礦山安全工程課教學(xué)課件電子教案全書整套課件幻燈片

礦山安全工程

2傷亡事故統(tǒng)計分析

2.1傷亡事故分類

及統(tǒng)計指標

2.1.1傷亡事故的基本概念事故：人（個人或集體）在實現(xiàn)某種意圖而進行的活動過程中，突然發(fā)生的、違反人的意志的、迫使活動暫時或永久停止的事件。事故是在人們生產(chǎn)、生活活動過程中突然發(fā)生的、違反人們意志的、迫使活動暫時或永久停止，可能造成人員傷害、財產(chǎn)損失或環(huán)境污染的意外事件。事故的基本概念事故是一種發(fā)生在人類生產(chǎn)、生活活動中的特殊事件，人類的任何生產(chǎn)、生活活動過程中都可能發(fā)生事故。事故是一種突然發(fā)生的、出乎人們意料的意外事件。事故是一種迫使進行著的生產(chǎn)、生活活動暫時或永久停止的事件?？赡茉斐扇藛T傷害、財物損壞或環(huán)境污染等其它形式的后果。

事故的基本概念根據(jù)事故發(fā)生后造成后果的情況，在事故預(yù)防工作中把事故劃分為傷害事故、損壞事故、環(huán)境污染事故和未遂事故。既沒有造成人員傷害也沒有造成財物損壞和環(huán)境污染的事故叫做未遂事故或險兆事故。

傷亡事故

在安全管理工作中，從事故統(tǒng)計的角度把造成損失工作日達到或超過1天的人身傷害或急性中毒事故稱作傷亡事故。在工作時間內(nèi)、工作場所中發(fā)生的和工作有關(guān)的傷亡事故叫做工傷事故。2003年國務(wù)院令第375號《工傷保險條例》對工傷認定做了明確規(guī)定。

比例1:29:300海因里希法則根據(jù)事故統(tǒng)計，同一個人發(fā)生的330起同種事故中，300起沒有造成傷害，29起造成了輕微傷害，1起造成了嚴重傷害。事故發(fā)生后，嚴重傷害只是極少數(shù)，大量的情況不會造成傷害。事故后果具有隨機性。防止傷害應(yīng)該從防止事故做起；防止事故應(yīng)該從防止人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)做起。人們產(chǎn)生僥幸心理的客觀原因。2.1.2傷亡事故分類

按致傷原因的傷亡事故類。按傷害嚴重程度的傷亡事故分類。生產(chǎn)安全事故事故分類。

序號事故類別注

1物體打擊指落物、滾石、捶擊、碎裂、崩塊、砸傷，不包括爆炸引起的物體打擊

2車輛傷害包括擠、壓、撞、顛覆等

3機械傷害包括鉸、碾、割、戳

4起重傷害

5觸電包括雷擊

6淹溺

7灼燙

8火災(zāi)

9高處墜落包括由高處落地和由平地落入地坑

10坍塌

11冒頂片幫

12透水

13放炮

14火藥爆炸生產(chǎn)、運輸和儲藏過程中的意外爆炸

15瓦斯爆炸包括煤塵爆炸

16鍋爐爆炸

17壓力容器爆炸

18其他爆炸

19中毒和窒息

20其他

傷亡事故致傷原因分類傷害分類

根據(jù)人員受到傷害的嚴重程度和傷害后的恢復(fù)情況，把傷害分為四類：暫時性失能傷害。永久性部分失能傷害。永久性全失能傷害。死亡。

傷害分類GB6441-86把受傷害者的傷害分成3類：輕傷：損失工作日低于105日的失能傷害；重傷：損失工作日等于或大于105日的失能傷害；死亡。按傷害嚴重程度把傷亡事故分為3類：輕傷事故：只發(fā)生輕傷的事故；重傷事故：有重傷但無死亡的事故；死亡事故。生產(chǎn)安全事故分類

一般事故：造成3人以下死亡，或者10人以下重傷（包括急性工業(yè)中毒，下同），或者1000萬元以下直接經(jīng)濟損失的事故；較大事故：造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重傷，或者1000萬元以上5000萬元以下直接經(jīng)濟損失的事故；重大事故：一次造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重傷，或者5000萬元以上1億元以下直接經(jīng)濟損失的事故；特別重大事故：造成30人以上死亡，或者100人以上重傷，或者1億元以上直接經(jīng)濟損失的事故。2.1.3傷亡事故統(tǒng)計指標

事故發(fā)生頻率與后果嚴重度

事故發(fā)生頻率是單位時間內(nèi)發(fā)生的事故的次數(shù)事故后果嚴重度是事故發(fā)生后其后果帶來的損失大小的度量。1.事故發(fā)生頻率

事故發(fā)生頻率國標GB644l—86

原勞動部：工傷事故頻率—干人負傷率

2.事故嚴重率

國標GB6441—86

按產(chǎn)品產(chǎn)量計算的死亡率

2.2

傷亡事故統(tǒng)計

的數(shù)學(xué)原理

2.2.1事故發(fā)生的隨機性質(zhì)

2.2.1事故發(fā)生的隨機性質(zhì)事故的發(fā)生是一種隨機現(xiàn)象。在概率論及數(shù)理統(tǒng)計中通過隨機變量來描述隨機現(xiàn)象。隨機變量是“當(dāng)對某量重復(fù)觀測時僅由于機會而產(chǎn)生變化的量”。隨機變量必須用實際數(shù)字系統(tǒng)的分布來描述。隨機變量分為離散型隨機變量和連續(xù)型隨機變量。統(tǒng)計分布的基本概念利用數(shù)學(xué)期望（平均值）來描述其數(shù)值的大?。豪梅讲顏砻枋銎潆S機波動情況：

統(tǒng)計分布的基本概念頻數(shù)：某一隨機現(xiàn)象在統(tǒng)計范圍內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)。累計頻數(shù)：在某規(guī)定值以下所有隨機現(xiàn)象出現(xiàn)頻數(shù)之和。頻率：某種隨機現(xiàn)象出現(xiàn)頻數(shù)與被觀測的所有隨機現(xiàn)象出現(xiàn)總次數(shù)之比。概率：隨著觀測次數(shù)的增加頻率逐漸穩(wěn)定于某常數(shù)，此常數(shù)稱為概率，它是隨機現(xiàn)象發(fā)生可能性的度量。

次數(shù)

頻數(shù)

累計頻數(shù)

頻率

累計頻率

0

11

0.04167

0.04167

1

23

0.08333

0.12500

2

3

6

0.12500

0.25000

3

4

10

0.16667

0.41667

4

4

14

0.16667

0.53333

5

3

17

0.12500

0.70833

6

2

19

0.08333

0.79167

7

2

21

0.08333

0.87500

8

1

22

0.04167

0.91666

9

1

23

0.04167

0.95833

10以上

1

24

0.04167

1.00000統(tǒng)計分布的基本概念

2.2.2事故統(tǒng)計分布

無事故時間，是指兩次事故之間的間隔時間，故又稱作事故間隔時間。自初始時刻到時刻事故發(fā)生概率為事故發(fā)生率函數(shù)

1.均勻分布對于連續(xù)型隨即變量，當(dāng)其概率密度函數(shù)具有下述形式時，則稱為均勻分布。

2.指數(shù)分布當(dāng)事故發(fā)生率為常數(shù)，時，事故發(fā)生概率變?yōu)橹笖?shù)分布：事故發(fā)生率表示單位時間里發(fā)生事故的次數(shù)事故發(fā)生率的倒數(shù)稱作平均無事故時間，或平均事故間隔時間

3.二項式分布

有n名職工且每人每月發(fā)生事故的概率相同，均為p，則該礦每月發(fā)生x次事故的概率每月發(fā)生事故次數(shù)不超過C次的概率

4.泊松分布當(dāng)事故時間分布服從指數(shù)分布，即事故發(fā)生率為常數(shù)時，一定時間間隔內(nèi)事故發(fā)生次數(shù)服從泊松分布。自時刻t=0到t時刻發(fā)生n次事故的概率到t時刻發(fā)生不超過n次事故的概率

泊松分布單位時間內(nèi)發(fā)生n次事故的概率為單位時間內(nèi)發(fā)生事故不超過n次的概率為泊松分布

例題：某工廠前兩年共發(fā)生事故105次。若安全狀況不變，來年每個月不發(fā)生事故的概率是多少？解：根據(jù)前兩年事故情況求出每個月事故發(fā)生率每個月不發(fā)生事故的概率或當(dāng)時，

