第3章系統(tǒng)安全解析總結(jié)計劃

第三章安全剖析

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握系統(tǒng)安全剖析的定義、內(nèi)容和系統(tǒng)安全剖析方法選擇的基來源則。

熟習(xí)幾種常用的定性和定量的系統(tǒng)安全剖析方法的基本功能、特色和原理。

掌握幾種系統(tǒng)安全剖析方法的剖析過程、格式、計算方法。

認(rèn)識各樣定性和定量方法之間的差別和聯(lián)系。

系統(tǒng)安全剖析方法是安全系統(tǒng)工程的重要構(gòu)成部分，是對系統(tǒng)存在的危險性進行定性和定量剖析的基本方法。系統(tǒng)安全剖析的方法有數(shù)十種之多，應(yīng)依據(jù)實質(zhì)的條件和需求選擇相應(yīng)的剖析種類和剖析方法。本章的主要內(nèi)容是掌握各樣系統(tǒng)安全剖析的方法以及各樣剖析方法的觀點、內(nèi)容、應(yīng)用范圍和合用性。每一種剖析方法都將從基本觀點、特色、格式、剖析程序以及應(yīng)用實例等幾個方面下手，進行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)思路如圖3-1所示。

系統(tǒng)安全剖析

系統(tǒng)安全剖析的基本觀點

系統(tǒng)安全剖析方法

安全檢早先危故障種類危險性與可事件樹事故樹因果剖析

查表法險性剖析與影響剖析操作性剖析

基本觀點

特色

格式

剖析程序

應(yīng)用實例

圖3-1系統(tǒng)安全剖析學(xué)習(xí)思路和內(nèi)容

3.1概述

系統(tǒng)安全剖析（systemsafetyanalysis）是從安全角度對系統(tǒng)進行的剖析，它經(jīng)過揭露可能致使系統(tǒng)故障或事故的各樣要素及其互相關(guān)系來辨別系統(tǒng)中的危險源，以便采納舉措除去或控制它們。系統(tǒng)安全剖析是系

統(tǒng)安全評論的基礎(chǔ)，定性的系統(tǒng)安全剖析是定量的系統(tǒng)安全評論的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)安全剖析的目的是為了保證系統(tǒng)安全運轉(zhuǎn)，查明系統(tǒng)中的危險要素，以便采納相應(yīng)舉措除去系統(tǒng)故障和事故。30

一、系統(tǒng)安全剖析的內(nèi)容

系統(tǒng)安全剖析從安全角度對系統(tǒng)中的危險要素進行剖析，剖析致使系統(tǒng)故障或事故的各樣要素及其互相關(guān)系。主要包含以下6個方面的內(nèi)容。

1）對可能出現(xiàn)的、初始的、引發(fā)的以及直接引舉事故的各樣危險要素及其互相關(guān)系進行剖析。

2）對系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境條件、設(shè)施、人員及其余有關(guān)要素進行剖析。

3）對能夠利用適合的設(shè)施、規(guī)程、工藝或資料控制或除去某種特別危險要素的舉措進行剖析。

4）對可能出現(xiàn)的危險要素的控制舉措及實行這些舉措的最正確方法進行剖析。

5）對不可以除去的危險要素，失掉或減少控制舉措可能出現(xiàn)的結(jié)果進行剖析。

6）對危險要素一旦失掉控制，為防備損害和損害的安全防備舉措進行剖析。

二、系統(tǒng)安全剖析的方法

系統(tǒng)安全剖析的方法可運用于不一樣的系統(tǒng)安全剖析過程，常用的有以下幾種方法。

（1）安全檢查表法（SafetyCheckList，簡稱SCL）

2）早先危險性剖析(PreliminaryHazardAnalysis，簡稱PHA)

3）故障種類和影響剖析（FailureModesandEffectsAnalysis，簡稱FMEA）

4）危險性和可操作性研究（HazardandOperabilityAnalysis，簡稱HAZOP）

（5）事件樹剖析（EventTreeAnalysis，簡稱ETA）

（6）事故樹剖析（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）

7）因果剖析（Cause-ConsequenceAnalysis，簡稱CCA）

這些方法能夠按剖析過程的相對時間進行分類；也能夠按剖析的對象和剖析的內(nèi)容進行分類。為了使大家有比較清楚的認(rèn)識，我們將依照數(shù)理方法、邏輯方法和剖析過程進行分類。

按數(shù)理方法分類

依照數(shù)理方法進行分類，能夠分為定性剖析和定量剖析2種。

1）定性剖析法

定性剖析是對惹起系統(tǒng)事故的影響要素進行非量化的剖析，只進行可能性的剖析或作失事故可否發(fā)生的

感性判斷。安全檢查表、早先危險性、危險性和可操作性剖析等屬于定性剖析方法。

2）定量剖析法

定量剖析是在定性剖析的基礎(chǔ)上，運用數(shù)學(xué)方法剖析系統(tǒng)事故及影響要素之間的數(shù)目關(guān)系，對事故的危

險作出數(shù)目化的描繪和判斷。故障種類與影響剖析（危險度）、事件樹剖析、事故樹剖析、因果剖析等屬于定量剖析方法。

按邏輯方法分類

依照邏輯方法分類，能夠分為概括法和演繹法2類。

1）概括法

概括法是從事故發(fā)生的原由推論事故結(jié)果的方法，經(jīng)過對基本領(lǐng)件的剖析，來總結(jié)和確立系統(tǒng)的安全狀

態(tài)。安全檢查表、早先危險性、故障種類與影響剖析、危險性和可操作性剖析、事件樹剖析等，都屬于概括法。這類方法從故障或失誤出發(fā)，商討可能致使的事故或系統(tǒng)故障，進而確立危險源。

