常见系统安全分析方法.ppt

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1、常见系统安全分析方法,朱红青,目的 查明系统中的危险因素(隐患），找的途径： 事前（预先）、事中、事后 采取对策 安全评价的基础 安全管理的基础,一、系统安全分析内容 安全角度系统危险因素 可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的危险因素及相互关系与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素能利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查和分析。 对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。 对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。,第一节 概述,二、系统安全分析

2、的方法 危险因素辨识广泛应用的方法主要： 安全检查表法(Safety Checklist)； 预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis，PHA)； 故障类型和影响分析(Failure Model and Effects Analysis，FMEA)； 危险性和可操作性研究(Hazard and Operability Analysis，HAZOP)； 事件树分析(Event Tree Analysis, ETA)； 事故树分析(Fault Tree Analysis，FTA)； 因果分析(Cause-Consequence Analysis，CCA)。,三、适用条

3、件 表2l系统安全分析方法适用情况,选择方法应考虑的问题： 1分析的目的 最终目的辨危险源，在实际工作中可表现为： (1)对系统中所有危险源，查明并列出清单； (2)掌握危险源可能导致的事故，列出潜在事故隐患清单； (3)列出降低危险性的措施和需要深入研究部位的清单； (4)将所有危险源按危险大小排序； (5)为定量的危险性评价提供数据。 在进行系统安全分析时，某些方法只能用于查明危险因素，而大多数方法都可以用于列出潜在的事故隐患或确定降低危险性的措施，但能提供定量数据的方法并不多。,2资料的影响 关于资料收集的多少、详细程度、内容的新旧等，都会对选择系统安全分析方法有 至关重要的影响。 一般

4、来说，资料的获取与被分析的系统所处的阶段有直接关系。例如，在方案设计阶段，采用危险性和可操作性研究或故障类型和影响分析的方法难以获取详细的资料。随着系统的发展，可获得的资料越来越多、越详细。 为了能够正确分析，应该收集最新的、高质量的资料。,3系统的特点 针对系统复杂程度和规模，工艺类型，工艺过程中的操作类型等影响来选择系统安全分析方法。 对于复杂和规模大的系统，由于需要工作量和时间较多，应先用较简捷的方法进行筛选，然后根据分析的详细程度选择相应的分析方法。 对于某些工艺过程或系统，应选择恰当的系统安全分析方法。例如，对于分析化工工艺过程可采用危险性和可操作性研究；对于分析机械、电气系统可采用

5、故障类型和影响分析。因此，应该根据分析对象的类型，选择相应的分析方法。 对于不同类型的操作过程，若事故的发生是由单一故障(或失误)引起的，则可以选择危险性与可操作性研究；若事故的发生是由许多危险因素共同引起的，则可以选择事件树分析、事故树分析等方法。,4系统的危险性 当系统的危险性较高时，通常采用系统、严格、预测性的方法，如危险性与可操作性研究、故障类型和影响分析、事件树分析、事故树分析等方法。 当危险性较低时，一般采用经验的、不太详细的分析方法，如安全检查表法等。 对危险性的认识，与系统无事故运行时间和严重事故发生次数，以及系统变化情况等有关。 还与分析者所掌握的知识和经验，完成期限，经费状

6、况，以及分析者和管理者喜好有关。,第2节 安全检查及安全检查表,一、安全检查 安全检查是运用常规、例行的安全管理工作及时发现不安全状态及不安全行为的有效途径，也是消除事故隐患、防止伤亡事故发生的重要手段。 1安全检查的性质 经常性的检查定期的群众性检查 普遍检查、专业性检查和季节性检查。 开展安全检查工作，要做到有计划、有组织、目标明确、内容要求具体，并且必须由领导负责、有关人员参加的安全生产检查组进行实施。 安全检查自始至终应贯彻领导与群众相结合的原则，做到边检查、边整改。,2安全检查的内容 查思想、查管理、查隐患、查事故处理。 查思想 检查企业领导和各级管理人员的思想认识，是否把职工的安全