來年每個月發(fā)生事故不超過3次的概率是多少？解：5.正態(tài)分布

正態(tài)分布2.2.3置信度與置信區(qū)間我們通過試驗觀測來研究隨機現(xiàn)象時，把被研究對象的全體叫做總體，把總體中的一部分叫做樣本，把總體中的一個基本單位叫做個體，則樣本中含有個體的數(shù)目叫做樣本容量。

置信度與置信區(qū)間

置信區(qū)間:對于某一特定概率(1-α)，若有

P(t1≤θ≤t2)=(1-α)則t1與t2之間的所有值的集合為參數(shù)θ的置信區(qū)間。

t1與t2為置信上限和置信下限。(1-α)為置信度，α為顯著性水平。

置信度與置信區(qū)間

死亡人數(shù)第一年第二年第三年人數(shù)2095%概率區(qū)間(13~29)人數(shù)1595%概率區(qū)間(9~23)人數(shù)1095%概率區(qū)間(5~17)死亡數(shù)差值第一年與第二年5第二年與第三年5置信度與置信區(qū)間2.2.4參數(shù)估計在已知統(tǒng)計分布函數(shù)形式的場合，該分布函數(shù)完全由它的參數(shù)值確定，確定了參數(shù)值則該分布函數(shù)即可確定。因此，事故數(shù)據(jù)處理的重要內(nèi)容是根據(jù)事故時間數(shù)據(jù)推斷出分布函數(shù)的參數(shù)值。當(dāng)不知事故時間分布函數(shù)形式時，則需要用統(tǒng)計檢驗的方法確定其分布函數(shù)形式。參數(shù)估計點估計:推斷出分布參數(shù)的一個參數(shù)值；區(qū)間估計:考察該參數(shù)值的精確程度，即其真值所在的區(qū)間范圍。參數(shù)點估計的方法以最大似然法和矩法最常用。最大似然法的基本思想是，如果在一次觀測中一個事件出現(xiàn)了，那么我們認為該事件出現(xiàn)的可能性很大。指數(shù)分布的參數(shù)估計

點估計區(qū)間估計；

指數(shù)分布的參數(shù)估計

點估計區(qū)間估計；

觀測次數(shù)雙側(cè)置信區(qū)間單側(cè)置信區(qū)間AAB10.3319.490.2720.425.630.3630.483.670.4240.522.930.4650.552.530.4960.572.300.5170.592.13.5480.612.100.5690.621.920.57100.631.840.58150.691.620.64200.721.510.67300.761.390.72400.791.320.74500.811.280.771000.861.190.832.3

傷亡事故綜合分析

傷亡事故綜合分析以大量的傷亡事故資料為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法，從宏觀上探索事故發(fā)生原因及規(guī)律。了解一個礦山企業(yè)、部門在某一時期的安全狀況，掌握事故發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和趨勢；探求傷亡事故發(fā)生的原因，有關(guān)的影響因素，從而為采取有效的防范措施提供依據(jù)；為宏觀事故預(yù)測及安全決策提供依據(jù)等。2.3.1傷亡事故發(fā)生趨勢分析按時間順序?qū)κ鹿拾l(fā)生情況進行的統(tǒng)計分析。對比不同時期的傷亡事故統(tǒng)計指標，展示傷亡事故發(fā)生趨勢和評價某一時期內(nèi)的安全狀況。與歷年傷亡事故發(fā)生情況對比，評價當(dāng)前安全狀況較以前是改善了還是惡化了;探索安全狀況的變化規(guī)律，預(yù)測今后的變化趨勢。

傷亡事故發(fā)生趨勢分析

2.3.2探討傷亡事故發(fā)生規(guī)律

哪些礦山、坑口、采區(qū)或車間危險因素多?為什么?生產(chǎn)作業(yè)條件和工作內(nèi)容對事故發(fā)生有何影響?傷亡事故的發(fā)生在時間上有什么規(guī)律性?隨著生產(chǎn)作業(yè)時間的推移，事故發(fā)生頻率有什么變化?傷亡事故的發(fā)生與職工年齡、工齡、性別等有何關(guān)系?人體的哪些部位容易受到傷害?與作業(yè)條件、工作內(nèi)容有何關(guān)系?使用的防護用品是否合適?探討傷亡事故發(fā)生規(guī)律

探討傷亡事故發(fā)生規(guī)律

探討傷亡事故發(fā)生規(guī)律

應(yīng)該盡量采用相對指標。

應(yīng)該設(shè)法增加樣本容量：延長觀測期間擴大統(tǒng)計范圍2.3.3傷亡事故管理圖把作為年度安全目標的傷亡事故指標逐月分解確定月份管理目標。確定安全目標管理的上限和下限以月份為橫坐標、事故次數(shù)為縱坐標，用實線畫出管理目標線、用虛線畫出管理上限和下限，并注明數(shù)值和符號將代表各月份傷亡事故發(fā)生次數(shù)的點連成折線傷亡事故管理圖

繪制傷亡事故管理圖解：設(shè)定管理目標值管理上限8402.4

傷亡事故

發(fā)生趨勢預(yù)測

2.4.1礦山事故預(yù)測概述傷亡事故發(fā)生可能性預(yù)測傷亡事故發(fā)生可能性預(yù)測是對某種特定的傷亡事故能否發(fā)生、發(fā)生的可能性如何進行的預(yù)測，它為采取具體預(yù)防事故措施防止事故發(fā)生提供依據(jù)。傷亡事故發(fā)生趨勢預(yù)測傷亡事故發(fā)生趨勢預(yù)測是根據(jù)事故統(tǒng)計資料對未來事故發(fā)生趨勢的宏觀預(yù)測，主要為制定安全管理目標、制定安全工作規(guī)劃或作出安全決策提供依據(jù)2.4.2回歸預(yù)測法

回歸分析：研究一個隨機變量與另一個變量之間相關(guān)關(guān)系的數(shù)學(xué)方法。相關(guān)關(guān)系：兩變量之間既存在著密切關(guān)系，又不能由一個變量的值精確地求出另一個變量的值。相關(guān)系數(shù)：描述隨機變量之間相關(guān)程度的參數(shù)。相關(guān)系數(shù)

回歸預(yù)測法

回歸預(yù)測法預(yù)測區(qū)間

傷亡事故回歸預(yù)測

傷亡事故回歸預(yù)測某企業(yè)1980年～1988年間傷亡事故的千人負傷率分別為56.2、55.7、49.5、34.6、14.4、9.5、9.0、6.5、4.1，預(yù)測1989年的千人負傷率。

傷亡事故回歸預(yù)測利用表內(nèi)數(shù)據(jù)可以計算出各參數(shù)

回歸直線方程1989年時相當(dāng)于9，代入式中算得1.08相應(yīng)地2.9。置信度95%時預(yù)測區(qū)間為(1.7，5.7)。習(xí)題1某單位5年來各年發(fā)生傷亡事故次數(shù)分別為16,12,10,13,9次。設(shè)單位時間內(nèi)傷亡事故發(fā)生次數(shù)服從泊松分布。

1）求一個月內(nèi)發(fā)生2次以上傷亡事故的概率。

2）根據(jù)前5年事故情況確定安全管理目標，求控制上限。習(xí)題2某單位實行安全目標管理，確定安全目標為一年內(nèi)傷亡事故次數(shù)不超過28次。設(shè)單位時間內(nèi)傷亡事故發(fā)生次數(shù)服從泊松分布。到11月末已經(jīng)發(fā)生傷亡事故26次，問到年底完成安全管理目標的概率是多少？習(xí)題3某企業(yè)2001年至2009年間，歷年事故傷亡人數(shù)分別為61，77，73，47，46，59，50，31，33人。用回歸預(yù)測法預(yù)測該企業(yè)2011年事故傷亡人數(shù)。謝謝！

第三章

傷亡事故發(fā)生與預(yù)防原理3.1事故因果連鎖論

3.1.1海因里希事故因果連鎖論

海因里希首先提出了事故因果連鎖的概念，認為事故是一系列互為因果的原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果以事故為中心事故的后果是傷害事故的原因有3個層次

直接原因間接原因基本原因基本原因間接原因直接原因

事故

傷害海因里希的事故因果連鎖論

海因里希的事故因果連鎖論企業(yè)安全工作的中心是消除人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。不安全行為：曾經(jīng)或可能引起事故的行為。·違章操作·違章指揮·違反勞動紀律不安全狀態(tài)：事故隱患

