw a sa p p l i e dt ot h er i s ke v a l u a t i o n o ft h ed a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e rs t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e a o nt h eb a s i so f a b o v e ，t h et h e s i sb u i l tu pt h er i s ke v a l u a t i o np r o c e d u r eo ft h ed a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e r s t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e a ，a p p l i e di t o nd c t , t h e ng a v ed c ts a f e t y a d m i n i s t r a t i o nc o u n t e r m e a s u r ea tl a s t k e yw o r d s ：d a n g e r o u sc a r g oc o n t a i n e r s t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ni np o r ta r e a r i s ke v a l u a t i o n 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文= = 鲞旦睦燮造垂危险货塑塞夔笪迅险迁盆：。除论文中已 经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以 明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发 表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 话文作者签名：鼻耸手遍年多月k 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在王年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密i 不保密口( 请在以上方框内打“ ) 论文作者签名毕颦手导师躲 f i 期：2 蜓睥；月 1 1 选题背景 第1 章绪论 1 1 1 危险货物运输的新形势 5 0 年前全世界化学品年产量仅有1 0 0 万吨，而目前化学品年产量已经超过4 亿吨，已为人们所知的化学品就有5 0 0 7 0 0 万种，而且每年还有1 0 0 0 多种新的 化学品问世。目前在国际海事组织i m o 登记的化学品达3 力 种，到1 9 9 0 年为止， 国际海事组织海洋污染问题专家组( g e s a m p ) ，对其中的1 4 0 0 种进行了鉴触t 】。 石油工业的进步刺激了水路危险货物运输业的发展，近几十年来，危险货物运输 量已经占海运货物总量的5 0 以上。据德鲁里航运咨询公司统计，世界化学品海 运量1 9 8 5 年为5 9 0 0 万吨，1 9 9 0 年为7 5 0 0 万吨，1 9 9 5 年为9 0 4 0 力吨。1 9 8 5 到 1 9 9 5 年十年间翻了近一番【2 1 。据o s c ( o c e a ns h i p p i n gc o n s u l t a t i o n ) 估计，1 9 9 6 年到2 0 0 0 年，世界化学品贸易将增1 6 5 达到1 1 8 百万吨，到2 0 0 5 年将增长到 1 9 9 6 年1 4 0 t n 。 2 0 0 1 年我国正式加w t o ，这是中国经济发展的一个新开端、起点，意味着 国内市场与国外市场的接轨。这对港口航运业务也将产生巨大的影响。加入w t o 后，中国扩大进出口贸易的前景使港口外贸货物吞吐量将有较大的增长。据原国 家经贸委外经司透露，2 0 0 2 年全国仅进口成品油就达1 9 3 0 万吨，其中，中石化、 中石油、中海油、中化总4 家国有贸易公司共进口1 4 7 0 万吨，非固有贸易进口 4 6 0 万吨；而根据加入w t o 的承诺，2 0 0 3 年非国有贸易成品油进口将达到9 5 2 万 吨，比上一年增长5 0 以上 4 1 。 