概括法的長處是能夠無遺漏的觀察、辨別系統(tǒng)中的所有危險源。弊端是對于復(fù)雜的系統(tǒng)或危險源好多的系統(tǒng)，剖析工作量大，沒有重點。

2）演繹法

演繹法是從事故結(jié)果推論事故原由的方法，經(jīng)過系統(tǒng)發(fā)生的事故種類和性質(zhì)，去探訪致使系統(tǒng)發(fā)惹禍故

的原由。事故樹剖析、因果剖析等屬于演繹法。這類方法從事故或系統(tǒng)故障出發(fā)，即從危險源出發(fā)，查找與事故（或故障）有關(guān)的危險要素。演繹法的長處是能夠把注意力集中在有限的范圍內(nèi)，提升工作效率。弊端31

是對于遺漏的危險源（或未知危險源）可能造成的事故沒法剖析。

按事件的過程分類

依照事故的過程和環(huán)境的變化進行分類，能夠分為靜態(tài)剖析方法和動向剖析方法2類。

1）靜態(tài)剖析法

靜態(tài)剖析是對系統(tǒng)事故危險的剖析不可以反應(yīng)失事故過程和環(huán)境變化的特色。安全檢查表、早先危險性分

析、故障種類及影響剖析、危險性和可操作性剖析、事故樹剖析等屬于靜態(tài)剖析法。

2）動向剖析法

動向剖析是指對系統(tǒng)事故危險的剖析能夠反應(yīng)失事故過程和環(huán)境變化的特色。事件樹剖析、因果剖析等

屬于動向剖析法。

綜上所述，表3-1給出了各樣系統(tǒng)安全剖析方法的歸屬。

表3-1危險性剖析方法分類危險剖析安全檢早先危險故障種類危險性和事件樹事故樹因果方法查表性剖析和影響分可操作性剖析剖析剖析析研究概括法√√√√√演繹法√√定性法√√√√√√√定量法√√√√靜態(tài)法√√√√√動向法√√

三、系統(tǒng)安全剖析方法的選擇

第一，要考慮系統(tǒng)所處的壽命階段。在系統(tǒng)壽命不一樣階段的危險要素辨別中，選擇相應(yīng)的方法。比如，在系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計早期，應(yīng)優(yōu)先選擇早先危險性剖析方法，對系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的安全問題進行剖析。在系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)階段，選擇危險性和可操作性方法、故障模型和影響剖析等進行較為詳盡的剖析。還能夠選擇事件樹

剖析、事故樹剖析、因果剖析等對系統(tǒng)的安全性進前進一步的定量剖析。表3-2給出了系統(tǒng)壽命時期各階段可供參照的系統(tǒng)安全剖析方法。

表3-2系統(tǒng)安全剖析方法的合用狀況剖析方法開發(fā)方案樣機詳盡建筑平時改建事故研究設(shè)計設(shè)計投產(chǎn)運轉(zhuǎn)擴建拆掉檢查檢查表√√√√√√√早先危險性剖析√√√√√危險性與可操作性研√√√√√究故障種類和影響剖析√√√√√事故樹剖析√√√√√√事件樹剖析√√√√因果剖析√√√√√32其次，針對系統(tǒng)的復(fù)雜程度、規(guī)模、工藝種類、操作種類來選擇詳細的系統(tǒng)安全剖析方法。比如，對于化工工藝過程，能夠選擇危險性與可操作性剖析。對于機械和電氣過程的危險性剖析，能夠選擇故障種類和影響剖析。由單調(diào)故障惹起的事故，選擇危險性與可操作性剖析。由很多要素共同惹起的事故，選擇事故樹、事件樹剖析。危險性高的系統(tǒng)，選擇危險性與可操作性剖析、故障種類與影響剖析、事件樹、事故樹等方法。危險性較低的系統(tǒng)，選擇安全檢查表法進行剖析。

3.2安全檢查表

一、基本觀點

安全檢查表是依占有關(guān)安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度以及其余系統(tǒng)安全剖析方法剖析的結(jié)果，對一個系統(tǒng)或設(shè)施進行安全檢查和安全診療，找出各樣不安全要素，以發(fā)問的方式把這些不安全要素依照其重要程度編制成表格，這類安全檢查的專用表格稱之為安全檢查表。安全檢查表是實行安全檢查和安全診療的項目明細表，是安全檢查結(jié)果的備忘錄。

安全檢查表的長處是完好、直觀、清楚、簡單、易控制，為事故結(jié)果模擬供給統(tǒng)計依照。其弊端是對于復(fù)雜系統(tǒng)工作量大，不可以定量剖析。