3.1.2現(xiàn)代事故因果連鎖論人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)作為事故的直接原因故然重要，然而它們只不過是背后深層原因的反映，事故的根本原因是管理方面的缺陷。預(yù)防事故應(yīng)該從加強管理入手。安全工作的核心是發(fā)揮管理機能（計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制）中的控制機能，控制人的、物的不安全因素。現(xiàn)代事故因果連鎖軌跡交叉論在事故發(fā)展進程中，人的因素的運動軌跡與物的因素的運動軌跡的交點，就是事故發(fā)生的時間和空間。即，人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)發(fā)生于同一時間、同一空間，或者說人的不安全行為與物的不安全狀態(tài)相遇，則將在此時間、空間發(fā)生事故。軌跡交叉論人的因素遺傳、環(huán)境、管理缺陷不安全行為事故設(shè)計、制造缺陷不安全狀態(tài)物的因素統(tǒng)計分析用事故連鎖

不安全狀態(tài)

起因物

加害物

事故

管

物

理

失

人

誤

不安全行為

行為人

GB6441－86《企業(yè)職工傷亡事故分類》3.1.3預(yù)防事故對策不安全行為的主要原因:不正確的態(tài)度缺乏知識或操作不熟練身體狀況不佳物的不安全狀態(tài)及不良的物理環(huán)境預(yù)防事故對策Engineering---工程技術(shù)。通過工程技術(shù)方面的改進，消除生產(chǎn)中的不安全因素，改善勞動條件，實現(xiàn)本質(zhì)安全。Education---教育。通過安全教育，端正職工的安全態(tài)度，提高職工的安全知識和安全技能。Enforcement---強制。利用規(guī)章制度，法律等手段強制人們實行安全行為。3.1.4事故發(fā)生頻率與傷害嚴重度根據(jù)事故統(tǒng)計，同一個人發(fā)生的330起同種事故中，300起沒有造成傷害，29起造成了輕微傷害，1起造成了嚴重傷害。事故發(fā)生頻率與傷害嚴重度事故發(fā)生后，嚴重傷害只是極少數(shù)，大量的情況不會造成傷害。事故后果具有隨機性。防止傷害應(yīng)該從防止事故做起；防止事故應(yīng)該從防止人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)做起。注意：不同的人、不同種類的事故導(dǎo)致嚴重傷害、輕微傷害及無傷害的比例是不同的。不同工業(yè)部門及不同生產(chǎn)作業(yè)中發(fā)生事故造成嚴重傷害的可能性是不同的。部門死亡重傷輕傷鋼鐵焦化12.25138工礦建筑13.48197機械鑄造14.44408原材料16.89430運輸11.7673采礦11.8991

某鋼鐵公司傷亡事故情況

3.2

能量意外釋放論

3.2.1能量在傷害事故發(fā)生中的作用

能量在生產(chǎn)過程中是不可缺少的，人類利用能量做功以實現(xiàn)生產(chǎn)的目的。在正常生產(chǎn)過程中能量受到種種約束和限制，按照人們的意圖流動、轉(zhuǎn)換和做功。如果由于某種原因能量失去了控制，超越了人們設(shè)置的約束或限制而意外的逸出或釋放，則說發(fā)生了事故。能量意外釋放論

吉布森、哈登：事故是一種不正常的或不希望的能量釋放。麥克法蘭特：…所有的傷害都是因為1）接觸了超過機體組織抵抗力的某種形式的過量的能量；2）有機體與周圍環(huán)境的正常能量交換受到了干擾（如窒息、淹溺等）。因而，各種形式的能量構(gòu)成傷害的直接原因。機械能勢能：人員具有的勢能意外釋放發(fā)生墜落或跌落事故；礦巖或其它物體具有的勢能意外釋放時，發(fā)生冒頂片幫、山崩、滑坡及物體打擊等事故。井下事故傷亡人數(shù)一半以上由勢能造成的。動能：礦山運輸設(shè)備，機械設(shè)備的運動部分具有較大的動能。人員一旦與之接觸，將發(fā)生車輛傷害或機械傷害。露天礦傷亡人數(shù)的第一位是動能造成的。電能、熱能、化學(xué)能當(dāng)人員意外地接觸或接近帶電體時，可能發(fā)生觸電事故而受到傷害。礦山火災(zāi)時可燃物燃燒時釋放出大量熱能，礦山生產(chǎn)中利用的電能、機械能或化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。人體在熱能的作用下可能遭受燙傷或燒灼。炸藥爆炸后的炮煙及礦山火災(zāi)氣體等有毒有害氣體使人員中毒是化學(xué)能引起拓典型傷害事故。能量意外釋放論事故發(fā)生時，在意外釋放的能量作用下人體能否受到傷害，以及傷害的嚴重程度如何，取決于作用于人體的能量的大小、能量的集中程度，人體接觸能量的部位，能量作用的時間和頻率等。

能量意外釋放論闡明了傷害事故發(fā)生的物理本質(zhì)指明了防止傷害事故就是防止能量意外釋放，防止人體接觸能量人們要經(jīng)常注意生產(chǎn)過程中能量的流動、轉(zhuǎn)換，以及不同形式能量的相互作用，防止發(fā)生能量的意外釋放。3.2.2屏蔽從能量意外釋放論出發(fā)，預(yù)防傷害事故就是防止能量或危險物質(zhì)的意外釋放，防止人體與過量的能量或危險物質(zhì)接觸。我們把約束、限制能量所采取的措施叫做屏蔽。

屏蔽用安全能源代替危險能源。限制能量。防止能量蓄積。緩慢地釋放能量。設(shè)置屏蔽設(shè)施。信息形式的屏蔽。3.3系統(tǒng)安全

與系統(tǒng)安全工程

系統(tǒng)安全產(chǎn)生背景復(fù)雜巨系統(tǒng)的安全性受到關(guān)注設(shè)備、工藝、產(chǎn)品越來越復(fù)雜構(gòu)成系統(tǒng)的元素數(shù)量多、相互關(guān)系復(fù)雜涉及的能量非常大微小的差錯導(dǎo)致重大事故系統(tǒng)安全問題武器系統(tǒng)：1969年美國MIL-STD-882《系統(tǒng)安全大綱要求》核電站系統(tǒng)：1975年《美國商用核電站事故危險性評價》石油化工系統(tǒng)：1976～1978年英國對坎維石化工業(yè)進行概率危險性評價3.3.1系統(tǒng)安全在系統(tǒng)壽命期間內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)安全工程和管理方法，辨識系統(tǒng)中的危險源，并采取控制措施使其危險性最小，從而使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時間和成本范圍內(nèi)達到最佳的安全程程度。

系統(tǒng)安全帶來創(chuàng)新的安全觀念。3.3.1.1危險源是事故發(fā)生原因

系統(tǒng)中存在的危險源（Hazard）是事故發(fā)生的根本原因。危險源是可能導(dǎo)致事故的潛在的不安全因素。危險性（Risk）是指某種危險源導(dǎo)致事故、造成人員傷亡或財物損失的可能性。

風(fēng)險

企業(yè)

第三者

投機風(fēng)險

純風(fēng)險經(jīng)營管理風(fēng)險保險管理風(fēng)險動態(tài)風(fēng)險靜態(tài)風(fēng)險主要原因主要原因人的欲望天災(zāi)社會環(huán)境變化人災(zāi)

從業(yè)者社會的風(fēng)險企業(yè)的風(fēng)險個人的風(fēng)險

風(fēng)險

企業(yè)

第三者

投機風(fēng)險

危險性經(jīng)營管理風(fēng)險保險管理風(fēng)險動態(tài)風(fēng)險靜態(tài)風(fēng)險主要原因主要原因人的欲望天災(zāi)社會環(huán)境變化人災(zāi)

從業(yè)者社會的風(fēng)險企業(yè)的風(fēng)險個人的風(fēng)險道格拉斯的系統(tǒng)安全三命題不可能徹底消除一切危險源和危險性；可以采取措施控制危險源，減少現(xiàn)有危險源的危險性；寧可降低系統(tǒng)整體的危險性，而不是只徹底地消除幾種選定的危險源及其危險性。3.3.1.2沒有絕對的安全安全是相對的，危險是絕對的。所謂安全，就是沒有超過允許限度的危險?？山邮艿奈ｋU：沒有超過允許限度的危險。它是來自某種危險源的實際危險，但是它不能威脅有知識而又謹慎的人。社會允許危險：被社會大眾所接受的危險，在危險性評價中，社會允許危險是判別安全與危險的標準

天災(zāi)（自然災(zāi)害）山崩洪水泥石流海嘯龍卷風(fēng)、颶風(fēng)地震火山爆發(fā)