由此可见，中国港口将在外贸进口增长的推动下，迎接新一轮的大发展，而 这种发展将集中表现在港口石油化工产品的运输力上。港口危险货物集装箱储运 也会进一步发展。 1 1 2 危险货物集装箱运输的发展及其优越性 集装箱运输是一种先进的运输方式，是交通发展现代化的重要标志，也是国 际运输发展的趋势。到1 9 9 0 年底，全世界约拥有集装箱船舶4 6 0 0 艘，载箱能力 约为3 0 2 万标箱( t e u ) ，世界集装箱港口吞吐量约为8 0 0 0 万t e u ，比1 9 8 0 年翻 了一番。我国港口集装箱吞吐量年平均增长3 4 ，1 9 9 9 年为4 2 0 万t e u ，到2 0 0 0 年已经超过8 0 0 万t e u 【s i 。 随着集装箱运输的发展，以集装箱形式运输危险货物的发展亦有了较大的增 长。1 9 9 0 年上海港危险货物集装箱吞吐量约为1 8 万t e u ，1 9 9 9 年增长到6 3 万 t e u l 6 1 。2 0 0 2 年大连港危险货物集装箱吞吐量约为1 1 3 8 2 t e u ，2 0 0 3 年增长到 2 0 3 0 7 t e u ，截止到2 0 0 4 年1 1 月进口已达4 9 4 9t e u ，出口达l1 9 6 6 4t e u n ，。港口 危险货物集装箱作业的发展趋势呈种类增多、危险性增大，运输量逐年递增。 危险货物集装箱的迅速发展主要取决于其优越性n 叱 1 利用集装箱装运危险货物能在一定程度上降低对危险货物包装的要求，从 而简化、轻化危险货物的包装，节约包装材料以及包装时消耗的人工费用等，取 得一定的经济效益。 2 利用集装箱装运货物可以大幅度降低货损。集装箱装运危险货物使得搬运 次数大大减少，门对门运输只要装一次、卸一次即可，货损率极抵。由于密封在 集装箱内，避免了货物的丢失，使货运质量提高，这也就提高了货运的经济效益。 3 用集装箱装运危险货物的最大优点在于将有易燃、易爆、有毒、腐蚀性、 放射性、污染性等危险因素的货物置于坚固、密封的钢质集装箱中密封运输，使 得这些危险货物对船舶、人员、港口、水域以及其他货物的危害程度降低，安全 系数有了一定的提高。同时缩短了货物留在港区的时间，提高了运输效率，增加 了无形的经济效益。 基于以上优点业主在运输危险货物时越来越多地采用集装箱形式运输，危险 货物集装箱的运量不断增长，并成为一种趋势。 2 1 1 3 危险货物集装箱事故案例 在现代化学工业高速发展的同时，从事化学品储运的企业及载运工具给周围 环境造成一种严重的潜在威胁。化学工业的许多产品、中间体、原料大都属于易 燃、易爆、有毒的危险品，一旦发生事故，危害范围大，损害程度深，同时货物 本身价值高，船舶造价和码头工程投资额大，财产分布密集，事故发生后不但可 能造成严重人员伤亡和环境污染损害，而且会造成重大经济损失，大型危险品事 故后果可能是灾难性的。现代物流的发展使货物实现门到门运输，并且，国际运 输危险货物越来越多地采用集装箱形式，因此危险品集装箱的泄漏事件不仅会造 成巨大的经济损失，而且将会带来较坏的国际影响，我国已经发生了几起因此造 成的外交照会。 1 9 9 1 年，大连化工向上远公司订舱，要求提供2 9 只集装箱并承运2 0 7 3 5 桶 冰醋酸，从大连港经日本神户港中转运至泰国曼谷，货物交接方式为c y c y ( 堆 场一堆场) 。大连化工接收集装箱后，未进行装箱前检验，即将其自运来的桶装冰 醋酸委托国际北方集装箱公司中转站，按“堆码四层、隔板衬垫、上层铁丝加固 的要求，装入集装箱。装船过程中，监装入员等先后发现4 只集装箱外溢冰醋酸。 在开往日本神户港途中，船右舷甲板、左舷甲板各有一集装箱外溢冰醋酸。“汉 涛河”轮靠妥神户港后，因外溢的冰醋酸产生有害气味，工人拒卸应经该港中转 的2 9 只危险品集装箱。因该航次还装有到名古屋和横滨的货，为减少损失，仍拟 续航，将船载名古屋和横滨的货物运抵目的地。名古屋海上保安厅登轮查出危险 品泄漏，日本海上保安厅决定，船、货不能滞留在日本任何港口，指令“汉涛河” 轮驶离名古屋。“汉涛河轮又驶回大连嘎港，将2 9 只集装箱货物卸于该港集 装箱转运站仓库。经商检，发现2 9 只集装箱中有2 0 只货物不同程度向外渗漏【8 1 。 2 0 0 3 年8 月4 日，船名为i t u t i l e ，为巴拿马籍集装箱货轮，在深圳东部大 鹏湾起火。船上共有3 7 0 9 个货柜，其中4 7 个箱装有多类危险货物。此时船舶正 在深圳盐田4 号锚地待泊进港，着火船舶离海岸上的几个石油公司的油库很近1 9 l 。 2 0 0 3 年1 0 月1 6 号，新加坡籍的集装箱货轮“大通完美”号在天津港在卸货 时一个集装箱出现破损，一级易燃易爆液态危险品乙烷发生了泄漏。