预预先危险性分析

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1、第四章 系统安全分析系统安全分析（系统安全分析（System safety analysisSystem safety analysis）是从安全角度对系统中的危险因素进行分析是从安全角度对系统中的危险因素进行分析, , 主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其相关关系。相关关系。一、一、 概述概述危险危害因素辨识方法(一) 直观经验法这种方法适用于有可供参考的先例，有以往经验可以借鉴的危险危害因素辨识过程，不能应用在没有参考先例的新系统中。（二）系统安全分析方法（二）系统安全分析方法系统安全分析方法常用于复杂系统、没有事故经验的系统安全分析方法常用于复

2、杂系统、没有事故经验的新开发系统。新开发系统。1.1 系统安全分析的内容(1) (1) 对可能出现的对可能出现的初始的、诱发的及直接初始的、诱发的及直接引起事故的各种危引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析；险因素及其相互关系进行调查和分析；(2) (2) 对与系统有关的对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素环境条件、设备、人员及其他有关因素 进行调查和分析；进行调查和分析；(3) (3) 对能够利用适当的对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料设备、规程、工艺或材料控制或根除控制或根除 某种特殊危险因素的某种特殊危险因素的措施措施进行分析；进行分析；(4)(4)对可能出现的

3、危险因素的对可能出现的危险因素的控制措施控制措施及实施这些措施的及实施这些措施的最好最好 方法方法进行调查和分析；进行调查和分析； (5)(5)对不能根除的危险因素对不能根除的危险因素失去或减少控制失去或减少控制可能出现的可能出现的后果后果进进 行调查和分析；行调查和分析； (6)(6)对危险因素一旦失去控制对危险因素一旦失去控制, ,为防止伤害和损害的为防止伤害和损害的安全防护安全防护 措施措施进行调查和分析。进行调查和分析。 1.2 系统安全分析方法在危险因素辨识中得到广泛应用的系统安全分 析方法主要有以下几种: (l) 安全检查表法 (2) 预先危险性分析 (3) 故障类型和影响分析 (

4、4) 危险性和可操作性研究 (5) 事件树分析 (6) 事故树分析 (7) 因果分析预先危险性分析安全检查表故障模式及影响分析可操作性研究事故树分析事件树分析可靠性工程因果分析归纳法归纳法（个别（个别一般）一般）演绎法演绎法（一般（一般个别）个别）危险性预先分析危险性预先分析安全检查表安全检查表危险性和可操作性研究危险性和可操作性研究共同原内分析共同原内分析故障模式影响分析故障模式影响分析事故树分析事故树分析事件树分析事件树分析原因后果分析原因后果分析可靠性性工程可靠性性工程定性分析方法定性分析方法定量分析方法定量分析方法动态分析动态分析就是指对系统事故危险的分析能够反映出就是指对系统事故危险

5、的分析能够反映出事故过程和环境变化的特点。事故过程和环境变化的特点。主要有事件树分析、因果分析法。主要有事件树分析、因果分析法。静态分析静态分析就是指对系统事故危险的分析不能反映出就是指对系统事故危险的分析不能反映出事故过程和环境变化的特点。事故过程和环境变化的特点。除动态分析法的所有分析法。除动态分析法的所有分析法。(1)安全检查表法安全检查表法(scL)是将一系列分析项目列出检查表进 行分析以确定系统的状态，这些项目包括工艺、设备、操 作、管理、储运等各个环节。通常用于检查各种规范、标 准的执行情况。此方法简单、易行、直观，可对系统进行 快速分析，也可对系统进行较深层次的分析。(2)预先危

6、险分析法预先危险分析法(PHA)在系统设计之韧，对系统进行 初步定性评价的一种分析方法。(3)故障类型及影响分析法以硬件为对象，对系统中的元件进行逐个研究，查明 每个元件的故障模式，然后再进步查明每个故障模式对 子系统以至系统的影响。本方法易于理解，不用数学，是 广泛采用的标准化方法。但一般用于考虑非危险性失效， 费时较多，而且一般不能考虑人、环境相部件之间相互关 系等因素。主要用于设计阶段的安全分析。l（4）事故树分析（FTA）由不希望事件（顶上事件）开始，找出引起顶 上事件的各种失效的事件及其组合。最适合于找出 各种失效事件之间的关系，即寻找系统失效的可能 方式。l 本法可包含人、环境和部

