安全评价方法(2).ppt
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1、安 全 评 价 方 法,内容 第一讲 安全评价方法分类 第二讲 安全检查及安全检查表 第三讲 预先危险性分析 第四讲 故障类型和影响分析(FMEA) 第五讲 事件树分析 第六讲 事故树分析 第七讲 作业危险条件 第八讲 危险和可操作性研究 第九讲 原因-后果分析方法 第十讲 概率危险评价方法 第十一讲 因果分析图法 第十二讲 危险指数评价法第 第十三讲 它方法 第十四讲 安全评价方法选择,第一讲 评价方法的分类,1.按是否运用数学方法评价危险性 定性评价方法(检查表、LEC法、故障类型及影响分析) 定量评价方法(事故树、事件树等) 2.按评价的逻辑分析方式 归纳法(事件树) 演绎法(事故树)
2、3.按评价的对象划分 设备故障率评价方法 人员失误率评价方法 物质系数评价方法 系统危险性(安全、可靠性)评价方法,第二讲 安全检查及安全检查表,一、安全检查 安全检查是对工程、系统的设计、装置条件、实际操作等进行详细检查以识别所存在的危险。 目的:使操作人员保持对工艺危险的的警觉性;对需要修订的操作规程进行审查;对设备和工艺可能的危险性进行识别;评价安全系统和控制的设计依据;审查维护和安全检查是否充分。 检查结果内容:偏离工艺设计的工艺条件及偏离规定的操作规程所引起的安全问题,新发现的安全问题。,安全检查所需的资料: 相关的法规或标准;已有的类似安全分析报告;详细工艺和装置说明书,带控制点的
3、工艺流程图;操作规程;事故报告和未遂事故报告;维修记录;工艺物料性质。 安全检查过程: 检查准备;实施检查;汇总结果,二、 安全检查表(SCL),(一)、方法概述 安全检查表(Safety Check List,缩写SCL)是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价方法。 安全检查表是由一些对工艺过程、机械设备和作业情况熟悉并富有安全技术、安全管理经检的人员,事先对分析对象进行详尽分析和充分讨论,列出检查单元和部位、检查项目、检查要求、各项赋分标准、评定系统安全等级分值标准等内容的表格(清单)。 查找系统中各种潜在的事故隐患 各检查项目给予量化,用于系统安全评价,(二)、安全
4、检查表的优缺点 优点: 1避免疏忽、遗漏等弊端,全面地查出危险、有害因素(包括各类隐患)和工作漏项。 2依据有关法规、标准在检查表中列出了检查要求,使检查工作标准化、规范化。 3对不同的检查对象、检查目的有不同的检查表,应用范围广。 4. 安全检查表简明易懂、实用方便、易于掌握;能弥补有关人员知识、经验不足的缺陷。 5检查人员依据安全检查表进行检查,检查结果即检查人员履行职责的凭证,能落实安全生产责任制。,缺点: 针对不同的需要,须事先编制大量的检查表,工作量大且安全检查表的质量受编制人员的现识水平和经验影响。,(三)、安全检查表的种类 按其应用范围划分 设计审查验收安全检查表 厂级安全检查表
5、 车间安全检查表 工段及岗位安全检查表 专业性安全检查表,(四)、安全检查表编制的依据 有关的法规、标准和管理、操作等规程 国内外的事故案例 本单位的经验、教训 其他分析方法的结果,(五)、安全检查表编制步骤 编制小组 1、熟悉系统 2、搜集资料 3、划分单元 4、编制检查表 1)列检查要点、检查项目清单 2)列出安全指标的要求和应设计的对策 措施 3)编制检查表 4)编制复查表,(六)、编制和使用安全检查表应注意的问题 1、检查内容尽可能做到系统、完整,不漏掉任何可能导致事故发生的关键因素。 2、对重点危险部位应单独编制检查表,凡能导致事故的一切危险因素都应列出,确保隐患及时发现和消除,不至
6、于酿成事故。 3、每一项检查要点,要定义明确,便于操作。 4、实施安全检查表时应落实检查人员,并在检查完毕时签字。对查出的问题要及时反馈到有关部门、人员并要落实整改措施,做到责任明确。,(七)检查表小结,评价目标 :危险、有害因素分析,安全等级 定性定量 :定性 方法特点 :按事先编制的有标准要求的检查表,逐项检查,按规定赋分标准赋分,评定安全等级 适用范围:各类系统的设计、验收、运行、管理 应用条件:有事先编制的各类检查表,有赋分、评级标准 优缺点 :简便、易于掌握,编制检查表难度及工作量大,第三讲 预先危险性分析(PHA),一、方法概述 预先危险性分析(Preliminary Hazard