二、安全檢查表的格式

安全檢查表一定包含系統(tǒng)的所有主要檢查部位，不可以忽視主要的和潛伏的不安全要素，應(yīng)從檢查部位中引申和挖掘與之有關(guān)的其余潛伏危險要素。檢查表格式包含分類、項目、檢查重點、檢查狀況與辦理、檢查

日期以及檢查者等。檢查重點以發(fā)問方式列出，檢查狀況用“是”和“否”或用“”和“”表示。安全檢查表的格式如表3-3所示。

表3-3安全檢查表基本格式

檢查時間檢查單位檢查部位檢查結(jié)果安全要求整更限期整頓負(fù)責(zé)人

序號安全檢查內(nèi)容結(jié)論與說明

四、安全檢查表的編制程序

安全檢查表的編制流程表示圖如圖3-2所示。

組建安全檢查表編制組安全專家，技術(shù)人員，管理人員，操作人員

采集同種類安全檢查表危險性剖析，安全評論結(jié)果，安全檢查表

系統(tǒng)的功能、工藝、管理、環(huán)境、事故結(jié)果、事故記錄、剖析評論系統(tǒng)的安全性

圖紙、說明書

確立危險源依據(jù)系統(tǒng)各單元危險要素確立評論項目序檢查檢查標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果改良負(fù)責(zé)編制安全檢查表號部位內(nèi)容依照（是/否）舉措人33

專家審察查漏補缺圖3-2安全檢查表的編制流程表示圖

編制安全檢查表的過程，也是對系統(tǒng)進行安全剖析的過程.所以，在安全檢查表的擬訂過程中，要依占有

關(guān)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)，并總結(jié)本單位和外單位的經(jīng)驗。同時，能夠借鑒其余系統(tǒng)安全剖析方法的剖析結(jié)果，使得安全檢查表能夠真實地用于事故預(yù)防與控制，成為一種科學(xué)化管理簡單易行的基本方法。

六、應(yīng)用實例

例1某型飛機前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)的安全檢查表

表3-4給出了某型飛機前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)的安全檢查表。

表3-4某型飛機前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)的安全檢查表序檢查部位及內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求依照標(biāo)準(zhǔn)檢查結(jié)果（是/改良舉措負(fù)責(zé)人號否）1限流器完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條2減壓器完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條3電磁開關(guān)完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條4摩擦離合器完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條5前輪轉(zhuǎn)彎活門滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條6換向滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條7左操控滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條8微動開關(guān)完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條9控制開關(guān)完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條10自動保護開關(guān)完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條11右操控滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條12右操控手輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條13同軸轉(zhuǎn)接滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條14新增換向滑輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條15左操控手輪完滿，靠譜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)××條檢查日期：××××年××月××日××?xí)r檢查者：×××3.3早先危險性剖析

一、基本觀點

早先危險性剖析又稱初步危險性剖析，是指在沒有掌握詳盡的資料的時候，用來辨別和剖析系統(tǒng)中潛伏的危險和有害要素，確立危險等級，并擬訂相應(yīng)的安全對策舉措，防備事故的發(fā)生。盡可能在付諸實踐時找犯錯誤，控制或除去危險。

早先危險性剖析是在系統(tǒng)開發(fā)早期階段和設(shè)計階段對系統(tǒng)中存在的危險類型、形成條件、事故結(jié)果等進行安全剖析辨別，常用于新系統(tǒng)設(shè)計、已有系統(tǒng)改造以前的方案設(shè)計以及選址階段的方案設(shè)計等。

二、早先危險性剖析的特色

34

（1）早先危險性剖析在系統(tǒng)開發(fā)的早期就能夠辨別、控制危險要素，用最小的代價和成本除去或減少系統(tǒng)中的危險要素。

2）該剖析方法簡單、經(jīng)濟、有效。

3）能為項目開發(fā)組剖析和設(shè)計供給指南。

三、早先危險性剖析的步驟

早先危險性剖析包含準(zhǔn)備、審察和結(jié)果匯總3個階段。

（1）準(zhǔn)備階段

對系統(tǒng)進行剖析以前，要采集資料，借鑒近似系統(tǒng)的安全檢查表和有關(guān)資料。要弄清楚系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、采納的工藝過程、采納的設(shè)施、有關(guān)物質(zhì)和資料等。

（2）審察階段

經(jīng)過對方案設(shè)計、工藝、設(shè)施、場所、物質(zhì)、環(huán)境要素、運轉(zhuǎn)、試驗、維修、應(yīng)急、協(xié)助設(shè)施、安全裝

備等的安全審察，鑒別危險要素，確立風(fēng)險等級。依據(jù)審察結(jié)果，危險等級分為4級，如表3-5所示。

表3-5危險等級區(qū)分危險等級狀態(tài)特色和要求Ⅰ級安全的臨時不可以發(fā)惹禍物，能夠忽視Ⅱ級臨界的有致使事故的靠譜性，事故處于臨界狀態(tài)，可能造成人員傷亡和財富損失，應(yīng)采納舉措予以控制Ⅲ級危險的可能致使事故發(fā)生，造成人員傷亡或財富損失，一定采納舉措進行控制Ⅳ級災(zāi)害的會致使事故發(fā)生，造成人員傷亡或財富巨大損失，一定立刻想法除去3）結(jié)果匯總階段

