安全評價系統(tǒng)安全性分析

（優(yōu)選）安全評價系統(tǒng)安全性分析當前第1頁\共有84頁\編于星期六\4點1第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類常用的有按評價結(jié)果的量化程度分類法、按評價的推理過程分類法、按針對的系統(tǒng)性質(zhì)分類法、按安全評價要達到的目的分類法等。按評價結(jié)果的量化程度分類：定性安全評價方法定量安全評價方法2當前第2頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類定性安全評價方法定性安全評價方法主要是根據(jù)經(jīng)驗和直觀判斷能力對生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進行定性的分析，安全評價的結(jié)果是一些定性的指標，如是否達到了某項安全指標、事故類別和導致事故發(fā)生的因素等。屬于定性安全評價方法的有安全檢查表、專家現(xiàn)場詢問觀察法、因素圖分析法、事故引發(fā)和發(fā)展分析、作業(yè)條件危險性評價法(格雷厄姆—金尼法或LEC法)、故障類型和影響分析、危險與可操作性研究等。定性安全評價方法的特點是容易理解、便于掌握，評價過程簡單。目前定性安全評價方法在國內(nèi)外企業(yè)安全管理工作中被廣泛使用。但定性安全評價方法往往依靠經(jīng)驗，帶有一定的局限性，安全評價結(jié)果有時因參加評價人員的經(jīng)驗和經(jīng)歷等有相當?shù)牟町?。同時由于評價結(jié)果不能給出量化的危險度，所以不同類型的對象之間安全評價結(jié)果缺乏可比性。3當前第3頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類定量安全評價方法定量安全評價方法是運用基于大量的實驗結(jié)果和廣泛的事故資料統(tǒng)計分析獲得的指標或規(guī)律(數(shù)學模型)，對生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進行定量的計算，安全評價的結(jié)果是—些定量的指標，如事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍、定量的危險性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。按照安全評價給出的定量結(jié)果的類別不同，定量安全評價方法還可以分為：概率風險評價法傷害(或破壞)范圍評價法危險指數(shù)評價法。4當前第4頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類概率風險評價法概率風險評價法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應用數(shù)理統(tǒng)計中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度(或重要度)或整個評價系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評價方法。