天災(zāi)（印度洋海嘯22萬人死亡）

人災(zāi)（人類活動帶來的災(zāi)害）中毒及污染潰壩火災(zāi)、爆炸車禍海難火車顛覆飛機墜毀體育場群集事故‥2003年12月23日、重慶開縣天然氣井噴造成243人死亡、2000人以上受傷、半徑5公里內(nèi)約6.5萬人疏散。2005年11月13日、中國石油吉林石化公司發(fā)生爆炸事故。吉林石化公司雙苯廠連續(xù)發(fā)生六次爆炸

鹽城氟源化工公司“7.28”爆炸事故06/7/28死22人，傷29人廣西維尼綸“8.26”爆炸事故人災(zāi)（人類活動帶來的災(zāi)害）

密云燈會37人死亡吉林中百商廈火災(zāi)54人死亡人災(zāi)（人類活動帶來的災(zāi)害）

1990年7月2日：1426名朝圣者在通往麥加圣地的行人通道中被擁擠的人潮踩死；

-1994年5月23日：270名朝圣者在“石砸魔鬼”的儀式中被踩死；

-1998年4月9日：180人被踩死；

-1997年4月15日：340名朝圣者被燒死；

-2004年2月1日：251名朝覲者被踩死。

2006年1月12日，沙特阿拉伯麥加朝覲活動發(fā)生踩踏事件，362人死亡。

2005年31日，巴格達發(fā)生踩踏事件，造成的965人死亡。

2010年11月22日夜里，柬埔寨首都金邊鉆石島發(fā)生嚴重踩踏事件，截至當(dāng)?shù)貢r間24日下午事件已經(jīng)造成347人死亡700多人受傷。3.3.1.3不可靠是不安全的原因可靠性(Reliability)表明系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的性能。系統(tǒng)由于性能低下而不能完成規(guī)定的功能的現(xiàn)象稱作故障(Failure)或失效。許多情況下，系統(tǒng)不可靠會導(dǎo)致系統(tǒng)不安全。作為系統(tǒng)要素的人也有可靠性問題—人失誤。

3.3.1.4安全工作貫穿于系統(tǒng)的

整個壽命期間

早在一個新系統(tǒng)的構(gòu)思階段就必須考慮其安全性問題，制定并開始執(zhí)行安全工作規(guī)劃，進行系統(tǒng)安全工作，并把系統(tǒng)安全工作貫穿于整個系統(tǒng)壽命期間，直到系統(tǒng)報廢為止。強調(diào)在系統(tǒng)早期通過設(shè)計消除、控制危險源，實現(xiàn)本質(zhì)安全。3.3.2產(chǎn)品安全與產(chǎn)品責(zé)任美國1972年涉及產(chǎn)品安全的投訴案件超過50萬起。1972年美國于通過了產(chǎn)品責(zé)任法。制造廠家必須對其產(chǎn)品引起的事故完全負責(zé)。我國的《產(chǎn)品質(zhì)量法》中有產(chǎn)品安全的條款。產(chǎn)品安全與產(chǎn)品責(zé)任生產(chǎn)過程中使用的機械設(shè)備、裝置，甚至原材料等也是產(chǎn)品，作為這些機械設(shè)備、裝置和原材料等的制造廠家也必須采取措施消除、控制其中的危險源，降低它們的危險性，保障其使用者使用過程中的安全。根據(jù)產(chǎn)品責(zé)任預(yù)防理念，產(chǎn)品的設(shè)計者必須根據(jù)“采用當(dāng)代技術(shù)(Stateoftheart)”的原則，預(yù)測產(chǎn)品可能帶來的安全問題并通過設(shè)計保證產(chǎn)品的安全性。

本質(zhì)安全系統(tǒng)安全、產(chǎn)品安全的基本理念是本質(zhì)安全，強調(diào)系統(tǒng)或產(chǎn)品“內(nèi)在的”安全而不是“附加上去的”安全。在礦山生產(chǎn)領(lǐng)域，本質(zhì)安全是指相對于依靠對人的管理、“操作者的注意”實現(xiàn)的安全，工藝過程、機械設(shè)備、裝置和原材料等的安全才是本質(zhì)上的安全。礦山系統(tǒng)的設(shè)計者和建造者承擔(dān)主要的系統(tǒng)安全責(zé)任。

3.3.3系統(tǒng)安全工程

運用科學(xué)和工程技術(shù)手段辨識、消除或控制系統(tǒng)中的危險源，實現(xiàn)系統(tǒng)安全。危險源辨識：發(fā)現(xiàn)、識別系統(tǒng)中危險源的工作。

危險性評價：對危險源的危險性的評價，其目的在于判斷是否需要進一步采取控制措施。

危險源控制：利用工程技術(shù)和管理手段消除、控制危險源，防止危險源導(dǎo)致事故、造成人員傷害和財物損失的工作。3.3.3.1危險源辨識

對照法:與有關(guān)的標準、規(guī)范、規(guī)程或經(jīng)驗相對照來辨識危險源。系統(tǒng)安全分析:從安全角度進行的系統(tǒng)分析，通過揭示系統(tǒng)中可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障或事故的各種因素及其相互關(guān)聯(lián)來辨識系統(tǒng)中的危險源。3.3.3.2危險源控制

基本理論依據(jù)是能量意外釋放論。主要通過技術(shù)手段來實現(xiàn)：防止事故發(fā)生的安全技術(shù)；減少或避免事故損失的安全技術(shù)。管理也是危險源控制的重要手段。

3.3.3.3危險性評價

系統(tǒng)危險性評價是對系統(tǒng)中危險源危險性的綜合評價。對危險源自身危險性的評價。按危險性大小把危險源分類排隊，為確定采取控制措施的優(yōu)先次序提供依據(jù)。對危險源控制措施效果的評價。采取危險源控制措施后是否達到允許危險。

3.3.4兩類危險源第一類危險源

系統(tǒng)中存在的、可能發(fā)生意外釋放的能量或危險物質(zhì)。決定事故后果的嚴重程度。

重大危險源：可能導(dǎo)致重大工業(yè)事故的危險源。第一類危險源產(chǎn)生、供給能量的裝置、設(shè)備；使人體或物體具有較高勢能的裝置、設(shè)備、場所；能量載體；一旦失控可能產(chǎn)生巨大能量的裝置、設(shè)備、場所，如強烈放熱反應(yīng)的化工裝置等；一旦失控可能發(fā)生能量蓄積或突然釋放的裝置、設(shè)備、場所，如各種壓力容器等；危險物質(zhì)，如各種有毒、有害、可燃燒爆炸的物質(zhì)等；生產(chǎn)、加工、儲存危險物質(zhì)的裝置、設(shè)備、場所；人體一旦與之接觸將導(dǎo)致人體能量意外釋放的物體。重大工業(yè)事故MajorIndustrialAccident國際勞工組織：在重大危險設(shè)施內(nèi)的一項生產(chǎn)活動中突然發(fā)生的，涉及一種或多種危險物質(zhì)的嚴重泄漏、火災(zāi)、爆炸等導(dǎo)致職工、公眾或環(huán)境急性或慢性嚴重危害的意外事故。重大危險源重大危險源是重大工業(yè)事故的根源。重大危險源是那些可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等重大工業(yè)事故的危險物質(zhì)。實際中往往把生產(chǎn)、加工處理、儲存這些危險物質(zhì)的裝置看作危險源，稱其為重大危險裝置。《安全生產(chǎn)法》規(guī)定，重大危險源是指長期地或者臨時地生產(chǎn)、搬運、使用或者儲存危險物品，且危險物品的數(shù)量等于或者超過臨界量的單元（包括場所和設(shè)施）。3.3.4.2第二類危險源導(dǎo)致約束、限制能量措施失效或破壞的各種不安全因素。決定事故發(fā)生的可能性。人的因素人的不安全行為、人失誤物的因素物的不安全狀態(tài)、故障或失效環(huán)境因素物理環(huán)境、社會環(huán)境3.3.4.3兩類危險源與事故兩類危險源共同起作用導(dǎo)致事故。第一類危險源是事故發(fā)生的前提；第二類危險源是事故發(fā)生的必要條件。第二類危險源是圍繞著第一類危險源隨機出現(xiàn)的人、物、環(huán)境方面的問題。事故隱患與危險源事故隱患：沒有顯露出的禍患。指機械設(shè)備、生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中有缺陷的狀態(tài)、不安全狀態(tài)。事故隱患屬于第二類危險源。事故隱患排查、治理、評估。危險源辨識、控制、評價。3.4

可靠性與安全

3.4.l可靠性的基本概念

可靠性：系統(tǒng)或系統(tǒng)元素在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的性能?？煽慷龋合到y(tǒng)或元素在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的概率。故障：系統(tǒng)或元素在運行過程中因為性能低下而不能實現(xiàn)預(yù)定的功能的現(xiàn)象。可靠度