匯總審察結(jié)果，依據(jù)風(fēng)險等級，按輕重緩急擬訂風(fēng)險控制舉措。內(nèi)容包含事故及其產(chǎn)生原由、可能結(jié)果、

危險性級別、應(yīng)采納的舉措等。

四、早先危險性剖析的基本格式

早先危險性剖析的基本格式如表3-6所示，格式能夠依據(jù)需要加以增刪和調(diào)整。

序號

事故現(xiàn)象

危險要素

表3-6

觸發(fā)事件

早先危險性剖析的基本格式

事故原由事故的可能

性

事故結(jié)果

危險等級

防治舉措

五、早先危險性剖析的程序

早先危險性剖析的程序如圖

3-3

所示。

采集資料

查閱同類系統(tǒng)得事故教訓(xùn)，查明新系統(tǒng)能否存在相同問題

35認(rèn)識開發(fā)和設(shè)計的系統(tǒng)

弄清爽系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，工藝設(shè)施，物質(zhì)資料以及工作環(huán)境圖3-3早先危險性剖析的程序

3.4故障種類和影響剖析

一、基本觀點

1）故障（Failure）

系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件在運轉(zhuǎn)的過程中，因為性能劣質(zhì)而不可以達成規(guī)定功能時，稱故障發(fā)生。

2）故障種類（FailureMode）

由不一樣故障機理展現(xiàn)出來的各樣故障現(xiàn)象的變現(xiàn)形式。一個元件或系統(tǒng)能夠有多種故障種類。（3）故障等級（FailureClassification）

依據(jù)故障種類對系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響的程度不一樣而區(qū)分的等級。

4）故障影響（FailureEffect）

某種故障種類對系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單元的操作、功能或狀態(tài)所造成的影響。

5）故障嚴(yán)重度（Severity）

考慮故障所能致使的最嚴(yán)重的潛伏結(jié)果，并以損害程度、財富損失或系統(tǒng)永遠破壞加以胸懷。

6）故障種類與影響剖析（FailureModesandEffectsAnalysis）

采納系統(tǒng)切割的觀點，依據(jù)實質(zhì)需要剖析的水平，把系統(tǒng)切割成子系統(tǒng)或進一步切割成元件。而后逐一

剖析元件可能發(fā)生的故障和故障種類（狀態(tài)），再剖析故障種類對系統(tǒng)以及整個系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，最后采納舉措加以解決。

故障種類和影響剖析是對系統(tǒng)各構(gòu)成部分、元件進行剖析的重要方法。系統(tǒng)的子系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生故障。查明各種故障對周邊子系統(tǒng)或元件的影響，以及組中對系統(tǒng)的影響，以及除去或控制的舉措。這類系統(tǒng)安全剖析方法屬于概括方法，早期的故障種類和影響剖析只好做定性剖析，以后在剖析中引入了故障發(fā)

生難易程度的評論或發(fā)生的概率，再將之與致命度剖析（CriticalAnalysis）聯(lián)合起來，構(gòu)成故障種類和影響、危險度剖析（FMECA）。假如確立了每個元件的故障發(fā)生概率，就能夠確立設(shè)施、系統(tǒng)或裝置發(fā)生的概率，

就能夠定量的描繪故障的影響。

二、故障種類與影響剖析的特色

（1）不單對系統(tǒng)的各個元件的故障進行剖析，并且對其影響進行剖析，有重點地解決安全問題。36

2）合用于系統(tǒng)危險性剖析的各個階段。

3）既能夠應(yīng)用于簡單系統(tǒng)，又能夠用于復(fù)雜系統(tǒng)的剖析。

三、故障種類與影響剖析的格式

表3-8給出了故障種類與影響的格式。

表3-8故障種類及影響格式

構(gòu)成元素故障種類故障的原由故障的影響故障的辨別校訂舉措

四、故障種類與影響剖析的剖析程序

故障種類和影響剖析往常包含以下5個方面的內(nèi)容。

（1）掌握和認(rèn)識所要剖析的對象系統(tǒng)。

（2）對系統(tǒng)元件的故障種類和產(chǎn)生原由進行剖析。一種元件起碼有4種故障種類，即不測運轉(zhuǎn)、運轉(zhuǎn)禁止時、停止不實時和運轉(zhuǎn)時期故障。在進行元素故障種類剖析時，該元素可能是其余元素故障的原由，也可

能是致使重要故障或事故的原由。

（3）剖析故障種類對系統(tǒng)和元件的影響，重點剖析元素故障種類對相鄰元素的影響，元素故障種類對整個系統(tǒng)的影響，元素故障種類對子系統(tǒng)及四周環(huán)境的影響。

4）匯總結(jié)果，提出更正舉措。

5）列表。

圖3-5給出了故障種類與影響剖析程序。

明確系統(tǒng)構(gòu)成；確立系統(tǒng)得界線；確立所研究系統(tǒng)