7、件之间相互作用等因 素，加上简明、形象化的特点，因此，已成为安全 系统工程的主要分析方法，但需要一定的数学知识 。 l（5）事件树分析（ETA）由初始（希望或不希望）的事件出发，按 照逻辑推理推论其发展过程及结果，即由此引 起的不同事件链。l 本法广泛用于各种系统，能够分析出各种事 件发展的可能结果，是一种动态的宏观分析方 法，但不能分析平行产生的后果，不适用于详 细分析。（6）危险性和可操作性研究危险性和可操作性研究研究工艺状态参数的变动。以及操作控制中 偏差的影响及其发生的原因。其特点是出中间的状态参数的偏差开始，分 别向下找原因，向上判明其后果因此是故障是故障模式及影响分析和事故树分析方

8、法的引伸模式及影响分析和事故树分析方法的引伸，具有 二者的优点，适用于流体或能量的流动情况分析 ，特别是大型化化工企业。（7 7）因果分析）因果分析本法是事件树分析和事故树分析方法的结合，从某一初始条件出发向前用事件树(后果树)分析向后用事故树分析兼有二者的优缺点，本法很灵活可以包罗 一切可能性易于文件化。可以简明地表示因果关系。（8）可靠性工程可靠性工程的任务是研究系统或设备在设计、生产和使用的各个阶段定性定量分析、控制、评价和改善系统或设备的可靠性。因此，安全性和系统可靠性是紧密相关的，是故障模式及影响分忻和事故树分析方法的理论基础。方法 目的编制和使用 方法适用范围 效果 优缺点 安全检

9、 查表 检查系 统是否符 合标准要 求有经验 和专业 知识人 员协同 编制， 经常使用各类系 统的设 计、验 收、运行 、管理、 事故调 查 定性，辨 识危险 性并使系 统保持与 标准规 定一致， 若检查 项目赋 值，可用 于定量简便、易 于掌握、 编制检 查表难 度及工作 量大 方法 目的编制和使用方 法 适用范围 效果 优缺点 预先危 险性分 析 (PHA)开发阶 段，早 期辨识 出危险 性，避 免失误分析原材料 、工艺、 设备设 施 等发生危 险的可能 性及后果， 按规定表 格填入开发时 分析原 材料、 工艺、 主要设 备设施 ，以及 能量失 控时出 现的危 险得出供 设计考 虑的危 险

10、性一 览表简便易 行，受 分级评 价人员 主观因 素影响方法 目的编制和 使用方法 适用范 围 效果 优缺点 故障 类型 和影响 分级 (FM EA)辨识 单个 故障 类型 造成的 事故后 果将系 统分 解，求 出零部 件发 生各种 故障 类型 时， 对系 统或 子系 统产 生的影 响主要用 于设 备和 机器故 障的分 析，也 可用于 连续 生产 工艺定性并 可进 一步定 量，找 出故障 类型 对系 统的 影响较复 杂、 详尽 受分 级评 价人 员主 观因 素影响方法 目的编制和使用 方法适用范围 应用条件 优缺点 事件树 (ETA)辨识初始 事件发展 成为事故 的各种过 程及后果各事件发 展

11、阶段均 有成功和 失败的两 种可能， 由初始条 件经过 各事件、 阶段一直 分析出事 件发展的 最后结果各类局部 工艺过 程、生产 设备、 装置事故 分析熟悉系统 、元素间 的因果关 系、有各 事件发生 概率数据简便、易 行、受分 析评价人 员主观 因素影响评价方法 目标编制和使 用方法适用范围 应用条件 优缺点 事故树 (FTA)事故原 因事故 概率演绎法 ，由事 故和基 本事件 逻辑推 断事故 原因， 由基本 事件概 率计算 事故概 率宇航、 核电、 工艺、 设备等 复杂系 统事故 分析熟练掌 握方法 和事故 、基本 事件间 的联系 ，有基 本事件 概率数 据复杂、 工作量 大、精 确。故

