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文檔簡(jiǎn)介

第4章系統(tǒng)安全分析與評(píng)價(jià)技術(shù)安全檢查表分析法系統(tǒng)安全分析方法4.1概述4.1.14.1.24.1.34.1.44.1.64.1.74.1.5預(yù)先危險(xiǎn)分析法危險(xiǎn)與可操作性研究法故障樹(shù)分析法事件樹(shù)分析法道化學(xué)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法第4章系統(tǒng)安全分析與評(píng)價(jià)技術(shù)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)技術(shù)4.24.2.34.2.24.2.54.2.14.2.4安全評(píng)價(jià)概述安全評(píng)價(jià)的內(nèi)容和分類安全評(píng)價(jià)程序安全評(píng)價(jià)的依據(jù)與規(guī)范安全評(píng)價(jià)結(jié)論與報(bào)告4.1系統(tǒng)安全分析方法

系統(tǒng)安全分析方法(AnalysisMethodsOfSystemSafety)在安全系統(tǒng)工程中占有著重要的地位,是安全系統(tǒng)工程的核心。系統(tǒng)安全分析方法的分類:

分定性分析方法定量分析價(jià)方法1、定性安全分析方法借助于對(duì)事故的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)及其發(fā)展變化規(guī)律的了解,根據(jù)直觀判斷能力對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面狀況科學(xué)地進(jìn)行定性分析、判斷的一類方法。分析的結(jié)果:一些定性的指標(biāo),如是否達(dá)到了某項(xiàng)安全指標(biāo)、事故類別和導(dǎo)致事故發(fā)生的因素等。依據(jù)分析結(jié)果從技術(shù)上、管理上提出對(duì)策措施加以控制,達(dá)到系統(tǒng)安全的目的。4.1系統(tǒng)安全分析方法常用定性安全分析方法有:(1)安全檢查法(SafetyReview,SR)(2)安全檢查表分析法(SafetyChecklistAnalysis)(3)專家評(píng)議法(4)預(yù)先危險(xiǎn)性分析(PreliminaryHazardAnalysis)(5)作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法(JobRiskAnalysis)(6)故障類型及影響分析(FMEA)(7)故障假設(shè)分析法(What...If,WI)(8)危險(xiǎn)和可操作性研究(HAZOP)(9)人的可靠性分析(HumanReliabilityAnalysis,HRA)

………….等。4.1系統(tǒng)安全分析方法4.1系統(tǒng)安全分析方法

定性安全分析方法的特點(diǎn):容易理解、便于掌握,分析過(guò)程簡(jiǎn)單。定性安全分析方法往往依靠經(jīng)驗(yàn)判斷,帶有一定的局限性。2、定量安全分析方法

運(yùn)用基于大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和廣泛的事故資料統(tǒng)計(jì)分析獲得的指標(biāo)或規(guī)律(數(shù)學(xué)模型),對(duì)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按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用科學(xué)的方法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量化分析的一類方法。分析的結(jié)果:一些定量的指標(biāo),如事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍、定量的危險(xiǎn)性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。4.1系統(tǒng)安全分析方法4.1系統(tǒng)安全分析方法

以可靠性、安全性為基礎(chǔ),先查明系統(tǒng)中存在的隱患并求出其損失率、有害因素的種類及其危害程度,然后再與國(guó)家規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較、量化。常用定量方法:故障樹(shù)分析法(FaultTreeAnalysis,F(xiàn)TA)、事件樹(shù)分析法(EventTreeAnalysis,ETA)、模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法、作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法(LEC)、原因后果分析法(Cause-ConsequenceAnalysis,CCA)等。按照定量結(jié)果類別的不同,定量安全分析方法可以分為概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法、傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法和危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法(HazardIndex,HI)。4.1系統(tǒng)安全分析方法1、方法概述

安全檢查表是指在評(píng)價(jià)過(guò)程中,為了查找工程和系統(tǒng)中各種設(shè)備、設(shè)施、物料、工件、操作以及管理和組織措施中的危險(xiǎn)和有害因素,事先把檢查對(duì)象加以分類,將大系統(tǒng)分割成若干小的子系統(tǒng),編制成表,這種表稱為安全檢查表。

在評(píng)價(jià)過(guò)程中,以提問(wèn)或打分的形式,將檢查項(xiàng)目列表逐項(xiàng)檢查,避免遺漏,稱為安全檢查表法。安全檢查表分析法4.1.24.1系統(tǒng)安全分析方法2、SCA法步驟1)建立安全檢查表為了編制一張標(biāo)準(zhǔn)的檢查表,評(píng)價(jià)人員應(yīng)確定檢查表的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或操作規(guī)范,然后依據(jù)存在的缺陷和不同差別編制一系列帶問(wèn)題的檢查表。編制檢查表所需資料包括有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)定;國(guó)內(nèi)外事故案例;系統(tǒng)安全分析事例;研究成果等資料。按設(shè)備類型和操作情況提供一系列的安全檢查項(xiàng)目。安全檢查表分析法4.1.24.1系統(tǒng)安全分析方法2)完成分析

分析組應(yīng)當(dāng)視察所分析的工藝區(qū)域,將工藝設(shè)備和操作與安全檢查表進(jìn)行比較。依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的視察、閱讀系統(tǒng)的文件、與操作人員座談以及個(gè)人的理解回答安全檢查表項(xiàng)目。當(dāng)所觀察的系統(tǒng)特性或操作特性與安全檢查表上希望的特性不同時(shí),分析人員應(yīng)當(dāng)記下差異。新工藝過(guò)程的安全檢查表分析,在施工之前常常是由分析組在分析會(huì)議上完成,主要對(duì)工藝圖紙進(jìn)行審查,完成安全檢查表,討論差異。安全檢查表分析法4.1.24.1系統(tǒng)安全分析方法3)編制分析結(jié)果文件

分析組完成分析后應(yīng)當(dāng)總結(jié)視察或會(huì)議過(guò)程中所記錄的差異。分析報(bào)告包含用于分析的安全檢查表復(fù)印件。任何有關(guān)提高過(guò)程安全性的建議與恰當(dāng)?shù)慕忉尪紤?yīng)寫(xiě)入分析報(bào)告中。安全檢查表分析法4.1.24.1系統(tǒng)安全分析方法3、SCA法優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍

SCA法因簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效,經(jīng)常使用。SCA法是以經(jīng)驗(yàn)為主的方法,安全評(píng)價(jià)成功與否很大程度取決于檢查表編制人員的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)水平??捎糜诎踩a(chǎn)管理和熟知的工藝設(shè)計(jì)、物料、設(shè)備或操作規(guī)程的分析,也可用于新工藝過(guò)程的早期開(kāi)發(fā)階段,來(lái)識(shí)別和消除在類似系統(tǒng)多年操作中所發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)。但由于SCA只能作定性分析,不能提供事故后果及危險(xiǎn)性分級(jí),因此很少推薦用于安全預(yù)評(píng)價(jià),事故調(diào)查一般也不用。安全檢查表分析法4.1.24.1系統(tǒng)安全分析方法1、方法概述預(yù)先危險(xiǎn)分析法(PreliminaryHazardAnalysis,PHA)又稱初步危險(xiǎn)分析。是一項(xiàng)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全進(jìn)行危害分析的初始工作。常用于對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)和裝置的主要區(qū)域進(jìn)行分析,包括在設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)前,對(duì)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)性類別、出現(xiàn)條件、事故導(dǎo)致的后果進(jìn)行分析,其目的是識(shí)別系統(tǒng)中的潛在危險(xiǎn),確定其危險(xiǎn)等級(jí),防止危險(xiǎn)發(fā)展成事故。當(dāng)分析一個(gè)龐大現(xiàn)有裝置或當(dāng)環(huán)境無(wú)法使用更為系統(tǒng)的方法時(shí),PHA技術(shù)可能非常有用。預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.34.1系統(tǒng)安全分析方法2、PHA方法步驟1)分析準(zhǔn)備

通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷、技術(shù)診斷或其他方法調(diào)查確定危險(xiǎn)源。對(duì)所需分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、物料、裝置及設(shè)備、工藝過(guò)程、操作條件以及周圍環(huán)境等進(jìn)行充分詳細(xì)的調(diào)查,收集裝置或系統(tǒng)的有用資料,以其他可靠的資料(如:從相同或相似的裝置,或者即使工藝過(guò)程不同但使用相同的設(shè)備和物料)。應(yīng)盡可能從不同渠道汲取相關(guān)經(jīng)驗(yàn),相似設(shè)備的危險(xiǎn)性分析及操作經(jīng)驗(yàn)等。預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.34.1系統(tǒng)安全分析方法

