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1、安全系统工程城市与环境系 许兰娟 PHA 预先危险分析Preliminary Hazard Analysis，PHA，也称“初步危险分析”。主要用于某一项工程的设计、施工、生产之前，对系统存在的危险类别，出现条件，可能导致事故的后果进行概略的分析。因其特点 是把分析工作做在行动之前，故称为“预先”危险分析。 预先危险分析的主要内容 识别系统中的主要危险； 找出产生危险的原因； 估计事故出现对人体及系统产生的影响； 判定危险性等级； 提出消除或控制危险的技术和管理措施。Date2安全系统工程课件PHA序号危险 因素原因后果危险发 生概率事故 严重度危险 等级防治 对策负责 人备 注 预先危险分析
2、工作表级 别危险程 度描述措施安全的暂时不会发生事故可以不必采取措施临界的可能导致一般性事故发 生应采取控制予以措施危险的会导致一般性事故发生必须采取措施进行控制灾难性的会导致灾难性事故发生必须立即排除并重点防范 危险等级划分Date3安全系统工程课件事故预防与控制 事故控制措施（1）防止事故发生的措施；（2）减少事故损失的措施。 选择事故预防对策的原则（1）消除：无害代替有害物质（2）预防：减少能量或危险物质的量、隔离危险物质；（3）减弱：通风、低毒代替高毒、减振、降噪；（4）隔离：将可能发生事故的区域与人隔离开（5）联锁：当系统达到危险状态时，通过联锁终止危险（6）警告：安全标志、报警器、
3、安全色Date4安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date5安全系统工程课件FMEA分析原理 故障模式和影响分析Failure Modes and Effects Analysis，FMEA，又称“故障类型和影响分析”，“失效模式和影响分析”。FMEA首先找出系统中设备、元件可能发生的故障及其类型，查明各种类型故障的可能原因及其对系统的影响，并提出措施以防止该类故障发生或减小该类故障对系统的影响。FMEA是一种归纳分析方法（因-果），通常用于产品设计阶段，通过对元件的故障类型进行分析，并采取相应的预
4、防、改进措施，以提高产品的可靠性。GB/T 7826-87 系统可靠性分析技术 失效模式和效应分析（FMEA）程序GJB 1391-92 故障模式、影响及危害性分析（FMECA）程序Date6安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date7安全系统工程课件FMEA基本概念 故障（Failure）系统统、子系统统或元件在运行过过程中，由于性能低劣而不能完成规规定功能的情况称为为故障。 故障类型（Failure Mode）故障的不同表现现形式，即故障状态态，见见表4-1。如阀门阀门 故障类类型：内漏、外漏、
5、打不开、关不紧紧、误误开、误误关等。元件可能出现的故障类型： 规定时间不能启动（运行不准时）； 过早启动（意外运行）； 运行过程中的故障 ； 规定时间不能停止（停止不及时）。Date8安全系统工程课件FMEA基本概念 故障原因（Failure Cause）导导致元件、组组件产产生故障的内部因素和外部因素的总总和。 设计缺陷； 制造缺陷； 质量管理缺陷； 使用上的缺陷； 维修方面上的缺陷。 故障影响（Failure Effects）故障模式对对元件、组组件本身及系统统的操作、功能或状态态产产生的后果。Date9安全系统工程课件FMEA基本概念 约定分析层次（indenture level ）由分
6、包、承包双方约约定的FMEA分析层层次。分析层次太浅，会漏掉重要的故障模式；分析得过深，会造成结果繁 琐，浪费大量人力和时间，对制订措施也带来困难。一般，对关键子系统可以分析得深一些，次要子系统分析得浅一些， 有的可以不用分析。Date10安全系统工程课件FMEA基本概念 可靠性框图表达系统各部分间功能关系的框图。可靠性框图 不是按系统 的结构顺序 绘制的结构 图！并联串联备用Date11安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date12安全系统工程课件FEMA分析程序 准备阶段 建立分析小组 收集资料
7、 熟悉系统 建立FMEA分析计划 系统划分按照约定的分析层次对系统进行划分，并绘制系统可靠性框图，为进一步分析提供依据。Date13安全系统工程课件FEMA分析程序 分析阶段 列出所有故障类型根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判明系统中所有实际可能出现的故障模式。分析故障影响分析每种故障模式对系统、子系统、元件、人及环境的影响。分析故障原因及故障检测方法找出可能导致该故障模式的所有原因因素，并分析故障类型的检测方法。Date14安全系统工程课件FEMA分析程序 分析阶段 确定故障等级根据故障发生概率和后果严重程度，确定故障等级。故障等级 影响程度 可能造成的危害或损失 致命的 可能造成死亡
