危险、有害因素辨识常用方法

危险、有害因素辨识常用方法危险、有害因素辨识常用方法•目前，国内外已提出数十种系统安全分析方法。在此仅介绍几种常用的分析方法。危险、有害因素辨识常用方法•因果图分析法因果图的类型：•离差分析型：机械和自动控制方面。•工艺分析型：化工、采矿工程等连续生产企业•因素总列图危险、有害因素辨识常用方法–因果图的形状和内容•因果图的组成：事故原因、类型和后果以及标是因果关系的线条和箭头。如图所示。危险、有害因素辨识常用方法–因果图的分析步骤和注意事项•分析步骤–全面调查事故、收集资料，确定分析的问题，画出主干。–分析产生问题的原因。–将分析出的原因进行整理、综合、分类–将原因用逻辑关系从大到小画在图上，使之成为完整的鱼刺图。–据因果图提出具体对策，必要时绘制事故预防因果图。危险、有害因素辨识常用方法注意事项：•提出事故特征要具体明确，每一事故特征作一个图形，以免影响分析效果。•层层分析，一追到底；原因具体，容易理解，以便采取具体安全措施；•对重要原因要标出符号和次序，以便按照重要程度采取措施。•广泛听取广大职工的意见，重点听取实际操作人员的意见。•形象作图，引人重视。危险、有害因素辨识常用方法安全检查表法1安全检查表的定义为了系统地识别工厂、车间、工段或装置（矿山、工作面、工艺）、设备以及各种操作管理和组织中的不安全因素，事先将要检查的项目，以提问方式编制成表，以便进行系统检查和避免遗漏，这种表叫做安全检查表。危险、有害因素辨识常用方法总体的要求:1.内容全面2.重点突出，简明扼要危险、有害因素辨识常用方法–安全检查表主要有以下优点:1.系统性和全面性2.易实现标准化和规范化3.直观性4.明了性危险、有害因素辨识常用方法安全检查表的分类按量化程度分安全检查表有3种类型：定性检查表、半定量检查表和否决型检查表。危险、有害因素辨识常用方法•安全检查表按其使用场合大致可分为以下几种：（1）设计用安全检查表（2）厂级安全检查表（3）车间用安全检查表（4）工段及岗位用安全检查表（5）专业性安全检查表危险、有害因素辨识常用方法•3安全检查表的编制主要依据是：（1）有关标准、规程、规范及规定。（2）国内外事故案例。（3）通过系统安全分析确定的危险部位及防范措施，也是制定安全检查表的依据。危险、有害因素辨识常用方法•事件树分析（EventTreeAnalysis,ETA）事件树是判断树在灾害分析上的应用。判断树（DecisionTree）是以元素的可靠性系数表示系统可靠程度的系统分析方法之一。是一种既能定性，又能定量分析的方法。危险、有害因素辨识常用方法分析步骤判断树用于灾害分析时，常称为事件树。树形图从作为危险源的初始事件出发，根据后续事件或安全措施是否成功作分支，最后到灾害事件的发生为止。危险、有害因素辨识常用方法–事件树图的具体作法是将系统内各个事件按完全对立的两种状态（如成功、失败）进行分支，然后把事件依次连接成树形，最后再和表示系统状态的输出连接起来。危险、有害因素辨识常用方法•事件树图的绘制是根据系统简图由左至右进行的。在表示各个事件的节点上，一般表示成功事件的分支向上，表示失败事件的分支向下。每个分支上注明其发生概率，最后分别求出它们的积与和，作为系统的可靠系数。事件树分析中，形成分支的每个事件的概率之和，一般都等于1。危险、有害因素辨识常用方法•事件树分析主要应用于：（1）搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。（2）提供定义故障树顶上事件的手段。（3）可用于事故分析。危险、有害因素辨识常用方法•2应用举例–例1有一泵和两个串联阀门组成的物料输送系统（如图7－1所示）。物料沿箭头方向顺序经过泵A、阀门B和阀门C，泵启动后的物料输送系统的事件树如图7－2所示。