7、健康放在首位， 对安全法规、政策和安全生产方针是否认真贯彻执行。 查管理 检查企业领导是否把安全生产列入议事日程；企业主要负责人在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，是否将“五同时”的要求落到实处；新建、改建、扩建项目与安全卫生设施是否执行同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则；安全教育制度、安全规章制度以及特种作业人员的培训制度是否健全。,查隐患 通过检查生产设备、劳动条件、安全卫生设施是否符合安全要求以及劳动者在生产中是否存在着不安全行为等，找出不安全因素和事故隐患。 查事故处理 检查企业对伤亡事故是否及时报告，认真调查；是否按“三不放过”的要求严肃处理；是否采取了有效措施，避免

8、类似事故重复发生。,二、安全检查表 分析和辨识系统危险性、评价的基本方法。,1安全检查表的形式 根据不同目设计，也可按统一要求的标准格式，如危险等级划分表、安全性评价项目表、安全性评价检查表等。基本格式见表22 在进行安全检查时，利用安全检查表能做到目标明确、要求具体、查之有据；对发现的问题做出简明确切的记录，并提出解决的方案，同时落实到责任人，以便及时整改。,2安全检查表的类型 根据用途和内容，分为几种类型： (1)审查设计的安全检查表 新建、改建和扩建的厂矿企业，革新、挖潜的工程项目都须与相应的安全卫生设施同时设计、同时施工和同时投产，即“三同时”原则全面、系统地审查工程的设计、施工和投产

9、等各项的安全状况。检查表中除了己列入的检查目外，还要列入设计应遵循的原则、标准和必要数据，用于设计的安全检查表主要应包括厂址选择、平面布置、工艺过程、装置的布置、建筑物与构筑物、安全装置与设备、操作的安全性、危险物品的贮存以及消防设施等方面。 (2)厂级的安全检查表 主要用于全厂性安全检查，也可用于安全技术、防火等部门的日常检查。其主要内容包括主要安全装置与设施、危险物品的贮存与使用、消防通道设施、操作管理及遵章守纪等方面的情况。,(3)车间的安全检查表 用于车间进行定期检查和预防性检查的检查表，重点放在人身、设备、运输、加工等不安全行为和不安全状态方面。其内容包括工艺安全、设备布置、安全通道

10、、通风照明、安全标志、尘毒和有害气体的浓度、消防措施及操作管理等。 (4)工段及岗位的安全检查表 用于工段和岗位进行自检、互检和安全教育的检查表，重点放在因违规操作而引起的多发性事故上。其内容应根据岗位的操作工艺和设备的抗灾而定。要求检查内容具体、易行。 (5)专业性安全检查表 此类表格是由专业机构或职能部门所编制和使用的，主要用来进行定期的或季节性的安全检查，如对电气设备、起重设备、压力容器、特殊装置与设备的专业性检查。,3安全检查表的编制 由专业干部、有关部门领导、工程技术人员和工人共同编写，并通过实践检验不断修改完善。 安全检查表可以按生产系统、车间、工段和岗位编写，也可以按专题编写，如

11、对重要设备和容易出现事故的工艺流程，就应该编制该项工艺的专门的安全检查表。 其编制过程，即对系统进行安全分析的过程。通过对系统的全面分析，结合有关资料，找出系统中存在的隐患、事故发生的可能途径和影响后果等，然后根据有关法规、规章制度、标准和安全技术要求，完成检查表的制定工作。为了清楚地列出检查表中的检查项目和检查重点，可通过事故树分析找出导致事故的基本事件和最小割集，然后进行逐一审查并确定出它们之间的逻辑关系。,4安全检查表的特点 (1)通过预先对检查对象进行详细调查研究和全面分析，所制定出来的安全检查表比较系统、完整，能包括控制事故发生的各种因素，可避免检查过程中的走过场和盲目性，从而提高安