故障樹分析、邏輯樹分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計圖表分析法等都可以用基本致因因素的事故發(fā)生概率來計算整個評價系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。該類評價方法不適應基本致因因素不確定或基本致因因素事故概率不能給出的系統(tǒng)。模糊數(shù)學理論、灰色系統(tǒng)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論5當前第5頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類傷害(或破壞)范圍評價法傷害(或破壞)范圍評價法是根據(jù)事故的數(shù)學模型，應用計算數(shù)學方法，求取事故對人員的傷害范圍或?qū)ξ矬w的破壞范圍的安全評價方法。液體泄漏模型、氣體泄漏模型、氣體絕熱擴散模型、池火火焰與輻射強度評價模型、火球爆炸傷害模型、爆炸沖擊波超壓傷害模型、蒸氣云爆炸超壓破壞模型、毒物泄漏擴散模型和鍋爐爆炸傷害TNT當量法都屬于傷害(或破壞)范圍評價法。該類評價方法適用于系統(tǒng)的事故模型和初值與邊值比較確定的安全評價。6當前第6頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故發(fā)生1986年4月26日，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站的四號機組按照原定計劃停機檢修，凌晨1點23分，正當工作人員做一個發(fā)電機運行狀態(tài)的試驗時，四號反應堆突然發(fā)生猛烈爆炸。隨即，8噸多強輻射物質(zhì)混合著炙熱的石墨碎片和核燃料碎片從四號反應堆中噴涌而出。擴散爆炸發(fā)生當天，一些較重的放射性物質(zhì)就隨風向西擴散到了波蘭的許多地區(qū)，第三天，放射性塵埃擴散到前蘇聯(lián)西部的大片地區(qū)，并開始威脅西歐。第四天，納維亞半島和德國受到影響，十天內(nèi)，放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，爆炸最終導致20萬多平方公里的土地受到污染。7當前第7頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故疏散核電站附近的居民被緊急疏散，人們在城鎮(zhèn)的中央集合，各家只能攜帶簡單的行李和寵物，然后由政府派出的車隊把他們送往安全的地方。被疏散的人群都被統(tǒng)一安排在政府提供的帳篷里居住，切爾諾貝利核電站周圍半徑三十公里的整個地區(qū)都被劃為隔離區(qū)，士兵們在各家門上加了鎖還貼上封條，每個人都不知道何時才能再回到世世代代居住的家鄉(xiāng)。8當前第8頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故清理當時的前蘇聯(lián)政府先后組織了約六十萬人進入隔離區(qū)進行清理搶救工作。據(jù)當時的報道記載，在核電站廢墟上，由于機械設(shè)備大量損壞，現(xiàn)場的清理許多工作是依靠人工完成。救援人員身穿防護服，以每組四十秒的工作時間輪流進入現(xiàn)場，清理可能引發(fā)再次爆炸的危險品。9當前第9頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故死亡由于輻射死亡的人數(shù)在六個月以內(nèi)28人，有兩百多個人得了急性放射病，但對當?shù)仄渌艘矔幸恍┯绊懀珜@些影響的評價，一種是從科學技術(shù)的角度評價，另外，也會有心理各種方面的影響。從現(xiàn)在的情況來看，最大的問題是心理問題，就是由于害怕，產(chǎn)生很多心理障礙，這樣引起來的問題應該說比真正的輻射的影響要大得多。2006年4月12日，身穿特殊防護服、佩戴面具的建筑工人在加固切爾諾貝利“石棺”。事故發(fā)生后，發(fā)生爆炸的4號機組被鋼筋混凝土封閉，下面至今仍封存著約200噸核原料，“石棺”由此得名。10當前第10頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故報道有媒體報道說，因為遭受急性核輻射，當時參加清理搶救的六十萬人當中，已經(jīng)有七千多人在事故發(fā)生后的五年內(nèi)陸續(xù)離開人世。而這個數(shù)據(jù)與后來聯(lián)合國原子輻射效應委員會公布的“六個月之內(nèi)造成二十八人直接死亡”的數(shù)據(jù)相去甚遠。真相俄羅斯科學院的一位院士就寫了一本書，叫《切爾諾貝利的真相》，在那里面他對這個事做了一個詳細的分析。他當時就是說按照這各個地方的情況，從20歲到49歲，每年的死亡率，正常的死亡率，這五年恰好是死六千多人到八千人之間，所以這個七千人是一個正常的死亡率，而并不是切爾諾貝利引起的死亡。11當前第11頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故影響由于核輻射的影響，導致該地區(qū)產(chǎn)生大量的畸形嬰兒。同時，一些動物由於受輻射影響.體形變的空前巨大。12當前第12頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故變異巴黎居里大學Anders和他的研究團隊造在1991年就開始嚴密關(guān)注生活在切爾諾貝利附近村子里的燕子，他們發(fā)現(xiàn)燕子有很多的變異特征－－長著形狀各異的鳥喙、腳趾、羽毛，甚至顏色都和其他的燕子不甚相同，變異后的燕子色彩更加鮮艷，它們長著五顏六色的羽毛。據(jù)不完全統(tǒng)計，安德斯檢查了約7，700只燕子，有的是切爾諾貝利周圍村子里的，也有離切爾諾貝利很遠的國家如西班牙、意大利和丹麥的燕子。安德斯的研究報告刊登在最新一期的生物雜志上，報告上顯示在切爾諾貝利附近生活的燕子中，受到核污染而變異的燕子比例遠遠大于正常燕子13當前第13頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析切爾諾貝利核泄漏事故秦山核電站，在選點以后它就應該有安全方面，包括環(huán)境方面的一個評價，選點完了以后，然后做初步設(shè)計，在初步設(shè)計通過之前，必須要通過初步安全分析報告，初步安全分析報告通過以后才能正式動工，動工完了以后到運行之前，還有一個最終安全分析報告。在秦山核電站一期發(fā)現(xiàn)過一些具體的小問題，秦山二期是發(fā)生過比較大的事。秦山二期一個壓力容器的加工，它上面加工完了以后檢查不合格，焊接的焊縫不合格，后來再加工一臺，焊縫還是很大，隨后組織了全國各方面的力量來討論、研究，最后國外的最好產(chǎn)品的放進去用。但是由于這樣一個事，整個應該說工期就拖了差不多一年。追加投入的人力、物力在千萬元以上。14當前第14頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類危險指數(shù)評價法常用的危險指數(shù)評價法有道化學公司火災爆炸危險指數(shù)評價法，蒙德火災爆炸毒性指數(shù)評價法，易燃、易爆、有毒重大危險源評價法等。在危險指數(shù)評價法中，由于指數(shù)的采用，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，難以用概率計算事故可能性的問題，通過劃分為若干個評價單元的辦法得到了解決。＠缺點是：采用的安全評價模型對系統(tǒng)安全保障設(shè)施(或設(shè)備、工藝)功能的重視不夠，評價過程中的安全保障設(shè)施(或設(shè)備、工藝)的修正系數(shù)，一般只與設(shè)施(或設(shè)備、工藝)的設(shè)置條件和覆蓋范圍有關(guān)；而與設(shè)施(或設(shè)備、工藝)的功能多少、優(yōu)劣等無關(guān)。特別是忽略了系統(tǒng)中的危險物質(zhì)和安全保障設(shè)施(或設(shè)備、工藝)間的相互作用關(guān)系，而且給定各因素的修正系數(shù)后．這些修正系數(shù)只是簡單地相加或相乘，忽略了各因素之間的重要度的不同。15當前第15頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類其他安全評價分類法按照安全評價的邏輯推理過程，安全評價方法可分為歸納推理評價法歸納推理評價法是從事故原因推論結(jié)果的評價方法，即從最基本危險、有害因素開始，逐漸分析導致事故發(fā)生的直接因素，最終分析可能的事故。魚刺圖演繹推理評價法演繹推理評價法是從結(jié)果推論原因的評價方法，即從事故開始，推論導致事故發(fā)生的直接因素，再分析與直接因素相關(guān)的間接因素，最終分析和查找出致使事故發(fā)生的最基本危險、有害因素。故障樹16當前第16頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法分類其他安全評價分類法按照安全評價要達到的目的，安全評價方法可分為事故致因因素安全評價方法危險性分級安全評價方法＠事故后果安全評價方法－按照評價對象的不同，安全評價方法可分為設(shè)備(設(shè)施或工藝)故障率評價法人員失誤率評價法物質(zhì)系數(shù)評價法系統(tǒng)危險性評價法等17當前第17頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法的選擇原則充分性原則適應性原則系統(tǒng)性原則針對性原則合理性原則“理應統(tǒng)對分”18當前第18頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全評價方法的選擇過程安全評價方法的選擇過程19當前第19頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析選擇安全評價方法應注意的問題工作量選取要合適隨著被評價的系統(tǒng)規(guī)模、復雜程度的增大，有些評價方法的工作量、工作時間和費用相加增大．甚至超過容許的條件，在這種情況下，有些評價方法即使合適，也不能采用。一般而言，對危險性較大的系統(tǒng)可采用系統(tǒng)的定性、定量安全評價方法，工作量也較大。如故障樹、危險指數(shù)評價法、TNT當量法等。反之，可采用經(jīng)驗的定性安全評價方法或直接引用分級(分類)標準進行評價，如安全檢查表、直觀經(jīng)驗法或直接引用高處墜落危險性分級標準等。