可靠度隨運行時間t的變化規(guī)律浴盆曲線

故障率λ(t)：單位時間里發(fā)生故障的比率?？煽慷入S機故障的故障率近似于常數(shù)，即λ(t)=λ，

平均故障時間，MTTF；故障后經(jīng)修理重復(fù)使用的情況:平均故障間隔時間，MTBF。3.4.2

簡單系統(tǒng)的可靠性元素之間功能關(guān)系簡單的系統(tǒng)。按系統(tǒng)故障與元素故障之間的功能關(guān)系，簡單系統(tǒng)分為串聯(lián)系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)兩大類。3.4.2.1

串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性

基本系統(tǒng)。由各元素串聯(lián)組成的系統(tǒng)。只要構(gòu)成系統(tǒng)的元素中的一個元素發(fā)生了故障，就會造成系統(tǒng)故障。可靠性框圖。串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度

3.4.2.2冗余系統(tǒng)可靠性冗余：把若干元素附加于構(gòu)成基本系統(tǒng)的元素之上來提高系統(tǒng)可靠性的方法。冗余元素：附加的元素。冗余系統(tǒng)：含有冗余元素的系統(tǒng)。只有一個或幾個元素發(fā)生故障時系統(tǒng)不一定發(fā)生故障。按實現(xiàn)冗余的方式不同，冗余系統(tǒng)分為并聯(lián)系統(tǒng)、備用系統(tǒng)及表決系統(tǒng)。(1)并聯(lián)系統(tǒng)

冗余元素與原有元素同時工作，只要其中的一個元素不發(fā)生故障，系統(tǒng)就能正常運行。

并聯(lián)系統(tǒng)可靠度并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度高于元素的可靠度，并聯(lián)的元素越多，則系統(tǒng)的可靠度越高。隨著并聯(lián)元素數(shù)目的增加，系統(tǒng)可靠度提高的幅度卻越來越小。(2)備用系統(tǒng)

冗余元素平時處于備用狀態(tài)，當(dāng)原有元素故障時才投入運行。為了保證備用系統(tǒng)的可靠性，必須有可靠的故障檢測機構(gòu)和使備用元素及時投入運行的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。(3)表決系統(tǒng)

構(gòu)成系統(tǒng)的n個元素中有k個不發(fā)生故障，系統(tǒng)就能正常運行的系統(tǒng)。表決系統(tǒng)的性能處于串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)性能之間。多用于各種安全監(jiān)測系統(tǒng)，使之有較高的靈敏度和一定的抗干擾性能。3.4.3提高系統(tǒng)可靠性的途徑

選用可靠度高的元素。采用冗余系統(tǒng)。改善系統(tǒng)運行條件。加強預(yù)防性維修保養(yǎng)。3.5不安全行為

的心理原因

人的行為個人因素是人的行為的內(nèi)因，在礦山生產(chǎn)過程中人的行為主要取決于人的信息處理過程。個人的經(jīng)驗、技能、氣質(zhì)、性格等在長時期內(nèi)形成的特征，以及發(fā)生事故時相對短時間里的個人生理、心理狀態(tài)，如疲勞、興奮等影響人的信息處理過程。外界因素，包括生產(chǎn)作業(yè)條件及人際關(guān)系等，是人的行為的外因。外因通過內(nèi)因起作用。

3.5.1人的信息處理過程記憶比較知選判決操覺擇斷策作個人態(tài)度3.5.1.1知覺人腦對于直接作用于感覺器官的事物整體的反映，是在感覺的基礎(chǔ)上形成的。人的視、聽、味、嗅、觸覺器官同時從外界接受大量的信息。工業(yè)生產(chǎn)過程中，操作者每秒鐘接受的視覺信息可能高達3×106比特，聽覺信息可能高達3×104比特。感覺器官接受的信息以約每秒109比特的速度向大腦中樞神經(jīng)傳遞。3.5.1.2

注意

人通過注意來選擇輸入信息。注意是人的心理活動對一定對象的指向和集中。注意的品質(zhì)包括注意的穩(wěn)定性、注意的范圍、注意的分配及注意的轉(zhuǎn)移。安全教育的一個重要方面就在于使人員懂得，在生產(chǎn)操作過程中的什么時候應(yīng)該注意什么。利用警告可以喚起操作者的注意，讓他們把注意力集中于可能會被漏掉的信息。3.5.1.3記憶輸入的信息首先進入短期記憶中。短期記憶的特點是記憶時間短，過一段時間就會忘記，并且記憶容量有限，當(dāng)人員記憶7位數(shù)時就會出錯。當(dāng)干擾信息進入短期記憶中時，短期記憶里原有的信息被排擠掉，發(fā)生遺忘現(xiàn)象。經(jīng)過多次反復(fù)記億，短期記憶中的東西就進入了長期記憶。長期記憶可以使信息長久保存下來。人們的知識、經(jīng)驗部存儲在長期記憶中。3.5.1.4決策

正確的決策必要條件：充足的外界信息，豐富的知識和經(jīng)驗，充裕的決策時間，個人態(tài)度，決策能力，和執(zhí)行決策能力。3.5.1.5行為大腦中樞做出的決策指令經(jīng)過神經(jīng)傳達到相應(yīng)的運動器官(或發(fā)音器官)，轉(zhuǎn)化為行為。運動器官動作的同時把動作信息反饋給大腦中樞，對行為的進行情況進行監(jiān)測。已經(jīng)熟練的行為進行時一般不需要監(jiān)測；在行為進行的同時，可以處理新輸入的信息。3.5.2個性心理特征與不安全行為個性心理特征是個體穩(wěn)定地、經(jīng)常地表現(xiàn)出來的能力、性格、氣質(zhì)等心理特點的總和。不同的人其個性心理特征是不同的。個性心理特征在先天素質(zhì)的基礎(chǔ)上，在一定的社會條件下，通過個體具體的社會實踐活動，在教育和環(huán)境的影響下形成和發(fā)展。能力直接影響活動效率，使得活動順利完成的個性心理特征。礦山生產(chǎn)的各種作業(yè)都要求人員具有一定的能力才能勝任。通過安全教育、技術(shù)培訓(xùn)和特種作業(yè)培訓(xùn)，可以使職工在原有能力基礎(chǔ)上進一步提高。性格人對事物的態(tài)度或行為方面的較穩(wěn)定的心理特征，是個性心理的核心。魯莽、馬虎、懶惰等不良性格往往是產(chǎn)生不安全行為的原因。人的性格是可以改變的。安全管理工作的一項任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)和發(fā)展職工的認真負責(zé)、細心、勇敢等良好性格，克服那些與安全生產(chǎn)不利的性格。氣質(zhì)主要表現(xiàn)為人的心理活動的動力方面的特點。心理過程的強度和穩(wěn)定性，速度，以及心理活動的指向性(外向型或內(nèi)向型)等。氣質(zhì)不以活動的內(nèi)容、目的或動機為轉(zhuǎn)移。氣質(zhì)的形成主要受先天因素的影響，教育和社會影響也會改變?nèi)说臍赓|(zhì)。氣質(zhì)類型多血質(zhì)型。具有這種氣質(zhì)的人活潑好動，反應(yīng)敏捷，喜歡與人交往，注意力容易轉(zhuǎn)移，興趣多變。膽汁質(zhì)型。這種類型的人直率熱情，精力旺盛，情感強烈，易于沖動，心境變化劇烈。他們大多是熱情而性急的人。粘液質(zhì)型。具有這種氣質(zhì)的人沉靜、穩(wěn)重，情緒不外露，反應(yīng)緩慢，注意力穩(wěn)定且難于轉(zhuǎn)移。抑郁質(zhì)型。這種類型的人觀察細微，動作遲緩，多半是情感深厚而沉默的人。氣質(zhì)類型與人員選擇氣質(zhì)類型無好壞之分，任何一種氣質(zhì)類型都有其積極的一面和消極的一面。在選擇人員，分配工作任務(wù)時要考慮人員的性格、氣質(zhì)。例如，要求迅速做出反應(yīng)的工作任務(wù)由多血質(zhì)型的人員完成較合適；要求有條不紊、沉著冷靜的工作任務(wù)可以分配給粘液質(zhì)類型的人。在長期工作實踐中人會改變自己原來的氣質(zhì)來適應(yīng)工作任務(wù)的要求。3.5.3非理智行為“明知有危險卻仍然去做”的行為。僥幸心理。省能心理。逆反心理。湊興心理。3.6礦山事故中的人失誤