12、全检查工作的效果和质量； (2)安全检查表是根据有关法规、安全规程和标准制定的，因此检查目的明确，内容具体，易于实现安全要求； (3)对所拟定的检查项目进行逐项检查的过程，也是对系统危险因素辨识、评价和制定出措施的过程，既能准确地查出隐患，又能得出确切的结论，从而保证了有关法规的全面落实； (4)检查表是与有关责任人紧密相连系的，所以易于推行安全生产责任制，检查后能够做到事故清、责任明、整改措施落实快； (5)安全检查表是通过问答的形式进行检查的过程，使用简单易行，易于管理人员和广大职工掌握，可经常自我检查。 安全检查表不仅可用于系统安全设计的审查，也可以用于生产工艺过程中的危险因素辨识、评价

13、和控制，以及用于行业标准化作业和安全教育等方面；是一项进行科学化管理、简单易行的基本方法。,第三节 预先危险性分析,预先危险性分析应用于设计阶段：新系统设计、已有系统改造方案设计、选址阶段。 时间：没有掌握详细资料时。 目的：分析、辨识可能出现或已存在的危险因素，尽可能在设计阶段找出预防、改正、补救措施，消除或控制危险因素。 特点：在系统开发设计时期识别、控制危险因素，用最小代价消除或减少系统中的危险因素，为制定整个系统寿命期间的“安全操作规程”提出依据。,一、预先危险性分析程序 利用安全检查表、经验和技术查明危险因素存在地点识别使危险因素诱发事故的诱发因素和必要条件对可能出现的事故后果分析，

14、并采取相应的措施。 准备、审查和结果汇总三阶段。,1准备阶段 时间： 系统分析之前； 工作内容 收集有关资料和其他类似系统以及使用类似设备、工艺物质的系统的资料； 弄清组成部分的功能、构造及工艺过程； 注意 由于预先危险性分析是在系统开发的初期阶段进行的，而获得的有关分析系统的资料有限，实际工作中需借鉴类似系统经验弥补分析系统资料的不足。 通常采用类似系统、类似设备的安全检查表作参照。,2审查阶段 通过对方案设计、主要工艺和设备的安全审查，辨识主要危险因素，包括审查设计规范和采取的消除、控制危险源措施。应按照预先编制好的安全检查表逐项进行审查，其审查的主要内容有以下几个方面： (1)危险设备、

15、场所、物质； (2)有关安全设备、物质间的交接面，如物质的相互反应，火灾爆炸的发生及传播，控制系统等； (3)对设备、物质有影响的环境因素，如地震、洪水、高(低)温、潮湿、振动等； (4)运行、试验、维修、应急程序，如人失误后果的严重性，操作者的任务，设备布置及通道情况，人员防护等； (5)辅助设施，如物质、产品储存，试验设备，人员训练，动力供应等； (6)有关安全装备，如安全防护设施，冗余系统及设备，灭火系统，安全监控系统，个 人防护设备等。,根据审查结果，确定系统中主要危险因素，研究其产生原因和可能发生的事故。据事故原因的重要性和事故后果严重态度，确定危险因素的危险等级评价过程。 通常危险

16、因素划分为4级： 级：安全的，暂时不能发生事故，可以忽略； 级：临界的，有导致事故的可能性，事故处于临界状态，可能造成人员伤亡和财产损失，应该采取措施予以控制； 级：危险的，可能导致事故发生，造成人员伤亡或财产损失，必须采取措施进行控制； 级：灾难的，会导致事故发生，造成人员严重伤亡或财产巨大损失，必须立即设法消除。 针对识别出的主要危险因素，可以通过修改设计、加强安全措施来消除或予以控制，从而达到系统安全的目的。,3结果汇总阶段 按照检查表格汇总分析结果。典型的结果汇总表包括主要事故及其产生原因、可能的后果、危险性级别，以及应采取的相应措施等。,二、应用实例 1硫化氢输送系统预先危险性分析