對于規(guī)模大、復雜、危險性高的系統(tǒng)可先用簡單的定性安全評價方法進行評價，然后再對重點部位(設(shè)備或設(shè)施)采用系統(tǒng)的定性或定量安全評價方法進行評價。20當前第20頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析選擇安全評價方法應注意的問題認準評價的具體目標和要求的最終結(jié)果在安全評價中，由于評價目標不同，要求的評價最終結(jié)果是不同的，如查找引起事故的基本危險有害因素、由危險有害因素分析可能發(fā)生的事故、評價系統(tǒng)的事故發(fā)生可能性、評價系統(tǒng)的事故嚴重程度、評價系統(tǒng)的事故危險性、評價某危險有害因素對發(fā)生事故的影響程度等，因此需要根據(jù)被評價目標選擇適用的安全評價方法。評價資料的占有情況如果被評價系統(tǒng)技術(shù)資料、數(shù)據(jù)齊全，可進行定性、定量評價并選擇合適的定性、定量評價方法。反之，如果是一個正在設(shè)計的系統(tǒng)、缺乏足夠的數(shù)據(jù)資料或工藝參數(shù)不全，則只能選擇較簡單的、需要數(shù)據(jù)較少的安全評價方法。注明資料不全等字樣。安全評價的人員21當前第21頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法安全檢查目的安全檢查是對工程、系統(tǒng)的設(shè)計、裝置條件、實際操作、維修等進行詳細檢查以識別所存在的危險性。隨著具體情況不同采用不同的檢查表，我們可以簡單的分成為檢查結(jié)果的定性化、半定量化、或定量化的安全檢查表。22當前第22頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法安全檢查表所需資料：(1)有關(guān)標準、規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定（是否偏離規(guī)定）；(2)國內(nèi)外事故（事故和未遂事故）案例；(3)詳細的工藝和裝置說明（是否偏離設(shè)計）；(4)研究的成果等有關(guān)資料（發(fā)現(xiàn)新的安全問題）。(5)以前的類似的安全分析報告。23當前第23頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法檢查結(jié)果定性化安全檢查表應列舉需查明的所有導致事故的不安全因素，通常采用提問方式，并以“是’’或‘‘否’’來回答，“是”表示符合要求；“否”表示還存在問題，有待于進一步改進：‘‘部分符合’’表示有一部分符合條件，另一部分不符合條件?；卮鹗堑姆枮椤啊獭保硎痉竦姆枮椤皒”，‘*”表示部分符合。所以在每個提問后面也可以設(shè)有改進措施欄，每個檢查表均需要注明檢查時間、檢查者、后面直接責任人，以便分清責任。24當前第24頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法檢查結(jié)果的半定量菲利浦石油公司安全檢查表采用了檢查表判分分級系統(tǒng)，在這里作為安全檢查表的判分系統(tǒng)采用的是三級判分系列：0—1—2—3，0—1—3—5，0—l—3—5—7，其中評判“0’’為不能接受的條款，低于標準較多的判給‘‘1”；稍低于標準的條件判給剛低于最大值的分數(shù)；符合標準條件的判給最大的分數(shù)。判分的分數(shù)是一種以檢查人員的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的判斷意見，檢查表中分成不同的檢查單元進行檢查。為了得到更為有效的檢查結(jié)果，用所得總分數(shù)除各種類別的最大總分數(shù)的比值，以便衡量各單元的安全程度。25當前第25頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法檢查結(jié)果的定量化

