安全系统工程

安全系统工程概论系统:由具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。特征:整体性、集合性、相关性、目的性、环境适应性系统工程：以系统为研究对象。组织管理系统的研究、规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是对所有系统都有普遍意义的科学方法。它属于工程技术，主要是组织管理的技术，解决工程活动全过程的技术，具有普遍适用性。安全系统工程：安全系统工程：运用系统工程的原理和方法，对系统或生产过程中的危险性进行识别、分析、评价和预测，并根据其结果，采取综合安全措施以消除或控制系统中存在的危险因素，使事故发生的可能性降到最低，从而达到最佳的安全状态研究、解决的主要问题：如何控制和消除导致人员伤亡、职业病、设备和财产损失，最终实现在功能、时间、成本等规定的条件下，系统中人员和设备所受到的伤害的损失为最小。能有效防患于未然的原因：1.使用系统工程方法，可以识别出存在于系统各要素之间、要素本身的危险性2.使用系统工程的原理和方法，可以了解各要素之间的关系，消除各要素由于相互依存、相互结合而产生的危险性。3.系统工程所采用的一切手段都能用于解决安全问题。发展过程：略安全系统工程的内容：1.事故致因理论：从事故的角度研究事故的定义、性质、分类和事故的构成要素与原因体系，分析事故成因模型及其静态过程和动态发展规律，阐明事故的预防原则及措施。事故致因理论是知道事故预防工作的基本理论。13种事故模型2.系统安全分析：安全系统工程的核心内容，安全评价的基础。对系统进行深入细致分析，充分了解系统的危险性，估计事故发生的可能性及其严重程度，为采取控制预防措施提供依据。有文字表格法、逻辑分析法、统计图表分析法、调查实验法、数学解析法五大类16种方法3.安全评价：对系统的危险性进行定性或定量分析，得出系统存在的危险性与发生的可能性及其程度，以预测出被评价系统的安全状况4.安全措施：对一个系统进行评价后，依据评价结果，针对系统的薄弱环节或潜在危险，提出调整修正的措施，以消除事故的发生或是发生的事故得到最大程度的控制。宏观控制措施，以整个系统作为控制对象；微观控制措施，以危险源作为控制对象；安全目标管理，把一定时期内需要完成的指标分解到具体部门或个人。安全系统工程的优越性：1.打破传统安全中单一的、凭经验的相互独立、自我封闭的界限。2.该方法逻辑性强、明白、直观，能定性、定量的进行安全评价和分析，能全面、系统、合理的解决安全问题。3.可以避免传统安全中的“浅层”分析，从人机关系、人和环境、人和物的关系之间找出事故的真正原因和查处未想到原因。4.通过分析，可以了解到系统存在的薄弱环节及可能发生危险性的尺度，有利于有的放矢采取相应措施预防事故发生。5.通过评价和优化技术，可以找出最适当的方法使分系统之间达到最佳配合，用最少的投资达到最佳的安全效果和大幅度的减少伤亡事故的发生。6.安全系统工程的方法不仅适用于工程而且适用于管理，并能用来指导设备的设计、制造、使用维修和检验。7.可以促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。8.可以迅速提高安全工作人员的水平。最大的优点是预防和检查事故的发生。安全系统工程的方法论：研究方法上的整体化技术应用上的综合化安全管理科学化：6个主要任务：寻找事故隐患；预测由故障引起的危险；制定预防措施和安全对策；组织安全措施和对策的落实；对措施的效果进行全面评价；不断改善措施，以求得最佳效果。事故致因理论事故：人们在实现其目的的行动过程中，突然发生了与人的意志相违背的，迫使其有目的的活动暂时或永久停止的事件生产事故：企业在生产过程发生的伤害人体、损害财物、影响生产正常进行的事件。