17、例如，将H2S输送到反应装置的设计方案。 设计初期：简单资料 工艺过程处理硫化氢，硫化氢的物理和化学性质如有毒、可燃烧等； 即把硫化氢意外泄漏作为可能事故。分析导致事故发生的原因如下： (1)盛装硫化氢的压力容器泄漏或破裂； (2)化学反应中硫化氢过剩； (3)反应装置供料管线泄漏或破裂； (4)在连接硫化氢储罐和反应装置的过程中发生泄漏。 (5)分析事故后果，确定危险源以及应采取的控制措施。 当硫化氢发生大量泄漏时，对附近人员会造成严重伤害，根据泄漏情况将危险程度划分为级和级。,为了防止泄漏事故发生，分析者向设计人员提出如下建议建议的针对性： (1)物质替代：用低毒性物质反应产生硫化氢； (

18、2)开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统； (3)采用硫化氢泄漏报警装置； (4)现场仅储存最小量的硫化氢，不会输送、处理过量； (5)开发符合人机工程学要求的储罐连接程序； (6)设置由硫化氢泄漏监控系统驱动的水封系统封闭储罐； (7)把储罐布置在远离其他道路、方便输送的地方； (8)在投产之前，教育、训练职工了解硫化氢的危害，掌握应急程序。,硫化氢输送系统预先危险性分析结果表,2高炉拆装工程预先危险性分析 在钢铁厂里需要定期进行高炉大修。鞍山钢铁公司针对高炉拆装工程进行的预先危害分析结果汇总见表24。其中，把危险性分为发生事故可能性和后果严重程度两栏。发生事故可能性等级划分见表25。,表2-

19、5 事故发生可能性分级,3、煤矿安全技术措施的预先性评价 （1）找出各种隐患（循环风、串联风） （2）分析各隐患的可能后果； （3）提供防范措施 消除隐患 有隐患，但采取安全措施，保证隐患不引起事故； 替代措施,第四节 故障类型和影响分析,分析系统各组成部分、元件关系的重要方法。 子系统或元件运行中发生故障，且为不同类型故障。如电气开关可能发生接触不良、接点粘连等。不同类型故障对系统影响不同。过程（评价过程，注意过程与前者相似）： 找子系统及元件可能故障及类型； 找各种类型故障对邻近子系统或元件的影响； 分析故障对系统的影响； 提消除或控制影响的措施。 早期FMEA定性分析，后包括故障发生难易

20、程度的评价或发生概率，与致命度分析(Critical Analysis)结合，构成故障类型和影响、危险度分析(FMECA)。则若确定了每个元件的故障发生概率，可确定设备、系统或装置的故障发生概率，定量描述故障影响。,一、故障类型 系统、子系统或元件在运行过程中，由于性能低劣而不能完成规定的功能时故障发生。 系统或元件故障机理十分复杂，故障类型不同故障机理显现的各种故障现象的表现形式。 一个系统或一个元件往往有多种故障类型。 一般机电产品、设备常见故障类型见表26。,故障掌握：及时了解和掌握产品、设备、元件的故障类型、产生原因及其影响相应措施。 忽略了某故障类型因没有采取针对措施而发生事故。如美

21、国研制NASA卫星系统时，仅考虑了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障，结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成1亿多美元的损失。 我研究开发的风速监测系统故障。 掌握产品、设备、元件故障类型实际经验故障类型和影响分析积累经验。,二、分析程序 故障类型和影响分析包括四方面： (1)掌握和了解对象系统； (2)分析系统元件故障类型和产生原因； (3)故障类型对系统和元件的影响； (4)汇总结果和提出改正措施。,1掌握和了解对象系统 从影响范围考虑 (1)了解分析对象系统、装置或设备。 (2)确定分析系统的物理边界，划清对象系统、装置、设备与子系统、设备的界线，固定所属的元素(设备、元件)。

22、(3)确定系统分析的边界，明确： 分析时不需考虑的故障类型、结果、原因或防护装置等，如分析故障原因时不考虑飞机坠落到系统外和地震、龙卷风等影响； 最初运行条件或元素状态等，如对初始运行条件，正常情况下阀门是“开/闭”须清楚。 (4)收集元素最新资料功能、与其他元素间功能关系等。,分析详细程度：被分析系统的规模和层次。 如选定一化工厂为对象时，故障类型和影响分析各生产系统（供料系统、间歇混合系统、氧化系统、产品分离系统和其他辅助系统）分析故障类型及其对工厂的影响。 某生产系统为对象：分析构成系统的设备的故障类型及其影响。 某一设备为对象：分析各部件故障类型及其对设备的影响。 分析各层次故障类型和