7、 Analysis,简称PHA)主要用于新系统设计、已有系统改造之前的方案设计阶段,人们还没有掌握其详细资料,用来分析、识别可能出现或已经存在的危险源,并尽可能在付诸实施之前找出预防、改正、补救的措施,以消除或控制系统中的危险源。 目的 早期发现系统的潜在危险因素,提出相应的防范措施,防止这些危险因素发展成为事故。 定性 应用范围较广,二、分析内容 1、识别危险的设备、零部件,并分析其发生的可能性条件; 2、分析系统中各子系统、各元件的交接面及其相互关系与影响; 3、分析原材料、产品、特别是有害物质的性能与贮运; 4、分析工艺过程及其工艺参数或状态参数; 5、人、机关系(操作、维修等); 6、
8、环境条件; 7、用于保证安全的设备、防护装置等。,三、分析步骤 (一)确定并熟悉对象系统 (二)分析系统存在的危险、有害因素 从能量转化、有害物质、设备故障、人员失误及外界影响等方面分析系统存在的危险、有害因素,推测可能导致的事故类型和危险或危害程度。 (三)对确定的危险进行分类,制成表格。 (四)分析危险因素转变为危险状态的触发条件和危险状态转变为事故的必要条件,寻求对策措施,检验对策措施的有效性。 (五)确定危险、有害因素后果的危险等级,排列主次顺序,以便处理。 (六)制定相应安全措施,四、预先危险分析程序,五、危险性等级划分,按危险、有害因素导致的事故、危害的危险(危害)程度,将危险、有
9、害因素划分为四个危险等级。,六、所需资料,装置设计标准; 设备说明; 材料说明; 工艺流程,七、高炉拆装工程预先危险性分析实例,八、方法小结,评价目标 :危险、有害因素分析,危险性等级 定性定量 :定性 方法特点 :讨论分析系统存在的危险、有害因素,触发条件,事故类型,评定危险性等级 适用范围:各类系统设计、施工、生产、维修前的概略分析和评价 应用条件:分析评价人员熟悉系统,有丰富的知识和实践经验 优缺点 :简便易行,受分析评价人员主观因素影响,第四讲 故障类型和影响分析(FMEA),一、方法概述 故障类型和影响分析(Failure Mode Effects Analysis,缩写 FMEA)
10、是对系统的各组成部分、元素进行的分析,一种归纳的、定性的系统安全分析方法 根据系统可分的特性,按实际需要分析的深度,把系统分成一些子系统、单元,逐个分析各部分可能发生的各种故障和故障类型,查明各种故障类型对相邻元件、单元、子系统和整个系统的影响。 FMEA分析目的是通过辨识单一设备和系统故障模式及每种故障模式对系统或装置的影响,提高设备可靠性。,将故障类型和影响分析方法与故障发生概率分析方法结合起来,构成故障类型、影响、危险度分析(Failure Mode Effects and Critical Analysis,缩写 FMECA)。只要能确定各子系统或元件故障发生的概率,就可以确定系统故障
11、发生的概率,从而定量地描述故障的影响。 特点:从元件的故障开始,逐次分析其原因、影响及应采取的对策措施。 FMEA,FMECA可用在整个系统到元件的任何一级(从航天飞机到设备的零部件),常用于分析某些复杂的关键设备、设施或生产线。,二、故障类型,系统或元素在运行过程中由于性能低下而不能实现预定功能,称为发生故障。以下是机电设备常见的故障类型。,三、分析程序 (一)确定分析对象系统 (二)分析元素故障类型和产生原因 (三)研究故障类型的影响 (四)填写故障类型和影响分析表格,(一)确定分析对象系统,在进行FMEA分析之前,必须确定被分析的对象系统的边界和分析的详细程度。 系统边界确定包括: (1
12、)划清对象系统、装置、设备与邻接系统、装置、设备的界限,圈定所属元素。 (2)明确对象系统分析时不需考虑的故障类型; (3)明确初始运行条件或元素状态 分析的详细程度取决于被分析系统的规模和层次。 例如选定一座化工厂作为对象系统时,FMEA应着眼于组成工厂的各个系统,如供料系统、间歇混合系统、氧化系统、产品分离系统等,分析这些系统的故障类型及其对工厂的影响。,(二)分析系统元素故障类型和产生原因,确定故障类型 (1)如果分析对象是已有元素,则可以根据以往经验或试验情况确定元素的故障类型。 (2)如果分析对象是设计中的新元素,可参考其他类似元素的故障类型,或者通过可靠性分析来确定元素的故障类型。