確立元素的初始狀態(tài)；采集系統(tǒng)及元素的資料

依據(jù)經(jīng)驗和試驗經(jīng)驗確立已有元素的故障種類；參照類剖析系統(tǒng)元素的故障種類似元素故障種類確立新元素；靠譜性剖析確立新元素

剖析致使元素故障種類的原由內(nèi)部原由，外面原由

對相鄰元素的影響；對整個系統(tǒng)的影響；剖析元素故障種類的影響對周邊系統(tǒng)的影響；對四周環(huán)境的影響

研究確立校訂舉措詳細校訂舉措

表格匯總

圖3-5故障種類與影響剖析程序

五、應(yīng)用實例

例3空氣壓縮機故障種類與影響剖析

37

空氣壓縮機是在土木匠程的道橋工程、地下工程等施工常常用的動力設(shè)施，儲氣罐屬于一種易失事故的高壓容器。表3-9給出了空氣壓縮機儲氣罐的故障種類及影響剖析結(jié)果。

表3-9空氣壓縮機儲氣罐的故障種類及影響剖析構(gòu)成元素故障種類故障原由故障影響故障辨別校訂舉措稍微漏氣接口不嚴(yán)能耗增添漏氣噪聲、空氣壓縮增強維修保機屢次打壓養(yǎng)罐體嚴(yán)重漏氣焊接裂痕壓力快速降落壓力表讀數(shù)降落，巡停機維修回檢查破碎資料出缺點，受壓力快速降落，壓力表讀數(shù)降落，巡停機維修沖擊等損害人員、設(shè)施回檢查漏氣接口不嚴(yán)，彈簧能耗降低，壓力漏氣噪聲、空氣壓縮增強維修保疲憊降落機屢次打壓養(yǎng)錯誤開啟彈簧疲憊折斷壓力快速降落壓力表念書降落，巡停機維修安全閥回檢查不可以安全泄由銹蝕污物造超壓時失掉安壓力表念書上漲，閥停機檢查更全功能，系統(tǒng)壓壓成門查驗換力快速提升故障種類與影響剖析在航空領(lǐng)域獲得了寬泛的應(yīng)用。20世紀(jì)50年月初，美國第一次將FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機操作系統(tǒng)的設(shè)計剖析中。60年月中期，F(xiàn)MEA正式用于航天系統(tǒng)的設(shè)計。1976年，美國國防部頒布了FMEA軍用標(biāo)準(zhǔn)。1988年，美國聯(lián)邦航空局公布通告要求所有航空系統(tǒng)得設(shè)計和剖析一定使用FMEA。1994年，F(xiàn)MEA成為QS-9000的認(rèn)證要求。FMEA在實踐中形成了完好科學(xué)的剖析方法。當(dāng)前，航空領(lǐng)域?qū)挿簯?yīng)用該方法進行諸如發(fā)動機、油箱、起落架等設(shè)計的危險性剖析。

六、故障種類及其影響和危險度（致命度）剖析

將故障種類及影響剖析和危險度剖析相聯(lián)合，便能夠從定性剖析發(fā)展到定量剖析，稱為故障種類及其影響和危險度剖析。這類方法在剖析時，第一進行故障種類及其影響剖析。依據(jù)剖析結(jié)果，再輸入各樣故障的危險度指標(biāo)，即可獲得定量的危險剖析。危險度剖析的目的在于定量地評論每種構(gòu)成元素故障種類的危險程度，危險度剖析有以下2種方法。

采納2項指標(biāo)的危險度剖析

采納的2項指標(biāo)分別為元素故障種類出現(xiàn)的概率和故障結(jié)果的嚴(yán)重度。表3-10和表3-11分別給出了美國杜邦公司的嚴(yán)重度分級和概率值。表3-10危險發(fā)生等級和概率標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生等級特別簡單發(fā)簡單發(fā)生有時發(fā)生不常發(fā)生幾乎不發(fā)很難發(fā)生生生發(fā)生概率1×10-11×10-21×10-31×10-41×10-51×10-6表3-11危險等級區(qū)分及校訂舉措危險度大（危險）中（臨界）?。ò踩┬Ｓ喤e措立刻停止作業(yè)實時檢修注意察看

2.采納1項指標(biāo)的危險度剖析38

采納元素運轉(zhuǎn)百萬小時（次）發(fā)生的故障次數(shù)來權(quán)衡危險度C，計算公式以下所示。

nt106Ck1k2(3-1)j1式中，n——致使系統(tǒng)故障或事故的故障種類的數(shù)目；T——元素的運轉(zhuǎn)時間；Λ——元素的基本故障率；k1·k2——實質(zhì)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的修正系數(shù)和實質(zhì)運轉(zhuǎn)環(huán)境的修正系數(shù)；α——致使系統(tǒng)故障或事故的故障種類數(shù)目占所有故障種類數(shù)目的比率；β——致使系統(tǒng)故障或事故的故障種類出現(xiàn)時，系統(tǒng)發(fā)生故障或事故的概率。表3-12給出了β的可參考值。表3-12β的參照值影響程度實質(zhì)的損失可估計的損失可能出現(xiàn)的損失沒有影響發(fā)生概率（β）β=1.000.1≤β<10<β<0.1β=03.應(yīng)用實例