2)完成分析

PHA識(shí)別可能發(fā)現(xiàn)不希望后果的主要危險(xiǎn)和事故情況,PHA還應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析或找到能消除或減少這些危險(xiǎn)的其他途徑,要作出評(píng)判需要一定的經(jīng)驗(yàn)。完成PHA應(yīng)考慮以下因素:(1)危險(xiǎn)設(shè)備和物料。如有毒物質(zhì);爆炸、高壓系統(tǒng)、其他儲(chǔ)能系統(tǒng)。(2)設(shè)備與物料之間的隔離裝置。如物料的相互作用、火災(zāi)/爆炸的產(chǎn)生和發(fā)展、控制/停車系統(tǒng)。(3)影響設(shè)備和物料的環(huán)境。如地震、振動(dòng)、靜電。預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.34.1系統(tǒng)安全分析方法(4)操作、測(cè)試、維修及緊急處置規(guī)程。如人為失誤的重要性、操作人員的作用、設(shè)備布置/可接近性,人員的安全保護(hù)。(5)輔助設(shè)施。如儲(chǔ)槽、測(cè)試設(shè)備、培訓(xùn)、公用工程。(6)與安全有關(guān)的設(shè)備。如調(diào)節(jié)系統(tǒng)、備用、滅火及人員保護(hù)設(shè)備。根據(jù)事故的原因和后果,可以將各類危險(xiǎn)性劃分為四個(gè)等級(jí),見(jiàn)表4-3。預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.34.1系統(tǒng)安全分析方法預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.3級(jí)別危險(xiǎn)程度可能導(dǎo)致的后果I安全的不會(huì)造成人員傷亡及系統(tǒng)損壞Ⅱ臨界的處于事故的邊緣狀態(tài),暫時(shí)還不至于造成人員傷亡、系統(tǒng)損壞或降低系統(tǒng)性能,但應(yīng)予以排除或采取控制措施Ⅲ危險(xiǎn)的會(huì)造成人員傷亡和系統(tǒng)損壞,要立即采取防范對(duì)策措施Ⅳ災(zāi)難性的造成人員重大傷亡及系統(tǒng)嚴(yán)重破壞的災(zāi)難性事故,必須予以果斷排除并進(jìn)行重點(diǎn)防范表4-3危險(xiǎn)性等級(jí)劃分4.1系統(tǒng)安全分析方法3)編制分析結(jié)果文件PHA的分析結(jié)果以表格的形式記錄。內(nèi)容包括識(shí)別出的危險(xiǎn)、原因、可能結(jié)果、危險(xiǎn)類別,以及改正或預(yù)防措施。PHA結(jié)果表常作為PHA的最終產(chǎn)品提交給裝置設(shè)計(jì)人員。表4-4PHA記錄表格

會(huì)議日期:

圖號(hào):

分析人員:

預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.3危險(xiǎn)原因主要后果危險(xiǎn)等級(jí)建議改正/預(yù)防措施區(qū)域:3、PHA法優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍

預(yù)先危險(xiǎn)性分析是一種宏觀的概略定性分析方法。在項(xiàng)目發(fā)展初期使用PHA有如下優(yōu)點(diǎn)。1)它能識(shí)別可能的危險(xiǎn),用較少的費(fèi)用或時(shí)間就能進(jìn)行改正2)它能幫助項(xiàng)目開(kāi)發(fā)組分析和/或設(shè)計(jì)操作指南。3)該方法簡(jiǎn)單易行,經(jīng)濟(jì)、有效。

預(yù)先危險(xiǎn)分析法4.1.34.1系統(tǒng)安全分析方法

1、方法概述危險(xiǎn)與可操作性研究法(HazardandOperabilityAnalysis,HAZOP)是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ),主要針對(duì)化工裝置而開(kāi)發(fā)的一種定性的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法。它是以關(guān)鍵詞為引導(dǎo),分析討論生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)可能出現(xiàn)的偏差、偏差出現(xiàn)的原因、后果以及這些偏差對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,并有針對(duì)地提出必要的對(duì)策措施。4.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4

HAZOP法的特點(diǎn)是由中間狀態(tài)參數(shù)的偏差開(kāi)始,分別找出原因,判明后果,是屬于從中間向兩頭分析的方法。其本質(zhì)就是通過(guò)一系列的分析會(huì)議對(duì)工藝圖紙和操作規(guī)程進(jìn)行分析。HAZOP分析對(duì)工藝或操作的特殊點(diǎn)進(jìn)行分析,這些特殊點(diǎn)稱為“分析節(jié)點(diǎn)”,或工藝單元/操作步驟。通過(guò)分析每個(gè)“節(jié)點(diǎn)”,識(shí)別出那些具有潛在危險(xiǎn)的偏差,這些偏差通過(guò)引導(dǎo)詞(或關(guān)鍵詞)引出。表4-6列出了HAZOP分析常用的引導(dǎo)詞。4.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4表4-6常用HAZOP分析術(shù)語(yǔ)4.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4項(xiàng)

目定義及說(shuō)明工藝單元

具有確定邊界的設(shè)備(如兩容器之間的管線)單元,對(duì)單元內(nèi)工藝參數(shù)的偏差進(jìn)行分析;對(duì)位于PID圖上的工藝參數(shù)進(jìn)行偏差分析操作步驟

間歇過(guò)程的不連續(xù)動(dòng)作,或者是由HAZOP分析組分析的操作步驟;可能是手動(dòng)、自動(dòng)或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的操作,間歇過(guò)程每一步使用的偏差可能與連續(xù)過(guò)程不同工藝指標(biāo)

確定裝置如何按照希望的操作而不發(fā)生偏差,即工藝過(guò)程的正常操作條件;采用一系列的表格,用文字或圖表進(jìn)行說(shuō)明,如工藝說(shuō)明、流程圖、管道圖、PID等引導(dǎo)詞

用于定性或定量設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)的簡(jiǎn)單詞語(yǔ),引導(dǎo)識(shí)別工藝過(guò)程的危險(xiǎn)4.1系統(tǒng)安全分析方法工藝參數(shù)

與過(guò)程有關(guān)的物理和化學(xué)特性,包括概念性的項(xiàng)目如反應(yīng)、混合、濃度、pH值及具體項(xiàng)目如溫度、壓力、相數(shù)及流量偏差

分析組使用引導(dǎo)詞系統(tǒng)地對(duì)每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)(如流量、壓力)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)的一系列偏離工藝指標(biāo)的情況(如無(wú)流量、壓力高等);偏差的形式通常是“引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)”原因

偏差的原因:一旦找到發(fā)生偏差的原因,就意味著找到了對(duì)付偏差的方法和手段。這些原因可能是設(shè)備故障、認(rèn)為失誤、不可預(yù)見(jiàn)的工藝狀態(tài)(如組成改變),來(lái)自外部的破壞(如電源故障)等后果

偏差所造成的后果(如釋放出有毒物質(zhì));分析組常常假定發(fā)生偏差時(shí),已有安全保護(hù)系統(tǒng)失效;不考慮那些細(xì)小的與安全無(wú)關(guān)的后果安全保護(hù)

指設(shè)計(jì)的工程系統(tǒng)或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(如報(bào)警、連鎖、操作規(guī)程等),用以避免或減輕偏差發(fā)生時(shí)所造成的后果措施或建議

修改設(shè)計(jì)、操作規(guī)程或者進(jìn)一步分析研究(如增加壓力報(bào)警、改變操作順序)的建議危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.42、HAZOP分析法步驟1)分析準(zhǔn)備(1)確定分析的目的、對(duì)象和范圍。分析對(duì)象通常由裝置或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人確定,并得到HAZOP分析組組織者的幫助。(2)分析組的構(gòu)成。HAZOP研究小組一般由4~8人組成,每個(gè)成員都能為所研究的項(xiàng)目提供知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。小組盡可能小,以最大限度發(fā)揮每個(gè)成員的作用。HAZOP研究小組最少由4人組成,包括組織者、記錄員、兩名熟悉過(guò)程設(shè)計(jì)和操作的人員。但5~7人的分析組是比較理想的4.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4引導(dǎo)詞意

