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1、安 全 管 理 学 第6章 系统安全管理,西安科技大学安全管理与风险控制研究所 田水承教授 课题组 制作人：袁晓芳,2019/5/20,安全管理学,2,目录,2019/5/20,安全管理学,3,6.1 系统安全概述 - 系统安全的由来,产品的研制、设计、试验、生产、销售、投入使用直至报废的整个寿命周期中都可能存在潜在的危险，导致事故的发生。 为了提高产品或系统的安全性，就需要对其寿命周期和子系统之间关联进行研究分析，识别潜在危险并做出定性和定量评价，提出控制或消除潜在危险措施，使产品或系统风险降低到可接受的程度，达到保证产品或系统安全的目的。,2019/5/20,安全管理学,4,6.1 系统安
2、全概述 -系统安全的发展,美国武器采办 及核工业领域,我国的安全工作,20世纪70年代后期，美国国防部颁发和修订了一系列指令和指示，对武器采办中的系统安全工作提出了高层次的规定 。 70年代美国在核武器和核工业领域相继提出了保证安全的问题。,20世纪70年代末期以来，引进了许多系统安全的理论与方法，并在应用中取得了一系列的成果。但在产品或系统的全寿命周期的安全性分析、研究、应用却进展甚微。,2019/5/20,安全管理学,5,6.1 系统安全概述 - 系统安全的定义,系统安全是指在系统的寿命周期所有阶段，以使用效能、时间为条件，应用工程和管理的原理、准则、技术，使系统获得最佳的安全性。 提高系
3、统的安全性，并非不计代价； 追求产品的安全性，应当考虑产品全寿命 周期的安全性； 实现产品最佳的安全性能，关键是要保证 各个子系统的最佳耦合。,2019/5/20,安全管理学,6,6.1 系统安全概述 - 系统安全的主要特点,2019/5/20,安全管理学,7,6.1 系统安全概述 - 系统安全与传统技术安全的区别,1,技术安全的工作范围主要是在生产和使用场所；而系统安全则主要研究产品全寿命过程，包括方案论证、设计、试验、制造、使用直至报废处理。,2,技术安全工作大多凭经验和直觉来处理安全问题；而系统安全利用系统工程的方法，从系统、子系统和环境影响以及它们之间的相互关系来研究安全问题。,3,技
4、术安全多从定性方面进行研究；而系统安全利用危险严重性、可能性等参数和指标来定量评价安全的程度，从而使预防事故的措施有了客观的度量。,4,技术安全是从局部，或处于被动状态来解决安全问题；而系统安全从产品或系统论证设计起就开始做系统的安全分析，使安全主动而全面地得以实现。,5,技术安全目标值不明确，不具体；而系统安全通过安全分、试验、评价和优化技术的应用，可以找出最佳的减少和控制危险的措施。,目 录,2019/5/20,安全管理学,8,6.2 系统安全管理 - 系统安全管理的定义,系统安全由系统安全管理和系统安全工程两部分组成。系统安全管理是确定系统安全大纲要求，保证系统安全工作项目和活动的计划与
5、完成与整个项目的要求相一致的一门管理学科。 系统安全管理是产品或系统寿命周期工程管理的组成部分，其主要任务是在系统寿命周期内规划、组织、协调和控制应进行的全部系统安全工作。系统安全管理的核心是建立并实施系统安全大纲。,2019/5/20,安全管理学,9,6.2 系统安全管理 - 系统安全管理与系统安全工程,2019/5/20,安全管理学,10,6.2 系统安全管理 - 系统安全管理与传统安全管理,目 录,2019/5/20,安全管理学,11,6.3 系统安全管理的实施,系统安全 管理的实施,系统安全详细要求,系统安全大纲计划,系统安全一般要求,2019/5/20,安全管理学,12,6.3.1