例4民用運輸機起落架系統(tǒng)故障剖析

（1）背景資料：中公民航四川省航空公司保護信息統(tǒng)計，起落架系統(tǒng)故障約占飛機總故障的7.2%，其

中2%左右的故障惹起重要事件。波音公司供給的事故和征候統(tǒng)計，起落架故障占15%~17%?？湛凸竟┙o

的事故和征候統(tǒng)計，起落架故障占12.1%。

（2）以波音飛機起落架故障種類為例，進行故障種類與影響剖析。

1）找出故障散布和故障種類

起落架的故障散布主要在構(gòu)件損害、輪胎組件、收放系統(tǒng)、前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)等方面。此中構(gòu)件主要指結(jié)構(gòu)受力件，如起落架艙門拉桿、搖臂、鎖鉤、扭力臂接耳、連結(jié)螺栓、起落架支柱外筒、動作筒接優(yōu)等。

表3-13給出了故障散布和故障種類。

表3-13故障散布和故障種類

故障散布構(gòu)件損害輪胎組件收放系統(tǒng)前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)剎車系統(tǒng)

故障種類構(gòu)件斷裂輪胎爆裂著陸放不下操控?zé)o效（9.0）剎車起火（6.0）

（%）（24.6）（14.9）（3.7）機輪搖動（3.0）機輪卡滯（0.7）

構(gòu)件松脫（5.2）胎面分別接地收起（3.0）其余（4.5）

構(gòu)件磨損（2.2）（13.4）離地收不上

組件零落（8.2）（1.5）

2）針對每一個故障種類分別進行影響剖析（部分）

表3-14給出了故障種類的影響剖析。

表3-14故障種類的影響剖析構(gòu)成元素故障種類故障原由故障影響故障辨別校訂舉措收放系統(tǒng)動漏油壓力顛簸熱脹接頭疲憊損壞發(fā)生維修使用更好的資料，縮作筒接頭冷縮事故短改換時間輪速傳感器工作不正電子插件、線路防滯故障維修使用更好的資料39

常環(huán)境適應(yīng)性差

3）進行定量剖析

輸入定量的數(shù)據(jù)，如故障概率、嚴(yán)重度等，計算影響的程度。

3.5危險性和可操作性剖析

一、基本觀點

危險性和可操作性剖析（簡稱HAZOP）是指應(yīng)用系統(tǒng)的審察方法，審察設(shè)計已有生產(chǎn)工藝和工程總圖，經(jīng)過對裝置、設(shè)施、個別部位的誤操作或故障惹起的潛伏危險進行剖析，評論其對整個持續(xù)性生產(chǎn)系統(tǒng)的影

響。與其余剖析方法不一樣的是，該剖析方法由多人構(gòu)成小組。實質(zhì)是對系統(tǒng)的工藝進行全面審察，找出可能偏離設(shè)計企圖的狀況。剖析產(chǎn)生的原由和造成的結(jié)果，予以控制。這類方法既合用于設(shè)計階段，又合用于在役的生產(chǎn)裝置。在應(yīng)用過程中，常常用到以下專用術(shù)語。

1）企圖

企圖是指所研究系統(tǒng)的工藝的某一部分欲達成的功能。在好多狀況下，這類企圖經(jīng)過流程圖來描繪。

2）偏離

偏離是指背叛設(shè)計企圖，與設(shè)計企圖不一致。在剖析過程中，需正確地運用引導(dǎo)詞，系統(tǒng)地審察系統(tǒng)的

工藝參數(shù)，找出偏離的狀況。

3）原由

此處的原由是指惹起偏離的原由，這些原由可能是物的故障、人的失誤、成分變化等不測的工藝狀態(tài)和

外界的破壞等。

（4）結(jié)果

此處的結(jié)果是指偏離系統(tǒng)設(shè)計企圖所造成的結(jié)果。

（5）工藝參數(shù)

此處的工藝參數(shù)是指有關(guān)系統(tǒng)工藝的物理和化學(xué)特征，包含一般參數(shù)，如反響、混淆、濃度、pH值等，

還包含特別參數(shù)，如溫度、壓力、相態(tài)、流量等。當(dāng)系統(tǒng)工藝的某個部分或某個操作步驟的工藝參數(shù)偏離了

設(shè)計企圖時，系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)必定發(fā)生變化，進而造成系統(tǒng)的故障或引舉事故。

（6）引導(dǎo)詞

引導(dǎo)詞是指在辨別危險源過程中，引導(dǎo)、啟迪人的思想，對設(shè)計企圖定性或定量描繪的簡單詞語。

表3-15給出了HAZOP剖析方法中引導(dǎo)詞的意義和說明。

表3-15引導(dǎo)詞的意義和說明引導(dǎo)詞意義說明沒有或不是對企圖的完好否認(rèn)企圖的任何部分都沒有達到，也沒有其余事情發(fā)生許多量的增添原有量的正增值，或原有活動的增添較少量的減少原有量的負(fù)增值，或原有活動的減少也，又量的增添與某些附帶活動一同，達到所有設(shè)計或操作企圖部分量的減少只達到一些企圖，沒達到另一些企圖反向與企圖相反與企圖相反的活動或物質(zhì)不一樣于完好代替沒有任何部分達到企圖非發(fā)生完好不測的事情引導(dǎo)詞是與工藝參數(shù)相聯(lián)合，進而獲得偏離狀況。比如表3-16給出了引導(dǎo)詞應(yīng)用的例子。

