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1、第一章 课后习题解答 1 关于安全的定义很多 请思考什么是安全 答 安全是指免遭不可接受危险的伤害 它是一种使伤害或损害的风险限制处于可以接 受的水平的状态 2 系统 安全系统 安全系统工程的定义是什么 请辨析三者间的区别和联系 答 系统是由相互作用 相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体 安全系统是以人为中心 由安全工程 卫生工程技术 安全管理 人机工程等几部分组 成 以消除伤害 疾病 损失 实现安全生产为目的的有机整体 它是生产系统的一个重要 组成部分 安全系统工程是指应用系统工程的基本原理和方法 辨识 分析 评价 排除和控制系 统中的各种危险 对工艺过程 设备 生产周期和
2、资金等因素进行分析评价和综合处理 使 系统可能发生的事故得到控制 并使系统安全性达到最佳状态的一门综合性技术科学 区别与联系 系统涵盖的范畴比安全系统广 安全系统是系统的一部分 它又由多个子 系统组成 而安全系统工程是进行安全系统分析的技术手段 它通过应用系统工程的原理和 方法对安全系统进行分析和控制 使得系统安全性达到最佳状态 3 安全系统工程是以安全科学和系统科学为基础理论的综合性学科 请问你认为安全系统 工程的应遵循的基本观点有哪些 答 全局的观点 总体最优化的观点 实践性的观点 综合性的观点 定性和定量相结 合的观点 4 安全系统工程的基本方法是什么 答 从系统整体出发的研究方法 本质
3、安全方法 人 机匹配法 安全经济方法 系统 安全管理方法 5 请简述安全系统工程的主要研究内容 答 系统安全分析 充分认识系统的危险性 系统安全评价 理解系统中的潜在危险和薄弱环节 最终确定系统的安全状况 安全决策与控制 根据评价结果 对照已经确定的安全目标 对系统进行调整 对薄弱 环节和危险因素增加有效的安全措施 最后使系统的安全性达到安全目标所需求的水平 第二章 课后习题解答 1 安全检查表的优点有哪些 其适用范围如何 答 1 优点 系统化 科学化 为事故树的绘制和分析 做好准备 容易得出正确的评估结果 充分认识各种影响事故发生的因素的危险程度 或重要程度 按照原因事件的重要 顺序排列 有
4、问有答 通俗易懂 易于分清责任 还可以提出对改进措施的要求 并进行检验 符合我国现阶段的实际情况 为安全预测和决策提供坚实的基础 2 适用范围 安全检查表适用于对系统生命周期的各个阶段进行安全分析 适用范围涉及生产 工艺 规程 管理等多方面 对检查内容的列举过程即为危险辨识的过程 该方法适用范围较广 分析精度相对较低 且检查表的质量受编制人员的知识水平和经 验影响 生产中安全检查表需要在实践中不断修改完善 2 使用预先危险分析法应注意哪些问题 预先危险分析一般以表格形式列出 请编制PHA 的典型格式表 答 采取设计人员 操作人员和安技干部三结合的形式进行预先危险性分析 对系统进行分解 按系统
5、子系统 系统元一步一步地进行 突出重点 防止漏项 采用迭代和抽象方法进行试析 准确分析出危险因素 同时注意突出主要危险因素 分析 在可能条件下 最好事先准备一个检查表 指出查找危险性的范围 PHA工作的典型格式表 地区 单元 会议日期 图号 小组成员 危险 意外事故阶段原因危险等级对策 事故名称 危险发生的阶 段 如生产 试 验 运输 维修 运行等 产生危害的原因 对人员及设备的 危害 消除 减少或控制危险的措施 3 什么是故障类型与影响分析 试采用 乘积评点法 对起重机防止过卷装置和钢丝绳两 组系统进行FMECA分析 答 故障类型及影响分析 Failure Modes and Effects
