安全系统工程复习.

第一章重点1、两类安全工作方法问题出发型问题发现型2、基本概念（1）系统（特征：整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性）（2）系统工程是是以系统为研究对象，以达到总体最佳化为研究目标，是一种综合性的管理工程技术。（3）安全，是指免遭不可接受危险的伤害，是一种使伤害或损害的风险限制在可以接受的水平的状态。(4)危险，指在引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能能力的状态。研究表明，利益影响人们承受危险的程度。安全系统工程用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价并控制系统风险，使系统安全性达到预期目标的工程技术（是一整套管理程序和方法体系）。第二章重点1、系统安全分析：就是采用安全系统工程的方法和原理找出影响系统正常运行的各种事件出现的条件以及可能导致的后果，寻求消除和控制危险的对策，最大限度地实现系统安全。2.安全检查的目的和作用目的：及时发现并消除生产过程中由于设备、工作环境、人员操作等存在的可能发生事故的隐患，防止事故发生。作用：发现不安全状态、不安全行为以及管理缺陷的有效途径。3.安全检查的内容安全检查的内容主要是查思想、查管理、查隐患、查事故处理4.“三同时”5.“四不放过”6.优点（1）全面性和系统性；（4M)（2）有明确的检查目标；（某一工序、某一地点、某一具体设备）（3）简单易懂，容易掌握；（4）有利于明确责任；（5）有利于安全教育；（6）可以事先编制；（7）随科学和标准的变化，不断变换7.现代工业生产的特点：四新：新工艺、新技术、新能源和新材料三化：大规模化、复杂化和高度自动化1.通过PHA可以做到：（1）识别出系统中可能存在的所有危险源；（2）识别出危险源可能导致的危害后果（3）根据风险程度对其分级（4）确定风险控制措施。2.危险源包含3个要素（1）潜在危险性（2）存在状态（3）触发因素3.风险分级（1）Ⅰ安全的（2）Ⅱ临界的（3）Ⅲ危险的（4）Ⅳ灾难性的等级等级说明Ⅰ安全的不会造成人员伤亡或系统破坏。Ⅱ临界的处于事故的边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统破坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施。Ⅲ危险的会造成人员伤亡或系统破坏，要立即采取防范对策措施。Ⅳ灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范。4.风险控制措施（1）降低事故发生的概率：预防性措施（2）低事故后果的严重程度：保护性措施及应急性措施降5.（1）故障（2）故障类型（3）故障影响（4）故障严重度分为轻微的、临界的、严重的、致命的四级6.一般来说，一个元素至少有4种可能的故障类型:①意外运行；②运行不准时；③停止不及时；④运行期间故障。1.风险矩阵法-故障等级2.危险和可操作性研究（1）基本思想即各个专业、具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题（2）分析的目的是系统、详细地对工艺过程和操作进行检查，以确定过程的偏差是否导致不希望的后果3.引导词（1）NONE（不或没有）（2）MORE（过量）（3）LESS（减少）（4）ASWELLAS（伴随）（5）PARTOF（部分）（6）REVERSE（相逆）（7）OTHERTHAN（异常）风险率矩阵图概率12341234严重度4鱼刺图法鱼刺图（Fishbonechart）又称为因果分析图、因果图、特性图或树枝图；鱼刺图由原因和结果两部分组成。5作业危害分析作业危害分析（JobHazardAnalysis，JHA）又称作业安全分析（JobSafetyAnalysis，JSA）、作业危害分解（JobHazardBreakdown），是一种定性风险分析方法。作业的选择事故频率和后果严重的职业伤害或职业病新增加的作业变更的作业不经常进行的作业事件树分析（EventTreeAnalysis）法是一种逻辑的归纳法，它在给定一个初因事件的情况下，分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果，从而定性与定量的评价了系统的特性，并帮助分析人员以获得正确的决策，6.事件树分析原因事件起因事件或诱发事件结果事件起因事件原因事件1成功原因事件1失败原因事件2成功原因事件2失败……结果事件ABC若泵A、阀门B、阀门C的可靠度分别为.95,0.9,0.9,计算成功的概率。P(S)=0.95×0.9×0.9=0.7695F(S)=1－P(S)=1－0.7695=0.2305事故树分析1.事件符号矩形、圆形、房形、菱形2.逻辑门符号与门、或门、非门、条件与门、条件或门、表决门、异或门3、布尔代数的运算法则①等幂律A＋A＝AA·A＝A②交换律A＋B＝B＋AA·B＝B·A③结合律（A＋B）＋C＝A＋（B＋C）（A·B）·C＝A·（B·C）布尔代数的变量只有0和1两种取值，它所代表的是某个事件存在与否或真与假的一种状态，不表示数量上的差别。布尔代数中有“或”（+，∪）、“与”（·，∩）、“非”三种运算。④分配律A·（B＋C）＝（A·B）＋（A·C）A＋（B·C）＝（A＋B）·（A＋C）⑤吸收律A＋A·B＝AA·（A＋B）＝A⑥零一律：A+1=1A·0=0⑦同一律：A+0=AA·1=A⑧互补律A＋A´＝１A·A´＝０⑨对合律（A´）´＝A⑩德·莫根律（A＋B）´＝A´·B´（A·B）´＝A´＋B´二、最小割集与最小径集1、割集和最小割集割集：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都发生时，顶上事件必然发生。如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集了，这样的割集就称为最小割集。也就是导致顶上事件发生的最低数量的基本事件集合。