義備

注NONE(不或沒(méi)有)完成這些意圖是不可能的任何意圖都實(shí)現(xiàn)不了,但也沒(méi)有任何事情發(fā)生MORE(過(guò)量)數(shù)量增加與標(biāo)準(zhǔn)值相比,數(shù)值偏大;如溫度、壓力、流量偏高LESS(減量)數(shù)量減少與標(biāo)準(zhǔn)值相比,數(shù)值偏?。蝗鐪囟?、壓力、流量偏低ASWELLAS(伴隨)定性增加所有的設(shè)計(jì)與操作意圖均伴隨其他活動(dòng)或事件的發(fā)生PART(部分)定性減少僅僅有一部分意圖能夠?qū)崿F(xiàn),一些不能REVERSE(相逆)邏輯上與意圖相反出現(xiàn)與設(shè)計(jì)意圖完全相反的事或物;如物料反向流動(dòng)OTHERTHAN(異常)完全替換出現(xiàn)和設(shè)計(jì)要求不相同的事或物;如發(fā)生異常事件或狀態(tài)、開(kāi)停車、維修、改變操作模式表4-7HAZOP分析常用引導(dǎo)詞及意義(參考GB13548—92)4.1系統(tǒng)安全分析方法(3)獲得必要的文件資料。最重要的文件資料是帶控制點(diǎn)的流程圖(P&ID),但工藝流程圖(PFD)、平面布置圖、安全排放原則、化學(xué)危險(xiǎn)數(shù)據(jù)、管道數(shù)據(jù)表、工藝數(shù)據(jù)表、以前的安全報(bào)告等也很重要。其他需要的文件包括操作與維護(hù)指導(dǎo)手冊(cè)、儀表控制圖、邏輯圖、安全程序文件、管道單線圖、裝置手冊(cè)和設(shè)備制造手冊(cè)等。重要的圖紙和數(shù)據(jù)應(yīng)在分析會(huì)議之前分發(fā)到每位分析成員手中。危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4(4)將資料變成適當(dāng)?shù)谋砀癫M定分析順序。對(duì)連續(xù)過(guò)程,工作量最小,在分析會(huì)議之前使用最新的圖紙確定分析節(jié)點(diǎn),每一位分析人員在會(huì)議上都應(yīng)有這些圖紙。對(duì)間歇過(guò)程來(lái)說(shuō),準(zhǔn)備工作量很大,主要是因?yàn)椴僮鬟^(guò)程復(fù)雜,分析這些操作程序是間歇過(guò)程HAZOP分析的主要內(nèi)容。如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的間歇過(guò)程同時(shí)在過(guò)程中出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)將過(guò)程中每個(gè)步驟下每個(gè)容器的狀態(tài)都表示出來(lái)。4.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法(5)安排會(huì)議次數(shù)和時(shí)間。制定會(huì)議計(jì)劃,首先要確定分析會(huì)議所需時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)平均需20~30min,若某容器有兩個(gè)進(jìn)口,兩個(gè)出口,一個(gè)放空點(diǎn),則需要3h左右。另外還可以每個(gè)設(shè)備分配2~3h。每次會(huì)議持續(xù)時(shí)間不要超過(guò)4~6h(最好安排在上午),會(huì)議時(shí)間越長(zhǎng)效率越低。或把裝置劃分成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域討論完畢后,會(huì)議組作適當(dāng)修整,再進(jìn)行下一區(qū)域的分析討論。危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法2)完成分析圖4-1是HAZOP分析流程圖。分析組對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)或操作步驟使用引導(dǎo)詞進(jìn)行分析,得到一系列的結(jié)果,如偏差的原因、后果、保護(hù)裝置、建議措施等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況后,HAZOP分析組每一位成員都應(yīng)明白問(wèn)題所在。在分析過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)把握每個(gè)偏差的分析及建議措施完成之后再進(jìn)行下一偏差的分析。在考慮采取某種措施以提高安全性之前應(yīng)對(duì)與“節(jié)點(diǎn)”有關(guān)的所有危險(xiǎn)進(jìn)行分析以減少那些懸而未決的問(wèn)題。此外,對(duì)偏差或危險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)主要考慮易于實(shí)現(xiàn)的解決方法,而不是花費(fèi)大量時(shí)間去“設(shè)計(jì)解決方案”。過(guò)程危險(xiǎn)性分析會(huì)議的主要目的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,而不是解決問(wèn)題。但是如果解決方法是明確和簡(jiǎn)單的,應(yīng)當(dāng)作為意見(jiàn)或建議記錄下來(lái)。危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.4圖4-1HAZOP分析流程圖分析偏差后果(假設(shè)所有的保護(hù)均失靈)解釋工藝單元或操作步驟的設(shè)計(jì)意圖選擇某工藝參數(shù)或任務(wù)使用引導(dǎo)詞對(duì)工藝參數(shù)或任務(wù)建立有意義的偏差列出可能引起偏差的原因偏差如何表現(xiàn)操作員如何知道偏差提出措施對(duì)所有工藝參數(shù)和任務(wù)重復(fù)循環(huán)對(duì)所有工藝單元和操作步驟重復(fù)循環(huán)對(duì)所有引導(dǎo)詞重復(fù)循環(huán)根據(jù)后果原因和已有保護(hù)評(píng)估可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)已有避免偏差的保護(hù)設(shè)備選擇工藝單元或操作步驟4.1系統(tǒng)安全分析方法3)編制分析結(jié)果文件分析記錄是HAZOP分析的一個(gè)重要組成部分。負(fù)責(zé)記錄的人員應(yīng)根據(jù)分析討論過(guò)程提煉出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。盡管不可能把會(huì)議上說(shuō)的每一句話都記錄下來(lái),但必須記錄所有重要的意見(jiàn)。必要時(shí)可舉行分析報(bào)告審核會(huì),讓分析組對(duì)最終報(bào)告進(jìn)行審核和補(bǔ)充。通常,HAZOP分析會(huì)議以表格形式記錄,如表4-8所示。危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法序號(hào)偏差原因后果安全保護(hù)建議措施分析節(jié)點(diǎn)或操作步驟說(shuō)明,確定設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)表4-8HAZOP分析記錄表分析人員:圖紙?zhí)枺簳?huì)議日期:版本號(hào):危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法3、HAZOP法優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍HAZOP方法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行,且背景各異的專家們一起工作,在創(chuàng)造性、系統(tǒng)性和風(fēng)格上互相影響和啟發(fā),能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問(wèn)題,要比他們獨(dú)立工作更為有效。缺點(diǎn)是分析結(jié)果受分析評(píng)價(jià)人員主觀因素影響。適用范圍:雖然該評(píng)價(jià)方法起初是專門設(shè)計(jì)用于評(píng)價(jià)新工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)審查階段的,用以查明潛在危險(xiǎn)源和操作難點(diǎn),以便采取措施加以避免。但HAZOP法特別適合于化工系統(tǒng)、裝置設(shè)計(jì)審查和運(yùn)行過(guò)程分析;還可用于熱力水力系統(tǒng)的安全分析。危險(xiǎn)與可操作性研究法4.1.44.1系統(tǒng)安全分析方法1、方法概述

故障樹(shù)分析(FTA)法是美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室于1962年開(kāi)發(fā)的。故障樹(shù)分析法采用邏輯方法,形象地進(jìn)行危險(xiǎn)的分析,將事故的因果關(guān)系形象地描述為一種有方向的“樹(shù)”:把系統(tǒng)可能發(fā)生或已發(fā)生的事故(稱為頂事件)作為分析起點(diǎn),將導(dǎo)致事故的原因事件按因果邏輯關(guān)系逐層列出,用樹(shù)形圖表示出來(lái),構(gòu)成一種邏輯模型,然后定性或定量地分析事件發(fā)生的各種可能途徑及發(fā)生概率,找出避免事故發(fā)生的各種方案并優(yōu)選出最佳安全對(duì)策。FTA法形象、清晰,邏輯性強(qiáng),它能對(duì)各種系統(tǒng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行識(shí)別評(píng)價(jià),既適用于定性分析,又能進(jìn)行定量分析。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法

頂事件通常是由故障假設(shè)、HAZOP等危險(xiǎn)分析方法識(shí)別出來(lái)的。故障樹(shù)模型是原因事件(即故障)的組合(稱為故障模式或失效模式),這種組合導(dǎo)致頂事件。這些故障模式稱為割集,最小割集是原因事件的最小組合。要使頂事件發(fā)生,最小割集中的所有事件必須全部發(fā)生。例如,如果割集中“無(wú)燃料”和“擋風(fēng)玻璃損壞”全部發(fā)生,頂事件“汽車不能啟動(dòng)”也將發(fā)生。2、FTA名詞術(shù)語(yǔ)和符號(hào)1)故障樹(shù)及符號(hào)在故障樹(shù)分析中,各種故障狀態(tài)或不正常情況皆稱故障事件;各種完好狀態(tài)或正常情況皆稱成功事件。兩者均可簡(jiǎn)稱為事件。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.5(1)底事件