根據(jù)安全檢查表檢查結(jié)果及各分系統(tǒng)或子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)，按照檢查表的計算方法，首先計算出各子系統(tǒng)或分系統(tǒng)的評價分數(shù)值，再計算出各評價系統(tǒng)的評價得分，最后計算出評價系統(tǒng)(裝置)的評價得分，確定系統(tǒng)(裝置)的安全評價等級。26當前第26頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析安全檢查表法的優(yōu)點（1）能夠事先編制檢查表，不至于漏掉能導致危險的關(guān)鍵因素。（2）可以根據(jù)規(guī)定的標準、規(guī)范和法規(guī)，檢查遵守的情況。（3）檢查表給人的印象深刻，表內(nèi)可以注明改進措施的要求，隔一段時間后重新檢查改進情況。（4）簡單易懂，容易掌握。安全檢查表法的缺點只能對已經(jīng)存在的對象進行評價，如果要對處于設(shè)計或規(guī)劃階段的對象進行評價，必須找到相似和類似的對象。27當前第27頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險度評價法危險度評價法是借鑒日本勞動省“六階段”的定量評價表，結(jié)合我國國家標準《石油化工防火設(shè)計規(guī)范》、《壓力容器中化學介質(zhì)毒性危害和爆炸危險度評價分類》等技術(shù)規(guī)范標準，編制了“危險度評價取值表”(表9—1)，規(guī)定了危險度由物質(zhì)、容量、溫度、壓力和操作等5個項目共同確定，其危險度分別按A＝10分，B＝5分，C＝2分，D＝0分賦值計分，內(nèi)累計分值確定單元危險度。危險度分級圖如圖9—1所示，分級表見表9—2。28當前第28頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險度評價法29當前第29頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析預先危險分析(定性分析)目的：①大體識別與系統(tǒng)有關(guān)的主要危險；②鑒別產(chǎn)生危險的原因；③預測事故出現(xiàn)對人體及系統(tǒng)產(chǎn)生的影響；④判定已識別的危險性等級，并提出消除或控制危險性的措施。預先危險分析也稱初始危險分析，是在每項生產(chǎn)活動之前，特別是在設(shè)計的開始階段，對系統(tǒng)存在的危險類別、出現(xiàn)的條件，事故后果等進行概略地分析，盡可能評價出潛在的危險性。在項目發(fā)展初期使用PHA有如下優(yōu)點：①它能識別可能的危險、用較少的費用或時間就能進行改正；②它能幫助項目開發(fā)組分析和（或）設(shè)計操作指南；③方法簡單易行、經(jīng)濟、有效；這種方法對固有系統(tǒng)中采取新的操作方法、接觸新的危險性物質(zhì)、工具和設(shè)備時，進行分析比較合適。30當前第30頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析預先危險分析(定性分析)預先危險性分析步驟：（1）通過經(jīng)驗判斷、技術(shù)診斷或其他方法調(diào)查確定危險源。

（2）根據(jù)過去的經(jīng)驗教訓及同類行業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生的事故（或災害）情況，對系統(tǒng)的影響、損壞程度，類比判斷所要分析的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的情況，查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質(zhì)損失和人員傷害的危險性，分析事故（或災害）的可能類型；

（3）對確定的危險源分類，制成預先危險性分析表；

（4）轉(zhuǎn)化條件，即研究危險因素轉(zhuǎn)變?yōu)槲ｋU狀態(tài)的觸發(fā)條件和危險狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿剩ɑ驗暮Γ┑谋匾獥l件，并進一步尋求對策措施，檢驗對策措施的有效性；

（5）進行危險性分級（安全、臨界、危險、災難）。

（6）制定事故（或災害）的預防性對策措施。31當前第31頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析預先危險分析(定性分析)32當前第32頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析33當前第33頁\共有84頁\編于星期六\4點（環(huán)氧乙烷/乙二醇）當前第34頁\共有84頁\編于星期六\4點34第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）故障類型及影響分析是美國于1957年最早用于飛機發(fā)動機故障分析，因其容易掌握且實用性強，故得到迅速推廣。目前在電子、機械、電氣等領(lǐng)域廣泛應用，國際電工委員會（IEC）已頒布FMEA標準，我國有關(guān)部門亦在制定相關(guān)標準。方法特點

FMEA的目的是辨識單一設(shè)備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對系統(tǒng)或裝置造成的影響。主要用于設(shè)備和機器故障的分析，也可用于連續(xù)生產(chǎn)工藝（主要用于硬件和系統(tǒng)分析），評價人員通常提出增加設(shè)備可靠性的建議，進而提出工藝安全對策。35當前第35頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）基本概念故障：元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運行時，達不到設(shè)計規(guī)定的要求，不能完成任務的情況稱為故障。故障類型：系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件發(fā)生的每一種故障的形式稱為故障類型。如一個閥門故障可以有4種故障類型：內(nèi)漏、外漏、打不開、關(guān)不嚴。故障等級：根據(jù)故障類型對系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響程度的不同而劃分的等級稱為故障等級。36當前第36頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）37當前第37頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）基本概念故障：元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運行時，達不到設(shè)計規(guī)定的要求，不能完成任務的情況稱為故障。故障類型：系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件發(fā)生的每一種故障的形式稱為故障類型。如一個閥門故障可以有4種故障類型：內(nèi)漏、外漏、打不開、關(guān)不嚴。故障等級：根據(jù)故障類型對系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響程度的不同而劃分的等級稱為故障等級。資料要求①系統(tǒng)或裝置的P＆IDS（Process&InstrumentDiagram，工藝和儀表流程圖）；②設(shè)備、配件一覽表：③設(shè)備功能和故障模式方面的知識；④系統(tǒng)或裝置功能及對設(shè)備故障處理方法知識。38當前第38頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）39當前第39頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）分析步驟明確系統(tǒng)本身情況確定分析程度和水平繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖列出所有故障類型，并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型分析造成故障的原因分析故障的后果劃分等級研究故障檢測的方法提出預防措施整理出EMEA表格根據(jù)所了解的系統(tǒng)情況，一開始要決定分析到什么水平，這是一個很重要的問題。如果經(jīng)驗不足，考慮得不周到，將會給分析帶來影響。因此，最好由安全技術(shù)人員、生產(chǎn)人員和工人三者結(jié)合進行。40當前第40頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）實例分析

