安全概论-9第九章(6课时)

《化工安全概论》第九章系统安全分析与评价900第九章近年来，国内外工矿企业为了防止重大灾难性事故，普遍推广了现代安全管理方法，变事后处理为事前预防，其中一个重要手段是系统安全分析与评价，其核心是辨识和评价危险性问题。现代安全工作的目的就是采用先进的科学方法，全面地分析、预测生产活动中的各种危险，并采取有效的措施和手段消除危险，防止事故，避免损失。900第九章系统安全分析与评价第一节安全系统工程简述第二节系统危险性分析第三节故障类型、影响及致命度分析第四节道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法第五节事故树分析及其应用附加加油站安全评价实例900目录第九章系统安全分析与评价☆☆☆★★第一节安全系统工程简述910系统工程是20世纪中期出现的一门新兴学科。系统工程的理论和方法，在科学技术的许多领域得到广泛应用，对促进现代科学技术的发展，发挥了重要作用。1969年阿波罗宇宙飞船登月成功，系统工程学的方法引起广泛关注。20世纪70年代以来，在安全技术领域不断研究和应用系统工程的理论、技术和方法，在认识危险、预测事故以及安全分析等方面，都取得了重要进展，并逐渐趋于完善，形成了一个新的分支——安全系统工程。安全系统工程的开发和应用，使安全管理发生根本性的变化，并把安全技术工程推向一个新的高度。第一节安全系统工程简述911系统是指由若干相互联系的、为了达到一定目标而具有独立功能的要素所构成的有机整体。系统一般具有以下四个特性：(1)系统至少是由两个或两个以上的要素构成的、具有统一性的整体；(2)系统内各要素之间是有机联系的、相互作用的；(3)具有既定的任务目标；(4)任何系统的存在都具有一定的条件，并处于一定的环境之中。一、系统与安全二、基本程序和方法三、应用特点☆☆☆对生产系统而言，其构成包括：人员、物资、设备、资金、任务指标和信息六个要素。系统工程的方法，就是为了更好地达到系统目的，求得构成系统的各要素的最佳配合。第一节安全系统工程简述911安全是指预知生产过程中的各种危险，以及为消除这些危险所采取的各种方法、手段和行动的总称。安全的实质就是防止事故，消除导致死亡、伤害、职业病及各种损失的条件。一、系统与安全二、基本程序和方法三、应用特点☆☆☆生产过程中，导致灾害性事故的原因有很多，如：◆人的误判断、误操作、及违章作业；◆设备缺陷、安全装置失效、防护器具故障；◆作业方法及作业环境不良……所有这些又涉及设计、施工、操作、维修、贮存、运输以及经营管理等许多方面。因此，安全与生产过程中的许多环节和条件有密切联系并受其制约。不考虑这些联系和制约关系，只是孤立地从个别环节或在某一局部范围内分析和研究安全保障，是难以奏效的。为此，必须从系统的角度观察、分析，并采取综合方法加以解决。实践证明，系统工程发展起来的理论、技术和方法是行之有效的。第一节安全系统工程简述911一、系统与安全二、基本程序和方法三、应用特点☆☆☆安全系统工程就是应用科学和工程原理、标准和技术知识，分析、评价和控制系统中的危险。它把生产和作业中的安全作为一个整体系统，应用科学的方法对构成系统的各个要素进行全面的分析，判明各种状况的危险特点以及导致灾害性事故的因果关系，进行定性和定量分析，对系统的安全性做出预测和评价，把系统事故减少至最低限度，使在既定的作业、时间和费用范围内取得最佳的安全效果。第一节安全系统工程简述9120安全系统工程是以预测和防止事故为中心，以检查、测定和评价为重点，按系统分析、安全评价和系统综合三个基本程序展开。一、系统与安全二、基本程序和方法三、应用特点☆☆☆1.系统分析统分析2.安全评价3.系统综合第一节安全系统工程简述91211.系统分析2.安全评价3.系统综合系统分析是以预测和防止事故为前提，对系统的功能、操作、环境、可靠性等经济技术指标以及系统的潜在危险性进行分析和测定。