底事件是故障樹(shù)分析中僅導(dǎo)致其他事件的原因事件。底事件位于所討論的故障樹(shù)底端,總是某個(gè)邏輯門的輸入事件而不是輸出事件。底事件分為基本事件與未探明事件。①基本事件是在特定的故障樹(shù)分析中無(wú)須探明其發(fā)生原因的底事件。②未探明事件是原則上應(yīng)進(jìn)一步探明但暫時(shí)不必或者暫時(shí)不能探明其原因的底事件。(2)結(jié)果事件結(jié)果事件是故障樹(shù)分析中由其他事件或事件組合所導(dǎo)致的事件。結(jié)果事件總位于某個(gè)邏輯門的輸出端。結(jié)果事件分為頂事件與中間事件。

①頂事件是故障樹(shù)分析中所關(guān)心的結(jié)果事件。頂事件位于故障樹(shù)的頂端,總是所討論故障樹(shù)中邏輯門的輸出事件而不是輸入事件。②中間事件是位于底事件和頂事件之間的結(jié)果事件。中間事件既是某個(gè)邏輯門的輸出事件,同時(shí)又是別的邏輯門的輸入事件。4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.5(3)特殊事件特殊事件是指在故障樹(shù)分析中需用特殊符號(hào)表明其特殊性或引起注意的事件。特殊事件分為開(kāi)關(guān)事件和條件事件①開(kāi)關(guān)事件是在正常工作條件下必然發(fā)生或者必然不發(fā)生的特殊事件。②條件事件是描述邏輯門起作用的具體限制的特殊事件。2)邏輯門及符號(hào)在故障樹(shù)分析中邏輯門只描述事件間的邏輯因果關(guān)系。與門:表示僅當(dāng)所有輸入事件發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生或門:表示至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí),輸出事件就發(fā)生非門:表示輸出事件是輸入事件的對(duì)立事件。4.1系統(tǒng)安全分析方法特殊門有以下幾種:順序與門:表示僅當(dāng)輸入事件按規(guī)定的順序發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生。表決門:表示僅當(dāng)咒個(gè)輸入事件中n個(gè)或n個(gè)以上的事件發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生。異或門:異或門表示僅當(dāng)單個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí),輸出事件才發(fā)生。禁門:禁門表示僅當(dāng)條件事件發(fā)生時(shí),輸入事件的發(fā)生方導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。3)轉(zhuǎn)移符號(hào)有相同轉(zhuǎn)移符號(hào)和相似轉(zhuǎn)移符號(hào)。表示轉(zhuǎn)移到或來(lái)自于另一個(gè)子(故障)樹(shù),用三角形表示。故障樹(shù)分析使用的各種符號(hào)、名稱及定義見(jiàn)表4-10所示。故障樹(shù)分析法4.1.540表4-10故障樹(shù)分析相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)的符號(hào)及定義41表4-10故障樹(shù)分析相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)的符號(hào)及定義42

3.故障樹(shù)

故障樹(shù)是一種特殊的倒立樹(shù)狀邏輯因果關(guān)系圖。它用表4-13所示的事件符號(hào)、邏輯門符號(hào)和轉(zhuǎn)移符號(hào)描述系統(tǒng)各種事件的因果關(guān)系,邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”,輸出事件是輸入事件的“果”。故障樹(shù)可分為以下幾種類型。(1)二狀態(tài)故障樹(shù):如果故障樹(shù)的底事件刻畫(huà)一種狀態(tài),而其對(duì)立事件也只刻畫(huà)一種狀態(tài),則稱為二狀態(tài)故障樹(shù)。(2)多狀態(tài)故障樹(shù):若故障樹(shù)的底事件有3種以上互不相容的狀態(tài),則稱為多狀態(tài)故障樹(shù)。4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.543

(3)規(guī)范化故障樹(shù):將畫(huà)好的故障樹(shù)中各種特殊事件與特殊門進(jìn)行轉(zhuǎn)換或刪減,變成僅含有底事件、結(jié)果事件以及與、或、非3種邏輯門的故障樹(shù),這種故障樹(shù)稱為規(guī)范化故障樹(shù)。

(4)正規(guī)故障樹(shù):僅含故障事件以及與門、或門的故障樹(shù)稱為正規(guī)故障樹(shù)。

(5)非正規(guī)故障樹(shù):含有成功事件或者非門的故障樹(shù)稱為非正規(guī)故障樹(shù)。

4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.544

(6)對(duì)偶故障樹(shù):將二狀態(tài)故障樹(shù)中的與門換為或門,或門換為與門,而其余不變,這樣得到的故障樹(shù)稱為原故障樹(shù)的對(duì)偶故障樹(shù)。

(7)成功樹(shù):除將二狀態(tài)故障樹(shù)中的與門換為或門、或門換為與門外,還將底事件與結(jié)果事件換為相應(yīng)的對(duì)立事件,這樣所得到的樹(shù)稱為原故障樹(shù)對(duì)應(yīng)的成功樹(shù)。4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.545

FTA方法基本程序如圖4-3所示。首先詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù),繪出工藝流程圖或平面布置圖。其次,收集事故案例(國(guó)內(nèi)外同行業(yè)、同類裝置曾經(jīng)發(fā)生的),從中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂事件。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和事故案例,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后,求解事故發(fā)生的概率(頻率),確定要控制的事故目標(biāo)值。然后從頂事件起按其邏輯關(guān)系,構(gòu)建故障樹(shù)。最后作定性分析,確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度,求出概率,再作定量分析。如果故障樹(shù)規(guī)模很大,可借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行。目前我國(guó)故障樹(shù)分析法一般都進(jìn)行到定性分析為止。4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.546圖4-3故障樹(shù)分析法基本程序

4.1系統(tǒng)安全分析方法故障樹(shù)分析法4.1.5471.故障樹(shù)的構(gòu)建

故障樹(shù)的構(gòu)建從頂事件開(kāi)始,用演繹和推理的方法確定導(dǎo)致頂事件的直接的、間接的、必然的、充分的原因。通常這些原因不是基本事件,而是需進(jìn)一步發(fā)展的中間事件。為了保證故障樹(shù)的系統(tǒng)性和完整性,構(gòu)建故障樹(shù)須遵循幾條基本規(guī)則,具體內(nèi)容見(jiàn)表4-11。故障樹(shù)結(jié)構(gòu)圖如圖4-4所示。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法48表4-11故障樹(shù)構(gòu)建規(guī)則49圖4-4故障樹(shù)結(jié)構(gòu)圖

4.1系統(tǒng)安全分析方法50

2.故障樹(shù)的定性分析故障樹(shù)的定性分析僅按故障樹(shù)的結(jié)構(gòu)和事故的因果關(guān)系進(jìn)行。分析過(guò)程中不考慮各事件的發(fā)生概率,或認(rèn)為各事件的發(fā)生概率相等。內(nèi)容包括求基本事件的最小割集、最小徑集及其結(jié)構(gòu)重要度。求取方法有質(zhì)數(shù)代入法、矩陣法、行列法、布爾代數(shù)法簡(jiǎn)法等。圖4-5是故障樹(shù)圖例,下面結(jié)合圖4-5介紹布爾代數(shù)法簡(jiǎn)法。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法51圖4-5故障樹(shù)圖例

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法52

3.布爾代數(shù)法簡(jiǎn)法

1)布爾代數(shù)主要運(yùn)算法則

在故障樹(shù)分析中常用邏輯運(yùn)算符號(hào)“·”、“+”,將A、B、C等各個(gè)事件連接起來(lái),這些連接式稱為布爾代數(shù)表達(dá)式。在求最小割集時(shí)要用布爾代數(shù)運(yùn)算法則化簡(jiǎn)代數(shù)式。這些法則有:

①交換律:A+B=B+A

A·B=B·A②結(jié)合律:A+(B+C)=(A+B)+CA·(B·C)=(A·B)·C③分配律:A·(B+C)=A·B+A·

A+(B·C)=(A+B)·(A+C)故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法53④

吸收律:A·(A+B)=AA+A·B=A⑤互補(bǔ)律:A+A′=1A·A′=0⑥冪等律:A·A=AA+A=A⑦狄摩根定律:(A+B)′=A′·B′(A·B)′=A′+B′⑧對(duì)偶律:(A′)′=A⑨重疊律:A+A′B=A+B=B+B′A其中,A′、B′分別為事件A和事件B的逆事件(或?qū)ε际录?。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法54

2)故障樹(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式——結(jié)構(gòu)函數(shù)表達(dá)式

在進(jìn)行故障樹(shù)定性、定量分析時(shí),需要寫(xiě)出故障樹(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。把頂事件用布爾代數(shù)表現(xiàn),并自上而下展開(kāi),即可得到故障樹(shù)的布爾表達(dá)式,如圖4-6所示。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法55圖4-6故障樹(shù)的布爾表達(dá)式圖4-6為圖4-5所示故障樹(shù)的布爾表達(dá)式,其結(jié)構(gòu)函數(shù)表達(dá)式為T=M1·M2=(X1·M3)·(X2+X4)=[X1·(X2+X3)]·(X2+X4)=(X1X2+X1X3)(X2+X4)(4-1)4.1系統(tǒng)安全分析方法56