空氣壓縮機的儲罐屬于壓力容器，其功能是儲存空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣。這里僅考察儲罐體和安全閥兩個元素的故障類型及其影響。采用故障類型及影響分析方法對該空氣壓縮機的儲罐存在的故障類型、影響進行分析。41當前第41頁\共有84頁\編于星期六\4點儲罐存在的故障類型、影響進行分析當前第42頁\共有84頁\編于星期六\4點42第4章系統(tǒng)安全性分析故障類型及影響分析（FMEA）對比

故障類型及影響分析與預先危險分析方法有許多共同之處。它們之間最大的區(qū)別可以認為考慮問題的切入點不同，如PHA方法是從危險有害因素入手，而FMEA是從子單元或元件的故障類型入手。使用FMEA時，應注意合理劃分子系統(tǒng)或元件，注意危險等級的劃分。43當前第43頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險和可操作性研究（hazardandoperabilitystudy）

危險和可操作研究(HAZOP)針對化工裝置而開發(fā)的一種危險性評價方法，也可以用于熱力水力系統(tǒng)，研究的側(cè)重點是工藝部分或操作步驟各種具體值，像它的基本過程就是以引導詞為引導，對過程中工藝狀態(tài)的變化(偏差)加以確定，找出裝置及過程中存在的危害。引導詞的主要目的之一是能夠使所有相關(guān)偏差的工藝參數(shù)得到評價。建設(shè)項目及在役裝置均可以使用HAZOP方法。對于新建項目，當工藝設(shè)計要求很嚴格時，使用HAZOP方法非常有效。44當前第44頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險和可操作性研究45當前第45頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險和可操作性研究HAZOP分析所需資料帶控制點工藝流程圖PIDS；現(xiàn)有流程圖、裝置布置圖操作規(guī)程；儀表控制圖、邏輯圖工廠操作規(guī)程；設(shè)備制造手冊。進行HAZOP分析必須要有工藝過程流程圖及工藝過程詳細資料，正常情況下，只有在設(shè)計的最后階段才能提供上述資料，因此在HAZOP分析之前，對過程固有危險的主要風險應做全面的評價。46當前第46頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析危險和可操作性研究實例某廠生產(chǎn)異氰酸酯，光氣和多胺反應生產(chǎn)PAPI(多亞甲基多苯基多異氰酸酯)為一典型的間歇操作過程，光氣和多胺氯苯溶液先在低溫光化釜反應后，在用N2壓至高溫光化釜，高溫光化釜通蒸氣加熱進行高溫光化反應。47當前第47頁\共有84頁\編于星期六\4點第8章安全評價方法及應用指南48當前第48頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）

事故樹分析(FaultTreeAnalysis,簡稱FTA)是安全系統(tǒng)工程中常用的一種分析方法。事故樹分析

(FTA)是一種演繹推理法,這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹的樹形圖表示,通過對事故樹的定性與定量分析,找出事故發(fā)生的主要原因,為確定安全對策提供可靠依據(jù),以達到預測與預防事故發(fā)生的目的。FTA法具有以下特點:

（1）它可以圍繞某特定的事故作層層深入的分析,因而在清晰的事故樹圖形下,表達系統(tǒng)內(nèi)各事件間的內(nèi)在聯(lián)系,并指出單元故障與系統(tǒng)事故之間的邏輯關(guān)系,便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。（2）FTA具有很大的靈活性,不僅可以分析某些單元故障對系統(tǒng)的影響,還可以對導致系統(tǒng)事故的特殊原因如人為因素、環(huán)境影響進行分析。

49當前第49頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）

（3）它要求分析人員把握系統(tǒng)內(nèi)各要素間的內(nèi)在聯(lián)系,弄清各種潛在因素對事故發(fā)生影響的途徑和程度,因而許多問題在分析的過程中就被發(fā)現(xiàn)和解決了,從而提高了系統(tǒng)的安全性

(4)利用事故樹模型可以定量計算復雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率,為改善和評價系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。