13、 故障产生原因:可分为内部原因和外部原因。内部原因主要指元素本身的故障(如电气部分、机械部分),而外部原因主要是元素运行的外部条件方面及邻近其他元素的故障。,(三)研究故障类型的影响,可通过考察主要系统的参数及其变化来确定故障类型对系统功能的影响。通常通过三个方面来研究元素故障类型的影响: (1)该元素故障类型对相邻元素的影响,它们可能是其他元素故障的原因。 (2)该元素故障类型对整个系统的影响 (3)该元素故障类型对邻近系统的影响及周围环境的影响。,(四)填写故障类型和影响分析表格,将分析的结果填入预先准备好的表格,可以简捷明了地显示全部分析内容。 1表格一般包括元素(子系统、元件)名称、故
14、障类型、故障原因、故障影响、故障等级、措施(建议)等栏目,还可根据需要加设元素功能、故障时间、故障检测(识别)方法等栏目。,四、故障类型分级方法 1、定性分级方法 按故障类型对系统影响的严重程度分为四级,2、危险性半定量分级 (1)评点法(按表取值,取和),评点数与故障等级,的取值,致命度等级,(3)风险矩阵法,故障发生的可能性(故障概率)和引起的后果(严重度)综合起来考虑称为风险率或危险度。 1)严重度 指故障对系统功能的影响程度,可分为四个等级。,(3)风险矩阵法,2)故障概率指在一特定时间内,故障类型出现的次数。故障概率的确定可用定性和定量两种方法。,风险矩阵,五、应用实例,空气压缩机储
15、罐的故障类型和影响分析 空气压缩机的储罐属于压力容器,其功能是储存空气压缩机产生的压缩空气。这里仅考察储罐的罐体和安全阀两个因素的故障类型及其影响分析,分析结果见表。,六、方法小结 评价目标 :故障原因,故障等级,危险指数 定性定量 :定性 半定量 方法特点 :列表、分析系统(单元、元件)故障类型、故障原因、故障影响,评定影响程序等级。在FMEA基础上,由元素故障概率、系统重大故障概率计算系统危险性指数 适用范围:机械电气系统、局部工艺过程,事故分析 应用条件:分析评价人员熟悉系统,有丰富的知识和实践经验,有根据要求编制的表格,有元素故障率、系统重大故障(事故)概率数据 优缺点 :较复杂、详尽
16、,受分析评价人员主观因素影响,第五讲 事件树分析(ETA),一、方法概述 事件树分析(Event Tree Analysis,缩写 ETA)是一种从原因推论结果的(归纳的)系统安全分析方法,它按事故发展的时间顺序由初始事件出发,按每一事件的后继事件只能取完全对立的两种状态之一的原则,逐步向事故方面发展,直至分析出可能发生的事故或故障为止,从而展示事故或故障发生的原因和条件。 事件树分析适用于多种环节事件或多重保护系统的危险性分析,既可用于定性分析,也可用于定量分析。它最初用于核电站的安全分析,在其他工业领域也得到广泛的应用。,二、事件树的定性分析 事件树的定性分析的基本内容是通过编制事件树,研
17、究系统中的危险如何相继出现而最终导致系统故障或事故发生。其分析的主要步骤概括为 (一)确定初始事件 (二)判定安全功能 (三)发展事件树和简化事件树 (四)找出事故连锁和预防事故的途径,(一)确定初始事件,事件树分析是一种系统的研究作为危险源的初始事件如何与后续事件形成事故连锁而导致事故的方法。初始事件可以是系统或设备的故障、人失误或工艺参数偏离等可导致事故的事件。天是一种先行事件,针对它,一些系统、屏蔽或程序将做出反应,消除或减轻其影响。 确定初始事件的方法包括: (1)根据系统设计、系统维修性评价、系统运行经验或事故经验等确定。 (2)根据系统重大故障或事故的原因分析故障树,从她的中间事件
18、中选择。核电站系统安全分析中,经常采用该方法。,(二)判定安全功能,系统中包含许多安全功能,用以消除或减轻初始事件发生时对系统的影响,维持系统安全运行。常见的安全功能包括: (1)提醒操作者发生初始事件的报警系统; (2)根据报警或程序要求操作者采取的措施; (3)缓冲装置,如压力泄放系统 (4)局限或屏蔽措施,(三)发展事件树和简化事件树,从初始事件开始,自左至右发展事件树。首先考察初始事件一旦发生应该最先起作用的安全功能。把可能发挥功能(成功)的状态画在上面分支;把不能发挥功能(失败)画在下面分支。然后依次考虑各种安全功能的两种状态,直到达到系统故障或事故为止。,(四)找出事故连锁和预防事