40表3-16引導(dǎo)詞應(yīng)用實例引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)=偏離沒有流量沒有流量許多壓力壓力高升又一種相態(tài)兩種相態(tài)非運轉(zhuǎn)維修

二、危險性和可操作性剖析的格式

表3-17給出了危險性與可操作性剖析的格式。

表3-17危險性與可操作性格式

引導(dǎo)詞偏離可能原由結(jié)果修正舉措

三、危險性和可操作性剖析的程序與步驟

圖3-6給出了危險性和可操作性剖析的程序和步驟。

圖3-6剖析的程序和步驟

四、應(yīng)用實例

危險性和可操作性剖析主要用于化工公司的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)過程的危險性剖析。

例5燃油鍋爐危險性和可操作性剖析

某燃油鍋爐進行危險性與可操作性剖析評估。表3-18給出了評估剖析的結(jié)果。

表3-18燃油鍋爐的危險性與可操作性剖析結(jié)果

引導(dǎo)詞偏離可能原由結(jié)果修正舉措

414章中進行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。

嚴(yán)重缺水1.水位超限保護失靈2.給水系統(tǒng)故障管裂，甚至鍋爐爆炸3.排污閥門泄漏不4.操作失誤鍋爐失火1.燃油質(zhì)量劣質(zhì)2.焚燒不穩(wěn)固引起爐膛爆炸3.與空氣混淆不好4.操作不妥鍋爐超壓1.安全閥失靈2.壓力表故障3.超壓報警失靈管裂，甚至鍋爐爆炸4.操作不妥多鍋爐過熱1.溫度自動調(diào)理失蒸汽超溫靈過熱器爆管2.自動供水故障3.工作失誤供油量不1.油泵數(shù)目或排量少足不夠影響負(fù)荷和壓力2.油路管道故障3.油箱油量不足機械損害無防備罩或防備欄人身損害桿部分高溫1.鍋爐和管道保溫不良灼傷、燙傷2.管道泄漏其余雷電、地震自然災(zāi)禍設(shè)施破壞和人身傷害3.6事故樹剖析

保證水位保護裝置，動作可

靠

保證給水設(shè)施完滿

保證排污設(shè)施完滿

根絕違章現(xiàn)象

燃油切合設(shè)計要求

焚燒器設(shè)計切合要求

燃油變化范圍切合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格依照操作規(guī)程操作

安全閥按期檢查，保證敏捷靠譜

壓力表按期檢查，保證敏捷靠譜

保證報警安全靠譜

根絕違章操作

保證溫度自動調(diào)理靠譜

保證水位計敏捷靠譜

根絕違規(guī)現(xiàn)象

保證油泵數(shù)目和排量

增強維修檢查

供給充分油量

增添防備罩或防備欄桿

增強管道保護

增強保溫，使表面溫度低于

50℃

設(shè)計中增添抗震和避雷裝置

事故樹剖析方法是將系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與致使事故發(fā)生的各樣原由之間的邏輯關(guān)系用樹形圖的方式表示出來，經(jīng)過對事故樹的定性和定量剖析，找失事故發(fā)生的主要原由，為確立安全對策供給靠譜依照，達到預(yù)防和控制事故發(fā)生的目的。事故樹剖析方法是一種演繹的系統(tǒng)安全剖析方法，能夠形象地反應(yīng)事故發(fā)生的因果關(guān)系，既能夠用于事故后的原由剖析，又能夠用于系統(tǒng)危險性評論與辨別；既能夠定性剖析，也能夠定量剖析。

對于事故樹的基本觀點及其在系統(tǒng)安全性剖析中的應(yīng)用，將在第

42

3.7事件樹剖析

一、基本觀點

事件樹剖析是一種按事故發(fā)展次序、由初始時間開始推測可能的結(jié)果，進而進行危險辨別的一種剖析方法。事件樹的剖析過程是以所研究的易于出現(xiàn)故障或事故的最先原由作為一個初始事件，找出與其有關(guān)的后續(xù)事件，剖析這些后續(xù)事件的安全或危險、成功或失敗、正常或故障的兩種對峙狀態(tài)，分別逐級推動，直至剖析到系統(tǒng)故障或事故為止。因為這一剖析過程是用一顆樹狀的圖形直觀表述的，所以稱之為事件樹。

初始事件是指在必定條件下能造成事故結(jié)果的最先的原由事件，后續(xù)事件是指出此刻初始事件以后的一系列造成事故結(jié)果的其余原由事件。

事件樹剖析是一種以概括法為基礎(chǔ)的系統(tǒng)安全剖析方法。不單能夠用于早先展望事故，估計事故的可能結(jié)果，為采納預(yù)防舉措供給依照，并且能夠用于事故發(fā)生后的剖析，找失事故原由。這類方法既能夠進行定性剖析，也能夠進行定量剖析，是一種直觀方便、合用性強的剖析方法。與事故樹剖析對比較，事件樹剖析