23、影响时考虑它们对整个工厂的影响总体影响。,2分析系统元素的故障类型 分析系统元素故障类型时故障原因产生的结果。故障类型故障原因（一一对应） （事故调查变化分析技术） 首先：找可能故障类型每种故障类型的所有原因确定系统元素的故障类型。故障类型的确定，可依据以下两方面： (1)若分析对象是已有元素，则根据以往运行经验或试验情况确定元素的故障类型。 (2)若分析对象是设计中的新元素，则参考其他类似元素的故障类型，或者对元素进行可靠性分析确定元素的故障类型。,一个元素至少4种可能的故障类型： 意外运行； 运行不准时； 停止不及时； 运行期间故障。 为了区分故障类型和故障原因：必须明确元素的故障是故障原

24、因对元素功能影响的结果。故障原因以从内、外部原因分析。 分析时，元素分解为若干组成部分（如机械部分、电气部分等研究各部分故障类型(内部原因)和这些部分与外界环境间的功能关系，找出可能的外部原因。 外部原因元素运行外部条件方面的问题邻近的其他元素的故障。,根据故障原因分析，最后确定元素的故障类型。 确定元素故障类型的程序如图21所示。,3故障类型的影响 故障类型的影响：系统正常运行状态下，详细地分析一元素各种故障类型对系统的影响。 分析故障类型的影响，通过研究系统主要参数及其变化（变化分析）确定故障类型对系统功能的影响，可根据故障后果的物理模型或经验研究故障类型的影响。 变化分析：方法强调“变化

25、”。 为解决问题，调查者在对事故现场进行调查的基础上，须根据现场情况找出与正常情况存在的差异。与科学方法一样，变化分析也遵循一个合乎逻辑的程序。它以差异性原理为根据。首先，所有的问题都被认为是由于某些未预料到的变化所引起，然后，通过变化分析确定其原因。,使用变化分析时可按以下步骤： （1）对问题进行定义(实际发生了什么?)； （2）确定常规值(安全实际情况，应该发生了什么?)； （3）对比两者并识别、确定并描述其变化(变化的内容、出现位置、时间、达到的程度)； （4）说明这些变化影响什么和不影响什么； （5）识别变化中的特点； （6）记录发生变化的可能原因； （7）选择出最有可能的原因。,故障

26、类型的影响可从下面三种情况分析： (1)元素故障类型对相邻元素的影响，该元素可能是其他元素故障的原因。 (2)元素故障类型对整个系统的影响，该元素可能是导致重大故障或事故的原因。 (3)元素故障类型对子系统及周围环境的影响。,4列出故障类型和影响分析表 根据故障类型和影响分析表，系统地、全面和有序地进行分析，最后将分析结果汇总于表中，一目了然地显示全部分析内容。根据研究对象和分析的目的，故障类型和影响分析表可设置成多种形式。,三、应用实例 1电机运行系统故障类型和影响分析 一电机运行系统如图22所示，该系统是一种短时运行系统，如果运行时间过长则可能引起电线过热或者电机过热、短路。,对系统中主要

27、元素进行FMEA，结果见表27。,2空气压缩机储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元素的故障及其影响，分析结果列于表28。,四、故障类型和影响、危险度分析 FMEA从定性分析定量故障类型和影响、危险度分析FMECA。 故障类型和影响、危险度分析包括两个方面的分析： (1)故障类型和影响分析； (2)危险度分析。 确定了每个元件的故障发生概率，可确定设备、系统或装置的故障发生概率（评价），从而定量地描述故障的影响。 评价系统的关键：指标（哪些元件）、确定关系（合成关系）和指标故障概率（定量化）。,例如，起重