19、故的途径,1.事故连锁 事件树的各分支代表初始事件一旦发生后可能的发展途径,其中最终导致事故的途径即为事故连锁。 事故连锁中包含的初始事件和安全功能故障的后续事件之间具有“逻辑与”的关系,构成了事件的最小割集。事件树中包括多少条事故连锁,就包含多少个最小割集。显然最小割集越多,系统越不安全。 2.预防事故的途径 在达到安全的途径中,安全功能正常的事件构成事件的最小径集。因此,事件树中包含的最小径集有几个,就可以通过若干途径来防止事故发生。 由于事件树表现了事件间的时间顺序,所以为了防止事故发生,应当尽可能从最先发挥功能的安全功能着手采取相应措施。,三、事件树的定量分析,1.各发展途径的概率 各
20、发展途径的概率等于自初始事件开始的各事件发生概率的乘积。,2.事故发生概率 事故发生概率等于导致事故的各发展途径的概率和。P=PS2+PS3+PS5,四、方法小结,评价目标 :事故原因,触发条件,事故概率 定性定量 :定性 定量 方法特点 :归纳法,由初始事件判断系统事故原因及条件,由各事件概率计算系统事故概率 适用范围:各类局部工艺过程、生产设备、装置事故分析 应用条件:熟悉系统、元素间的因果关系,有各事件发生概率数据 优缺点 :简便、易行受分析评价人员主观因素影响,五、应用实例,某露天矿铁路运输过程中,一列上坡行驶的列车的尾车联结器钩舌断裂,造成尾车沿坡道下滑。由于调车员没有及时采取制止车
21、辆下滑措施,车速不断加快。当尾车滑行道135站时,该站运转员错误地将车放入上线。尾车进入上线后继续滑行,经过117站时该站转运员束手无策。结果,尾车与前方的检修车、移道机相撞,造成多人伤亡的事故。 选择断钩跑车为初始事件,针对该事件有三种安全功能:调车员采取制动措施;135站转运员将尾车放入安全线;117站转运员将尾车放入安全线;分析该事件树。,事件树分析举例 (原料A输送系统示意图),原料A输送系统事件树,第六讲 事故树分析(FTA),一、方法概述 事故树分析(Fault Tree Analysis,缩写 FTA)又称故障树分析,是一种演绎的系统安全分析方法。 从要分析的特定事故或故障开始,
22、层层分析其发生原因,一直分析到不能再分解为止;将特定的事故和各层原因(危险因素)之间用逻辑门符号连接起来,得到形象、简洁地表达其逻辑关系(因果关系)的逻辑树图形,即事故树。 事故树分析方法可用于洲际导弹(核电站)等复杂系统和广阔范围的各类系统的可靠性及安全性分析、各种生产实践的安全管理可靠性分析和伤亡事故分析。,(一)事故树分析的目的,1识别导致事故的基本设备故障和人为失误的组合,可为人们提供设法避免或减少基本原因的线索,降低事故的可能性。 2对导致灾害事故的各种原因及逻辑关系能做出全面、简洁和形象的描述。 3便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素,为设计、施工和管理提供科学依据。 4使有关
23、人员、作业人员全面了解和掌握各项防灾要点。 5便于进行逻辑运算,便于进行定性、定量分析和安全评价。,(二)事故树分析的基本程序,1调查系统:了解系统状态,绘出工艺流程图和平面布置图。 2调查事故:收集事故案例,进行事故统计,设想系统可能发生的事故。 3确定顶上事件:对调查的事故进行分析,从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。 4.确定目标值(概率) 5.调查原因事件:与事故有关的所有原因和因素 6 .画出事故树: 5. 定性分析:简化,确定结构重要度 6. 定量分析:确定所有事件发生的概率,进而求出顶上事件发生概率 7结论,二、事故树的编制,(一)事故树符号 (二)事故树建造,液化石油
24、气手工罐瓶时充装过量,车床绞发伤人事故,在一机械加工车间,机床在运转,一位梳长发女车工因为回车间接电话,将安全帽取下放在桌上,接完电话后未带安全帽就回到岗位,在低头工作时,长发落下进入运转的机床,造成头部重伤,试对该起事故进行分析,建立事故树并进行分析。,2、结构函数的运算规则, 结合律 (AB)CA(BC) (A B) CA (B C) 交换律 ABBA A BB A 分配律 A (BC)(A B)(A C) A(B C)(AB)(AC), 等幂律 AAA A AA 吸收律 AA BA A (AB)A 互补律 AA A A 对合律 (A)A 德莫根律 (AB)A B (A B)AB,用布尔代
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