此种危险品 泄漏后一旦遇到明火极容易引起爆燃，而且这艘货轮上还装载着大量油漆等其它 易燃易爆危险品。此外，在该船附近的码头上还停靠着几艘船只，码头上还堆放 着大量货物，如果发生火灾或爆炸，后果不堪设想。由于装乙烷的集装箱是在起 吊过程中发现泄漏，为避免继续装卸引起火花，装卸只能暂时停止。由于采取的 措施得当，事故中没有造成人员伤亡和财产损失u o 。 2 0 0 4 年5 月2 5 日，美国籍“摩奇”轮( m v m o k i h a n a ) 在青岛港发生危险货 物集装箱发生泄露，内为拼装货，其中9 类危险货物4 种，5 1 类危险货物4 种， 情况十分危急。经现场勘查、分析，最终判定该起事故是由箱门附近一铁质圆桶 引起。该桶底部接缝处有一开口，直径约5 毫米，导致内装液体泄露，发现时货 物残留己不足1 3 。桶内装有9 类危险货物，正确运输名称为环境有害物质，液 体，其中含有铅、镉成分，u n n o 3 0 8 2 。 2 0 0 4 年7 月6 同，“丽春”轮从上海港开往北仑，其装运的包装危险货物邻 氯苯酚未按规定进行包装检验、张贴标志标牌，同时未向主管机关办理危险货物 申报并采取相应的安全防护措施，从而导致包装桶破损后集装箱泄漏，对海上交 通安全和船员身体健康造成了危孝幢】。 2 0 0 4 年8 月1 3 同，从上海港始发的“达飞威期特兰”轮由于箱内危险品积 载不当，在北仑港发生装有3 类危险货物的集装箱泄漏事故【j 2 l 。 1 1 4 国内外危险货物集装箱安全管理相关法规 8 0 年代初，我国已在国际航线和涉外港口使用i m d gc o d e 。对于危险货物集 装箱国际航线运输，应该遵循i m d gc o d e 和m a r p o l 7 3 7 8 的相关规定。国际上对 储运危险货物的集装箱也有相应的规定制约，其中最重要的国际海事组织的 “1 9 7 2 年国际集装箱安全公约( c s c ) ”和“国际海事组织国际劳工组织关于 货运集装箱，车辆装载( 培训) 指南”。 我国于2 0 0 2 年颁布了中华人民共和国安全生产法，这部法典对我国危险 货物集装箱运输具有重要的指导作用。为了与i m d gc o d e 统一，交通部制定了水 路危险货物运输规则，于1 9 9 6 年1 2 月1 日起生效。此外还有国务院于1 9 8 7 年 2 月1 7 日发布实施的化学危险物品安全管理条例，交通部制定的于1 9 8 2 年1 4 月1 只起实施的船舶装载危险货物监督管理规则，由国港务监督局1 9 9 3 年以 港监字 1 9 9 3 2 9 8 号文发布的船舶载运外贸危险货物申报规定，1 9 8 7 年1 月t 同起实施的集装箱装运包装危险货物监督管理规定，港务监督局于1 9 8 7 年2 月以水监字 1 9 8 7 3 6 号文颁布并实行的集装箱装运危险货物现场检查员培训、 考核办法等法规，以及国家颁布各项标准如g b1 9 0 8 5 危险货物包装标志、 g b6 9 4 5 - 8 6 危险货物分类和品名编号、g b t1 5 0 9 8 1 9 9 4 危险货物运输包装 类别划分原则等这些都是危险货物集装箱储运管理的重要依据。 1 2 选题的意义 1 我国的危险货物集装箱储运处于新兴、发展阶段，安全管理尚不成熟，由 于缺乏对危险货物集装箱储运过程的科学分析，以及对导致事故原因没有充分认 识造成港口安全问题以及瞒报、漏报、错报等现象经常出现。因此，尽快找出问 题的原因，探讨在危险货物集装箱储运安全管理中加强人员管理、组织管理遏制 瞒报、漏报、错报等现象势在必行。 2 尽管危险货物集装箱在港口的使用，减少了工人与危险货物接触的机会， 实现了人、货分离，但集装箱本身并不具备为危险货物提供所需安全的外部环境 条件。危险货物集装箱的安全问题同样会出现在港口运输、储存和装卸等环节， 危险货物所具有的燃烧、爆炸、放射性、腐蚀性和毒害性同样会造成港口人员伤 亡、财产损毁，仍然影响港口的安全生产。一旦发生事故，对人员、环境、财产 的危害以及因此所带来的经济损失将十分严重。因此，对港口日益增多的危险品 集装箱运输进行风险评价具有现实意义。 3 国际上危险货物的运输越来越多地采用集装箱的形式，实现我国港口危 险货物集装箱储运与国际接轨已经成为亟待解决的问题。对危险货物集装箱港口 作业风险评价的研究可以加速我国港口危险货物集装箱发展的科学化、规范化、 标准化进程；建立完善的港口危险货物集装箱管理监督体系；增强我国危险货物 集装箱储运企业的市场竞争力，避免由危险货物集装箱事故带来的国际负面影响 等都有着十分重要的意义。 