系统分析的程序，方法和内容如下：(1)把所研究的生产过程和作业形式作为一个整体，确定安全设想和预定的目标；(2)把工艺过程和作业形式分成几个部分和环节，绘制流程图；(3)应用数学模型和图表形式以及有关符号，将系统的结构和功能抽象化，并将因果关系、层次及逻辑结构用方框或流线图表示出来，将系统变换为图像模型；(4)分析系统的现状及其组成部分，测定与诊断可能发生的故障、危险及其灾难性后果，分析并确定导致危险的各个事件的发生条件及其相互关系。第一节安全系统工程简述91221.系统分析2.安全评价3.系统综合安全评价包括对物质、机械装置、工艺过程及人机系统的安全性评价，内容主要有：(1)确定适用的评价方法、评价指标和安全标淮；(2)依据既定的评价程序，对系统进行客观、定性或定量的评价，结合效益、费用、可靠性、危险度等指标及经验数据，求出系统的最优方案和最佳工作条件；(3)在技术上不能或难以达到预期效果时，应对计划和设计方案进行可行性研究，反复评价，以达到符合最优化和安全标准为目的。第一节安全系统工程简述91231.系统分析2.安全评价3.系统综合系统综合是在系统分析与安全评价的基础上，采取综合的控制和消除危险的措施，内容包括：(1)对已建立的系统形式、潜在的危险程度及可能的事故损失进行验证，提出检查与测定方式，制定安全技术规程和规定，确定对危险性物料、装置及废弃物的处理措施；(2)根据安全分析评价的结果，研究并改进控制系统，从而控制危险，以保证系统安全；(3)采取管理、教育和技术等综合措施，对工艺流程、设备、安全装置及设施、预防及处理事故方案、安全组织与管理、教育培训等方面进行统筹安排和检查测定，以有效地控制和消除危险，避免各类事故。第一节安全系统工程简述913(1)能够系统地从计划、设计、制造、运行等全过程中考虑安全技术和安全管理问题，便于找出生产过程中固有的或潜在的危险因素；(2)便于对生产系统的安全性进行定性和定量的分析评价；(3)可对事故进行预测，并求得系统安全的最优方案；(4)有利于实现安全管理系统化，形成教育培训、日常检查、操作维修等的完整体系；(5)有利于实现安全技术和安全管理的科学化、规范化和标准化。一、系统与安全二、基本程序和方法三、应用特点☆☆☆第二节系统危险性分析921危险性是指对于人身和财产造成危害和损失的事故发生的可能性。危险性本身含有许多不确定的因素。原因：生产过程中的许多因素是随机的；危险的程度也是难以确定的；同装置运行可靠性有关的故障数据资料还不完备，对于系统危险性的判定还不能提供充分的数据依据。因此对于危险性，应探求用定量的方法加以表述，即确定危险性的尺度。一、危险性及其表示方法二、危险性分析的基本要素三、危险性分析的步骤和方法☆☆☆第二节系统危险性分析921危险性表示方法(1)危险率(2)死亡概率一、危险性及其表示方法二、危险性分析的基本要素三、危险性分析的步骤和方法☆☆☆第二节系统危险性分析921(1)危险率：事故频率与损失严重度的乘积称为危险率或风险率，可表示为：事故频率：根据经验和统计，得出的一定的时间内危险性可能导致事故的次数；损失严重度：一定事故所造成的人员伤亡和财产损失的数值。频率危险率＝严重程度单位时间事故次数事故次数损失额＝单位时间损失额＝第二节系统危险性分析921(2)死亡概率：世界上许多事情的发生，经过统计会发现一定的规律。例如人的死亡概率便是自然规律。这个规律是由人的肌体固有的特性以及生活环境、医疗保健等条件所决定的。所有生产系统都有一定的危险性，这与工作性质、环境条件和管理因素有关。经过常年积累的资料，可以得出为人们所能接受的事故发生概率。总人数年死亡人数死亡概率＝行业钢铁渔业煤炭建筑死亡概率1.54×10-46.72×10-47.68×10-41.28×10-3英国各行业死亡概率统计（单位：×10-4）10-3——与人的自然死亡概率相当10-4——中等危险，应采取改进措施10-5——与游泳、煤气中毒相当，比较关心，愿加以预防10-6——相当于地震或天灾死亡概率，并不十分担心10-7——相当于陨石坠落伤人，没有人愿意为此投资预防化工行业？