3)割集與最小割集

(1)割集與最小割集的概念。

故障樹(shù)中某些基本事件組成集合,當(dāng)集合中這些基本事件全都發(fā)生時(shí),頂事件必然發(fā)生,這樣的集合稱為割集。如果某個(gè)割集中任意除去一個(gè)基本事件就不再是割集,則這樣的割集稱為最小割集,亦即導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合。

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法57

(2)最小割集的求法。

最小割集的求法有布爾代數(shù)法和矩陣法。故障樹(shù)經(jīng)過(guò)布爾代數(shù)化簡(jiǎn),得到若干交(“與”)集和并(“或”)集,每個(gè)交集實(shí)際就是一個(gè)最小割集。將式(4-1)展開(kāi)并應(yīng)用上述布爾代數(shù)有關(guān)運(yùn)算法則歸并、化簡(jiǎn)得T=X1X2X2+X1X2X4+X1X2X3+X1X3X4=X1X2+X1X2X4+XlX2X3+X1X3X4=X1X2+X1X3X4

(4-2)故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法58得到兩個(gè)最小割集:

T1={X1,X2};T2={X1,X3,X4}

最小割集表明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性,每個(gè)最小割集都是頂事件發(fā)生的一種可能渠道。最小割集的數(shù)目越多,系統(tǒng)越危險(xiǎn)。最小割集的作用如下:①最小割集表示頂事件發(fā)生的原因。事故的發(fā)生必然是某個(gè)最小割集中幾個(gè)事件同時(shí)存在的結(jié)果。求出故障樹(shù)全部最小割集就可掌握事故發(fā)生的各種可能,對(duì)掌握事故的發(fā)生規(guī)律、查明原因大有幫助。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法59

②每一個(gè)最小割集都是頂事件發(fā)生的一種可能模式。根據(jù)最小割集可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié),直觀判斷出哪種模式最危險(xiǎn),哪些次之,以及如何采取安全措施減少事故發(fā)生等。③可以用最小割集判斷基本事件的結(jié)構(gòu)重要度,計(jì)算頂事件概率。

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法60

4)結(jié)構(gòu)重要度分析

從故障樹(shù)結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要度,即分析各基本事件的發(fā)生對(duì)頂事件發(fā)生的影響程度,稱為結(jié)構(gòu)重要度分析。利用最小割集分析判斷結(jié)構(gòu)重要度有以下幾個(gè)原則。

①單事件最小割集(一階)中的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)I(i)大于所有高階最小割集中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)。如:在T1={X1},T2={X2,X3},T3={X4,X5,X6)三個(gè)最小割集中,I(1)最大。

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法61

②在同一最小割集中出現(xiàn)的所有基本事件,結(jié)構(gòu)重要系數(shù)相等(在其他割集中不再出現(xiàn));如:在T1={X1,X2},T2={X3,X4,X5},T3={X7,X8,X9}中,

I(1)=I(2),I(3)=I(4)=I(5),I(7)=I(8)=I(9)。

③幾個(gè)最小割集均不含共同元素,則低階最小割集中基本事件重要系數(shù)大于高階割集中基本事件重要系數(shù)。階數(shù)相同,重要系數(shù)相同。I(1)=I(2)>I(3)=I(4)=I(5)

④比較兩基本事件,若與之相關(guān)的割集階數(shù)相同,則兩事件結(jié)構(gòu)重要系數(shù)大小由它們出現(xiàn)的次數(shù)決定,出現(xiàn)次數(shù)多的系數(shù)大。如:T1={X1,X2,X3},T2={X1,X2,X4},T3={X1,X5,X6}中,I(1)>I(2)。4.1系統(tǒng)安全分析方法62

⑤相比較的兩事件僅出現(xiàn)在基本事件個(gè)數(shù)不等的若干最小割集中,若它們重復(fù)在各最小割集中出現(xiàn)次數(shù)相等,則在少事件最小割集中出現(xiàn)的基本事件結(jié)構(gòu)重要系數(shù)大。如:T1={X1,X3},T2={X2,X3,X5},T3={X1,X4},T4={X2,X4,X5}中,X1出現(xiàn)兩次,X2也出現(xiàn)兩次,但X1位于少事件割集中,所以I(1)>I(2)。

此外,還可以用近似判別式判斷:(4-3)式中

I(i)——基本事件Xi的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)近似判斷值;

Ki——包含Xi的所有最小割集;

ni——包含Xi的最小割集中的基本事件個(gè)數(shù)。

T=X1X2+X1X3X44.1系統(tǒng)安全分析方法63

由式T=X1X2+X1X3X4(4-2)表示的兩個(gè)最小割集中各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分別為I(1)>I(2)>I(3)=I(4)4.1系統(tǒng)安全分析方法64

5)徑集、最小徑集及等效故障樹(shù)

故障樹(shù)中某些基本事件的集合,當(dāng)集合中這些基本事件全都不發(fā)生時(shí),頂事件必然不發(fā)生,這樣的集合稱為徑集。若在某個(gè)徑集中任意除去一個(gè)基本事件就不再是徑集,則這樣的徑集稱為最小徑集,亦即導(dǎo)致頂事件不能發(fā)生的最低限度的基本事件的集合。(1)最小徑集求法。先將故障樹(shù)化為對(duì)偶的成功樹(shù)(只需將或門換成與門,與門換成或門,將事件化為其對(duì)偶事件即可);寫(xiě)出成功樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù);化簡(jiǎn)得到由最小割集表示的成功樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù);再求補(bǔ)得到若干并集的交集,每一個(gè)并集實(shí)際上就是一個(gè)最小徑集。

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法65圖4-6故障樹(shù)對(duì)應(yīng)的成功樹(shù)見(jiàn)圖4-7,其結(jié)構(gòu)函數(shù)為

(4-4)故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法66圖4-7圖4-6所對(duì)應(yīng)的成功樹(shù)布爾表達(dá)式

4.1系統(tǒng)安全分析方法67利用狄摩根定律求補(bǔ)得:得到三個(gè)最小徑集:

P1={X1};P2={X2,X3};P3={X2,X4}故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法68(2)畫(huà)出等效故障樹(shù)。由式(4-5)知:

T=X1·(X2+X3)·(X2+X4)用最小徑集表示的等效故障樹(shù)見(jiàn)圖4-8。

用最小徑集判別基本事件結(jié)構(gòu)重要度順序與用最小割集判別結(jié)果一樣;凡對(duì)最小割集適用的原則,對(duì)最小徑集都適用。

故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法69圖4-8等效故障樹(shù)

4.1系統(tǒng)安全分析方法704.故障樹(shù)的定量分析故障樹(shù)定量分析的目的是在于計(jì)算頂事件發(fā)生概率,用以評(píng)價(jià)系統(tǒng)或工程的安全可靠性。1)基本事件發(fā)生概率的計(jì)算

基本事件發(fā)生的概率首先是設(shè)備的元件故障概率。

λ=基本事件概率:q=≈λt

q=1-故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法71

2)頂事件概率的計(jì)算頂事件發(fā)生概率可以根據(jù)樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù)和各種基本事件的發(fā)生概率求得。(1)直接分步計(jì)算

從底部的事件算起,逐次向上推移計(jì)算到定事件。

對(duì)“或門”連接事件:PO=1-

對(duì)”與門“連接事件:Pa=

(2)以最小割集求概率利用頂事件與最小割集的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。

g=p()4.1系統(tǒng)安全分析方法72

5.編制分析結(jié)果文件故障樹(shù)分析的最后一步是編制故障樹(shù)分析結(jié)果文件。危險(xiǎn)分析人員應(yīng)當(dāng)提供分析系統(tǒng)的說(shuō)明、問(wèn)題的討論、故障樹(shù)模型、最小割集(最小徑集)及結(jié)構(gòu)重要性分析,還應(yīng)提出有關(guān)建議。故障樹(shù)分析法4.1.54.1系統(tǒng)安全分析方法73