1 3 论文所作的工作和论文结构 1 3 1 论文所作的工作 通过对国内外风险评价的研究学习，结合实地调研，针对危险货物集装箱码 头特点，对港口陆域储运危险货物集装箱风险评价及其程序作一探讨和研究，所 做的具体工作有： 1 通过实地调研以及查阅大量的参考文献资料、互联网、专业期刊杂志，了解 我国危险货物集装箱储运现状以及当前国内外在危险货物集装箱储运和环境 风险评价方面的研究现状及发展趋势； 2 根据事故致因理论中的危险源理论，将导致港口陆域储运危险货物集装箱事 故的因素划分为第1 、i i 两大类，并将人为因素与组织管理因素进行有机的 分离，探讨人为因素与组织管理因素在风险管管理中的重要作用； 3 提出港口陆域储运危险货物集装箱风险评价程序，系统地对港口陆域储运危 险货物集装箱过程进行评价，为有效预测风险和控制风险，提高港口陆域储 运危险货物集装箱的安全管理提供了依据； 4 给出罐式危险货物集装箱气体泄漏的定量评价方法和步骤； 5 定量表征危险货物集装箱码头发生火灾爆炸事故和毒物泄漏事故时，可能造 成的财产损失、人体健康损害和环境损害； 6 结合危险化学品经营单位安全评价导则( 试行) ，将模糊理论中的模糊积分 风险评价方法应用于港口陆域储运危险货物集装箱风险评价，给出评价方法； 7 结合大连集装箱码头有限公司实际情况，进行港口陆域储运危险货物集装箱 实例评价，并给出安全管理对策，具有现实意义： 1 3 2 论文结构 第l 章绪论 第2 章港口陆域储运危险货物集装箱风险源辨识 第3 章港口陆域储运危险货物集装箱风险分析 6 第4 章港口陆域储运危险货物集装箱事故影响 第5 章港口陆域储运危险货物集装箱风险评价 第6 章港口陆域储运危险货物集装箱风险评价实例 第7 章结论 7 第2 章港口陆域储运危险货物集装箱风险源辨识 2 1 安全系统工程的概念 安全系统工程是6 0 年代发展起来的一门具有重要意义的学科，是应用科学和 工程的原理、规则和技术，识别和消除危险或减少有关风险所需的专门知识和技 能的一门工程科学【1 3 】。 危险是安全系统工程中常用的一词，与我们常说的事故隐患有相同的含义。 危险是指系统或某项操作中存在的一种潜在的状态或条件，此种状态一旦受到某 种因素的刺激，就会变成一系列现实的损失事故。某种危险源造成人员伤害或物 质损失的可能性称作危险性，它可以用危险度来衡量【1 4 】。 安全可以定义成免除了可以对人类引起危害、不幸或死亡的条件，或者对设 备及财产可能遭到破坏或损失的条件。安全是一个相对和主观的概念，它和危险 不足绝对互不相容的，世界上不存在绝对安全的事物，任何人类活动都存在潜伏 的危险因素，当危险降到某种程度时，人们就认为是安全的【1 5 】。 安全系统工程为实现系统安全，提供了识别、分析和消除危险的方法，提供 了对系统安全进行评价的方法。系统安全工作包括危险源识别、系统安全分析、 危险性评价及危险源控制等一系列内容。 博德提出了反映现代安全观点的事故因果连锁论，用以阐明导致伤亡事故的 各种原因因素问及与伤害间的关系。人们用多米诺骨牌来形象地描述这种关系如 图2 1 。 形厨同面面 图2 1博德的事故因果连锁 事故因果连锁中一个最重要的因素是安全管理。安全管理人员应该充分理解， 他们的工作要以得到广泛承认的企业管理原则为基础。控制是管理机能( 计划、 组织、指导、协调及控制) 中的一种机能。安全管理中的控制是指损失控制，包 括对人的不安全行为，物的不安全状态的控制。它是安全管理工作的核心。 人的不安全行为或物的不安全状态是引起工业伤害事故的直接原因。一方面 在生产技术进步的同时，生产装置、生产条件的不安全的问题越发引起人们的重 视；另一方面是人们对人的因素研究的深入，能够正确地区分人的不安全行为和 物的不安全状态。反映这种认识的一种理论是轨迹交叉论。该理论认为，在事故 发展过程中，人的因素的运动轨迹与物的因素的运动轨迹的交点，就是事故发生 的时间和空间。即，人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空 间，或者说人的不安全行为与物的不安全状态相遇，则在此时间、空间发生事故。 在事故原因的统计分析中，当前世界各国普遍采用图2 2 所示的因果连锁模型。 该模型着重于伤亡事故的直接原因人的不安全行为和物的不安全状态，以及 其背后的深层原因管理失误。我国的国家标准g b 一8 6 企业职工伤亡事故分 类就是基于这种因果连锁模型制定的，如图2 - 2 。 在图2 - 2 的事故因果连锁模型中，把物的方面的问题进一步划分为起因物和加 害物。前者是导致事故发生的机械、物质；后者是直接作用于人体的能量载体或 危险物质。