2、最小割集的求法行列法布尔代数化简法•行列法行列法是1972年由富赛尔(Fussel)提出的，所以又称富塞尔法。从顶上事件开始，按逻辑门顺序用下面的输入事件代替上面的输出事件，与门横向列出，或门纵向展开，逐层代替，直到所有基本事件都代完,再利用布尔代数化简，其结果为最小割集。•布尔代数化简法事故树经过布尔代数化简，得到若干交集的并集，每个交集实际就是一个最小割集。T.+.M1M2X1X2X1X3用行列法求最小割集153121412323553354XGXXGXXTGGGGXXGXXXX13215313513214141435533523353543553354XXXXGXXXXXXXXXXXXXXXGXXXXXXXXXXXXXXXXX++T1E2E3X5X3E.2X1X.4E4X3X+用布尔代数法求最小割集P76图3－20化简1233451233451233451342343341525351342343415253513423415253513()()[()]()()()(1)(1)TEEEXEXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX415253534152535XXXXXXXXXXXXXXXT+M4M3M2M1....X1X5X2X5X4X3X3X54．径集与最小径集①在事故树中，当所有的基本事件都不发生时，顶上事件肯定不会发生。②然而顶上事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生，而只要某些基本事件不发生顶上事件就不会发生。③这些不导致顶上事件发生的基本事件的集合称为径集。④径集是表示系统不发生故障而正常运行的模式。⑤同样在径集中也存在相互包含和重复事件的情况，去掉这些事件的径集叫最小径集。也就是说凡不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小径集。⑥在最小径集里，任意去掉一个基本事件就不成其为径集。⑦事故树有一个最小径集，顶上事件不发生的可能性就有一种。最小径集越多，顶上事件不发生的途径就越多，系统也就越安全。5．最小径集求法①最小径集的求法是利用最小径集与最小割集的对偶性，首先画事故树的对偶树，即成功树，求成功树的最小割集，就是原事故树的最小径集。②成功树的画法是将事故树的“与门”全部换成“或门”，“或门”全部换成“与门”，并把全部事件发生变成不发生，就是在所有事件上都加“-”，使之变成原事件补的形式。经过这样变换后得到的树形就是原事故树的成功树。③同理可知，画成功树时事故树的“与门”要变成“或门”，事件也都要变为原事件非的形式。④条件与门、条件或门、限制门的变换方式同上，变换时把条件作为基本事件处理。⑤用最小径集表示的等效树也有两层逻辑门，与用最小割集表示的等效树比较，所不同的是两层逻辑门符号正好相反。最小割集和最小径集在事故树分析中的作用最小割集和最小径集在事故树分析中的作用(1)最小割集事故树分析中的作用·表示系统的危险性·表示顶事件发生的原因组合·为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施·利用最小割集可以判定事故树中基本事件的结构重要度和方便地计算顶事件发生的概率。(2)最小径集事故树分析中的作用·表示系统的安全性·选取确保系统安全的最佳方案·利用最小径集同样可以判定事故树中基本事件的结构重要度和计算顶事件发生的概率。T+M3M2M1.X1X3X3X5X4X5++X2T+M4M3M2M1....X1X5X2X5X4X3X3X5用最小割集表示的等效事故树用最小径集表示的等效事故树用最小割集表示的结构函数最小割集：K1={x1,x3},K2={x1,x5},K3={x2,x3,x4},K4={x4,x5}T=x1x3+x1x5+x2x3x4+x4x5用最小径集表示的结构函数最小径集：P1={x1,x4},P2={x1,x2,x5},P3={x3,x5}T=(x1+x4)(x1+x2+x5)(x3+x5)3基本事件的结构重要度分析在假定各基本事件的发生概率相等的前提下,分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。y=φ(x1,x2,..xi,..,xn)当基本事件xi的状态从0变到1,其他基本事件的状态保持不变,顶上事件的状态有3种可能的情况：1）无论xi是否发生,顶上事件都不发生；φ(xi=0,x)=0,φ(xi=1,x)=0之差=02）顶上事件的状态随xi状态的变化而发生变化；φ(xi=0,x)=0,φ(xi=1,x)=1之差=13）无论xi是否发生,顶上事件都发生；φ(xi=0,x)=1,φ(xi=1,x)=1之差=0(二)、利用最小割（径）集近似判断1)一阶最小割集中的基本事件结构重要度最大；2)仅在同一最小割集中出现的所有基本事件,相等；3)若所有最小割集均不含有共同元素,则低阶最小割集中的基本事件结构重要度系数大于高阶中的；例{x1,x2,x3}{x4,x5}{x6}、{x7,x8,x9,x10}4）若与两个基本事件有关的最小割集的阶数相同,则出现次数多的结构重要度大；例{x1,x2,x4}、{x1,x2,x5}、{x1,x3,x6}、{x4,x7}5）若两个基本事件在所有最小割集中出现的次数相等,则在低阶最小割集中出现的基本事件的结构重要度大；例{x1,x3}、{x2,x3,x5}、{x1,x4}、{x2,x4,x5}(二)、利用最小割（径）集近似判断（续）6）利用近似公式计算jijKxniI1)(21例{x1,x3}{x1,x4}{x2,x4,x5}{x2,x5,x6}{x2,x3,x6}中的基本事件数的最小割集含有基本事件最小割集总数KnIjiKNKxNjjiijn11iKxnjiJI21111i在进行事故树定量分析时，应满足几个条件：①各基本事件的故障参数或故障率已知，且数据可靠；②在事故树中应完全包括主要故障模式③对全部事件用布尔代数作出正确的描述在进行事故树定量计算时，一般做以下几个假设：①基本事件之间相互独立；②基本事件和顶事件都只考虑两种状态；③假定故障分布为指数函数分布。二、顶上事件