6、 Aanlysis 简称 FMEA 是安全系统 工程中重要分析方法之一 它采取系统分割的概念 根据实际需要把系统分割成子系统 或 进一步分割成元件 然后对系统的各个组成部分进行逐个分析 寻求各组成部分中可能发生 的故障 故障因素以及可能出现的事故 可能造成的人员伤亡的事故后果 查明各种故障类 型对整个系统的影响 并提出防止或消除事故的措施 4 HAZOP分析的适用条件如何 试用HAZOP法对图 2 8 的反应器及产品输出单元进行 分析 反应器 物料 B 阀门 A 阀门 B 阀门 C 泵 A 泵 B 管道 A1管道 A2 管道 B1管道 B2 管道 A3 管道 B3 溢出 产品 C 放空 物料
7、A 答 适用条件是 HAZOP 分析必须由不同专业人员分组完成 按照HAZOP 分析法 首先 根据工厂生产工艺划分工艺单元如下 物料 A存储输送单元 即从盛有物料A的供料罐到 反应器之间的管道 包括泵A 物料 B存储输送单元 即从盛有物料B 的供料罐到反应器 之间的管道 包括泵B 反应器及产品输出单元 即反应器及相应物料或产品输出管道 此处对上述 工艺单元进行HAZOP 分析 见表2 26 对关键工艺单元 由引导词进行引导 形成偏差 分析偏差可能产生的原因 可能导致的后果 进而提出安全措施建议 对于其他 工艺单元 亦可采用类似方法进行分析 直至对该生产系统的所有部分都分析完毕 并对结 果进行整
8、理和记录 5 在JHA分析中 通常把正常的工作分解为若干步骤 对每一步骤的危害进行辨识 本 章列出了辨识清单的部分内容 在此基础上 你是否有新的分类方法对辨识内容进行归类 答 作业危险分析 可从三个角度对便是内容进行分类 人 机体 环境 人的方面主要是 操作员本身的身体素质和心理条件 是否先前有疾病或者心脏病等 操作员操作过程中是否严格按规范进行作业 是否存在懒惰和侥幸心理 机体的方面来说 主要是机器 设备的可靠性 在操作过程中是否有机器部件和小零件 脱落等 还有就是机器的高温和高有压可能带来危险 环境的方面来说 在操作员状态很好和机器可靠性很高的前提下 操作时有无自然的 灾害出现 比如地震
9、暴风等 或者周围存在可能随时导致事故发生的危险品 给作业带来 威胁 6 某废气洗涤系统如图2 13 所示 废气中主要危险有害气体包括 HCL 气体 CO 气体 洗涤流程如下 为了稀释废气中CO 气体和 HCL 气体的浓度 在洗涤废气之前先向废气中 通入一定量的氮气 然后再进行洗涤 首先NaOH 溶液反应器 会吸收混气中的HCL气 体 HCL 气体处理完后 会进入到第二个CO 处理的氧化反应器 在这里会供应氧气进来 跟 CO 起反应燃烧 然后产生CO2 排放到大气 1 简要说明以下安全评价方法 安全检查表法 预先危险性分析 故障类型及影响 分析 危险和可操作性研究及故障树分析方法各自主要适用的评
10、价对象 2 从以上评价方法中选出一种最适用本例的方法对该系统中氮气流量危险有害因素 进行分析 A C B 废气 氮气 氧气 排入大气 NaOH 溶液 反应器 CO燃 烧器 答 安全检查表 整个系统潜在的危险因素进行评价 预先危险性分析是一种定性分 析 对系统存在的危险性类型 来源 出现条件 导致事故的后果进行分析评价 故障类型 及影响分析采用的是系统分割的方式 把系统分割成子系统 再分割成元件 所以其评价对 象是子系统元件 危险和可操作性研究是以引导词为引导 对工艺过程的状态参数进行评价 分析 适用有不同专业人员 故障树分析法 是一种定性定量的分析方法 评价对象是各个 系统 采用逻辑关系将事故
11、因果关系有方向的表示 并计算出事故的概率 2 我觉得采用危险性与可操作性分析的方法 该方法的引导词是氮气流量 氮气流 速和氮气的量可改变管道的压力以及CO的浓度 影响 NAOH 吸收 HCL的效率 若导致废气中 的 HCL没被有效吸收 废气的HCL气体排出大气 污染环境 氮气的量若过多 因氮气的密 度比氧气小 漂浮在上层 累积过多 影响CO和氧气的反应 进而导致反应停止进行 第三章 课后习题解答 1 补充 例3 11 的详细计算过程 T A1A2A3 A4 A5 X7 X8 X9 X10 X11 X1 X2 C1 X3 X4 X5 X6 X 7 X8 X9 X10 X11 X1 X2 C1X3