12、 障树编 制有误 易失真方法 目的编制和使 用方法适用范围 效果 优缺点 危险性 与可操 作性研 究辨识静 态和动 态过程 中的危 险性用引导 词对工 艺过程 参数进 行检验 ，分析 可能出 现的危 险性， 并提出 改进方 法对新技 术新工 艺尚无 经验， 此时辨 识危险 性特别 有用。定性、 并能发 现新的 危险性简便、 易行， 受分析 评价人 员主观 因素影 响1.3 系统安全分析方法的选择分析方法开 发 研 制方 案 设 计样 机详 细 设 计建 造 投 产日 常 运 行改 建 扩 建事 故 调 查拆除检查表 预先危险性 分析 危险性与可 操作性研究 故障类型和 影响分析 事故树分析 事

13、件树分析 因果分析 方法选用原则：方法选用原则： 首先可进行初步的、定性的综合分析首先可进行初步的、定性的综合分析，如用危险，如用危险性预先分析、安全检查表等，得出定性的概念，然性预先分析、安全检查表等，得出定性的概念，然后根据危险性大小，后根据危险性大小，再进行详细的分析再进行详细的分析。 根据分析对象和要求的不同，选用相应的分析方根据分析对象和要求的不同，选用相应的分析方法。法。如分析对象是硬件如分析对象是硬件( (如设备等如设备等) )，可选用故障模，可选用故障模式及影响分析、致命度分析或事故树分析，如是工式及影响分析、致命度分析或事故树分析，如是工艺流程中的工艺状态参数变化，则选用危险

14、性和可艺流程中的工艺状态参数变化，则选用危险性和可操作性研究。操作性研究。 如果对新建或改造的项目或限定的目标进行分如果对新建或改造的项目或限定的目标进行分析，可选用析，可选用静态分析法静态分析法；如果对运动状态和过程进；如果对运动状态和过程进行分析，则可选用行分析，则可选用动态分析方法动态分析方法。 如果对系统需要如果对系统需要精确评价，则可选用定量分析精确评价，则可选用定量分析方法，如事故树分析、事件树分析、原因方法，如事故树分析、事件树分析、原因后果分后果分析、致命度分析等方法。析、致命度分析等方法。 应该注意，在做安全分析时，使用单一方法往应该注意，在做安全分析时，使用单一方法往往不能

15、得到满意的结果、往不能得到满意的结果、需要用其他方法弥补其不需要用其他方法弥补其不足。足。第一节 预先危险性分析Preliminary Hazard Analysis （PHA）l它主要用于某一项工程的设计、施工、生 产之前，对系统存在的危险性类别，出现 条件，可能导致事故的后果作一概略分析 的方法。l因其特点是把分析工作做在行动之前，故 称为“预先”分析。 l 预先危险分析也称初始危险分析 ，指的是在一个系统或子系统（包括 设计、施工、生产）运转活动之前， 对系统存在的危险类别、出现条件及 可能造成的结果，作宏观的概略的分 析。一、预先危险性分析的目的l1、识别危险，确定安全性关键部位；l2

16、、评价各种危险的程度；l3、确定安全性设计准则，提出消除或控 制危险的措施。l总之，其目的是通过预先对系统存在的 危险性分析、评价、分级，而后根据其 危险性的大小，在设计、施工或生产中 采取恰当的控制措施，避免事故的发生 。 l预先危险分析还可提供下述信息：l1、为制（修）定安全工作计划提供信息 ；l2、确定安全性工作安排的优先顺序；l3、确定进行安全性试验的范围；l4、确定进一步分析的范围，特别是为故 障树分析确定不希望发生的事件；l5、编写初始危险分析报告，作为分析结 果的书面记录；l6、确定系统或设备安全要求，编制系统 或设备的性能及设计说明书。 二、PHA的内容和步骤由于初始危险分析从寿命周期的早期 阶段开始，因此，分析中的信息仅是一 般性的，不会太详细。这些初始信息 应 能指出