28、机制动装置和钢丝绳的部分故障类型和影响、危险度分析见表29。,注：（1）危险程度分为：大危险；中临界；小安全。 （2）应急措施：立即停止作业；及时检修；注意。 （3）发生概率：非常容易发生，110-1；容易发生，1102；偶尔发生，103；不常发生，110-4；几乎不发 生,110-5；很难发生，1106。,危险度分析目的：评价每故障类型危险程度。采用概率严重度评价故障类型的危险度。 概率：故障类型发生概率；严重度：故障后果严重程度。危险度分析时，把概率和严重度分别划分为若干等级。如，美国杜邦公司把概率划分为6个等级，危险程度划分为3个等级(见表29中注)。 当用危险度一个指标来评价时，可按下

29、式计算：,式中：C系统危险度；n导致系统重大故障或事故的故障类型数目；元素的基本故障率；t元素的运行时间；导致系统重大故障或事故的故障类型数目占全部故障类型数目的比例；导致系统重大故障或事故的故障类型出现时，系统发生重大故障或事故的概率，其参考值见表210；kl实际运行状态的修正系数；k2实际运行环境条件的修正系数.,第五节 危险性和可操作性研究,英国帝国化学工业公司(ICI)于74年开发的，用于热力水力系统安全分析的方法。(Hazop) 应用系统的审查方法审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险（隐患），并评价其对整个工厂的影响。

30、危险性与可操作性研究，尤其适合于类似化学工业系统的安全分析。,危险性与可操作性研究： 探明生产装置和工艺工程中的危险及其原因，寻求必要对策。 从生产运行过程中工艺（状态）参数的变动，操作控制中可能出现的偏差分析，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，出现偏差或变动的原因，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。 特点：由中间状态参数的偏差开始，分别找出原因，判明后果，属于中间向两头分析的方法。,目标： 尽可能将危险消灭在项目实施阶段 识别设计、操作程序和设备中的潜在危险 审查组：设计人员、操作者，采用系统分析方法，找出隐患（潜在危险） 为操作指导提供有用的参考资料 将Hazop的全部

31、结果告诉操作人员和安全管理人员。 减少事故,研究小组人员组成 48人 有足够的技术知识及其负责工作范围内的决策权 下列两类人员选取： 对工艺过程有较详细的技术知识； 有丰富的hazop技术经验和知识，并能够主持技术会议和将会议结果形成报告。 人员构成：小组领导、秘书、工艺设计工程师、控制工程师、操作专家、项目工程师等,一、基本概念和术语 进行危险性与可操作性研究时，应全面地、系统地审查工艺过程；不放过任何可能偏离设计意图的情况，分析其产生原因及其后果，以便采取控制措施。 危险性和可操作性研究常用的术语如下： (1)设计意图(Intention)，工厂的操作方法。工艺某一部分完成的功能，一般情况

32、下用流程图表示。 (2)偏差操作中不同于设计。与设计意图的情况不一致；在分析中运用引导词系统地审查工艺参数来发现偏离。 (3)原因。产生偏离的原因，通常是物的故障、人失误、意外的工艺状态(如成分的 变化)或外界破坏等原因引起。 (4)后果。偏离设计意图所造成的后果(如有毒物质泄漏等)。 安全保护：已有的降低偏差后果或可能的保护措施； 行动：研究小组做出的推荐与要求的行动 (5)引导词或准则词。危险源辨识中用于修饰意图、揭示偏差的简单词，危险性与可操作性研究的引导词见表211。（参考书） (6)工艺参数基本工艺要求。工艺物理或化学特性，如反应、混合、浓度、pH值等； 特殊性能如温度、压力、相态、