12、 C1X4 C1X5 C1X6 X7 X8 X9 X10 X11 2 石棉瓦是一种大量应用在简易房屋 临时工棚的屋面结构上的轻型建筑材料 它的优点 是页面大 重量轻 使用方便 价格便宜 施工速度快 经济效益好 缺点是强度差 质 地脆 受压易破碎 故在搭建或检修施工中踏在石棉瓦上极易发生坠落伤亡事故 当踏破石棉瓦坠落 且高空作业 地面状况不好时 则导致坠落伤亡事故 事故是由于 安全带不起作用和脚踏石棉瓦所造成的 而未用安全带 安全带损坏 因移位安全带取下 支撑物损坏等是造成安全带不起作用的原因 而脚踏石棉瓦发生坠落由以下几个因素引起 脚下滑动踏空 身体不适或突然生病 身体失去平衡 椽条强度不够
13、桥板倾翻 未铺桥 板 桥板铺得不合理 1 画出事故树 求最小割集 并画出事故树等效图 2 画出成功树 求最小径集 并画出成功树等效图 3 结构重要度分析 4 求顶上事件的概率 基本事件的概率值见表 表 3 6 基本事件的概率值 代 号 名称qi 代 号 名称qi X1未用安全带0 15 X7身体失去平衡0 005 X2安全带损坏0 0001 X8椽条强度不够5 10 5 X3因移动而取下0 25 X9桥板倾翻1 10 4 X4支撑物损坏0 001 X10未铺桥板0 001 X5脚下滑动踏空0 005 X11桥板铺得不合理0 001 X6身体不适或突然发病1 10 5 X12高度 地面状况0 3
14、 答 1 事故树 T M1X12M2 X1 X2 X3 X4 X12 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 事故树的最小割集 X1 X12 X5 X2 X12 X5 X3 X12 X5 X4 X12 X5 X1 X12 X6 X2 X12 X6 X3 X12 X6 X4 X12 X6 X1 X12 X7 X2 X12 X6 X3 X12 X6 X4 X12 X6 X1 X12 X7 X2 X12 X7 X3 X12 X7 X4 X12 X7 X1 X12 X8 X2 X12 X8 X3 X12 X8 X4 X12 X8 X1 X12 X9 X2 X12 X9 X3 X12 X9 X4
15、X12 X9 X1 X12 X10 X2 X12 X10 X3 X12 X10 X4 X12 X10 X1 X12 X11 X2 X12 X11 X3 X12 X11 X4 X12 X11 2 成功树 最小径集为 X12 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 等效图 3 结构重要度排序 I 12 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 I 10 I 11 4 Ig 1 Ig 2 Ig 3 Ig 4 q12q5 q12q6 q12q7 q12q8 q12q9 q12q10 q12q11 Ig 5 Ig 6 Ig 7 Ig 8 Ig
16、9 Ig 10 Ig 11 q1q12 q2q12 q3q12 q4q12 3 某反应器系统如图所示 该反应是放热的 为此在反应器的夹套内通入冷冻盐水以移走 反应热 如果冷冻盐水流量减少 会使反应器温度升高 反应速度加快 以致反应失控 在反应器上安装温度测量控制系统 并与冷冻盐水入口阀门联结 根据温度控制冷冻盐水 流量 为安全起见 安装了温度报警器 当温度超过规定值时自动报警 以便操作者及时 采取措施 该系统各安全功能故障率见表 试以冷冻盐水减少为初始事件编制事件树 并 计算出现反应失控的概率 表 3 7 某型号反应器安全功能故障率 安 全 功 能温度报警器报警操作者发现超温 操作者恢复冷却 剂流量 操作者紧急 关闭反应器 故障率0 01 0 25 0 25 0 1 图 3 48 某型号反应器示意图 答 当温度升到报警温度时 如果报警仪失效 操作者将不会发现 反应系统没有采取及 时的措施 系统失败 如果报警器正常工作 操作者未能发现超温警报 系统失败 如果报 警器正常工作 操作者也发现了警报 但是采取增加冷冻水措施失败 且关停系统也失败 系统失败 A 冷冻 盐水流量 减少 温 度升高到