3.6.1人失誤的定義及分類人失誤，即人的行為失誤，是指人員在生產(chǎn)、工作過程中實際實現(xiàn)的功能與被要求的功能不一致，其結(jié)果可能以某種形式給生產(chǎn)、工作帶來不良影響。在生產(chǎn)、工作過程中人失誤是不可避免的。

人失誤的分類隨機失誤。由于人的動作、行為的隨機性質(zhì)引起的人失誤。隨機失誤往往是不可預(yù)測，不會重復(fù)發(fā)生的。系統(tǒng)失誤。由于工作條件設(shè)計方面的間題，或人員的不正常狀態(tài)引起的失誤。在類似的情況下，系統(tǒng)失誤可能重復(fù)發(fā)生。通過改善工作條件及教育訓(xùn)練，能夠有效地防止此類失誤。偶發(fā)失誤。由于某種偶然出現(xiàn)的意外情況引起的過失行為，或者事先難以預(yù)料的意外行為。

3.6.2礦山人失誤模型礦山生產(chǎn)過程中與安全有關(guān)的各種信息不斷出現(xiàn)，要求人們及時接受信息，做出正確的反應(yīng)，采取恰當(dāng)?shù)男袨?。如果人們對外界的信息沒有做出正確的反應(yīng)，則將發(fā)生人失誤。在面臨危險局面而必須采取行為的場合，人失誤可能導(dǎo)致傷害事故的發(fā)生。人的信息處理過程中每一環(huán)節(jié)都可能發(fā)生失誤。3.6.3心理緊張與人失誤意識水平降低而引起信息處理能力的降低是發(fā)生人失誤的內(nèi)在原因。根據(jù)人的腦電波的變化情況，把大腦的意識水平劃分為5個等級：無意識遲鈍被動能動恐慌信息處理能力與心理緊張度

3.6.4個人能力與人失誤

如果人的信息處理能力過低，則將容易發(fā)生失誤。信息處理能力取決于生產(chǎn)作業(yè)時人的硬件狀態(tài)：生理、身體、病理和藥理狀態(tài)心理狀態(tài)軟件狀態(tài)3.7

人·機·環(huán)境匹配

人、機、環(huán)境匹配人機工程學(xué)：使機械設(shè)備、工作環(huán)境適應(yīng)人的生理、心理特征，才能使人員操作簡便、準確、失誤少、工作效率高。機器的人機學(xué)設(shè)計，人·機功能的合理分配生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的人機學(xué)要求等。機器的人機學(xué)設(shè)計機器的顯示器和操縱器的人機學(xué)設(shè)計。人員通過顯示器獲得有關(guān)機器運轉(zhuǎn)情況的信息；通過操縱器控制機器的運轉(zhuǎn)。設(shè)計良好的人機交接面可以有效地減少人員在接受信息及實現(xiàn)行為過程中的人失誤。3.7.1顯示器的人機學(xué)設(shè)計顯示器主要傳達視覺信息，它們的設(shè)計應(yīng)該符合人的視覺特性。準確。儀表類顯示器的設(shè)計應(yīng)該讓人員容易正確地讀數(shù)，減少讀數(shù)時的失誤。簡單。在滿足功能要求的前提下越簡單越好，減輕人員的視覺負擔(dān)，減少失誤。一致。顯示器指示的變化應(yīng)該與機械設(shè)備狀態(tài)變化的方向一致。合理排列。

面板刻度形式與讀數(shù)失誤率

最優(yōu)視野與控制臺

3.7.2操縱器的人機學(xué)設(shè)計

操縱器的設(shè)計應(yīng)該使人員操作起來方便、省力、安全。確定是用手操作還是用腳操作依據(jù)人的肢體活動極限范圍和極限能力來確定操縱器的位置、尺寸、驅(qū)動力等參數(shù)。從適合人員操作、減少失誤的角度，必須考慮如下問題：操作量與顯示量之比操作方向的一致性操縱器的驅(qū)動力防止誤操作作業(yè)范圍3.7.3人、機功能分配的一般原則人的準確度、體力、動作的速度及知覺能力等4個方面的基本界限，機器的性能維持能力、正常動作能力、判斷能力及成本等4個方面的基本界限。人員適合從事要求智力、視力、聽力、綜合判斷力、應(yīng)變能力及反應(yīng)能力的工作；機器適于承擔(dān)功率大、速度快、重復(fù)性作業(yè)及持續(xù)作業(yè)的任務(wù)。即使是高度自動化的機器也需要人員來監(jiān)視在異常情況下需要由人員來操作，以保證安全。特性機器人感知能力可感知非常復(fù)雜的，能以一定方式被發(fā)現(xiàn)的信息；較人的感覺范圍大；在干擾下會偏離目標?？赡軓母鞣N信息中發(fā)現(xiàn)不常出現(xiàn)的信息；在良好條件下可感知各種形式的物理量；可以從各種信息中選擇必要的信息；在干擾下很少偏離目標。信息處理能力較強識別時空、方式能力；成本越高則可靠性越高；可以快速、正確地運算；處理的信息量大；記憶的容量大；沒有推理和創(chuàng)造能力；過負荷會發(fā)生故障、事故。可以把復(fù)雜的信息簡化后處理；可以采取不同方法，從而提高可靠性；有推理、創(chuàng)造能力；可承受暫時過負荷；計算能力差；處理信息量??；記憶容量小。輸出能力功率大、持續(xù)性好；同時多種輸出；滯后時間短；需要經(jīng)常維修保養(yǎng)。力氣小、耐力差；模仿能力差；持續(xù)作業(yè)時能力隨時間下降，休息后又恢復(fù)；滯后時間長。3.7.4生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的人機學(xué)要求

工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境問題主要包括溫度、濕度、照明、噪聲及振動、粉塵及有毒有害物質(zhì)等。采光與照明適當(dāng)?shù)恼斩攘己玫墓饩€質(zhì)量噪聲危害損害聽覺影響神經(jīng)系統(tǒng)及心臟影響工作和導(dǎo)致失誤振動直接危害人體健康，往往伴隨產(chǎn)生噪聲，并降低人員知覺和操作的準確度謝謝！

第四章

系統(tǒng)安全分析與評價

4.1系統(tǒng)安全分析

系統(tǒng)安全分析從安全角度對系統(tǒng)進行的分析，它通過揭示系統(tǒng)中可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障或事故的各種因素及其相互關(guān)聯(lián)來辨識系統(tǒng)中的危險源，以便采取措施消除或控制它們。系統(tǒng)安全分析是系統(tǒng)安全評價的基礎(chǔ)，定量的系統(tǒng)安全分析是定量的系統(tǒng)安全評價的基礎(chǔ)。4.1.1系統(tǒng)安全分析方法預(yù)先危害分析(PHA)故障類型和影響分析(FMEA)

魚刺圖分析事件樹分析(ETA)

故障樹分析(FTA)

4.1.1.1預(yù)先危害分析

在一項工程開始之前的方案選擇、初步設(shè)計階段進行的初步系統(tǒng)安全分析，它為以后的更詳細的系統(tǒng)安全分析奠定基礎(chǔ)。首先利用安全檢查表、根據(jù)經(jīng)驗和技術(shù)判斷查明重大的危險源存在的部位，然后識別使其發(fā)展為不安全狀態(tài)的觸發(fā)因素，研究由危險狀態(tài)演變?yōu)槭鹿实谋匾獥l件，以及事故的危險性等級等，并且進一步研究防止可能發(fā)生事故的方法及其效果。4.1.1.2故障類型和影響分析

系統(tǒng)的組成部分或元素在運行過程中會發(fā)生故障，并且往往可能發(fā)生不同類型的故障不同類型的故障對系統(tǒng)的影響是不同的。首先找出系統(tǒng)中各組成部分及元素可能發(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，然后提出避免或減少這些影響的措施。儲氣罐元素的故障類型和影響分析

