50第二章 系统安全分析

1第二章系统安全分析�主要内容§2-1概述§2-2安全检查及安全检查表§2-3预先危险性分析§2-4故障类型和影响分析§2-5危险性和可操作性研究§2-6事件树分析2§2-1概述一﹑系统安全分析的内容和方法二、系统安全分析方法的选择3系统安全分析的目的是为了保证系统安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取相应措施消除系统故障或事故。一、系统安全分析的内容和方法Contentsandmethodsofthesystemsafetyanalysis1.分析的内容：系统安全分析是从安全角度对系统中的危险因素进行分析，主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其相关关系。2.分析的方法：定性分析、定量分析；归纳分析、演绎分析。(1)安全检查表（SafetyChecklist）(2)预先危险性分析（PreliminaryHazardAnalysis,PHA）4(3)故障类型和影响分析（FailureModelandEffectsAnalysis,FMEA）(4)危险性和可操作性研究（HazardandOperabilityAnalysis,HAZOP）(5)事件树分析（EventTreeAnalysis,ETA）(6)事故树分析（FaultTreeAnalysis,FTA）(7)因果分析（Cause-ConsequenceAnalysis,CCA）二、系统安全分析方法的选择Methodselectionofthesystemsafetyanalysis在系统寿命不同阶段的危险因素识别中，应该选择相应的系统安全分析方法，详见表2-1。但应注意如下几个问题:561.分析的目的：辨识危险源。1)对系统中所有危险源，查明并列出清单；2)掌握危险源可能导致的事故,列出潜在事故隐患清单；3)列出降低危险性的措施和需要深入研究部位的清单；4)将所有危险源按危险大小排序；5)为定量的危险源评价提供数据。2.资料的影响：资料的获取与被分析的系统所处的阶段有直接关系。3.系统的特点：机械、电气系统—FMEA,化工工艺—HAZOP；单一故障—HAZOP，多因素故障—ETA、FTA,复杂系统—安全检查表等。4.系统的危险性：危险性较高时，采用严格、预测性的方法；危险性较低时，采用不太详细的分析方法。7§2-2安全检查及安全检查表一、安全检查二、安全检查表三、安全检查表的编制8SafetyCheckandSafetyChecklist一、安全检查1.安全检查的性质：分为普遍检查、专业检查和季节性检查。要做到有计划、有组织、目标明确、内容要求具体，做到边检查、边整改。2.安全检查的内容：查思想、查管理、查隐患、查事故处理。二、安全检查表(S.C)1.安全检查表的定义：实际上是一份实施安全检查和诊断的项目明细表，是安全检查结果的备忘录。现代安全系统工程中有很多分析方法，如预先危险性分析、故障类型及影响分析、事故树分析、事件树分析等，都是在这个基础上发展起来的。9安全检查表是采用系统工程的观点，组织有经验的人员，将复杂系统分解成子系统或更小的单元，然后讨论每个单元可能存在的危险性、后果以及如何避免等，并在实践中加以完善。安全检查表是安全系统工程诸方法中，最基础、最初步的方法，它不仅是安全检查的重要手段，也是预测和预防潜在危险因素的一个有效工具。2.安全检查表的种类:安全检查表的应用范围十分广泛，如对工程项目的设计、机械设备的制造、生产作业环境、人员的行为等等。按其用途可分为以下几种(1)设计审查用安全检查表（S.Cofdesigninginvestigation）(2)厂级安全检查表（S.Cusedinfactory）(3)车间用安全检查表（S.Cusedinworkshop）10(4)工段及岗位用安全检查表（S.Cusedinworkshopsectionandpost）(5)专业性安全检查表（professionalS.C）如：电气设备、锅炉压力容器、防火防爆、特殊装置与设施的专业检查。三、安全检查表的编制(CompilationofS.C)1.编制安全检查表的依据(reliancestocompileS.C):为了使安全检查表能结合实际、突出重点、符合安全要求，应依据(1)有关规程（rule）、规范(norm)、规定(regulation)、标准(standard)和手册(handbook)；(2)国内外事故情报(domesticandforeignaccidentinformation)；(3)本单位的经验（experiencesofthisunit）。112.2.2.2.编制安全检查表的程序(ProgramstocompileS.C)(ProgramstocompileS.C)(ProgramstocompileS.C)(ProgramstocompileS.C)(1)(1)(1)(1)系统的功能分解（functiondecompositionoffunctiondecompositionoffunctiondecompositionoffunctiondecompositionofthesystemthesystemthesystemthesystem）；(2)(2)(2)(2)人、机、物、管理和环境因素（factorsofhuman,factorsofhuman,factorsofhuman,factorsofhuman,machine,material,managementandmachine,material,managementandmachine,material,managementandmachine,material,managementandenvironmentenvironmentenvironmentenvironment）；(3)(3)(3)(3)潜在危险因素的探求（investigationofpotentialinvestigationofpotentialinvestigationofpotentialinvestigationofpotentialhazardshazardshazardshazards）::::黑箱法。