故障樹(shù)分析法的優(yōu)點(diǎn)有:(1)它能識(shí)別導(dǎo)致事故的基本事件(基本的設(shè)備故障)與人為失誤的組合,可為人們提供設(shè)法避免或減少導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件,從而降低事故發(fā)生的可能性。(2)能對(duì)導(dǎo)致災(zāi)害事故的各種因素及邏輯關(guān)系作出全面、簡(jiǎn)潔和形象的描述。(3)便于查明系統(tǒng)內(nèi)固有的或潛在的各種危險(xiǎn)因素,為設(shè)計(jì)、施工和管理提供科學(xué)依據(jù)。(4)使有關(guān)人員、作業(yè)人員全面了解和掌握各項(xiàng)防災(zāi)要點(diǎn)。(5)便于進(jìn)行邏輯運(yùn)算,進(jìn)行定性、定量分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)。4.1.6故障樹(shù)分析法故障樹(shù)分析法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍4.1.574故障樹(shù)分析法的缺點(diǎn):故障樹(shù)分析法步驟較多,計(jì)算也較復(fù)雜;在國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)較少,進(jìn)行定量分析還需要做大量工作。故障樹(shù)分析法的應(yīng)用范圍:故障樹(shù)分析法應(yīng)用比較廣,非常適合于重復(fù)性大的系統(tǒng)。

4.1.6故障樹(shù)分析法故障樹(shù)分析法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍4.1.575原油儲(chǔ)罐塔如圖4-9所示,配有安全閥及壓力自控裝置,輸出閥堵塞的發(fā)生概率為0.01,安全閥故障的發(fā)生概率為0.03,調(diào)節(jié)閥故障的發(fā)生概率為0.006,調(diào)節(jié)儀表故障的發(fā)生概率為0.005。以壓力容器爆炸為例進(jìn)行故障樹(shù)分析,了解事故的原因和預(yù)防措施。

故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例-1圖4-9原油儲(chǔ)罐塔裝置掌握76

1.畫(huà)出故障樹(shù)故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例圖4-10原油儲(chǔ)罐塔爆炸故障樹(shù)分析圖示77原油儲(chǔ)罐塔爆炸故障樹(shù)的布爾表達(dá)式故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例78

2.進(jìn)行定性分析(1)對(duì)故障樹(shù)進(jìn)行定性分析。T=X1·M1=X1·(X2+M2)=X1·(X2+X3X4)=X1X2+X1X3X4求出2個(gè)最小割集為:

P1={X1,X2,}P2={X1,X3,X4}故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例79

(2)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重要度分析結(jié)構(gòu)重要度的分析有多種方法,①采用排列法求解

T=X1X2+X1X3X4故障的結(jié)構(gòu)重要度為I1>I2>I3=I4②采用近似判別式法求解I1>I2>I3=I4故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例80

3.進(jìn)行定量分析

對(duì)故障T進(jìn)行定量分析??汕蟪龌臼录l(fā)生的概率和頂上事件概率:依據(jù)圖4-9中基本事件發(fā)生的概率,可求出頂上事件概率:P=P1×P2+P1×P3×P4=0.01×0.03+0.01×0.005×0.006=0.0003003

4.評(píng)價(jià)結(jié)論故障樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例814.1系統(tǒng)安全分析方法4.8.1事件樹(shù)分析法概述事件樹(shù)分析法(EventTreeAnalysis,ETA)的理論基礎(chǔ)是決策論。它與FTA法正好相反,是一種從原因到結(jié)果的自下而上的分析方法。從一個(gè)初始事件開(kāi)始,交替考慮成功與失敗的兩種可能性,然后再以這兩種可能性作為新的初始事件,如此繼續(xù)分析下去,直至找到最后的結(jié)果。所以,ETA是一種歸納邏輯樹(shù)圖,能夠看到事故的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程,提供事故后果。事故的發(fā)生是若干事件按時(shí)間順序相繼出現(xiàn)產(chǎn)生的結(jié)果,每一個(gè)初始事件都可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,但并不一定是必然的后果,因?yàn)槭录蚯鞍l(fā)展的每一步都會(huì)受到安全防護(hù)措施、操作人員的工作方式、安全管理及其他條件的制約。所以事件發(fā)展的每一階段都有兩種可能性結(jié)果,即達(dá)到既定目標(biāo)的“成功”和達(dá)不到既定目標(biāo)的“失敗”。掌握事件樹(shù)分析法4.1.682

ETA從事故的初始事件(或誘發(fā)事件)開(kāi)始,途經(jīng)原因事件,到結(jié)果事件為止,對(duì)每一事件都按成功和失敗兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。成功和失敗的分叉稱為歧點(diǎn),用樹(shù)枝的上分支作為成功事件,下分支作為失敗事件,按事件的發(fā)展順序延續(xù)分析,直至得到最后結(jié)果,最終形成一個(gè)在水平方向橫向展開(kāi)的樹(shù)形圖。顯然,有n個(gè)階段,就有(n-1)個(gè)歧點(diǎn)。根據(jù)事件發(fā)展的不同情況,如已知每個(gè)歧點(diǎn)處成功或失敗的概率,就可以算出得到各種不同結(jié)果的概率。

事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法83

1.事件樹(shù)分析法步驟

1)確定初始事件

初始事件的確定是事件樹(shù)分析的重要一環(huán),初始事件應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)故障、設(shè)備故障、人為失誤或工藝異常,這主要取決于安全系統(tǒng)或操作人員對(duì)初始事件的反應(yīng)。如果所確定的初始事件能直接導(dǎo)致一個(gè)具體事故,事件樹(shù)就能較好地確定事故的原因。在絕大多數(shù)的事件樹(shù)分析應(yīng)用中,初始事件是預(yù)想的。4.1系統(tǒng)安全分析方法事件樹(shù)分析法4.1.684

2)明確消除初始事件的安全措施

初始事件做出響應(yīng)的安全功能可被看成為防止初始事件造成后果的預(yù)防措施。安全功能措施通常包括:①系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)初始事件做出的響應(yīng)(如自動(dòng)停車系統(tǒng));②當(dāng)初始事件發(fā)生時(shí),報(bào)警器向操作者發(fā)出警報(bào);③操作工按設(shè)計(jì)要求或操作規(guī)程對(duì)警報(bào)做出響應(yīng);④啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)、壓力釋放系統(tǒng),以減輕事故的嚴(yán)重程度;⑤設(shè)計(jì)對(duì)初始事件的影響起限制作用的圍堤或封閉方法。這些安全措施主要是減輕初始事件造成的后果,分析人員應(yīng)該確定事件發(fā)展的順序,確認(rèn)在事件樹(shù)中安全措施是否有效。事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法85

3)編制事件樹(shù)

事件樹(shù)展開(kāi)的是事故序列,由初始事件開(kāi)始,再對(duì)控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)如何響應(yīng)進(jìn)行分析,其結(jié)果是確定出由初始事件引起的事故。分析人員按事件發(fā)生和發(fā)展的順序列出安全措施,在估計(jì)安全系統(tǒng)對(duì)異常狀況的響應(yīng)時(shí),分析人員應(yīng)仔細(xì)考慮正常工藝控制系統(tǒng)對(duì)異常狀況的響應(yīng)。(1)編制事件樹(shù)的第一步,是寫(xiě)出初始事件和要分析的安全措施,初始事件列在左邊,安全措施寫(xiě)在頂格內(nèi)。圖4-12表示編制常見(jiàn)事故事件樹(shù)的第一步。初始事件后面的下邊一條線,代表初始事件發(fā)生后,雖然采取安全措施,事故仍繼續(xù)發(fā)展的那一支。

事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法86圖4-12編制事件樹(shù)的第一步

事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法87

(2)第二步是評(píng)價(jià)安全措施。通常只考慮兩種可能,即安全措施成功(1)或者失敗(0)。假設(shè)初始事件已經(jīng)發(fā)生,分析人員須確定所采用的安全措施成功或失敗的判定標(biāo)準(zhǔn)。接著判斷如果安全措施實(shí)施了,對(duì)事故的發(fā)生有什么影響。如果對(duì)事故有影響,則事件樹(shù)要分成兩支,分別代表安全措施成功和安全措施失敗,一般把成功的一支放在上面,失敗的一支放在下面。如果該安全措施對(duì)事故的發(fā)生沒(méi)有什么影響,則不需分支,可進(jìn)行下一項(xiàng)安全措施。用字母標(biāo)明成功的安全措施(如A,B,C,D),用字母上面加一橫代表失敗的安全措施。就圖4-12來(lái)說(shuō),設(shè)第一個(gè)安全措施對(duì)事故發(fā)生有影響,則在節(jié)點(diǎn)處分支,如圖4-13所示。事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法88圖4-13第一項(xiàng)安全措施的展開(kāi)事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法89事件樹(shù)展開(kāi)的每一個(gè)分支都會(huì)發(fā)生新的事故,都必須對(duì)每一項(xiàng)安全措施依次進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)評(píng)價(jià)某一事故支路的安全措施時(shí),必須假定本支路前面的安全措施已經(jīng)成功或失敗,這一點(diǎn)可在所舉的例子(評(píng)價(jià)第二項(xiàng)安全措施)中看出來(lái)(圖4-14)。如果第一項(xiàng)安全措施是成功的,那么上面那一支需要有分支,因?yàn)榈诙?xiàng)安全措施仍可能對(duì)事故發(fā)生產(chǎn)生影響。如果第一項(xiàng)安全措施失敗了,則下面那一支路中第二項(xiàng)安全措施就不會(huì)有機(jī)會(huì)再去影響事故的發(fā)生了,故下面那一支路可直接進(jìn)入第三項(xiàng)安全措施的評(píng)價(jià)。