事故樹分析還存在許多不足之處,主要是:FTA需要花費大量的人力、物力和時間；FTA的難度較大,建樹過程復雜,需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員參加,即使這樣,也難免發(fā)生遺漏和錯誤；FTA只考慮

(0,1)狀態(tài)的事件,而大部分系統(tǒng)存在局部正常、局部故障的狀態(tài),因而建立數(shù)學模型時,會產(chǎn)生較大誤差；FTA雖然可以考慮人的因素,但人的失誤很難量化。

50當前第50頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）

事故樹分析又稱為故障樹分析（FTA），是一種演繹的系統(tǒng)安全分析方法。它是從要分析的特定事故或故障開始（頂上事件），層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的基本原因，即故障樹的底事件為止。這些底事件又稱為基本事件，它們的數(shù)據(jù)是已知的或者已經(jīng)有過統(tǒng)計或?qū)嶒灥慕Y(jié)果。FTA一般可分為以下幾個階段：（1）選擇合理的頂上事件，系統(tǒng)分析邊界和定義范圍，并且確定成功與失敗的準則；

（2）資料收集準備，圍繞所需要分析的事件進行工藝、系統(tǒng)、相關(guān)數(shù)據(jù)等資料的收集；

51當前第51頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）（3）建造故障樹，這是FTA的核心部分。通過對已收集的技術(shù)資料，在設(shè)計、運行管理人員的幫助下，建造故障樹；

（4）對故障樹進行簡化或者模塊化；

（5）定性分析，求出故障樹的全部最小割集，當割集的數(shù)量太多地，可以通過程序進行概率截斷或割集階截斷；

（6）定量分析，這一階段的任務是很多的，它包括計算頂事件發(fā)生概率。

52當前第52頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）事故樹分析法的基本符號：

事件符號

53當前第53頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）事故樹分析法的基本符號：

邏輯門符號

54當前第54頁\共有84頁\編于星期六\4點第4章系統(tǒng)安全性分析事故樹（FTA）事故樹分析法的基本符號：

邏輯門符號

55當前第55頁\共有84頁\編于星期六\4點作業(yè)條件危險性評價法

美國的格雷厄(K.J.Graham)和金尼(G.F.Kinney)研究了人們在具有潛在危險環(huán)境中作業(yè)的危險性，提出了以所評價的環(huán)境與某些作為參考環(huán)境的對比為基礎(chǔ)，將作業(yè)條件的危險性作為因變量(D)，事故或危險事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于危險環(huán)境的頻率(E)及危險嚴重程度(C)作為自變量，確定了它們之間的函數(shù)式。Ｄ＝ＬＥＣ第4章系統(tǒng)安全性分析56當前第56頁\共有84頁\編于星期六\4點二、適用 作業(yè)條件的局部評價，不能普遍適用。在評價開始之前確定定量的取值標準。如“完全可以預料”是平均多長時間發(fā)生一次，“相當可能”為多長時間一次，等等。這樣，就可以按統(tǒng)一標準評價系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的危險程度。三、優(yōu)缺點 簡便，可操作性強，有利于掌握企業(yè)內(nèi)部危險點的危險情況，有利于促進整改措施的實施。 三種因素中事故發(fā)生的可能性只有定性概念，沒有定量標準。評價實施時很可能在取值上因人而異，影響評價結(jié)果的準確性。第4章系統(tǒng)安全性分析57當前第57頁\共有84頁\編于星期六\4點

日本勞動省六階段安全評價方法

在這一綜合的評價模式中應用了“定性評價（安全檢查表）、定量危險性評價、按事故信息評價和系統(tǒng)安全評價（事件樹、事故樹分析）等評價方法，分為六個階段采取逐步深入，定性和定量結(jié)合，層層篩選的方式對危險進行識別、分析和評價，并采用措施修改設(shè)計消除危險。第4章系統(tǒng)安全性分析58當前第58頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法美國道化學公司火災、爆炸危險性指數(shù)評價法是以工藝過程中物料的火災、爆炸潛在危險性為基礎(chǔ),結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災、爆炸指數(shù),進而可求經(jīng)濟損失的大小,以經(jīng)濟損失評價生產(chǎn)裝置的安全性。評價中定量的依據(jù)是以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況。評價的目的是:①真實地量化潛在火災、爆炸和反應性事故的預測損失;②確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴大的設(shè)備(或單元);③向管理部門通報潛在的火災、爆炸危險性;④使工程技術(shù)人員了解各工藝部分可能造成的損失,并幫助確定減輕潛在事故嚴重性和總損失的有效而又經(jīng)濟的途徑。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析59當前第59頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法