33、流量等。,当某个工艺参数偏离了设计意图时系统的运行状态发生变化，甚至造成故障 或事故。 运用引导词如“不(没有)”、“大”、“小”等进行危险性与可操作性研究时，分析生产工艺部分或操作过程出现了由引导词与工艺参数相结合而构成的与意图的偏离，如“没压力”、“压力过大”等。可详细地分析出偏离的可能原因，以及可能造成的后果，从而采取相应措施防止产生偏离。 进行危险性与可操作性研究时常用的生产工艺参数有：流量、压力、温度、液位、时间、成分、pH值、速度、频率、粘度、浓度、电压、混合、添加、分离和反应。 引导词、工艺参数和设计（设想）偏离的例子见表212。,二、研究步骤 1研究准备 (1)研究目的、对象和

34、范围。研究的对象目的明确查找危险源，保证系统安全运行，或审查现行的指令、规程是否完善等，防止操作失误，同时要明确研究对象的边界、研究的深入程度等。 (2)建立研究小组。开展危险性与可操作性研究的小组成员一般由57人组成，包括有关各领域专家、对象系统的设计者等，以便发挥和利用集体的智慧和经验。 (3)资料收集。危险性和可操作性研究资料包括各种设计图纸、流程图、工厂平面图、等比例图和装配图，以及操作指令、设备控制顾序图、逻辑图或计算机程序，有时还需要工厂或设备的操作规程和说明书等。 (4)制定研究计划。在广泛收集资料的基础上，组织者要制定研究计划。在对每个生产工艺部分或操作步骤进行分析时，要计划好

35、所花费的时间和研究的内容。,2进行审查 对生产工艺的每个部分或每个操作步骤进行审查时，应采取多种形式引导和启发各位专家，对可能出现的偏离及原因、后果和应采取的措施充分发表意见。审查程序如图。,记录研究报告 见书本,三、应用实例(DAP工艺系统危险性与可操作性研究) 考察图24所示的DAP工艺系统。 DAP是磷酸氢二铵的英文缩写。DAP由氨水与磷酸反应生成。生产过程中调节氨水储罐与反应釜之间管线上的阀门A，磷酸储罐与反应釜之间管线上的阀门B，分别控制进入反应釜的氨和磷酸的速率。,当磷酸进入反应釜速率相对氨进入速率高时，会生成另一种不需要的物质，但没有危险。当磷酸和氨两者进入反应釜速率都高于额定速

36、率时，反应释放能量增加，反应釜可能承受不了温度和压力的迅速增加。当氨进人反应釜速率相对磷酸进入速率高时，过剩的氨可能随DAP进入敞口的储罐，挥发的氨可能伤害人员。 这里选择磷酸储罐与反应釜之间的管线部分为分析对象，则该部分的设计意图是向反应釜输送一定量的磷酸，其工艺参数是流量。把7个引导词与工艺参数“流量”相结合，设想各种可能出现的偏离。 表213为该工艺部分危险性与可操作性研究的结果。,第六节 事件树分析,一、含义 Event Tree Analysis 事件和事故（意外事件） 其； 理论基础是运筹学中的决策论归纳法 给定的一个初始事件的事故原因出发（按事件进程）采用追踪法对系统组成的状态（

37、成功/失败）逐项进行二者选一（0/1)的逻辑分析得到初始条件的事故原因可能导致事件序列的结果（影响状态）定性与定量评价系统安全性获得正确决策。 按时序（时间）动态分析过程 事件序列以图形（呈树状）事件树,二、功用 （1）事件树分析是动态分析：查明系统中各组成（要素）对导致事故发生的作用及其相互关系判别事故发生的可能途径及危害性。 （2）事件树只有两种状态（成/败）不考虑某一局部或具体的故障情节可直接推断系统事故找出避免发生事故的途径（以改造系统的安全性） （3）根据系统中各要素故障率，可概略计算不希望事件的发生概率 （4）找出最严重的事故后果，为事故树确定顶上事件提供依据 （5）已发生事故的原