事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法90圖4-14第二項(xiàng)安全措施的展開(kāi)事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法91圖4-15事件樹(shù)編制圖4-15表示出例子的完整事件樹(shù)。最上面那一支路對(duì)第三項(xiàng)安全措施沒(méi)有分支,這是因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)的設(shè)計(jì)中,第一、第二兩項(xiàng)安全措施是成功的,所以不需要第三項(xiàng)安全措施,它對(duì)事故的出現(xiàn)沒(méi)有影響。事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法92

4)對(duì)所得事故序列的結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明這一步應(yīng)說(shuō)明由初始事件引起的一系列結(jié)果,其中某一序列或多個(gè)序列有可能表示安全回復(fù)到正常狀態(tài)或有序地停車。從安全角度看,其重要意義在于得到事故的結(jié)果。

5)分析事故序列這一步是用故障樹(shù)分析法對(duì)事件樹(shù)的事故序列加以分析,以便確定其最小割集。每一事故序列都由一系列的成功和失敗組成,并以“與門”邏輯與初始事件相關(guān)。這樣,每一事故序列都可以看做是由“事故序列(結(jié)果)”作為頂事件,并用“與門”將初始事件和一系列安全措施與“事故序列(結(jié)果)”相連接的故障樹(shù)。事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法93

6)事件樹(shù)分析的定量計(jì)算事件樹(shù)分析的計(jì)算是計(jì)算各個(gè)分子發(fā)生的概率。首先確定每個(gè)因素的概率,若知道各個(gè)因素的可靠度,可計(jì)算系統(tǒng)的可靠度。若系統(tǒng)有A、B、C三個(gè)因素,其成功概率為:P(A)P(B)P(C),則系統(tǒng)成功概率:P(S)=P(A).P(B).P(C)

系統(tǒng)失敗概率:F(S)=1-P(S)事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法94

7)編制分析結(jié)果文件事件樹(shù)的最后一步是將分析研究的結(jié)果匯總,分析人員應(yīng)對(duì)初始事件、一系列的假設(shè)及事件樹(shù)模式等進(jìn)行分析,并列出事故的最小割集。列出得到的不同事故后果和從對(duì)事件樹(shù)的分析中得出的建議措施。

事件樹(shù)分析法4.1.64.1系統(tǒng)安全分析方法95

2.事件樹(shù)分析法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍事件樹(shù)分析法是一種圖解形式,層次清楚。它既可對(duì)故障樹(shù)分析法進(jìn)行補(bǔ)充,又可以將嚴(yán)重事故的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程全部揭示出來(lái),特別是可以對(duì)大規(guī)模系統(tǒng)的危險(xiǎn)性及后果進(jìn)行定性、定量的辨識(shí),并分析其嚴(yán)重程度,可以對(duì)影響嚴(yán)重的事件進(jìn)行定量分析。

事件樹(shù)分析法的優(yōu)點(diǎn):各種事件發(fā)生的概率可以按照路徑精確到節(jié)點(diǎn);整個(gè)結(jié)果的范圍可以在整個(gè)樹(shù)中得到改善;事件樹(shù)從原因到結(jié)果,概念上比較容易明白。

事件樹(shù)分析法的缺點(diǎn):事件樹(shù)成長(zhǎng)非常快,為了保持合理的大小,往往使分析必須非常粗;缺少像FTA中的數(shù)學(xué)混合應(yīng)用。事件樹(shù)分析法在分析系統(tǒng)故障、設(shè)備失效、工藝異常、人員失誤等方面應(yīng)用比較廣泛。事件樹(shù)分析法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍4.1系統(tǒng)安全分析方法96事件樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例-1原料A輸送系統(tǒng)示意圖

事件樹(shù)分析舉例原油管道輸送系統(tǒng)如圖所示,原料流經(jīng)增壓泵(A)、閥門(B)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(C),其成功概率分別為0.95、0.98、0.90,求:(1)畫(huà)出該系統(tǒng)的事件樹(shù)。(2)計(jì)算系統(tǒng)的成功概率?

(3)計(jì)算系統(tǒng)的故障概率?掌握97事件樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例(1)原油管道輸送系統(tǒng)事件樹(shù)事件樹(shù)分析法4.1.698事件樹(shù)分析法應(yīng)用實(shí)例-1(2)計(jì)算系統(tǒng)的成功概率

已知P(A)=0.95、P(B)=0.98、P(C)=0.90

系統(tǒng)的成功概率P(S)=P(A)*P(B)*P(C)=0.95*0.98*0.90=0.83(3)計(jì)算系統(tǒng)的故障概率系統(tǒng)的成功概率

F(S)=1-P(S)=1-0.83=0.17事件樹(shù)分析法4.1.6*994.1.7道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法

1.道化學(xué)評(píng)價(jià)法概述

1964年,美國(guó)道化學(xué)公司首創(chuàng)了火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,后經(jīng)過(guò)不斷修改,目前已發(fā)展到了第七版。該法是以過(guò)去事故的統(tǒng)計(jì)資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全防災(zāi)措施的狀況為依據(jù),以單元重要危險(xiǎn)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)生火災(zāi)、爆炸或釋放出危險(xiǎn)性潛在能量的可能性大小為基礎(chǔ),同時(shí)考慮工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性,計(jì)算單元火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&EI),確定危險(xiǎn)等級(jí)。另外還可加上對(duì)特定物質(zhì)、一般工藝及特定工藝的危險(xiǎn)修正系數(shù),求出火災(zāi)、爆炸指數(shù)。已被世界化學(xué)工業(yè)及石油化學(xué)工業(yè)公認(rèn)為最主要的危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法。道化學(xué)(DOW)評(píng)價(jià)方法要點(diǎn)示于圖4-18中。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院掌握*100圖5-18道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法要點(diǎn)

掌握*1011)《道七版》“火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法”計(jì)算程序《道七版》“火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法”計(jì)算程序

圖4-19。2)分析、計(jì)算、評(píng)價(jià)所需填寫(xiě)的表格(1)火災(zāi)、爆炸指數(shù)計(jì)算表

(表4-18)

(2)安全措施補(bǔ)償表(表4-19)

(3)工藝單元危險(xiǎn)分析匯總表(表4-20)

(4)生產(chǎn)單元危險(xiǎn)分析匯總表(表4-21)2.道化學(xué)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)內(nèi)容*102圖5-19道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法計(jì)算程序圖

掌握*103表4-18火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&EI)*104表4-18火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&EI)*105表4-18火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&EI)*106表4-18火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&EI)*107表4-19安全措施補(bǔ)償系數(shù)*108表4-20工藝單元危險(xiǎn)分析匯總表*109表4-21生產(chǎn)單元危險(xiǎn)分析匯總表*110

3相關(guān)參數(shù)計(jì)算由于項(xiàng)目預(yù)評(píng)價(jià)時(shí)工程尚處于可行性研究階段,有關(guān)設(shè)備、物質(zhì)的價(jià)值等不能準(zhǔn)確確定,要進(jìn)行這方面的精確計(jì)算較為困難,故預(yù)評(píng)價(jià)經(jīng)常是確定火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí),暴露區(qū)域半徑,暴露區(qū)域面積,暴露區(qū)域內(nèi)的財(cái)產(chǎn)損失、工作日損失、停產(chǎn)損失等,并提出相應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)論和降低危險(xiǎn)程度的安全對(duì)策措施。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*111

1)選擇工藝單元進(jìn)行危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)的第一步是確定評(píng)價(jià)單元。單元是裝置的一個(gè)獨(dú)立部分,與其他部分保持一定的距離,或用防火墻、防爆墻、防護(hù)堤等與其他部分隔開(kāi)。通常,在不增加危險(xiǎn)性潛能的情況下,可把危險(xiǎn)性潛能類似的幾個(gè)單元?dú)w并為一個(gè)較大的單元。

西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院3.道化學(xué)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序*112

