chapter系統(tǒng)安全性PPT課件

1、 系統(tǒng)安全工程 第1頁/共25頁系統(tǒng)安全工程系統(tǒng)安全工程 第一章 系統(tǒng)安全工程總論 第二章 傷亡事故及其統(tǒng)計(jì) 第三章 危險(xiǎn)源辨識評價(jià)控制 第四章 可靠性分析 第五章 系統(tǒng)安全分析 第六章 故障樹分析 第七章 危險(xiǎn)性評價(jià) 第2頁/共25頁 系統(tǒng)安全第五章 系統(tǒng)安全分析第3頁/共25頁 檢查表法（Checklist）； 預(yù)先危害分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）； 故障類型和影響分析（Failure Model and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）； 危險(xiǎn)性和可操作性研究（Hazard and Operability Analysis，HAZOP

2、）； 事件樹分析（Event Tree Analysis，ETA）； 故障樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）； 系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析第4頁/共25頁第一節(jié)第一節(jié) 預(yù)先危害分析第5頁/共25頁 預(yù)先危害分析預(yù)先危害分析 主要用于新系統(tǒng)設(shè)計(jì)、已有系統(tǒng)改造之前的方案設(shè)計(jì)、選址階段 首先利用安全檢查表、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)判斷的方法查明第一類危險(xiǎn)源存在部位 然后識別使第一類危險(xiǎn)源演變?yōu)槭鹿实牡诙愇ｋU(xiǎn)源（觸發(fā)因素和必要條件） 最后研究可能的事故后果及應(yīng)該采取的措施 包括準(zhǔn)備、審查和結(jié)果匯總?cè)齻€(gè)階段的工作。 第6頁/共25頁預(yù)先危害分析預(yù)先危害分析 按照預(yù)先編好的安全檢查表進(jìn)行審查，主要

3、有： 危險(xiǎn)設(shè)備、場所、物質(zhì)（第一類危險(xiǎn)源） 有關(guān)安全的設(shè)備、物質(zhì)間的交接面，如物質(zhì)的相互反應(yīng)，火災(zāi)爆炸的發(fā)生及傳播，控制系統(tǒng)等 可能影響設(shè)備、物質(zhì)的環(huán)境因素， 運(yùn)行、試驗(yàn)、維修、應(yīng)急程序，如人失誤后果的嚴(yán)重性，操作者的任務(wù)，設(shè)備布置及通道情況，人員防護(hù)等 輔助設(shè)施，如物質(zhì)、產(chǎn)品儲(chǔ)存，試驗(yàn)設(shè)備，人員訓(xùn)練，動(dòng)力供應(yīng)等； 有關(guān)安全的設(shè)備，如安全防護(hù)設(shè)施，冗余設(shè)備，滅火系統(tǒng)，安全監(jiān)控系統(tǒng)，個(gè)人防護(hù)設(shè)備等 第7頁/共25頁 預(yù)先危害分析預(yù)先危害分析 根據(jù)審查結(jié)果，確定系統(tǒng)中的主要危險(xiǎn)源，研究其產(chǎn)生原因和可能導(dǎo)致的事故 一般地，可以把危險(xiǎn)源劃分為4級： 級：安全的，可以忽略； 級：臨界的，有導(dǎo)致事故的可能

4、性，事故后果輕微，應(yīng)該注意控制； 級：危險(xiǎn)的，可能導(dǎo)致事故、造成人員傷亡或財(cái)物損失，必須采取措施控制； 級：災(zāi)難的，可能導(dǎo)致事故、造成人員嚴(yán)重傷亡或財(cái)物巨大損失，必須設(shè)法消除。第8頁/共25頁 硫化氫輸送系統(tǒng)預(yù)先危害分析硫化氫輸送系統(tǒng)預(yù)先危害分析 把硫化氫輸送到反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)初期分析者只知道在工藝過程中處理的物質(zhì)是硫化氫，以及硫化氫有毒、可燃燒。 把硫化氫意外泄漏作為可能的事故，分析導(dǎo)致事故發(fā)生的原因： 1）盛裝硫化氫的壓力容器泄漏或破裂； 2）化學(xué)反應(yīng)中硫化氫過剩； 3）反應(yīng)裝置供料管線泄漏或破裂； 4）在連接硫化氫儲(chǔ)罐和反應(yīng)裝置的過程中發(fā)生泄漏。 事 故 事故原因 事故后果 危

5、險(xiǎn)級別 建議的安全措施 毒物 泄漏 儲(chǔ)罐 破裂 大量泄漏導(dǎo)致 人員傷亡 采用泄漏報(bào)警系統(tǒng)最小儲(chǔ)存量制定巡檢規(guī)程 毒物 泄漏 反應(yīng) 過剩 大量泄漏導(dǎo)致人員傷亡 過剩硫化氫收集處理系統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)制定規(guī)程保證收集系統(tǒng)先于 裝置運(yùn)行第9頁/共25頁第二節(jié)第二節(jié) 故障類型和影響分析第10頁/共25頁 故障類型和影響分析故障類型和影響分析 一種歸納的系統(tǒng)安全分析方法 找出系統(tǒng)各組成部分或元素可能發(fā)生的故障及其類型 查明各種類型故障對鄰近部分或元素的影響，以及最終對系統(tǒng)的影響 提出避免或減少這些影響的措施 采用概率嚴(yán)重度評價(jià)某種類型故障的危險(xiǎn)度，成為故障類型和影響、危險(xiǎn)度分析 第11頁/共25頁 故障類型

