安全系统工程第3版 徐志胜第二章 系统安全定性分析

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1、安全系统工程,第二章 系统安全定性分析,第二章 系统安全定性分析,第四节 危险性与可操作性研究,第五节 鱼刺图法,第六节 作业危害分析,本章学习目标与方法,学习目标 了解系统安全分析方法的分类,掌握安全检查表、预先危险分析、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究等典型的定性系统安全分析方法,理解各方法的原理和适用范围,并具有运用以上方法开展系统安全分析的实践能力。,学习方法 在分析、理解各类方法原理的基础上,可将每一类方法的特点、基本步骤、基本分析要素进行归纳和总结,明确各类方法的适用范围,并注重理论联系实际。,第一节 安全检查表,2.1.1 安全检查表的介绍,1. 检查表的定义三）,运用安全

2、系统工程的方法,发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素,列成表格进行分析。,2.1.1 安全检查表的介绍,2. 安全检查表的功用三）,突出重点,及时发现和查明各种危险和隐患; 实现安全检查的标准化、规范化; 是监督各项安全规章制度的实施和纠正违章指挥、违章作业的有效方式; 可作为安全检查人员或现场作业人员履行职责的凭据。,2.1.1 安全检查表的介绍,3. 安全检查表的种类三）,设计审查用安全检查表 厂级安全检查表 车间用安全检查表 专业用安全检查表,2.1.1 安全检查表的介绍,4. 安全检查表的特点三）,系统化、科学化，为事故树的绘制和分析，做好准备 容易得

3、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 只能作定性的评价，不能给出定量评价结果 只能对已经存在的对象评价,2.1.2 安全检查表的编制,1. 编制安全检查表主要依据三）,有关标准、规程、规范及规定 事故案例和行业经验 通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容 有关研究成果,2.1.2 安全检查表的编制,2. 安全检查表的格式三）,总体上讲,目前应用较多的有两种形式,即提问式和对照式安

4、全检查表。,（1）提问式,2.1.2 安全检查表的编制,（2）对照式,2.1.2 安全检查表的编制,3. 编制安全检查表的程序三）,2.1.2 安全检查表的编制,4. 编制安全检查表应注意的问题三）,应组织技术人员、管理人员、操作人员和安技人员深入现场共同编制 检查项目应齐全、具体、明确，应规定检查方法，并有合格标准 各类检查表都有其适用对象，各有侧重，是不宜通用的 危险性部位应详细检查 应将安全系统工程中的事故树分析、事件树分析、预先危险性分析和可操作性研究等方法结合进行,2.1.3 安全检查表的内容要求,1. 防止人受到伤害的安全检查的内容三）,厂址选择 建筑物 操作地点 厂区,2.1.3

5、 安全检查表的内容要求,2. 防止装置和设备发生事故的安全检查内容,原料 反应 装置 仪表 操作 公用工程 平面布置,案例分析,1.矿山企业综合检查表 2.工程施工安全管理检查评分表 3.高处作业现场安全检查表,案例分析,案例三：高处作业现场安全检查表,案例分析,案例分析,第二节 预先危险性分析,2.2.1 基本含义,预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis，简记为PHA)，又称预先危险分析。是在每项工程活动之前，如设计、施工、生产之前，或技术改造后，即制定操作规程和使用新工艺等情况之后，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关措施等，做一概

6、略分析。其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成事故。,2.2.2 分析内容与其优点,1. 预先危险性分析的内容三）,识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件 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 分析原材料、产品、特别是有害物质的性能及贮运 分析工艺过程及其工艺参数或状态参数 人、机关系（操作、维修等） 环境条件 用于保证安全的设备、防护装置等,2.2.2 分析内容与其优点,2. 预先危险性分析的主要优点三）,分析工作做在行动之前，可及早采取措施排除、降低或控制危害，避免由于考虑不周造成损失。 对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分

7、析结果，可以提供应遵循的注意事项和指导方针。 分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。 根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，并可作为安全教育的材料。,2.2.3 分析步骤及应注意的问题,1. 分析的一般步骤三）,图2-2 预先危险性分析的程序,2.2.3 分析步骤及应注意的问题,2. 预先危险性分析应注意的问题三）,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、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

8、的范围,2.2.4 危险性辨识,生活和生产都离不开能源，在正常情况下，能量通过做有用功制造产品和提供服务，其能量平衡式为： 输入能=有用功（做功能）+正常耗损能 但在非正常运行状态下，其能量平衡式为： 输入能=有用功+正常耗损能+逸散能 能够转化为破坏能力的能量有：电能、原子能、机械能、势能和动能、热能和热辐射、声能、化学能等。另一种表示破坏能量的因素及事件也可作为参考：加速度、污染、化学反应、腐蚀、电（电击、电感、电热、电源故障等）、爆炸、火灾、热和温度（高温、低温、温度变化）、振动与噪声等。,2.2.4 危险性辨识,一般说来，能量失控情况可分为两种模式：物理模式和化学模式。,（1）物理模式

9、,物理能可分为势能和动能两种形式。主要表现为:（1）物理爆炸 （2）锅炉爆炸（3）机械失控（4）电气失控（5）其他物理能量失控,（2）化学模式,主要表现为：（1）直接火灾（2）间接火灾（3）自动反应,（3）有害因素,很多化学物质如氰化物、氯气、光气、氨、一氧化碳 等有害物质，都会对人体造成急性或慢性的毒害,2.2.4 危险性辨识,（4）外力因素,外力系指受到外界爆炸而产生的冲击波、爆炸碎片的袭击等和地震、洪水、雷击、飓风等自然现象,（5）人的因素,在人机系统中，人子系统比机械子系统可靠性低很多。因为人具有自由性，再加上构成劳动集体的每个成员的精神素质和心理特征不同，易受环境条件所造成的心理上的