显然，从防范未然的角度前者比后者更为重要。在人的因素方面，该 模型区分行为人与被害者，强调行为人( 即肇事者) 的不安全行为的控制问题。 图2 2 事故连锁模型 9 2 2 事故致因理论 事故致因理论是系统安全科学的基石，支撑了系统安全科学的理论和方法的 发展6 。事故致因理论是研究事故为什么会发生，事故如何发生以及如何防止事 故发生的理论。工业革命后，人们在与各种工业伤害事故的斗争中积累经验，探 索伤亡事故发生及预防规律，相继提出了许多阐明事故发生机理，以及如何防止 事故发生的理论。这些理论被称为事故致因理论。回顾事故致因理论的历史，曾 出现过事故频发倾向理论、事故因果连锁论、管理失误理论、能量意外释放论、 危险源理论等理论。 最早出现的海因罩希理论和事故频发理论，把大多数工业事故的责任都归因 于t 人的不注意等，表现出时代的局限性。 二次大战后，随着科技的进步，新工艺、新能源、新材料及新产品的出现给 人们生活带来巨大变化的同时，也带来了更多的危险，促使人们安全观念发生了 变化。在安全工作中比较强调实现生产条件、机械设备的固有安全。 能量意外释放论的出现是人们对伤亡事故发生的物理实质认识方面的一大飞 跃。能量在生产过程中是不可缺少的，人类利用能量做功以实现生产的目的。如 果由于某种原因能量失去了控制，超越了人们设置的约束或限制而意外地溢出或 释放，则称发生了事故。 如果失去控制的、意外释放的能量达及人体，并且能量的作用超过了人体的 承受能力，则人体将受到伤害。吉布森和哈登从能量的观点出发，认为事故是一 种不正常的，或不希望的能量释放。机械能、电能、热能、化学能、电离及声能 等形式的能量，都可能导致人员伤害。其中前4 种能量引起的伤害最为常见。 当危险货物码头储运中发生火灾爆炸事故时，化学能可以转化为热能，可燃 物燃烧时释放出大量的热能。人体在热能作用下，可能遭受烧灼或发生烫伤。若 有毒有害的化学物质使人员中毒，是化学能引起的典型伤害事故。 根据能量意外释放论，防止伤害事故就是防止能量意外释放，防止人体接触 能量。人们要经常注意生产过程中能量的流动、转换、以及不同形式能量的相互 作用，防止发生能量的意外逸出或释放1 。 l o 本世纪5 0 年代以后，科学技术进步的一个显著特征是设备、工艺及产品越来 越复杂。战略武器研制、宇宙开发及核电站建设使作为现代科学技术标志的大规 模复杂系统相继问世。这些复杂的系统往往由数以千、万计的元素组成，元素之 间以非常复杂的关系相连接，在被研制或使用过程中往往涉及高能量，系统中微 小差错就会导致灾难性的事故。大规模复杂系统安全性问题受到了人们的关注， 于是，出现了系统安全理论和方法。 2 3 危险货物集装箱码头作业流程及相关信息 对危险货物集装箱码头危险源分析，首要的基础是对危险货物集装箱码头的 了解，包括其作业流程以及所储运的货物种类、性质等。 2 3 1 危险货物集装箱码头作业流程 本文在资料调查以及实地调研的基础上，绘制如下危险货物集装箱码头的作 业流程，如图2 - 3 。 医受 d 匝亟 墨 图2 3 危险货物集装箱码头作业流程 2 3 2 危险货物集装箱港口作业物种及属性 危险货物集装箱码头所储运的危险货物应是属于国内外法规( 见1 1 4 所述法 规) 允许运输的货种，这些货物本身具有易燃、易爆、有毒、放射性等危险属性。 由于货物本身的危险属性，使其在运输、储存过程中给周围的人员、环境带来较 大的潜在危险。危险货物本身的危险性是危险货物集装箱事故发生的根源。 2 4 港口陆域储运危险货物集装箱危险源辩识 在系统安全研究中，认为危险源的存在是伤亡事故发生的根本原因；防止伤 亡事故就是设法消除、控制危险源。 危险源辩识是指发现、识别系统中危险源的工作。对于危险货物集装箱码头， 存储、装卸易燃、易爆或有毒有害物质，且数量达到一定规模，是具有引起灾难 性重大事故潜势的工业设施，应列为重大危险源。在进行危险源识别时，要认真 考察系统中能量的利用、产生和转变的情况，危险物质的储存、处理和产生的情 况，它们能意外释放的情况，如意外释放的量、强度，对人员、设备、建筑物、 环境造成危害的程度及影响范围等，查明可能造成能量或危险物质意外释放的各 种原因因素7 1 。 随着系统安全的兴起，系统安全分析方法逐渐成为危险源辩识的主要方法。 系统安全分析是从安全角度对系统进行的分析，它通过揭示系统中可能导致系统 故障或事故的各种因素及其相互关联来查明系统中的危险源。目前常用的系统安 全分析方法有预先危险源分析( p h a ) 、事故后果分析、故障类型和影响分析( f m e a ) 、 危险性和可操作性研究( h a z o p ) 、事件树分析( e t a ) 、故障树分析( f t a ) 。 