6.75×10-5汽车事故？2.5×10-4第二节系统危险性分析第二节系统危险性分析922对大量事故的调查分析结果表面，导致灾难性事故的原因基本可以分为两类：一是由不安全的状态引起的；另一类则是由不安全的行为引起的。一、危险性及其表示方法二、危险性分析的基本要素三、危险性分析的步骤和方法☆☆☆具体来说，导致灾难性事故的原因来自于人的原因、物的原因、环境条件三个方面。为了预防灾难性的事故的发生，就应当从消除事故主要原因着手，进行危险性分析和预测第二节系统危险性分析9221.物的原因导致事故的物的原因主要是设备、装置结构不良，强度较低，磨损和恶化；存在有毒有害物质及火灾爆炸危险性物质；安全装置及防护器具的缺陷等因素。此外，对各种机械、装置、设备、管道等在整个系统中的地位和作用，它们在什么条件下会发生故障，这些故障对系统安全会产生哪些影响；以及有毒有害及危险性物质的贮存、运输和使用的状况，都应该进行具体分析，以便于防范和控制。2.人的原因导致事故的人的原因主要是误判断、误操作；违章指挥、违章作业；精神不集中、疲劳及身体缺陷等。所谓误操作是指在生产活动中，作业人员在操作或处理异常情况时，对情况的识别、判断和行动上严重失误。在危险性大的生产作业中，保持作业人员处于良好的精神状态，是避免事故的重要环节。3.环境条件主要是作业环境中的照明、色彩、温度、湿度、通风、噪声、振动以及由于邻近的火灾爆炸和有毒有害物质的泄漏弥散等所形成的次生灾害。第二节系统危险性分析9231.分析步骤(1)危险性辨识。通过以往的事故经验，或对系统进行解剖，或采用逻辑推理的方法，把评价系统的危险性辨识出来；(2)找出危险性导致事故的概率及事故后果的严重程度；(3)一般以以往的经验或数据为依据，确定可接受的危险率指标；(4)将计算出的危险率与可接受的危险率指标比较，确定系统的危险性水平；(5)对危险性高的系统，找出其主要危险性并进一步分析，寻求降低危险性的途径，将危险率控制在可接受指标之内。一、危险性及其表示方法二、危险性分析的基本要素三、危险性分析的步骤和方法☆☆☆第二节系统危险性分析923一、危险性及其表示方法二、危险性分析的基本要素三、危险性分析的步骤和方法☆☆☆2.分析方法(1)检查表(CheckList)；(2)危险预先分析(PreliminaryHazardsAnalysis)；(3)可操作性研究(OperabilityStudy)；(4)故障类型、影响及致命度分析(FailureMode，EffectsandCriticalityAnalysis，缩写为FMECA)；(5)道化学公司(Dow'sChemicalCompany)化工装置评价法；(6)事故树分析(FaultTreeAnalysis，缩写为FTA)；(7)事件树分析(EventTreeAnalysis，缩写为ETA)。第三节故障类型、影响及致命度分析930故障类型、影响及致命度分析(FMECA)是一种归纳分析方法，用于系统安全性和可靠性的分析。尤其是在设计阶段充分考虑并提出所有可能发生的故障，分析故障的类型和严重程度，判明其对系统的影响和发生的概率等。一、故障类型及影响分析二、致命度分析三、应用实例☆这种方法通常分为两部分，即：故障类型及影响分析(FMEA)致命度分析(CA)。第三节故障类型、影响及致命度分析93111.故障类型故障是指元件、子系统、系统在运行时不能完成设计规定的功能。并不是所有故障对系统都有影响，只是其中有些故障会影响系统任务的完成或造成事故损失。元件发生故障时，其表现形式不尽相同，因而呈现不同的故障类型。例如阀门故障有内部泄漏、外部泄漏、打不开、关不紧四种类型。。不同故障类型所引起的子系统或系统障碍有很大不同，因而在研究处理措施时应按轻重缓急区别对待。为此对故障类型应进行等级划分。将故障类型对子系统或系统影响的严重程度分为四个等级：级别简称损伤程度1级灾害人员伤亡和系统损坏2级危险一定程度人员伤害和主要系统损坏3级临界人员轻伤和次要系统