包括设备事故、伤亡事故（工伤事故）和未遂事故工伤事故（伤亡事故）：在生产区域发生的，与生产有关的人身伤害、急性中毒等事故设备事故：在生产过程中突然发生的导致设备、财物损坏的意外事件未遂事故：发生了与人意志相违背的事件，但未造成人身伤害事故的特征：因果性；偶然性和必然性；潜伏性和预测性事故的构成：伤害部位，伤害种类，伤害程度事故法则：300:29:1事故模式：用于阐明事故的成因、始末过程和后果的模型人为失误论1.人为失误为主因的模型2.管理失误为主因的模型：主要原因是人的不安全行为和物的不安全状态，根本原因是管理失误骨牌论A.社会环境和管理欠缺B.个人欠缺C.人的不安全行为和物的不安全状态D.事故E.人身伤亡能量意外释放论直接原因：危险物质与能量的意外释放防止能量或危险物质意外释放，防止人员伤害和财产损失的主要措施：1.用安全能源替代不安全能源2.限制能量3.防止能量积蓄4.缓慢的释放能量5.采取防护措施6.在时间和空间上把能量和人隔离7.采用各种警告措施等信息形式的屏蔽间接原因：触发直接原因发生的原因：不安全行为和不安全状态基本原因：不良的管理、个人因素、环境因素人的不安全行为分析：需求层次论1.生理需要2.安全需要3.社交需要4.自我心理5.成就事故的主要原因是人的不安全行为、物的不安全状态、管理问题、环境（4M因素）事件树分析事件树分析法（ETA）：按照事故发展顺序，分成阶段，一步一步的进行分析，每一步都从失败和成功两种结果进行考虑（分支），最后直至用水平树状图表示其可能的结果马尔柯夫过程：当一连串的状态在一个有限的状态空间中发生，而每一种状态的出现，完全是由其前一种状态决定时，这一连串的状态就称为“马尔柯夫链”事件树绘制：从某故障原因出发，按照事件发生的过程，从左往右画，树枝代表事件发展的途径，把结果好的画为上支，结果坏的画为下支，直至最后得出结果为止。优点：1.简单易懂，启发性强，能指出如何不发生事故，便于安全教育；2.容易找出由不安全因素造成的后果，能直观指出消除事故的根本出发点，便于安全措施的制定3.既可定性分析，也可定量分析注意事项：1.对于某些含两个状态以上环节的系统，应尽量归纳为两种状态，以符合事件树分析规律2.可以将两态事件变为多态事件3.逻辑首尾要一贯、无矛盾、有根据事故树分析FTA的定义及功能:演绎分析法。事件与逻辑门之间连接而构成的树图反应了事故的因果关系。功能：1.用于全面描述导致灾害事故发生的各种因素及其逻辑关系2.为定性和定量分析提供基础模型3.直观的提供导致事故发生的各种因素，便于分析和调查4.与其他分析技术综合使用，达到更好的应用效果事故树的常用符号及其意义矩形符号——顶上事件、中间事件圆形符号——基本原因事件菱形符号——省略事件屋行符号——正常事件与门、或门、条件与门、条件或门、限制门、排斥或门、优先与门（顺序优先与门、组合优先与门）、转出符号、转入符号事故树的分析程序1.确定顶上事件2.理解系统3.调查事故、查明原因4.确定目标值5.构造事故树6.定性分析7.定量分析8.制定事故预防措施注意事项1.充分理解系统2.顶上事件确定要合适3.正确构造事故树4.既可定性也可定量分析事故树编制1.事先确定顶上事件（第一层次）2.写出造成顶上事件的直接原因事件（第二层次）3.写出往下其他层次事故树简化布尔代数化简和集合最小割集定义：导致顶上事件发生的最起码的基本事件的组合求解：布尔代数化简法、行列法（与门增加大小，或门增加数量）、结构法、质数代入法、矩阵法最小径集定义：顶上事件不发生所必须的最低限度的径集求解：成功树结构重要度最小割集和最小径集的作用1.最小割集表示系统的危险性2.最小径集表示系统的安全性3.最小径集能直观地看出哪种事故发生后对系统危险性大小，以及如何采取措施使发生概率下降4.可以排出结构重要度顺序5.根据最小径集，选择控制事故的最佳方案6.