危险源辨识的内容引： ( 1 ) 辨识货物、原材料、能源、生产工艺装置、产品、三废处理、储运等存 在的危险； ( 2 ) 辨识各子系统重大危险源一旦发生事故，对社会及其它系统的危害，以 及其它系统发生火灾爆炸或有害物质泄漏，对本系统的危险； ( 3 ) 辨识自然灾害如地震、洪水、雷电等对系统的危害以及由此诱发事故的 可能性： ( 4 ) 辨识重大危险源被激发酿成事故后，生命财产损失严重程度及其概率： ( 5 ) 辨识生产系统在设计时所采取的安全措施，包括安全屏蔽、连锁、警报 等是否符合国家的相关法规规定； ( 6 ) 辨识系统的结构、布局是否满足检修、维护、试验调整、拆卸、吊运、 搬运测试作业对操作空间、通道等条件的要求及存在的危险； 1 2 ( 7 ) 辨识工人操作条件对防止人为失误的安全防护装置是否符合要求； ( 8 ) 辨识由于组织结构、管理失误可能产生的风险。 危险源辩识、危险性评价和危险源控制构成安全系统工程的基本内容。它们 相互关联、互相渗透，见图2 - 4 。 图2 4 安全系统工程的基本内容 2 4 1 第1 类风险源 根据能量释放理论，能量或危险物的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。 于是，把生产过程中存在的，可能发生意外释放的能量( 能源或能量载体) 或危 险物质称作第1 类危险源【1 9 】【2 0 】。 危险货物集装箱码头储运化学品数量大、种类多，理化特性各不相同，绝大 部分为易燃、易爆、有毒的危险品。本文根据危险货物集装箱码头作业的特点， 针对危险性较大的燃烧、爆炸危险性以及毒性危险性在第3 章进行详细分析。 2 4 2 第1 i 类风险源 为防止第1 类危险源导致事故，必须采取措施约束、限制能量或危险物质。 那么导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素称作第工i 类危 险源。一起伤亡事故的发生往往是两类危险源共同作用的结果。第1 类危险源是 伤亡事故发生的能量主体，决定事故后果的严重程度；第1 i 类危险源是第1 类危 险源造成事故的必要条件，决定事故发生的可能性。两类危险源相互关联、相互 依存u 9 1 ( 2 0 1 。 第1 i 类危险源出现于第1 类危险源的控制系统中，或出现于可影响第1 类危 险源的相关系统中。由于危险货物集装箱本身固有的理化特性对危险货物集装箱 码头储运等设备的特殊要求都依赖于一定的操作工艺，这就使得工艺过程的许多 环节都有可能对燃爆或毒物泄漏事故的发生造成潜在威胁。第1 i 类危险源主要包 括物的故障、人的失误和环境因素。 2 4 2 1 作业过程 危险货物集装箱港口作业与化工行业有所不同，在整个港口作业过程中，集 装箱从运进港口到运出港口，危险货物均被封闭在集装箱内部，按照国家的规定 危险货物拆装箱作业尽量不在港区进行，以减少危险因素。危险货物以集装箱形 式运输，本身就虽然提高了安全性，但在港口区域内需进行装卸船、火车、汽车 装卸站操作以及堆存等，若操作不当则会导致事故发生。此外，还有装箱过程留 下的安全隐患可能在港口操作过程中触发。 2 4 2 2 人因失误 人因失误( 人为事故致因) 是指由人而造成的使系统发生故障或机能不良的 事件，是违背设计和操作规程的错误行为他1 j 。人因失误主要表现在：人感知环境 信息方面的失误：信息刺激人脑，人脑处理信息并做出决策的失误；行为输出时 的失误等方面。根据人的行为原理，可描述人的行为机理，如图2 5 所示。 环境w 裘 侧激碡n 来源 外羿觚激： 饥料 事件 环_ 蠡 冬9 生心拽竣t 为8 理艘木垒作 i - - i8 状背球京缎 索l 拯箍平质埘 躺知过程 祝 咿 睃 触 佑n j mi 决麓 1 ：m 凡斯 忭出件价 数槲h ：- r 忤出决镶 f j ：为输 i 舔 1 l 人的j 五啦 体力“动： 7 i 皇用1 曩 处眦竹科 语指令 外界变化 彳严 l j 一 t 功纳渠 物琏盘化： 机器私功 升甜 撤务 程 弘执 ? 图2 - 5 人的行为机理 1 4 人为事故致因受许多因素的影响。从人机一环境系统工程学的角度出发， 并结合上述人的行为机理，可将人为事故致因归纳为人的因素、人一机界面因素、 人一环境界面因素等几方面，如图2 - 6 所示。 人为嚣敞敛闪 人们闻索 到震虢徽镶赫 i i j ；i 珐努_ i 物1 t 球磐) j i k 押i 蕺f i 肺缺鞠。