6、和影響分析故障類型和影響分析 分析步驟： 確定對象系統(tǒng) 分析故障類型和產(chǎn)生原因 一個(gè)元素至少有4種可能的故障類型： 意外運(yùn)行 不能按時(shí)運(yùn)行 不能按時(shí)停止 運(yùn)行期間故障 故障原因包括：內(nèi)部原因、外部原因 研究各種故障類型的影響 元素故障對相鄰元素的影響 元素對系統(tǒng)的影響，特別注重重大系統(tǒng)故障或事故 編制故障類型和影響分析表格第12頁/共25頁 元素 故障類型 可能的原因 對系統(tǒng)影響 按鈕 卡住 接點(diǎn)斷不開 機(jī)械故障 機(jī)械故障 人員沒放開按鈕 電機(jī)不轉(zhuǎn) 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長 短路會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲繼電器 接點(diǎn)不閉合 接點(diǎn)不斷開 機(jī)械故障 機(jī)械故障 過接點(diǎn)電流過大 電機(jī)不轉(zhuǎn) 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長 短路會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲

7、保險(xiǎn)絲 不熔斷 質(zhì)量問題 保險(xiǎn)絲過粗 短路時(shí)不能斷開短路 電機(jī) 不轉(zhuǎn) 短路 質(zhì)量問題 按鈕卡住繼電器接點(diǎn)不閉合 質(zhì)量問題 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長 喪失系統(tǒng)功能 電路電流過大燒毀保險(xiǎn)絲，使繼電器 接點(diǎn)粘連電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)故障 類型和影響分析 第13頁/共25頁 故 障類型 故障的影響故障原因 故障的識別 校正措施輕 微漏 氣 能耗增加接口不嚴(yán)漏氣噪聲，空壓機(jī)頻繁打壓加強(qiáng)維修保養(yǎng)嚴(yán) 重漏 氣壓力迅速下降焊接裂隙壓力表讀數(shù)下降，巡回檢查 停機(jī)修理破 裂壓力迅速下降損傷人員設(shè)備材料缺陷、受沖擊等壓力表讀數(shù)下降，巡回檢查 停機(jī)修理 空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)罐的故障類型和影響分析 第14頁/共25頁項(xiàng)目構(gòu)成元素故障模式故障影響危險(xiǎn)

8、程度故障概率檢查方法校正措施注意事項(xiàng)防止過卷裝置電氣零件 機(jī)械部分 安裝螺栓動(dòng)作不可靠 變形、生銹 松動(dòng)誤動(dòng)作 破損 誤、欠動(dòng)作大 中 小 通電檢查 觀察 觀察立即修理 警惕 立即修理鋼絲繩 繩 鋼絲變形、扭結(jié) 15切斷 切斷 切斷中 大 觀察 觀察立即更換 立即更換410310210410310注：危險(xiǎn)程度 大（危險(xiǎn)） 中（臨界） ?。ò踩?校正措施 立即停止作業(yè) 看準(zhǔn)機(jī)會(huì)修理 注意 發(fā)生概率 非常容易發(fā)生 容易發(fā)生 偶爾發(fā)生 不常發(fā)生 幾乎不發(fā)生 很難發(fā)生210111013101410151016101起重機(jī)的故障類型和影響、危險(xiǎn)度分析 第15頁/共25頁第三節(jié)第三節(jié)危險(xiǎn)性與可操作性研究

9、第16頁/共25頁 危險(xiǎn)性與可操作性研究危險(xiǎn)性與可操作性研究 英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI）于1974年開發(fā)。 它應(yīng)用系統(tǒng)的審查方法來審查新設(shè)計(jì)或已有工廠的生產(chǎn)工藝和工程意圖，以評價(jià)因裝置、設(shè)備的個(gè)別部分的誤操作或機(jī)械故障引起的潛在危險(xiǎn)，并評價(jià)其對整個(gè)工廠的影響。 相關(guān)各領(lǐng)域的專家組成分析小組，采用頭腦風(fēng)暴法（Brainstorming）來進(jìn)行創(chuàng)造性的工作。 全面地審查工藝過程，對各個(gè)部分進(jìn)行系統(tǒng)的提問，發(fā)現(xiàn)可能的偏離設(shè)計(jì)意圖的情況，分析其產(chǎn)生原因及其后果，并針對其產(chǎn)生原因采取恰當(dāng)?shù)目刂拼胧?第17頁/共25頁危險(xiǎn)性和可操作性研究使用的術(shù)危險(xiǎn)性和可操作性研究使用的術(shù)語語 意圖(Intenti