38、因分析 事故链,一、分析原理 一个初始事件开始按（时间）顺序分析事件发展中各环节(成/败)过程和结果。任何一个事故由多环节事件发展变化形成的(链）。在事件发展过程中出现的环节事件可能有两种情况（成、败）。 决策树演化最初用于可靠性分析 （原理是系统由若干个元件组成，每元件对规定功能存在(具有/不具有)两种可能。元件具有其规定功能，正常(成功)；不具有，失效(失败)。按系统构成顺序，从初始元件由左向右分析各元件成/败最后一个元件。分析的过程用图形表示，得到近似水平的树形图。 通过事件树分析：展出事故发生发展过程，如果在事件(中间事件隐患)发展的不同阶段采取恰当措施阻断其向前发展预防事故。,二、分

39、析步骤 (1)确定初始事件可能导致系统严重后果（事件树中在一定条件下造成事故后果的最初原因事件）：系统故障、设备失效、人员误操作或工艺过程异常等（不安全行为和环境）异常事件作为初始事件（隐患） 。 (2)找出与初始事件有关的环节事件：初始事件后一系列可能造成事故后果的中间原因事件（隐患）。 (3)画事件树：初始事件写在最左边，各环节事件按顺序写在右面；初始事件画水平线首个环节事件水平线末端画垂直线段（垂直线段上端表成功/下端表失败）垂直线两端分别向右画水平线到下个环节事件，同样用垂直线段表示成功和失败直到最后一个环节事件。如果某一环节事件不需往下分析，则水平线延伸下去，不发生分支，如此便得到事

40、件树。 (4)说明分析结果：事件树最后面写明由初始事件引起的各种事故结果或后果。 对事件树的初始时间和各环节事件用不同字母加以标记。 （5）简化事件树 （6）定量计算,三、应用举例 某反应器如图25。放热反应，故在反应器夹套内通入冷冻盐水以移走反应热。若冷冻盐水流量减少反应器温度，反应速度加快反应失控。反应器上装有温度测量控制系统，并与冷冻盐水入口阀门联接，根据温度控制冷冻盐水流量。为安全，装超温报警仪，当温度T规定值TA时自动报警，操作者采取措施。,三、应用举例 事件树构建 冷冻盐水流量减少作为初试事件。 若冷冻盐水流量减少，则：高温报警仪报警操作者发现反应器超温操作者恢复冷冻盐水流量操作者

41、紧急关闭反应器。每步都有成功/失败两种情况，相关事件树26。 图中可知，该反应器发生反应失控有三种。 若已知每个环节的概率，则可定量计算事故发生的概率。,三、定量计算 计算每个分支的发生概率 首先确定每个因素的概率 若每个因素的可靠度已知系统可靠度，如前例ABCDE概率分别为P(A)、P(B)、 P（C）、P(D) 、P(E)，则 系统概率P(S)为五个事件成功状态时积概率事件，即P(s)=P(A) P(B) P(C) P(D) P(E) 系统的失败概率为不可靠度F(S)1P(S),五、火灾事故过程的事件树分析 某储罐有溘然物质，因泄漏引起火灾，进行事件树分析。 设火灾事故过程如下：有可燃物泄

42、漏、火源、着火、报警、灭火、人员脱离。 事件树如图,系统失误概率 F(S)=F(A) F(B) F(C) F(D) F(E)+ F(A) F(B)P(C) F(D) F(E) 系统事故的概率 F(P)=F(A) F(B) F(C) F(D)PF(E)+ F(A) F(B)F(C)PF(D) F(E)+ F(A) F(B)P(C) F(D) P(E)+ F(A) F(B)P(C)PF(D)+ F(A)P(B) 系统成功概率 P(S)=P(A),六、人为差错的事件树分析 设某控制室操作人员任务由四项子任务ABCD组成，每个任务都有成功或失败，其操作顺序是ABCD，在这种情况下，没有成功地完成的子任务是可能发生的唯一差错，且一个任务的完成不影响其它三个子任务的完成。 试构建事件树和求未完成任务的人为差错的概率。,求解过程 系统的分解和各因素的关系 顺序为ABCD，每项子任务只有成或败，且任一项子任务失败即失败 画事件树 A开始 定量计算 成功概率P(S)= P(A) P(B) P(C) P(D) 失败概率F(S)=1- P(A) P(B) P(C) P(D)=1-P(S),谢谢大家,