休顺部、媛 i 技术f 】日索r 缺乏洲练镎 到嚣茹纛燃- r 觥、 l $ l ：门配台j 丹调丝( 人际糸j f 张 i 嚣笛粼毽粼；盘 粤慧= 愀 人一”境界而闪系 王 境怒笏蟛蜘人最唆曲f 髓j j j 姥 【如茬l 艘、隧墟、冉聋和并物质锋) 龋岔事态州人的秽响e 如 的异瓣心 f 巳状卷竹井臀弘 p 盂绎验等) 图2 6 人一机一环境 2 4 2 3 组织管理因素 组织管理因素是与人因失误并列的能够引起事故的原因方面。从7 0 年代到 8 0 年代，人类发生了几次有史以来最惨重的事故，如1 9 7 7 年西班牙特内罩费岛 机场飞机相撞事故、1 9 8 4 年印度博帕尔毒气泄漏事故等。分析这些事故可以发现， 这些事故所在系统都是包括技术设备、人以及组织诸方面成分的复杂系统。这些 事故都有人误及其他人因( h u m a nf a c t o r s ) 的作用昭2 1 。人们终于认识到虽然人类 积聚和使用能量的能力有了飞速的发展，但安全控制能量的能力远远地落后。因 此人们逐开始从组织角度分析人误的新趋势。 任何一个工业系统都是一个复杂的社会技术系统( s o c i a lt e c h n i c a l s y s t e m ) 。在这个前提下，r e a s o n 总结了这种复杂系统发展的4 个特征。第一系 统越来越自动化。自动化是鉴于人的可靠性不如技术设备高和稳定而采用的措施。 不幸的是，许多系统的自动化并未减少或控制人误的影响。相反，人误发生的可 能性及影响却更大了。第二，系统越来越复杂和危险。这一特征与追求自动化的 倾向相关联。小的技术失效或人误对系统的威胁比以往更大了。第三，系统越来 越不透明。操作者的行为可能为系统发生什么效应，以及通过哪些功能子系统发 生这种效应，都不为操作者和管理者直接感知。这给系统的安全控制和监管带来 更多的困难。第四系统的防御设施的技术越来越多。为了防止技术失效和人误对 系统运行安全的威胁系统设计普遍采用了纵深防御“( d e f e n s ei nd e p t h ) 的思 想，即增加系统的冗余性和容错性乜引。 当没有发生其他技术失效或人误时这些管理错误似乎并未对系统的安全构成 威胁，因而往往不被觉察到，或者是不被认为是错误。当事后追查事故的原因时， 由于那些作为事故“触发器( t r i g g e r ) ”的技术失效或人误最为明显便易被人们 认定为事故的直接原因。而潜在的组织管理错误的作用则往往被忽略了乜4 。因此， 在港口储运危险货物集装箱安全管理中，为减少港口储运危险货物集装箱人因事 故，需要注意以下几点： 首先，管理制度的制定不可能超出人们现有的经验。管理制度对过去的条件 是适用的，人们会以为它总是有效的，而极少怀疑活动条件变化后原有管理制度 的适用性。因此产事故或险情发生之前，人们往往难以觉察到管理制度缺陷。这 启示我们，在进行港口储运危险货物集装箱安全管理时，应当不断审查现行管理 制度的功效，以及技术系统或人员更新时便要仔细分析它对新条件的适用性，不 能仅仅因为以往在现行管理制度下没有发生过事故就轻易断定它的无限适用性。 其次，安全总是与组织效率紧密相关。近年来，安全概念的内涵与外延都发 生了很大的变化，安全研究经历了从技术因素定向向人为因素定向转变以及从个 人定向向组织定向的转变，从而降低了事故发生率眩5 1 。在港口储运危险货物集装 箱安全管理中，在建立了较为完善管理制度后仍有事故发生，其中的一个原因就 是组织效率。 最后，从我国各工业系统的实际来看，违章是对系统安全的最大威胁。违章 本身就是组织很多漏洞。对于港口储运危险货物集装箱安全管理来说，以往所发 生的事故绝大多数是因为违章操作。因此安全的最终防线只能是管理，杜绝违章 就要仰赖健全、可靠的安全管理。 1 6 2 4 2 4 自然环境风险因素 可能导致危险货物集装码头发生火灾、爆炸和毒害事故的因素除上文所述的储 运工艺过程危险性及人为事故致因以外，还有一类重要的危险源不可忽视，即自 然环境风险因素。自然环境风险因素对于码头环境风险水平的影响往往是问接的， 因此难以定量考察，在此仅进行简要的说明。 1 气象条件 由于危险货物集装箱码头储运的危险品本身所固有的理化特性，对气象条件 较为敏感。由于严寒或严重同晒以及光照等原因造成的过低或者过高环境温度都 会对危险品造成比较大的影响；如果避雷装置失效，雷电可能成为明火源，甚至 劈碎危险品储运设备，造成事故。风向( 吹开风、吹拢风等) 将影响集装箱船舶 的靠离，装卸过程中一旦掌握不好，也有可能造成事故的发生。 2 海况条件 由于危险货物集装箱码头处于陆域和海域的交界部分，危险货物集装箱的装 卸作业直接与海域相关，因此，海况条件也属于重要的码头事故环境j x l 险因素。 如果对海况条件不了解，或者不能对特殊的海况条件作出正确、及时的应对，也 可能导致事故的发生。 