3.3.3.3.应注意的问题(Someproblemsoftheattention)(Someproblemsoftheattention)(Someproblemsoftheattention)(Someproblemsoftheattention)(1)(1)(1)(1)需将理论知识和实际经验相结合，需要多个编制人员的配合。(2)(2)(2)(2)检查项目应齐全，要有检查方法和合格标准。(3)(3)(3)(3)要注意专业检查表与日常检查表的区别，不能通用。12(4)要采用安全系统工程的分析反复法，危险性部位尽可能齐全。4.安全检查表举例(theexampleofS.C)(theexampleofS.C)(theexampleofS.C)(theexampleofS.C)安全检查表的应用十分广泛，各行各业都有其不同特点，要编制切合本专业特点的检查表，其内容和重点就应符合实际需要，因此不存在在各行业通用的安全检查表。安全检查表的一般格式为表2-2。整改负责人整改期限安全要求检查结果检查部位检查单位检查时间13§2-3预先危险性分析一、概述二、预先危险性分析的步骤三、危险性识别四、危险性等级与控制五、应用实例14一、概述预先危险性分析是一种定性分析评价系统内危险因素和危险程度的方法。它是在每项工程活动之前，或技术改造之后，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，作一概略分析。1.预先危险性分析的内容系统安全分析的目的不是分析系统本身，而是预防、控制或减少危险性，提高系统的安全性和可靠性。根据安全系统工程的方法，PHA的分析应采用人—机—环工程的整体观点来进行。主要内容：①识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件；②分析系统中各子系统、各元件的交换面及其相互关系与影响；③分析原材料、产品、特别是有害物质的性能与储存；④分析工艺过程及其工艺参数或状态参数；⑤人、机关系；⑥环境条件等。152．预先危险性分析的主要优点1)分析工作做在行动之前，可及早采取措施，降低或控制危害。2)对分析结果，可提供应遵循的注意事项和指导方针。3)分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。4)可编制安全检查表，并可作为安全教育的材料。二、预先危险性分析的步骤1.分析的一般步骤(1)确定系统:明确分析系统的功能和分析范围。(2)调查、收集资料。(3)系统功能分解。举例：钻井机械的8大系统。按系统工程的原理，绘出功能框图，并表示它们之间的输入、输出关系。16(4)分析、识别危险性:裂纹类缺陷。(5)确定危险等级。(6)制定措施:从软件、硬件两方面来防止伤害。2.应注意的问题1)应采取设计人员、操作人员和安全干部三结合的形式来进行。2)应将系统进行分解，按系统、子系统、系统元一步一步地进行。3)对复杂结构的危险性分析，应采取迭代或抽象的对策。4)在可能条件下，最好事先准备一个检查表，指出查找危险性的范围。17三、危险性识别要做到预防为主，识别危险性是首要问题。造成事故后果必须有两个因素，一是有引起伤害的能量，二是有遭受伤害的对象（人或物），二者缺一不可。潜在的危险性只有在一定条件下才能发展成为事故。1.物理模式（1）物理爆炸。常因压力容器的破坏而产生，能产生很大的破坏力，如各种储气罐。（2）锅炉爆炸。最常见，原因为结垢、腐蚀、缺水和超压运行。（3）机械失控。由于在机械设计时，强度计算有误或超负荷运转，都可能造成机械失控，如汽轮机的叶片。（4）电气失控。触电和火灾，如发电机和电动机。（5）其他物理能量失控。如热辐射、核污染、躁声和磁场辐射等。182.化学模式（1）直接火灾。森林火灾、液化石油气爆炸起火等。（2）间接火灾。如设备遭受冲击，易燃物质泄露，遇火爆炸。（3）自动反应。如炸药、鞭炮等，由于压力或温度的变化，发生自动反应而爆炸。3.有害因素：包括有毒的化学气体、惰性气体、致病微生物等。4.外力因素：例如自然灾害、外来物的袭击。5.人的因素：在人—机系统中，人比机械可靠性低得多，所以要加强人机工程学的研究，尽量减少人的误差。6.环境因素：环境危害不仅包括物体的存放，还包括有毒、湿度、振动、放射性等对人体的危害。19四、危险性等级与控制1.危险性等级：从定性的观点出发，危险性等级可分为：Ⅰ级：安全的—不发生危险。Ⅱ级：临界的—处于形成事故的边缘状态，暂时还不会造成危害。Ⅲ级：危险的—会造成危害，应立即采取措施排除。Ⅳ级：破坏性的—会造成灾难性事故。当系统中存在很多危险因素时，如何分清其严重程度，因人而已，带有很大的主观性。为了较好地符合客观性，可集体讨论或多方征求意见，也可采取一些定性的决策方法。事故发生可能性分级：A,经常发生；B,容易发生；C,偶尔发生；D,很少发生；E,不易发生；F,极难发生。202.危险性控制：危险性识别和等级划分后，就可采取相应的预防措施，避免它发展成为事故。采取的预防措施为直接措施和间接措施，主要包括(1)防止能量的破坏性作用�限制能量的集中与蓄积。汽油、煤油、易燃气体、电压等。�控制能量的释放。防止能量的逸散、缓解能量释放、另辟能量释放渠道。�隔离能量。在能源上采取措施、在能源和人与物之间设防护屏障、设置安全区等。�其他措施。(2)降低损失程度的措施(3)防止人的失误21五、应用实例1.硫化氢输送系统预先危险性分析1.过剩硫化氢收集处理系统2.安全监控系统3.制定规程保证收集系统先于装置运行Ⅲ大量泄露导致人员伤亡反应过剩毒物泄露1.采用泄露报警系统2.最小储存量3.制订巡检规程Ⅳ大量泄露导致人员伤亡储罐破裂毒物泄露建议的安全措施危险级别事故后果事故原因事故22为了防止泄露事故发生，分析者向设计人员提出如下建议：（1）考虑用一种低毒性物质在需要时能产生硫化氢的工艺；（2）开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统；（3）采用硫化氢泄露报警装置；（4）现场仅储存最小