元素故障類型故障的影響故障原因故障的識別校正措施儲氣罐罐體輕微漏氣能耗增加接口不嚴漏氣噪聲，空壓機頻繁打壓加強維修保養(yǎng)嚴重漏氣壓力迅速下降焊縫有裂隙壓力表讀數(shù)下降，巡回檢查停機修理破裂壓力迅速下降損傷周圍設(shè)備人員材料缺陷受沖擊等壓力表度數(shù)下降，巡回檢查停機修理安全閥漏氣能耗增加彈簧疲勞漏氣噪聲，空壓機頻繁打壓加強維修保養(yǎng)誤開啟壓力迅速下降彈簧折斷壓力表度數(shù)下降，巡回檢查停機修理不開啟超壓時失去功能，儲氣罐內(nèi)超壓銹蝕，污物調(diào)節(jié)錯誤無，只有在檢驗安全閥時發(fā)現(xiàn)4.1.1.3魚刺圖分析利用形狀象魚骨架的魚刺圖進行的系統(tǒng)安全分析方法。它用于事故或重大故障的原因分析，是一種演繹的分析方法。魚刺圖又稱因果分析圖，其主干的右端(相當(dāng)于魚頭)為被分析的事件；在主干的兩側(cè)排列若干條主刺，分別代表造成被分析事件發(fā)生的直接原因或主要原因類別；由主刺兩側(cè)分支出來的細刺代表造成直接原因的間接原因，或?qū)儆谀持饕蝾悇e的諸原因。根據(jù)需要，細刺的兩側(cè)還可以分支出更細的刺，用以表示更進一步的原因。

魚刺圖分析

4.1.2事件樹分析

事件樹是一種按時間順序描述事故或故障發(fā)生發(fā)展過程中各種事件之間相互關(guān)系的樹圖。事件樹是由決策樹演化而來的，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是概率論中的馬爾可夫過程。編制事件樹

從導(dǎo)致被分析事件發(fā)生的最初始的事件開始。按每一事件發(fā)生后安全功能可能成功或失敗，會產(chǎn)生兩種對立結(jié)果事件(安全或危險等)的途徑之一發(fā)展的規(guī)則，自左至右，把成功的、結(jié)果好的分支畫在上面，把失敗的、結(jié)果不好的分支畫在下面，一步步地展示故障或事故的發(fā)展過程，直到最終系統(tǒng)故障或傷害事件為止，做成事件樹。“排水故障”事件樹

露天礦斷鉤跑車事故的事件樹分析

某露天礦鐵路運輸過程中，一列上坡行駛的列車的尾車連結(jié)器鉤舌斷裂，造成尾車沿披道下滑。由于調(diào)車員沒有及時采取制止車輛下滑措施，車速不斷增加。當(dāng)尾車滑行列135站時，該站運轉(zhuǎn)員錯誤地將車放人上線。尾車進入上線后繼續(xù)滑行，經(jīng)過ll7站時該站運轉(zhuǎn)員束手無策。結(jié)果，尾車與前方的檢修車、移道機相撞，造成多人傷亡的事故。露天礦斷鉤跑車事故的事件樹分析選擇斷鉤跑車為初始事件，針對該初始事件有三種安全功能：調(diào)車員采取制動措施；

135站運轉(zhuǎn)員將尾車放人安全線；117站運轉(zhuǎn)員將尾車放入安全線。露天礦斷鉤跑車事故的事件樹分析

調(diào)車員采取制動措施安全斷鉤跑車135站運轉(zhuǎn)員措施正確安全117站運轉(zhuǎn)員采取措施安全調(diào)車員沒采取措施135站措施錯誤117站沒采取措施事故4.2故障樹分析

故障樹分析

從特定的故障事件(或事故)開始，利用故障樹考察可能引起該事件發(fā)生的各種原因事件及其相互關(guān)系的系統(tǒng)安全分析方法。本來是一種復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析方法。故障樹是演繹地表示故障事件發(fā)生原因及其邏輯關(guān)系的邏輯樹圖。因其形狀像一棵倒置的樹，并且其中的事件一般地都是故障事件，故而得名。4.2.1故障樹中的事件及其符號在故障樹中，事件間的關(guān)系是因果關(guān)系或邏輯關(guān)系，用邏輯門來表示。以邏輯門為中心，上一層事件是下一層事件產(chǎn)生的結(jié)果，稱為輸出事件；下一層事件是上一層事件的原因，稱為輸入事件。故障樹中的事件及其符號頂事件：被分析對象的特定故障事件，被畫在故障樹的頂端?；臼录簩?dǎo)致頂事件發(fā)生的最初始的原因事件，位于故障樹下部的各分支的終端。中間事件：處于頂事件與基本事件中間的事件，它們是造成頂事件的原因，又是基本事件產(chǎn)生的結(jié)果。

故障樹的事件符號

4.2.2邏輯門及其符號

邏輯與門：全部輸人事件都出現(xiàn)時輸出事件出現(xiàn)，只要有一個輸入事件不出現(xiàn)則輸出事件就不出現(xiàn)。邏輯或門：只要有一個或一個以上輸入事件出現(xiàn)則輸出事件就出現(xiàn)，只有全部輸入事件都不出現(xiàn)則輸出事件才不出現(xiàn)?？刂崎T：當(dāng)滿足輸入事件的發(fā)生條件時輸出事件才出現(xiàn)，如果不滿足輸入事件發(fā)生條件時、則不產(chǎn)生輸出。條件門：把邏輯與門或邏輯或門與條件事件結(jié)合起來，構(gòu)成附有各種條件的邏輯門。

邏輯門符號

4.2.3故障樹的編制

目的在于找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的全部基本事件，弄清它們與頂事件之間的關(guān)系。

確定頂事件：選擇對系統(tǒng)有重大影響的故障事件或后果嚴重的事故為頂事件。找出造成頂事件發(fā)生的直接原因，并用恰當(dāng)?shù)倪壿嬮T把這些作為原因的事件與頂事件聯(lián)結(jié)起來。自上而下依次畫出各故障事件的原因事件，直到找出全部基本事件為止。“排水故障”故障樹

4.3

故障樹的數(shù)學(xué)表達

4.3.1布爾代數(shù)及邏輯運算

邏輯和運算：對應(yīng)于集合的“并”，記為“∪”或“＋”；對應(yīng)于故障樹中的邏輯或門。邏輯積運算：對應(yīng)于集合的“交”，記為“∩”或“·”；對應(yīng)于故障樹中的邏輯與門。布爾代數(shù)的主要運算法則

冪等法則

交換法則

結(jié)合法則

分配法則

布爾代數(shù)的主要運算法則

吸收法則

對偶法則

4.3.2故障樹的布爾表達式把故障樹中連結(jié)各事件的邏輯門用相應(yīng)的布爾代數(shù)邏輯運算表現(xiàn)，就得到了故障樹的布爾表達式。一般地，可以自上而下將故障樹逐步展開，得到其布爾表達式。故障樹的布爾表達式

計算頂事件發(fā)生概率

事件邏輯積的概率事件邏輯和的概率

概率函數(shù)

故障樹的布爾表達式故障樹的概率函數(shù)

4.3.3故障樹化簡在同一故障樹中，如果相同的基本事件在不同的位置上出現(xiàn)時，需要考慮故障樹中是否有多余的事件必須除掉.基本原理：布爾代數(shù)的冪等法則和吸收法則

故障樹化簡

（分配法則）（冪等法則）（吸收法則）4.4

故障樹定性與定量分析

故障樹定性與定量分析故障樹定性分析：編制故障樹，找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的全部基本事件，求出最小割集合與徑集合，確定各基本事件的重要度，為采取措施防止頂事件發(fā)生提供依據(jù)。故障樹定量分析：計算頂事件發(fā)生概率，為概率危險性評價提供依據(jù)。4.4.1最小割集合與最小徑集合故障樹基本事件的集合。割集合最小割集合徑集合最小徑集合4.4.1.1最小割集合割集合：能使頂事件發(fā)生的基本事件集合。最小割集合：其中任一基本事件不發(fā)生就會造成頂事件不發(fā)生，即割集合中包含的基本事件對引起頂事件發(fā)生不但充分而且必要。對于事故原因分析故障樹，最小割集合表明哪些基本事件組合在一起發(fā)生可以使頂事件發(fā)生，為人們指明事故發(fā)生模式。

4.4.1.2最小徑集合徑集合：其中的基本事件都不發(fā)生就能保證頂事件不發(fā)生的基本事件集合。最小徑集合：其中包含的基本事件不發(fā)生對保證頂事件不發(fā)生不但充分而且必要。對于事故原因分析故障樹，它指明應(yīng)該如何采取措施防止事故發(fā)生。

4.4.1.3最小割集合求法

通過觀察可以直接找出簡單故障樹的最小割集合。

最小割集合求法

4.4.1.4最小割集合求法把布爾表達式變換成基本事件邏輯積的邏輯和的形式，則邏輯積項包含的基本事件構(gòu)成割集合；進一步應(yīng)用冪等法則和吸收法則整理，得到最小割集合。

最小徑集合求法

根據(jù)布爾代數(shù)的對偶法則

把故障樹中故障事件用其對立的非故障事件代替，把邏輯與門用邏輯或門、邏輯或門用邏輯與門代替，便得到了與原來故障樹對偶的成功樹。求出成功樹的最小割集合，就得到了原故障樹的最小徑集合。