從初始到結(jié)束，從下向長進行剖析，即從原由→危險源，是一種概括的剖析方法；故障樹從事故到初始原由，從上向下進行剖析，即從危險源→原由，是一種演繹的剖析方法。

二、事件樹剖析的特色

1）有益于辨別系統(tǒng)中存在的危險源。

2）能夠直觀地看失事件發(fā)展的整個過程和發(fā)展的門路。

3）能夠直觀地提出改良的舉措。

4）能夠進行定性剖析和定量計算。

5）對于復(fù)雜的系統(tǒng)不合用，特別是互相影響的系統(tǒng)。

三、事件樹剖析的剖析步驟

事件樹的基本內(nèi)容是經(jīng)過編制事件樹，找出系統(tǒng)中的危險源和致使事故發(fā)生的連鎖關(guān)系，采納預(yù)防舉措。

圖3-8給出了剖析的步驟。

圖3-8剖析步驟

43四、事件樹圖的表示形式

圖3-9給出了事件樹圖的表示形式。

圖3-9事件樹圖的表示形式

由圖3-9能夠看出，中間事件的安全、成功、正常等狀態(tài)均用英文字母表示，而事件的危險、失敗、故

障等狀態(tài)在英文字母上部加一橫杠表示。此中，S1和S4為無故障或事故的連鎖關(guān)系；S2、S3和S5為發(fā)生故障

或事故的連鎖關(guān)系，應(yīng)采納舉措。

五、事件樹的定量剖析

若給出開端事件和每此中間環(huán)節(jié)事件的兩種不一樣狀態(tài)的概率值，則能夠依據(jù)事件樹中的各連鎖關(guān)系，計

算該事件發(fā)生的概率。比如，依據(jù)圖3-8中事件的發(fā)展方向和狀態(tài)，進行定量剖析。

（1）已知各中間事件安全（或成功、正常）的概率分別為P[A]、P[B]、P[C]、P[D]

則，各中間事件危險（失敗、故障）的概率分別為P[A]、P[B]、P[C]、P[D]

（2）各連鎖關(guān)系（發(fā)生門路）的發(fā)生概率分別表示為

P[S1}P[A]P[B]P[C]P[S2]P[A]P[B]P[C]P[S3]P[A]P[B]P[S4]P[A]P[D]P[S5]P[A]P[D]（3）所研究系統(tǒng)發(fā)惹禍故的概率為

44PP[S2]P[S3]P[S5]

（4）所研究系統(tǒng)不發(fā)惹禍故的概率為

PP[S1]P[S4]

六、應(yīng)用實例例6物料輸送系統(tǒng)事件樹剖析一臺泵和兩個串連閥門構(gòu)成的物料輸送系統(tǒng)表示圖如圖3-10所示。圖3-10串連物料輸送系統(tǒng)表示圖

設(shè)串連系統(tǒng)中，輸送泵A、閥門B和C能正常運轉(zhuǎn)的概率分別為0.95，0.90，0.90，輸送泵A、閥門B和C不可以正常運轉(zhuǎn)的概率分別為0.05，0.1，0.1。試對該串連物料輸送系統(tǒng)的安全進行剖析。

（1）第一剖析串連物料輸送系統(tǒng)發(fā)生故障的開端事件和中間事件以及它們之間的連鎖關(guān)系，并成立事件

樹圖。A、B、C都有正常和無效兩種狀態(tài)，它們之間的連鎖關(guān)系能夠用事件樹圖表示，如圖3-11所示。

圖3-11事件樹圖

2）確立定量關(guān)系。

系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn)的連鎖關(guān)系，只有S1，概率值為：

P[S1}P[A]P[B]P[C]0.950.90.90.7695即：P0.7695系統(tǒng)不可以正常運轉(zhuǎn)有：S2、S3、S4P[S2]P[A]P[B]P[C]0.950.90.10.085545P[S3]P[A]P[B]0.950.10.095

P[S4]P[A]0.05

即：不可以正常運轉(zhuǎn)的概率為：PP[S2]P[S3]P[S4]1P0.2305

3.8事故的因果剖析

事故的因果剖析是以事故致因理論的事故因果理論（即事故因果連鎖理論）為基礎(chǔ)的。

一、因果剖析方法的種類

依據(jù)事物因果致因理論，事故發(fā)生有三種種類。

1）集中型：多原由致使事故發(fā)生。

2）連鎖型：由一個原由惹起另一個原由，直至引舉事故發(fā)生。

3）復(fù)合型：既有集中型，又有連鎖作用。

圖3-13給出了三種種類的表示圖。

圖3-13三種種類的表示圖

二、事故因果剖析的方法

事故的因果剖析往常采納兩種方法，一種是因果剖析圖法（魚刺圖法），另一種是將事件樹和事故樹相結(jié)

合的原由—結(jié)果剖析方法。依據(jù)事故因果理論的原理，這兩種方法統(tǒng)歸于因果剖析法之列。

因果剖析圖法（魚刺圖法）

魚刺圖法是將所研究系統(tǒng)中發(fā)生（或展望發(fā)生）事故的原由和結(jié)果之間的關(guān)系，采納簡單文字和線條繪制成圖，進行直觀剖析。因為所繪制的剖析圖近似去掉魚肉