10、on)。希望工藝的某一部分完成的功能，在很多情況下用流程圖描述。 偏離(Deviation)。背離設(shè)計(jì)意圖的情況。 原因。引起偏離的原因。 后果。偏離設(shè)計(jì)意圖所造成的后果。 引導(dǎo)詞(Guide words)。在辨識危險(xiǎn)源的過程中引導(dǎo)、啟發(fā)人的思維，對設(shè)計(jì)意圖定性或定量的簡單詞語。 工藝參數(shù)。有關(guān)工藝的物理或化學(xué)特性，它包括一般項(xiàng)目，如反應(yīng)、混合、濃度、PH值等，以及特殊項(xiàng)目，如溫度、壓力、相態(tài)、流量等。 第18頁/共25頁 引導(dǎo)詞 意 義 注 釋 沒有 或不對意圖的完全否定意圖的任何部分沒有達(dá)到，也沒有其他事情發(fā)生 較多 較少量的增加量的減少原有量正增值，或原有活動(dòng)的增加原有量負(fù)增值，或原有活

11、動(dòng)的減少 也，又 部分量的增加量的減少與某些附加活動(dòng)一起，達(dá)到全部設(shè)計(jì)或操作意圖只達(dá)到一些意圖，沒達(dá)到另一些意圖 反向 不同于 非與意圖相反完全替代與意圖相反的活動(dòng)或物質(zhì)沒有一部分達(dá)到意圖發(fā)生完全另外的事情 危險(xiǎn)性與可操作性研究的引導(dǎo)詞 第19頁/共25頁DAP是磷酸聯(lián)二銨的縮寫。DAP由氨水與磷酸反應(yīng)生成。調(diào)節(jié)閥門A和閥門B，分別控制進(jìn)入反應(yīng)釜的氨和磷酸的速率。 磷酸比氨進(jìn)入反應(yīng)釜速率高時(shí)，生成另種無用的物質(zhì)但無危險(xiǎn)。磷酸和氨兩者進(jìn)入速率都高于額定速率時(shí)，反應(yīng)釜可能承受不了溫度和壓力的迅速增加。氨比磷酸進(jìn)入速率高時(shí)，過剩的氨可能隨DAP進(jìn)入敞口的儲(chǔ)罐，揮發(fā)的氨可能傷害人員。 危險(xiǎn)性與可操作性

12、研究實(shí)例第20頁/共25頁引導(dǎo)詞 偏離 可能原因 后 果 措 施 沒有沒有流量磷酸儲(chǔ)罐中無料流量計(jì)故障(指示偏離)操作者調(diào)節(jié)磷酸量為零閥門B故障而關(guān)閉管線堵塞管線泄漏或破裂反應(yīng)釜中氨過量而進(jìn)入DAP儲(chǔ)罐并揮發(fā)到工作區(qū)域定期維修和檢查閥門B定期維護(hù)流量計(jì)安裝氨檢測器和報(bào)警器流量監(jiān)控報(bào)警、緊急停車系統(tǒng)工作區(qū)域通風(fēng)采用封閉式儲(chǔ)罐 多 流量大閥門B故障流量計(jì)故障(指示偏低)操作者調(diào)節(jié)磷酸量過大反應(yīng)釜中磷酸過量若氨量也大則反應(yīng)釋放大量熱生成不需要的物質(zhì)DAP儲(chǔ)罐液位過高定期維護(hù)和檢查閥門B定期維護(hù)流量計(jì)安裝液位監(jiān)控報(bào)警、緊急停車系統(tǒng) 少 流量小閥門B故障流量計(jì)故障(指示偏高)操作者調(diào)節(jié)磷酸量過小 同“沒

13、有流量”的后果 同“沒有流量”的措施 以及輸送磷酸和其他物質(zhì)原料不純原料入口處混入其他物質(zhì)生成不需要的物質(zhì)混入物或生成物可能有害定期檢查原料成分定期維護(hù)和檢查管路系統(tǒng) 部分磷酸含量不足 原料不純 生成不需要的物質(zhì)混入物或生成物困難有害 定期檢查原料成分 反向反向輸送反應(yīng)釜泄放口堵塞磷酸溢出定期維護(hù)和檢查反應(yīng)釜 其他送入的不是磷酸磷酸儲(chǔ)罐中物料不是磷酸可能發(fā)生意外反應(yīng)可能帶來潛在危險(xiǎn)可能使反應(yīng)釜中氨過量 定期檢查原料成分 DAP工藝危險(xiǎn)性與可操作性研究 第21頁/共25頁第四節(jié)第四節(jié) 事件樹分析第22頁/共25頁事件樹分析事件樹分析 利用事件樹按事故發(fā)展的時(shí)間順序，由初始事件開始推論可能的后果，進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識的方法。 編制事件樹：確定初始事件 判定安全功能 發(fā)展和簡化事件樹