8、或系统损失 严重的 可能造成严重伤害、严重职业病或主系统损 坏 临界的 可造成轻伤、轻职业 病或次要系统损坏 可忽略的 不会造成伤害和职业病、系统不会受损 Date15安全系统工程课件FEMA分析程序 结果汇总阶段将分析结果（故障类型、原因、影响等）汇总于FMEA工作表中，并有针对性的提出控制措施。FMEA工作表系统： 子系统：日期： 人员：序号项目 /元件故障 模式故障 原因故障 影响概率严重 度危险 等级建议 措施 Date16安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date17安全系统工程课件FME
9、A分析举例 电子压力锅故障类型及影响分析Date18安全系统工程课件FMEA分析举例 电子压力锅故障类型及影响分析FMEA工作表系统：压力锅/食物/厨师 运行阶段：煮饭时 日期： 人员： 代号项目/ 元件故障 模式故障原因故障影响严重 度建议措 施 SV安全 阀关闭腐蚀；制造缺 陷；堵塞超压时导致爆 炸和烫伤漏气腐蚀，制造缺 陷蒸汽灼烫，延 长煮饭时间CLMP锅盖 夹断裂制造或安装缺 陷爆炸，锅盖飞 出，烫伤Date19安全系统工程课件PHA应用案例 新型电子压力锅预先危险分析工作表危险原因后果发生概率防治措施爆炸自动调温器和安 全阀失效且没有 人注意到压力表 指示高压严重伤害或死 亡；电子压
10、力 锅损坏；环境 破坏很少发生灼烫人员接触压力锅 锅体；安全阀释 放蒸汽取决于接触时 间长短 容易发生Date20安全系统工程课件FMEA分析举例 DAP（ (NH4)2HPO4 ）反应系统故障模式及影响分析Date21安全系统工程课件FMEA分析举例 DAP（ (NH4)2HPO4 ）反应系统故障模式及影响分析FMEA工作表系统：DAP 反应系统 日期： 人员：序号项目/ 元件故障 模式故障原 因故障影 响已有措施建议措施4.1阀门 B故障 关误操作 ；电机 故障DAP储 槽释放 氨气流量保护器； 氨气检测及 报警器安装联锁ESD ；使用封闭的 DAP储槽；工作 区域通风4.2破裂使用、 维
11、护不 当大量磷 酸泄漏定期维护； 阀门耐酸加强定期维护和 检查Date22安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date23安全系统工程课件致命度分析 致命度分析Criticality Analysis，CA。常和FEMA结合使用，形成FMECA分析法。用于分析FEMA结果中危险程度较高（如：危险等级为级）的故障模式，得到其危险程度的量化指标。致命度指数：Date24安全系统工程课件致命度分析 致命度分析表格系统 子系统 日期项 目致命故障致命度计算 故 障 模 式运 行 阶 段故 障 影 响项 目 数
12、kAkBG运转周 期和时 间 t可 靠 性 指 数Cr元 件 A230天2/mDate25安全系统工程课件致命度分析 致命度分析目的对于致命度高的元件，应尽量消除故障模式；当无法消除故障模式时，应尽量从设计、制造、维修和使用等方面去减少故障发生的概率，以降低其致命度；如：对致命度较高的元件增设保护措施、监测预报系统。Date26安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date27安全系统工程课件FMEA适用性说明 适用条件FMEA适用于系统设计和研发阶段对元器件存在的危险进行分析，从而确定是否需要变更系统
13、设计，对保证系统的安全性和可靠性具有重要意义。 优点（1）对每个元件的每种故障模式进行分析，结果精确、细致；（2）应用于系统设计和研发阶段，有效提高系统安全性；（3）方法简便易行，既可定性分析，又可与CA结合进行定量分析。Date28安全系统工程课件FMEA适用性说明 局限性（1）对复杂大系统进行分析时，费时费力；（2）仅针对单个故障模式进行分析，无法分析元件间的相互影响关系，更无法分析多原因多导致的事故；（3）分析结果受人员经验和知识限制。 注意事项（1）合理确定分析层次；（2）分析小组成员应包括设计人员、技术人员、操作人员及FMEA专家。（3）按照系统-子系统-元件的顺序逐一分析，避免遗漏。Date29安全系统工程课件第四章 故障模式及影响分析 FMEA分析原理 基本概念 分析程序 FMEA分析举例 致命度分析 FMEA适用性说明Date30安全系统工程课件作业 空气压缩机的储罐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。试分析储罐的罐体和安全阀两个元素的故障类型及其影响。Date31安全系统工程课件内容结束，谢谢大家！Date32安全系统工程课件