3 船舶条件 船舶本身的状况也有可能直接或者间接的导致火灾、爆炸或毒物泄漏事故的 发生。如不符合规范( 低于规范在船舶结构、设备、配员等方面的要求) 的船舶、 超规范船舶( 超长、超重、超载重线等) 等，在正常及特殊的气象、海况条件下， 或其他特殊环境条件下，都比符合规范的船舶更易导致事故的发生。 4 特殊环境因素 特殊气象或海况条件以及自然灾害( 如强浪、飓风、地震、等) 属于特殊环 境因素。发生自然灾害的几率较小。但是，一旦遭遇自然灾害的袭击并导致发生 燃爆及泄漏事故，将对危险货物集装箱码头内及附近区域的人员、财产和环境造 成严重的破坏。因此，在进行危险货物集装箱码头区域环境风险评价的过程中应 该充分考虑到码头设备设施抵御自然灾害的能力，将可能损失控制在人们所能够 接受的范围内。 第3 章港口陆域储运危险货物集装箱风险分析 3 1 港口陆域危险货物集装箱储运风险分析概述 对港口陆域储运危险货物集装箱的风险分析可以找出造成危险品事故的关键 因素，有的放矢地实施管理和采取针对性的防范措施。并且对港口、码头可能发 生的事故进行事前分析，可让相关部门掌握辖区可能存在的风险，配备合适且足 够的应急器材、装置，有针对性地开展危险品事故应急演习，加强危险货物安全 运输管理。本章根据安全系统工程的基本原理，讨论港口危险品集装箱的安全管 理中涉及的危险以及事故原因，以便消除和控制危险因素。 3 2 危险货物本身所具有的危险性l 危险货物是指列入国家标准g b1 1 2 6 8 危险货物品名表和国际海事组织制 定的困际危险货物运输规则，具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等特性， 在水路运输、港口装卸和储存等过程中，容易造成人身伤亡和财产毁损而需要特 别防护的货物。对货物本身危险性的掌握是分析储运危险货物风险的基础，对开 展危险货物事故分析、事故应急以及安全运输管理具有重要意义。 3 2 1 易燃易爆性 危险品的易燃易爆性与物质的燃点、闪点有关。燃点越抵，易燃危险性越大。 危险品的闪点越低，挥发性就越强。物质挥发出来的蒸气与空气混合，浓度处于 爆炸极限范围之内时，遇到火源，就会有爆炸的危险。爆炸极限范围越宽，爆炸 极限下限越低，危险性就越大 3 2 2 毒性 危险品一个重要的特性是毒性。我国进出口的危险品中，丙稀腈、苯类及碳 1 8 9 等物质具有不同程度的毒性，在m a r p o l 7 3 7 8 附则i i 中分别属于b 、c 、d 类物 质。实验还表明，在大多数情况下，石油产品的毒性与其中含有的可溶性芳烃衍 生物的含量成正比关系。石油烃类的绝对毒性似乎是较高分子量的化合物的毒性 较大，但石油在水体中的毒性效应大多来自低分子量的正烷烃和单环芳烃。因此， 汽油、煤油等炼制油的毒性一般高于原油。含芳烃较多，且水溶性较好的石油制 品或原油的毒性更大。 这些货物不但对人身健康造成危害，而且对海洋资源和周围环境及其合法利 用都会造成损害。例如，苯类物质是运输中运量最大的货物，是典型的慢性蓄积 性毒品，挥发性很强，其毒性蒸气主要侵害中枢神经和血液，而且有较强的致癌 作用。 3 2 3 易扩散、流淌性 液体危险品的粘度一般较小，一旦泄漏容易流淌扩散，蒸发速度随其扩散表 面积的扩大而增加。危险品的蒸气也据有流淌性，其密度一般比空气重、容易滞 留在地表、水沟、下水道及凹坑等低洼处，并贴着地面流向远处，往往在预想不 到的地方引起火灾、爆炸或中毒事故。 3 2 4 静电危害性 电阻率在1 0 1 。1 0 圬q c m 范围内的液体容易产生和积聚静电，且不容易消散。 苯、二甲苯、苯胺等均易产生静电积聚。静电的产生和积聚量的大小与盛装容器 擘的粗糙度、撞击、容器的导电性能等诸多因素有关。静电危害是液体危险品储 运过程中导致集装箱内部火灾爆炸的一个重要原因。 3 2 5 具有冻伤危险 在集装箱储运危险品的过程中，有些危险品为方便运输并提高危险品运输的 安全性，将危险品经过减压由气态变为液态存于罐或钢瓶中。罐式集装箱在储运 过程中本身就对温度、压力有一定的要求。一旦设备、容器、管线破裂，液化气 1 9 喷出，物质将因急剧减压而吸收大量热变为气态，会导致结霜冻冰，使人受伤。 3 3 火灾爆炸危险性分析 3 3 1 火灾爆炸起因分析 燃烧、爆炸必须具备以下三个条件：要有可燃物质、要有助燃物质、要有着 火源。对危险货物集装箱港口区域来说，大部分危险货物都为可燃物质，空气即 为助燃物质，着火源有电火花、静电火花、高温表面、热辐射、明火、自然着火、 冲击、摩擦、绝热压缩及雷击等。当可燃气体浓度( 与空气混合物)