6、系统安全一般要求,（1）管理系统。产品承制方应建立一个系统安全管理系统，旨在保证产品的安全性能符合有关要求。在该管理系统中，应由承制方主要负责建立、控制、结合、指导和实施系统安全大纲，并应保证将事故风险消除或控制在已建立的可接受风险范围内。,2019/5/20,安全管理学,13,6.3.1 系统安全一般要求,（1）及时、经济地将符合任务要求的安全性设计到系统中； （2）在系统整个寿命周期内识别、跟踪、评价和消除系统中的危险，减少到可接受的水平； （3）考虑并应用以往的安全资料，包括其他系统的经验、教训。 （4）在采纳和使用新的工艺、材料、设计和新的生产、试验和操作技术时，寻求最小风险； （5）
7、将消除危险或将风险减少到管理部门可接受水平所采取的措施记录成文；,2019/5/20,安全管理学,14,6.3.1 系统安全一般要求,（6）在系统的研究、研制和订购中及时地考虑安全特性，以尽量减少为改善安全性而进行的改装； （7）在设计、建造中或任务要求发生更改时，所采用的方法应使风险保持在管理部门可接受的水平； （8）在寿命周期内尽早考虑与系统有关的任何有害材料的安全性，并使之易于报废和退役处理。应采取措施尽可能少地使用有害材料，使与使用有害材料有关的风险和寿命周期费用减到最小； （9）把重要的安全数据作为经验记录下来，并记入数据库，或用作更改设计手册和说明书的建议。,2019/5/20,安
8、全管理学,15,6.3.1 系统安全一般要求,（1）通过设计，包括原材料的选择和代用，消除已识别的危险或减少相关的风险。若必须使用有潜在危险的原材料时，应选择那些在系统寿命周期内风险最小的原材料； （2）将有害物质、零部件和操作与其他活动、区域、人员及不相容的原材料相隔离； （3）设备的位置安排应使工作人员在使用、保养、维护、修理和调整过程中最少地暴露于危险环境中，如危险的化学药品、高压电、电磁辐射、切削刃口或尖锐部位等；,2019/5/20,安全管理学,16,6.3.1 系统安全一般要求,（4）将因为恶劣的环境条件所导致的风险最小化，如温度、压力、噪声、毒性、加速度和振动等； （5）系统设计
9、应使在系统使用和保障中由于人的差错所导致的风险最小； （6）考虑采取补偿措施，把不能消除的危险所导致的风险减少到最低程度。这类措施包括：联锁、冗余、故障安全设计、系统防护、灭火设备和防护服装、设备、装置和规程等； （7）用物理隔离、屏蔽等方法，保护冗余子系统的电源、控制装置和关键零部件；,2019/5/20,安全管理学,17,6.3.1 系统安全一般要求,（8）当各种补偿设计措施都不能消除危险时，应提供安全和报警装置，并给出适当的警告和注意事项，标出醒目标记，以确保人员和设备得到保护。对于已有的标准尚未顾及的问题，通常应予以标准化，并应向管理部门提供全部警告、注意和提示标志的复印件； （9）使
10、意外事故中人员伤害或设备损坏的严重程度最小； （10）设计软件控制或监测的功能，使危险事件或事故的发生达到最小； （11）评审设计准则中对安全不足或过分限制的要求。根据研究、分析或试验数据推荐新的设计准则。,2019/5/20,安全管理学,18,6.3.1 系统安全一般要求,应用安全装置：若不能满足1的要求应通过使用固定的、自动的、或其他安全防护设计或装置，使风险减少可接受的水平。,2019/5/20,安全管理学,19,6.3.1 系统安全一般要求,风险分析矩阵（RAC）法：即用危险的可能性和严重性来表征危险的特性，进而建立起相应的评价矩阵（见表6.4和表6.5） 。,危险可能性是指危险事件发