10、影响，从而造成误操作,（6）环境因素,在生产现场，除机器设备能构成不安全状态和人的不安全行为造成事故外，生产所用的原材料、半成品、成品、工具以及工业废弃物等，如放置不当也会造成不安全状态,2.2.5 危险性等级划分与确定,1. 危险性等级的划分三）,在危险性查出之后,应对其划分等级,排列出危险因素的先后次序和重点,以便分别处理。由于危险因素发展成为事故的起因和条件不同,因此在预先危险性分析中仅能作为定性评价,其等级见表2-6。,2.2.5 危险性等级划分与确定,表2-6 危险等级分布表,2.2.5 危险性等级划分与确定,2. 危险性等级的确定方法三）,矩阵比较法，其基本思路是：如有很多大小差不

11、多的圆球放在一起，很难一下分出哪个最大，哪个次之。若将它们一对一比较，则较易判明。 具体方法是列出矩阵表。设某系统共有6个危险因素需要进行等级判别，可分别用字母A、B、C、D、E、F代表，画出一个如图 2-5（a）所示的方阵。,2.2.5 危险性等级划分与确定,按方阵图中顺序，比较每一列因素的严重性，用“”号表示在列里严重、在行里不严重的因素。有时候为了分得细一些，也可在方阵图中增加一个“1”符号，以它代表严重性的1/2，如图2-5（b）所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号。,图2-5 危险因素严重程度比较矩阵表,2.2.5 危险性等级划分与确定,1.图2-5a中，6个危险因素的严重性次

12、序是：E、A、B、C、F、D。其中因素A、B、C具有同等的严重性 2. 6个危险因素的严重性次序是：E、C、A、B、F、D,2.2.6 危险性控制,采取预防措施的原则首先是采取直接措施，即从危险源（或起因）着手。其次，则是间接措施，如隔离、个人防护等。,（1）直接措施,限制能量或采用安全能源代替危险能源。如限速装置、低电压设备、安全设备，限制生产能量等。 防止能量外泄。如自动温度调节器、保险丝、气体检测器、地面装卸作业、锐利工具等。 防止能量散逸。如放射性物质的铅储器、绝缘材料、安全带等。,2.2.6 危险性控制,在能量的放出路线上和放出的时间上采取措施。如排尘装置、安全禁止标志、防护性接地、

13、安全连锁装置等。 能量放出缓冲装置。如爆炸板、安全阀、保险带、冲击吸收装置等。 在能量源上采取防护措施。如防护罩、喷水灭火装置、防火墙等。 在能量和人与物之间设立防护措施。如玻璃视镜、防噪声装置等。 对人体采取防护措施。如防尘眼镜、安全靴、头盔、手套、呼吸器、防护用具等。 提高耐受能力，选用适应性强的人和耐久性材料。 降低损害程度的措施。如紧急冲浴设备、配置低放射线等。,（2）间接措施,2.2.6 危险性控制,（3）防止能量的破坏性作用,限制能量的集中与蓄积 控制能量的释放 1）防止能量的逸散 2）延缓能量释放 3）另辟能量释放渠道 隔离能量 1）在能源上采取措施 2）在能源和人与物之间设防护

14、屏障 3）设置安全区、安全标志等,其他措施 为提高防护标准，可采用双重绝缘工具、低压电回路、连续监测和遥控等，为提高耐受能力，可挑选适应性强的人员以及选用耐高温、高寒和高强度材料。,2.2.6 危险性控制,（4）降低损失程度的措施,加强应急管理建设。如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗等。,（5）防止人的失误,创造安全性较强的工作条件，设备要符合人机工程学的要求，重复操作频率大的工作应用机械代替手工，变手工操作为自动控制。建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育。,2.2.7 应用举例,预先危险分析的记结果一般采用表格的形式列出。表格的格式和内容可根据实际情况确定。表2-7、2-8

15、、2-9为几种基本的表格格式。,表2-7 PHA工作表格表,2.2.7 应用举例,表2-8 PHA工作的典型格式表,2.2.7 应用举例,表2-9 预先危险分析表通用格式,注：1-所分析子系统归属的车间或工段的名称； 2-所分析子系统的名称； 3-子系统处于何种状态或运行方式； 4-子系统可能发生的潜在危害； 5-产生潜在危害的原因； 6-导致产生危险因素（5）的那些不希望事件或错误；,7-使危险因素（5）发展成为潜在危害的那些不希望发生的错误或事件； 8-导致生产“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的事件及错误； 9-事故后果； 10-危害等级； 11-为消除或控制危害可能采取的措施，其

16、中包括对装置、人员、操作程序等几方面的考虑；12-有关必要的说明。,2.2.7 应用举例,PHA的表格中应有的内容： 了解系统的基本目的、工艺工程、控制条件及环境因素等； 划分整个系统为若干子系统（单元）； 参照同类产品或类似的事故教训及经验，查明分析单元可能出现的危害； 确定危害的起因； 提出消除或控制危险的对策，在危险不能控制的情况下，分析最好的损失预防的方法。,案例分析,1.液化石油气站火灾爆炸预先危险性分析 2.码头装卸作业预先危险性分析 3.电气火灾预先危险性分析,案例分析,案例三：电气危险的PHA分析,表2-12 电气火灾事故PHA分析,案例分析,案例分析,表2-13 电缆线路故障PHA分析,案例分析,表2-14 雷电事故的PHA分析,第三节 故障类型及影响分析,2.3.1 基本概念及格式,1. 基本概念三）,故障。故障是指系统或元素在运行过程中，不能达到设计规定的要求，因而不能实现预定功能的状态。 故障类型。故障类型是指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式，一般可从五个方面来考虑。即：运行过程中的故障；过早地起动；规定时