计算顶上事件发生的概率和定量计算基本事件的发生概率物的故障率λ：设备或系统单元工作的单位时间的实效或故障的概率，它是单元平均故障间隔期T的倒数实际故障率：故障率乘以条件系数K可维修度μ：平均修复时间τ的倒数可修复系统：q≈λτ一次性系统：q≈λt，t为运行时间顶上事件概率的计算布尔真值表法最小割集（径集）求顶上事件概率近似计算法（首相近似法，平均近似法，独立近似法）概率重要度顶上事件概率对自变量的偏导基本事件概率变化对顶上事件概率的影响临界重要度基本事件概率变化率与顶上事件概率变化率的比值基本事件该变量对顶上事件变化量的影响事故树的进一步简化及模块分解管理失误和风险树分析（MORT）MORT是按一定顺序和逻辑方法分析安全管理系统的逻辑树是一种标准安全程序分析模式，可用于：1.分析某类特殊的事故2.评价安全管理措施3.检索事故数据或安全报告等级：优秀、优良、良好、欠佳（LTA）（判定管理漏洞的标准）、劣MORT的结构符合要求，不用分析的事件正常事件被认识或设想的危险加剧问题的偶然事件调查中发现应记录和改正的问题，但不是实际发生事故因素顶上事件与门连接特殊控制因素（S分支）和管理系统的因素（M分支）以及可能导致危险的具体表现形式（R分支）S分支研究导致事故的各种管理疏忽和漏洞，即在特殊控制因素下，是事故和事后处理欠佳两个事件。事故发生：（1）不希望的能量流动引起的偶然事件（2）防护设施欠佳（3）人或物在能量通道上能量流动由以下问题引起：信息系统、设计计划、操作准备、维护、监督、高层监督系统S分支是MORT分析中最重要的分析，涉及问题有：SA1事故；SA2政善（事后处理）欠佳原因事件；SB1偶然事件；SB2屏障欠佳;SB3能量渠道上的人或物SC1不希望的能量转移；SC2周围环境的异常M分支政策欠佳、政策实施欠佳、风险评价系统欠佳风险评价系统欠佳包括：目标不连续、信息系统欠佳、危险分析过程欠佳、安全程序审查欠佳R分支导致危险的具体表现形式。无有效措施控制，罗列出来提醒。因果分析图法事故的因果关系及顺序五因素海因里奇：（1）人体本身；（2）按人的意志进行的动作；（3）潜在的危险；（4）发生事故；（5）人体受伤害其他：（1）社会环境和管理；（2）人的过失引起的危险性；（3）物的不安全状态引起的危险性；（4）意外事件；（5）人体受伤害因果分析法：把系统中产生事故的原因及造成的结果所构成的错综复杂的因果关系，采用简明文字和线条加以全面表示的方法。因果分析图的绘制：针对结果，分析原因，先主后次，层层深入1.确定要分析的某个特定问题或事故，写在右边2.确定造成事故的因素分类项目，如安全管理、操作者、材料等3.将上述项目深入发展，中支表示对应项目造成事故的原因4.将上述原因层层展开，一直到不能再分为止5.确定因果分析图中的主要原因，并标注，重点控制6.注明分析图的名称注意事项1.此法简便实用，易于推广。因果关系层次明确，系统化、条理化2.寻找事故原因时，防止只停留在罗列表面现象，而不深入分析安全检查表安全检查表：系统地对生产系统或设备进行科学的分析，找出各种不安全因素，依据检查项目，将找出的问题以问题清单的方式列制成表，以便进行和避免漏检区别于传统检查表，对系统进行科学分析形式：提问式、对照式种类：矿务局级安全检查表、矿级安全检查表、区队及岗位班组级安全检查表、专业性安全检查表、设计用安全检查表、事故分析检查表内容：序号、检查内容、回答、检查人和检查时间、检查地点、备注依据：与项目有关的规定和标准用途：系统设计之前：为设计人员提供安全设计的参照清单系统运行时：掌握系统运行状态，针对问题采取措施，进行安全教育，检查预防措施的落实优点：1.可以事先编制，集思广益，有利群防和周密分析，避免和减少遗漏重要的不安全因素2.整改责任明确3.内容直观简单，容易掌握，易于实现群众管理4.检查方法具体实用避免流于形式，有利于提高检查效果5.采用提问方式，可促进安全教育，提高安技人员的水平6.可随着科学技术的发展和标准、规范的变化而不断修改和完善编制与实施：确定分析对象，找出其危险点；确定检查项目，定出具体内容；顺序编制成表，逐项进行检查；对照评价标准，做出正确回答；不断补充完善，提出整改意见。注意事项：1.内容文字要能说明问题，又要简明扼要2.编制时，切勿流于形式3.结合实际，总结以往事故教训，罗列不安全因素4.编制过程中要充分做好调查研究，由工程技术人员、安全管理人员和操作者共同制定，不断修改完善