11、生的概率。危险可能性可用单位时间事件、人数、项目或活动中可能产生危险的次数来表示。 RAC方法将危险的可能性划分成五级（见表6.3） 危险严重性是描述某种危险可能引起事故的损失程度。危险严重性等级给出了由人的失误、环境条件、设计缺陷、规程缺陷或系统、子系统或部件故障或失效引起的最严重事故的定性度量。RAC方法将危险的严重性划分为四级（见表6.3）,2019/5/20,安全管理学,20,6.3.1 系统安全一般要求,表6.2 危险严重性分类表,表6.3 危险可能性等级表,2019/5/20,安全管理学,21,6.3.1 系统安全一般要求,表6.4 危险风险评价矩阵示例一,* 定量准则举例： 危险
12、风险指数 建议准则 1A，1B，1C，2A，2B，3A 不可能接受 1D，2C，2D，3B，3C 不希望（需要由MA评审） 1E，2E，3D，3E，4A，4B 可接受，但需要量由MA评审 4C，4D，4E 不需评审即可接受,2019/5/20,安全管理学,22,6.3.1 系统安全一般要求,表6.5 危险风险评价矩阵示例二,* 定量准则举例： 危险风险指数 建议准则 15 不可接受 69 不希望(需由MA决策） 1017 可接受，但需MA评审 1820 不需评审即可接受,2019/5/20,安全管理学,23,6.3.1 系统安全一般要求,控制程度指数(Control Rating Code,
13、CRC）：按能量控制优先顺序构成一个64的二维矩阵，如表6.6所示。,表6.6 CRC矩阵,2019/5/20,安全管理学,24,表6.7 危险风险评价矩阵示例（RAC与CRC结合使用）,危险风险指数 建议准则 1 高度风险重点分析和测试 2 中度风险进行要求与设计分析及进一步测试 34 适度风险进行MA认可可打接受的高层次分析与测试 5 低度风险可接受,6.3.1 系统安全一般要求,2019/5/20,安全管理学,25,采用RAC或CRC结合进行风险评价时，应遵循以下规则（过程见图6.1）： CRC值RAC值； 单点故障的严重性不允许达到I级或II级； RAC1或2的危险不能只采用“注意”、
14、“报警”或个体防护设备来进行控制。,6.3.1 系统安全一般要求,2019/5/20,安全管理学,26,2019/5/20,安全管理学,27,总风险暴露指数（TREC）法：将严重性等级扩充为10级，用指数110表示，而且给出了每级对应的损失费用（见表6.8） 。同时用暴露指数（Exposure Codes）代替了危险的可能性等级。这里危险的暴露是指在系统寿命周期中暴露了该危险的总时数内导致相应严重性指数所表示的可能的次数（见表6.9） 。按严重性指数及暴露指数构成一个二维矩阵，阵中每一元素即为TREC值（见表6.10） 。,2019/5/20,安全管理学,28,表6.8 严重性指数,6.9 暴
15、露指数,2019/5/20,安全管理学,29,表6.10 TREC值,2019/5/20,安全管理学,30,2019/5/20,安全管理学,31,对已识别的危险，应采取措施将其消除或把相应的风险减少到可接受的水平。对灾难性的、严重性的和产品订购方指定的风险，不能仅依赖警告、提示和规程、培训的手段。 在采取了上述措施后，仍存在一些危险称之为剩余风险。产品承制方应将每个剩余危险的现状和解决方法不完善的原因及时告知产品订购方或有关主管部门。如剩余风险仍不能满足订购方的要求，则承制方必须选择进一步采取措施，还是放弃对该产品或系统的投标或承制。,2019/5/20,安全管理学,32,6.3.2 系统安全详细要求,系统安全详细要求是由产品订购方和承制方经协商选择所确定的系统安全要求。可分为四大类，即大纲的管理与控制、设计和综合、设计评估、符合与验证，各类的主要内容（见表6.11）。,表6.11 系统安全详细要求明细,2019/5/20,安全管理学,33,6.3.2 系统安全详细要求,系统安全详细要求的选择，取决于被研制的产品或系统的复杂程度，资金投入