最小徑集合求法

4.4.2基本事件重要度在故障樹分析中，用基本事件重要度來衡量某一基本事件對頂事件影響的大小。結(jié)構(gòu)重要度

概率重要度臨界重要度

4.4.2.1結(jié)構(gòu)重要度

基本事件的結(jié)構(gòu)重要度取決于它們在故障樹結(jié)構(gòu)中的位置?？梢愿鶕?jù)基本事件在故障樹最小割集合(或最小徑集合)中出現(xiàn)的情況，評價其結(jié)構(gòu)重要度：在由較少基本事件組成的最小割集合中出現(xiàn)的基本事件，其結(jié)構(gòu)重要度較大；在不同最小割集合中出現(xiàn)次數(shù)多的基本事件，其結(jié)構(gòu)重要度較大。結(jié)構(gòu)重要度

第i個基本事件的結(jié)構(gòu)重要度：k——故障樹包含的最小割集合數(shù)目；m——包含第i個基本事件的最小割集合數(shù)目；Ri——包含第i個基本事件的第j個最小割集合中基本事件的數(shù)目。

結(jié)構(gòu)重要度

結(jié)構(gòu)重要度次序：最小割集合：結(jié)構(gòu)函數(shù)：4.4.2.2概率重要度

g(q)——故障樹的概率函數(shù)；qi——第i個基本事件的發(fā)生概率。

概率重要度

故障樹的概率函數(shù)為：

假設(shè)各基本事件發(fā)生的概率為q1=0.01，q2=0.02，q3=0.03，q4=0.04，q5=0.05?；臼录1的概率重要度

概率重要度Ig(2)=0.02Ig(3)=0.049Ig(4)=0.031Ig(5)=0.01概率重要度次序Ig(1)＞Ig(3)

＞Ig(4)＞Ig(5)＞Ig(2)4.4.2.3臨界重要度反映頂事件發(fā)生概率的相對變化率與基本事件發(fā)生概率的相對變化率之比的基本事件重要度。4.4.3頂事件發(fā)生概率的計算關(guān)于機械設(shè)備、物品發(fā)生故障的概率，可以近似地用故障率來代替。在一些產(chǎn)品手冊、樣本中可以查到產(chǎn)品的故障率。

粗略計算中，機械零件、電子元件故障概率10-4~10-6。人員重復(fù)性操作的失誤概率10-2~10-3。4.5故障樹分析實例

4.5.1人員上、下罐籠過程中的傷亡事故在人員上、下罐籠時罐籠的意外移動，或者罐籠移動時人員上、下罐籠，可能導(dǎo)致人員墜落或被擠。

提升系統(tǒng)示意圖

編制故障樹

4.5.24.5.3故障樹分析3個與門、5個或門，12個基本事件。

故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)：最小割集合：安全性較差，較容易發(fā)生事故。

故障樹分析最小徑集合：事故預(yù)防工作非常艱巨。

故障樹分析基本事件結(jié)構(gòu)重要度次序:

故障樹分析加強對豎井提升信號的管理。井口信號工在發(fā)出罐籠運行信號之前，必須看清罐籠內(nèi)和井口附近人員情況；信號調(diào)度要精力集中，減少轉(zhuǎn)發(fā)信號失誤。減少卷揚司機操作失誤?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》規(guī)定，在交接班、人員上、下井時間內(nèi)，必須由正司機開車，副司機在場監(jiān)護；卷揚司機沒聽清信號用途時不準開車。加強對乘罐人員的管理?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》規(guī)定，乘罐人員應(yīng)在距井口5m以外候罐，必須嚴格遵守來罐制度，聽從信號工指揮。

系統(tǒng)的改進

系統(tǒng)的改進

系統(tǒng)的改進4.5.4系統(tǒng)的改進

把井口安全門與卷揚機控制電氣聯(lián)鎖。

《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定，提升裝置的機電控制系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置井口及各中段安全門未關(guān)閉的聯(lián)鎖。4.6

系統(tǒng)危險性評價

4.6.1系統(tǒng)危險性評價原理及方法

通過對系統(tǒng)中存在的危險源及其控制措施的評價客觀地描述系統(tǒng)的危險程度，從而指導(dǎo)人們先行采取措施降低系統(tǒng)的危險性。系統(tǒng)危險性包括系統(tǒng)中存在的危險源導(dǎo)致事故的可能性及危險嚴重程度兩個方面。危險嚴重程度是對某種危險源導(dǎo)致事故所產(chǎn)生的最壞結(jié)果的評價，可以用人員傷亡、財產(chǎn)損失或設(shè)備損壞的最嚴重程度來度量。在涉及人員傷害時，常用傷害嚴重度來表示危險嚴重程度。

系統(tǒng)危險性評價方法定性安全評價：不對危險性進行量化處理而只做定性的比較。與有關(guān)標準、規(guī)范或安全檢查表對比，判斷系統(tǒng)的危險程度。根據(jù)同類系統(tǒng)或類似系統(tǒng)以往的事故經(jīng)驗指定危險性分類等級。危險性評價矩陣MIL-STD-882D

概率等級

嚴重度等級I致命的II危險的III臨界的IV可忽略的(A)經(jīng)常13713(B)可能25916(C)偶而461118(D)稀少8101419(E)不可能12151720危險性評價標準危險性排序危險性等級1～5高6～9較高10～17中等18～20低系統(tǒng)危險性評價方法定量評價：把危險性指標進行量化處理。相對的評價法、概率的評價法。相對的評價法：評價者根據(jù)過去的經(jīng)驗和自己的見解指定一系列數(shù)值基準來評價危險性。美國道化學(xué)公司的火災(zāi)爆炸指數(shù)法、作業(yè)條件危險性評價方法等。4.6.2生產(chǎn)作業(yè)條件的危險性評價

以被評價的作業(yè)條件與某些作為參考基準的作業(yè)條件之對比為基礎(chǔ)，指定各種評價因素以一定分數(shù)，最后按總的危險分數(shù)來評價其危險性。L—事故發(fā)生可能性分數(shù)

分數(shù)值事故發(fā)生可能性10完全會被預(yù)料到6相當(dāng)可能3不經(jīng)常，但可能1完全意外，極少可能0.5可以設(shè)想，但高度不可能0.2極不可能0.1實際上不可能E—人員暴露情況分數(shù)

分數(shù)值暴露于危險環(huán)境情況10連續(xù)暴露于潛在危險環(huán)境5逐日在工作時間內(nèi)暴露3每周一次或偶然地暴露2每月暴露一次1每年幾次出現(xiàn)在潛在危險環(huán)境0.5非常罕見地暴露C—危險嚴重程度分數(shù)

分數(shù)值可能結(jié)果

100許多人死亡40數(shù)人死亡15一人死亡7嚴重傷害3致殘1需要治療危險性評價標準

分數(shù)值危險程度

＞320極其危險，不能繼續(xù)作業(yè)160~320高度危險，需要立即整改70~160顯著危險，需要整改20~70比較危險，需要注意＜20稍有危險，或許可被接受例

工人每天都操作一臺沒有安全防護裝置的機械，有時不注意會把手擠傷，過去曾發(fā)生過造成一只手致殘的事故。事故發(fā)生的可能性：“相當(dāng)可能發(fā)生”，L=6；工人每天都在這樣的條件下操作，E=6；可能結(jié)果：“致殘”，C=3。危險性分數(shù)：R=6×6×3=108顯著危險，需要整改。

危險性評價諾模圖

4.6.3概率危險性評價

以某種傷亡事故或財產(chǎn)損失事故的發(fā)生概率為基礎(chǔ)進行的危險性評價。一種定量的評價方法，以危險度作為危險性評價指標：危險度=事故發(fā)生概率×后果嚴重度概率危險性評價標準

危險度(每人每年死亡概率)可比事件危險程度對策10-3疾病死亡特別高立即采取對策10-4中等必須采取對策10-5游泳溺水一般采取措施10-6地震、天災(zāi)很小注意預(yù)防10-7~10-8隕石傷人極小注意預(yù)防ALARP原則1974年英國在《健康與安全法》中首先采用了ALARP原則。AsLowAsReasonablyPracticable。合理可行的低。不可接受區(qū)域只在特殊情況下可以考慮廣泛可接受區(qū)域(不需考慮ALARP)ALARP或(僅收益可觀時)允許危險區(qū)域必須保證殘余危險在此范圍只有無可行降低危險措施或成本-收益不成比例時才允許降低危