在評價之前首先要準備如下資料:(1)裝置或工廠的設(shè)計方案;(2)火災、爆炸指數(shù)危險度分級表;(3)火災、爆炸指數(shù)計算表(表4-5);(4)安全措施補償系數(shù)表(表4-6);(5)工藝單元風險分析匯總表;(6)工廠風險分析匯總表;(7)有關(guān)裝置的更換費用數(shù)據(jù)。在資料準備齊全和充分熟悉評價系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再按程序進行。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析60當前第60頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法1)選擇工藝(評價)單元一套生產(chǎn)裝置包括許多工藝單元,但計算火災、爆炸指數(shù)時,只評價那些從損失預防角度來看影響比較大的工藝單元,這些單元可稱評價單元。工藝單元的劃分要根據(jù)設(shè)備間的邏輯關(guān)系,如在氯乙烯單體或二氯乙烷工廠的加熱爐或急冷區(qū)中可以劃分為二氯乙烷預熱器、二氯乙烷蒸發(fā)器、加熱爐、冷卻塔、二氯乙烷吸熱器和脫焦槽。倉庫的整個儲存區(qū)不設(shè)防火墻,可制作為一個單元。選擇評價單元時可以從以下幾個方面考慮:(1)潛在化學能(物質(zhì)系數(shù));(2)工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量;(3)資金密度(每平方米美元數(shù));(4)操作壓力和操作溫度;(5)導致火災、爆炸事故的歷史資料;(6)對裝置操作起關(guān)鍵作用的單元,如熱氧化器。一般情況下,這些方面的數(shù)值越大,該工藝單元越需要評價。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析61當前第61頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法2)確定物質(zhì)系數(shù)(MF)

在火災、爆炸指數(shù)的計算和其他危險性評價時,物質(zhì)系數(shù)(MF)是最基礎(chǔ)的數(shù)值,它是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學反應引起的火災、爆炸中釋放能量大小的內(nèi)在特性。物質(zhì)系數(shù)根據(jù)由美國消防協(xié)會規(guī)定的物質(zhì)可燃性NF和化學活性(或不穩(wěn)定性)NR，從表中求取。評價方法附錄中提供了許多物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù),可直接查得。

Nr=1,加溫加壓條件下穩(wěn)定性較差的物質(zhì);Nr=2,加溫加壓下易于發(fā)生劇烈化學反應變化的物質(zhì);Nr=3,本身能發(fā)生爆炸分解或爆炸反應,但需強引發(fā)源或引發(fā)前必須在密閉狀態(tài)下加熱的物質(zhì);Nr=4,在常溫常壓下自身易于引發(fā)爆炸分解或爆炸反應的物質(zhì)。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析62當前第62頁\共有84頁\編于星期六\4點3)計算一般工藝危險系數(shù)(F1)和特殊工藝危險系數(shù)(F2)

一般工藝危險性是確定事故損失大小的主要因素,共包括六項內(nèi)容,即放熱化學反應、吸熱反應、物料處理和輸運、封閉單元和室內(nèi)單元、通道、排放和泄露控制。

每一個評價單元不一定每項都要取值,有關(guān)各項按規(guī)定求取危險系數(shù)。計算火災、爆炸危險指數(shù)時，一次只評價一種物質(zhì)危險，如果工藝單元中有兩種物質(zhì)，根據(jù)最大危險性原則，比較兩種物質(zhì)的危險性，選擇危險性較大的物質(zhì)計算。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析63當前第63頁\共有84頁\編于星期六\4點

特殊工藝危險性是影響事故發(fā)生概率的主要因素,共包括十二項內(nèi)容,即毒性物質(zhì)、負壓物質(zhì)、在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作、粉塵爆炸、釋放壓力、低溫、易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量、腐蝕、泄漏、明火設(shè)備、熱油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動設(shè)備。

每一個評價單元不一定每項都要取值,有關(guān)各項按規(guī)定求取危險系數(shù)。如"易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量"分三種情況確定危險系數(shù):

(1)工藝過程中的液體和氣體,求出評價單元中可燃或不穩(wěn)定物質(zhì)總量后乘以燃燒熱Hc(J/kg),得到總熱量,然后查得危險系數(shù);

(2)儲存中的液體和氣體,求得總?cè)紵裏?由查出危險系數(shù);

(3)儲存中的可燃固體和工藝過程中的粉塵,則用儲存固體總量(kg)或工藝單元中粉塵總量(kg),查得危險系數(shù)。

將各項取值填入表4-5中,相加后即為單元特殊工藝危險系數(shù)。

安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析64當前第64頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法4)確定單元危險系數(shù)(F3)

單元危險系數(shù)(F3)等于一般工藝危險系數(shù)(F1)和特殊工藝危險系數(shù)(F2)的乘積。

5)計算火災、爆炸指數(shù)(F&EI)

火災、爆炸指數(shù)用來估算生產(chǎn)過程中事故可能造成的破壞情況,它等于物質(zhì)系數(shù)(MF)和單元危險系數(shù)(F3)的乘積。道七版還將火災、爆炸指數(shù)劃分成5個危險等級(見表4-8),以便了解單元火災、爆炸的嚴重度6)確定暴露面積用火災、爆炸指數(shù)乘以0.84,即可求出暴露半徑R(英尺)。根據(jù)暴露半徑計算出暴露區(qū)域面積(S=πR2)。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析65當前第65頁\共有84頁\編于星期六\4點安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析66當前第66頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法

7)確定暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)的更換價值更換價值=原來成本×0.82×價格增長系數(shù)式中系數(shù)0.82是考慮事故時有些成本不會被破壞或無需更換,如場地平整、道路、地下管線和地基、工程費等。如果更換價值有更精確的計算,這個系數(shù)可以改變。