2)確定物質(zhì)系數(shù) 物質(zhì)系數(shù)MF是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸過(guò)程中所釋放能量大小的內(nèi)在特性,是最基礎(chǔ)的數(shù)值。物質(zhì)系數(shù)是由美國(guó)消防協(xié)會(huì)規(guī)定的NF和NR(分別代表物質(zhì)的燃燒性和化學(xué)活潑性或不穩(wěn)定性)決定的。 通常,NF和NR是針對(duì)正常環(huán)境溫度而言的。但物質(zhì)發(fā)生燃燒和反應(yīng)的危險(xiǎn)性隨溫度上升而急劇增大。如在閃點(diǎn)之上的可燃性液體引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性就比正常環(huán)境溫度下的易燃性液體大得多。反應(yīng)速度也隨溫度上升而急劇增大,所以當(dāng)物質(zhì)的溫度超過(guò)60℃時(shí),物質(zhì)系數(shù)就要進(jìn)行修正。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*1133)確定火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)

火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(F&EI)按下式計(jì)算:

F&EI=F3×MF式中:F3—工藝單元危險(xiǎn)系數(shù),F(xiàn)3=Fl×F2(F3值的正常范圍為1~8,若大于8,也按最大值8計(jì))MF—

物質(zhì)系數(shù);F1—一般工藝危險(xiǎn)系數(shù);F2—特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)。

西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院表5-22火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí)

*1144)確定暴露區(qū)域面積

暴露區(qū)域半徑為R=0.84×0.3048×(F&El)

該暴露半徑表明了單元危險(xiǎn)區(qū)域的平面分布,它是一個(gè)以工藝設(shè)備的關(guān)鍵部位為中心,以暴露半徑為R的圓。如果被評(píng)價(jià)工藝單元是一個(gè)小設(shè)備,就以該設(shè)備的中心為圓心,以暴露半徑為R畫(huà)圓。如果設(shè)備較大,則應(yīng)從設(shè)備表面向外量取暴露半徑。暴露半徑?jīng)Q定了暴露區(qū)域的大小。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*115暴露區(qū)域面積為

S=πR2

實(shí)際暴露區(qū)域面積=暴露區(qū)域面積+評(píng)價(jià)單元面積

暴露區(qū)域表示其內(nèi)的設(shè)備將會(huì)暴露在本單元發(fā)生的火災(zāi)或爆炸環(huán)境中。因此,必須采取相應(yīng)的對(duì)策措施。在實(shí)際情況下,暴露區(qū)域的中心常常是泄漏點(diǎn),經(jīng)常發(fā)生泄漏的點(diǎn)是排氣(液)口、膨脹節(jié)、裝卸料連接處等部位,它們均可作為暴露區(qū)域的圓心,要重點(diǎn)加強(qiáng)防范。

西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*116

5)確定暴露區(qū)域財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值暴露區(qū)域內(nèi)的財(cái)產(chǎn)價(jià)值可由該區(qū)域內(nèi)含有的財(cái)產(chǎn)(包括在存物料)的更換價(jià)值來(lái)確定。

更換價(jià)值=原來(lái)成本×0.82×增長(zhǎng)系數(shù)式中,0.82是考慮了場(chǎng)地、道路、地下管線、地基等在事故發(fā)生時(shí)不會(huì)遭到損失或無(wú)需更換的系數(shù);增長(zhǎng)系數(shù)由工程預(yù)算專家確定。

西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*117

6)確定危害系數(shù)危害系數(shù)由物質(zhì)系數(shù)MF和單元危險(xiǎn)系數(shù)F3曲線的交點(diǎn)確定。它表示單元中的物料或反應(yīng)能量釋放所引起的火災(zāi)、爆炸事故綜合效應(yīng)。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院7)計(jì)算基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失(基本MPPD)基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失是假定沒(méi)有采用任何一種安全措施來(lái)降低的損失,其計(jì)算式為基本MPPD=暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值×危害系數(shù)

=更換價(jià)值×危害系數(shù)*1188)計(jì)算安全補(bǔ)償系數(shù)安全補(bǔ)償系數(shù)為C=Cl×C2×C3

式中:C-安全措施總補(bǔ)償系數(shù);C1-工藝控制補(bǔ)償系數(shù);C2-物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù);C3-防火措施補(bǔ)償系數(shù)。

補(bǔ)償系數(shù)的取值分別按《道七版》所確定的原則選取。無(wú)任何安全措施時(shí),上述補(bǔ)償系數(shù)為1.0。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*119

9)計(jì)算實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失(實(shí)際MPPD)實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失=基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失×安全措施補(bǔ)償系數(shù)它表示在采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施后事故造成的財(cái)產(chǎn)損失。

10)計(jì)算可能工作日損失(MPDO)估算最大可能工作日損失(MPDO)是評(píng)價(jià)停產(chǎn)損失(BI)的必經(jīng)步驟,根據(jù)物料儲(chǔ)量和產(chǎn)品需求的不同狀況,停產(chǎn)損失往往等于或超過(guò)財(cái)產(chǎn)損失。最大可能工作日損失(MPDO)可以根據(jù)實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失值,從道七版給定的圖中查取。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*12011)計(jì)算停產(chǎn)損失(BI)停產(chǎn)損失(按美元計(jì))按下式計(jì)算:

式中:VPM為每月產(chǎn)值。

西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院*121道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法能定量地對(duì)工藝過(guò)程、生產(chǎn)裝置及所含物料的實(shí)際潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性危險(xiǎn)逐步推算并進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià),并能提供評(píng)價(jià)火災(zāi)、爆炸總體危險(xiǎn)性的關(guān)鍵數(shù)據(jù),能很好地剖析生產(chǎn)單元的潛在危險(xiǎn)。但該方法大量使用圖表,涉及大量參數(shù)的選取,且參數(shù)取值寬,因人而異,因而影響了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法適用于生產(chǎn)、儲(chǔ)存和處理具有易燃、易爆、有化學(xué)活性或有毒物質(zhì)的工藝過(guò)程及其他有關(guān)工藝系統(tǒng)。西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院4.道化學(xué)評(píng)價(jià)法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍4.2系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)技術(shù)1、安全評(píng)價(jià)的定義系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)也叫危險(xiǎn)評(píng)價(jià),或稱“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”(RiskAssessment),是對(duì)系統(tǒng)或作業(yè)中固有的或潛在的危險(xiǎn)及其嚴(yán)重程度所進(jìn)行的分析和評(píng)估,并以既定指數(shù)、等級(jí)或概率值作出定量的表示。

安全評(píng)價(jià),國(guó)外也稱為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)或危險(xiǎn)評(píng)價(jià),它既需要安全評(píng)價(jià)理論的支撐,又需要理論與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合,二者缺一不可。安全評(píng)價(jià)是安全系統(tǒng)工程的重要組成部分,它是以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全為目的,按照系統(tǒng)科學(xué)的方法,對(duì)系統(tǒng)中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行預(yù)先的識(shí)別、分析和評(píng)價(jià),確認(rèn)系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)性,并根據(jù)其形成事故的風(fēng)險(xiǎn)大小,采取相應(yīng)的安全措施,以達(dá)到系統(tǒng)安全的全過(guò)程。系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)概述4.2.14.2系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)技術(shù)2、安全評(píng)價(jià)的目的安全評(píng)價(jià)的目的是查找、分析和預(yù)測(cè)工程、系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)、有害因素及可能導(dǎo)致的危險(xiǎn)、危害后果和程度,提出合理可行的安全對(duì)策措施,指導(dǎo)危險(xiǎn)源監(jiān)控和事故預(yù)防,以達(dá)到最低事故率、最少損失和最優(yōu)的安全投資效益。3、安全評(píng)價(jià)的意義安全評(píng)價(jià)的意義在于可有效地預(yù)防事故發(fā)生,減少財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡和傷害。安全評(píng)價(jià)與日常安全管理和安全監(jiān)督監(jiān)察工作不同,安全評(píng)價(jià)是從技術(shù)方面,分析、論證和評(píng)估產(chǎn)生損失和傷害的可能性、影響范圍、嚴(yán)重程度及應(yīng)采取的對(duì)策措施等。系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)概述4.2.14.2系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)技術(shù)安全評(píng)價(jià)危險(xiǎn)危害因素及重大危險(xiǎn)源辨識(shí)重大危險(xiǎn)源危害后果分析定性定量評(píng)價(jià)安全對(duì)策措施及建議危險(xiǎn)危害因素分析辨識(shí)大危險(xiǎn)源辨識(shí)分析模型及計(jì)算重大危險(xiǎn)源分級(jí)科學(xué)劃分評(píng)價(jià)單元選擇合理的評(píng)價(jià)方法定性定量評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)結(jié)果安全管理措施安全技術(shù)措施安全評(píng)價(jià)的內(nèi)容和分類4.2.21.安全評(píng)價(jià)的內(nèi)容4.2系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)技術(shù)2、安全評(píng)價(jià)分類通常根據(jù)工程、系統(tǒng)生命周期和評(píng)價(jià)的目的,將安全評(píng)價(jià)分為:(1)安全

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