8)危害系數(shù)的確定危害系數(shù)由單元危險系數(shù)(F3)和物質(zhì)系數(shù)(MF)確定。如果F3數(shù)值超過8.0,以8.O來確定危害系數(shù)。

9)計算最大可能財產(chǎn)損失(基本MPPD)

確定了暴露區(qū)域面積(實際為體積)和危害系數(shù)后,就可以計算事故造成的最大可能財產(chǎn)損失?；綧PPD=暴露區(qū)域的更換價值×危害系數(shù)安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析67當前第67頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法

10)安全措施補償系數(shù)(C)的計算道七版考慮的安全措施分成三類:工藝控制(C1)、物質(zhì)隔離(C2)、防火措施(C3)。其總的補償系數(shù)是該類中所有選取系數(shù)的乘積。單元安全措施補償系數(shù)C等于C1、C2、C3的乘積。

11)確定實際最大可能財產(chǎn)損失(實際MPPD)

基本最大可能財產(chǎn)損失與安全措施補償系數(shù)的乘積就是實際最大可能財產(chǎn)損失。它表示采取適當?shù)?但不完全理想)防護措施后事故造成的財產(chǎn)損失。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析68當前第68頁\共有84頁\編于星期六\4點1.美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法

12)最大可能工作日損失(MPDO)

估算最大可能工作日的損失是為了評價停產(chǎn)損失(BI)。MPDO可根據(jù)實際MPPD查出。13)停產(chǎn)損失(BI)估算最后根據(jù)造成損失的大小確定其安全程度。安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析69當前第69頁\共有84頁\編于星期六\4點

以某石油化工企業(yè)儲罐區(qū)為例,應用道化法評價其火災爆炸危險性。該企業(yè)石油儲罐區(qū)位于該企業(yè)東南角,為半地下建筑形式,占地面積400m2,周圍700m2內(nèi)無居民居住。儲罐區(qū)內(nèi)有儲油罐12個,其中罐裝原油30噸的4個,裝汽油20噸的4個,裝柴油10噸的2個,裝煤油10噸的2個?；馂谋ㄖ笖?shù)的計算

(1)一般工藝危險系數(shù)(F1)的計算表1一般工藝危險系數(shù)的確定一般工藝危險系數(shù)是指那些在事故損失中的基本影響因素,包括六項內(nèi)容,根據(jù)該儲罐區(qū)的具體情況,參照道氏法第七版有關(guān)系數(shù)的選擇及確定標準,確定各項的取值如表1所示。

F1=1+0.85+0.50+0.35=2.70

安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析70當前第70頁\共有84頁\編于星期六\4點(2)特殊工藝危險系數(shù)(F2)的計算特殊工藝危險是影響事故發(fā)生概率的基本因素,包括十二項內(nèi)容,如表2所示:

表2特殊工藝危險系數(shù)的計算根據(jù)該儲罐區(qū)的具體條件及道氏法第七版的有關(guān)規(guī)定:F2=2.45(3)單元工藝危險系數(shù)(F3)的計算

F3=F1×F2=2.70×2.45=6.1

安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析71當前第71頁\共有84頁\編于星期六\4點

(4)物質(zhì)系數(shù)MF的計算物質(zhì)系數(shù)是計算火災爆炸指數(shù)的一個基本數(shù)據(jù),表示物質(zhì)在火災爆炸事故中所釋放能量大小的特性。按物質(zhì)系數(shù)MF值查道氏法第七版附錄A:得汽油的MF=16,原油的MF值為16,柴油的MF值為10,取最高值MF=16。

(5)火災、爆炸指數(shù)F&EI的計算

F&EI=F3×MF=6.61×16=106由于F&EI值達到106,火災爆炸危險等級屬于中等。

安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析72當前第72頁\共有84頁\編于星期六\4點最大可能財產(chǎn)損失的計算(1)影響區(qū)域半徑R的計算:影響區(qū)域是指區(qū)域內(nèi)的設(shè)備將會暴露在火災爆炸環(huán)境中,在火災爆炸事故中可能受到破壞。

R=0.256×106=27.07(m)

影響區(qū)域的面積為230m2。(2)單元危險系數(shù)DF的計算危害系數(shù)達標火災爆炸事故的綜合效應,根據(jù)DF與F3和MF的關(guān)系曲線,查得DF=0.63

安全系統(tǒng)工程第4章系統(tǒng)安全性分析73當前第73頁\共有84頁\編于星期六\4點

(3)安全措施修正系數(shù)安全措施補償修正系數(shù)是根據(jù)所采取的安全措施對降低火災爆炸事故的作用,包括工藝控制、物質(zhì)隔離、防火措施三部分,根據(jù)該儲罐區(qū)的情況,安全措施修正系數(shù)經(jīng)計算得0.45。

(4)基本MPPD和實際MPPD的計算經(jīng)財務核算和估算,影響區(qū)域內(nèi)設(shè)備財產(chǎn)的價值約450萬元,升級系數(shù)取值為1,得到:

基本MPPD=450×0.82×1=369(萬元)

實際MPPD=3