设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，则系统成功的概率为0.7695，系统失败的概率为0.2305。危险、有害因素辨识常用方法•图7－1阀门串联的物料输送系统危险、有害因素辨识常用方法•图7－2阀门串联输送系统事件树图危险、有害因素辨识常用方法•例2有一泵和两个并联阀门组成的物料输送系统，如图7－3所示。•图7－3阀门并联的物料输送系统危险、有害因素辨识常用方法图中A代表泵，阀门C是阀门B的备用阀，只有当阀门B失败时，C才开始工作。同例1一样，假设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，则按照它的事件树（图7－4），可得知这个系统成功的概率为0.9405，系统失败的概率为0.0595。从以上两例可以看出，阀门并联物料系统的可靠度比阀门串联时要大得多。危险、有害因素辨识常用方法•–图7－4阀门并联输送系统事件树图危险、有害因素辨识常用方法•例3某工厂的氯磺酸罐发生爆炸，致使3人死亡，用事件树分析的结果如图7－5所示。图7－5氯磺酸贮罐爆炸事故事件树图危险、有害因素辨识常用方法•该厂有4台氯磺酸贮罐。因其中两台的紧急切断阀失灵而准备检修，一般按如下程序准备：①反罐内的氯磺酸移至其他罐；②将水徐徐注入，使残留的浆状氯磺酸分解；③氯磺酸全部分解且烟雾消失以后，往罐内注水至满罐为止；④静置一段时间后，将水排出；⑤打开人孔盖，进入罐内检修。危险、有害因素辨识常用方法•故障树分析（FaultTreeAnalysis,FTA）故障树分析（FTA）技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。1974年美国原子能委员会发表了“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。危险、有害因素辨识常用方法•1数学基础1.1基本概念(1)集：从最普遍的意义上说，集就是具有某种共同可识别特点的项（事件）的集合。这些共同特点使之能够区别于他类事物。（2）并集把集合A的元素和集合B的元素合并在一起，这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集，记为A∪B或A＋B。危险、有害因素辨识常用方法•若A与B有公共元素，则公共元素在并集中只出现一次。例若A={a、b、c、d}；B={c、d、e、f}；A∪B={a、b、c、d、e、f}。危险、有害因素辨识常用方法•（3）交集两个集合A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合，记为A∩B或A·B。根据定义，交是可以交换的，即A∩B=B∩A例若A={a、b、c、d}；B={c、d、e}；则A∩B={c、d}。危险、有害因素辨识常用方法•（4）补集在整个集合（Ω）中集合A的补集为一个不属于A集的所有元素的集。补集又称余，记为A′或A。危险、有害因素辨识常用方法•布尔代数规则（X、Y代表两个集合）：（1）交换律X·Y=Y·XX＋Y=Y＋X（2）结合律X·（Y·Z）=（X·Y）·ZX＋（Y＋Z）=（X＋Y）＋Z（3）分配律X·（Y＋Z）=X·Y＋X·ZX＋（Y·Z）=（X＋Y）·（X＋Z）（4）吸收律X·（X＋Y）=XX＋（X·Y）=X危险、有害因素辨识常用方法（5）互补律X＋X′=Ω=1X·X′=Ф（Ф表示空集）（6）幂等律X·X=XX＋X=X（7）狄．摩根定律（X·Y）′=X′＋Y′（X＋Y）′=X′·Y′（8）对合律（X′）′=X（9）重叠律X＋X′Y=X＋Y=Y＋Y′X危险、有害因素辨识常用方法2故障树的编制2.1故障树的符号及意义（1）事件符号顶上事件基本事件正常事件省略事件条件事件(a)(b)(c)(d)(e)图8－1事件符号危险、有害因素辨识常用方法•（2）逻辑符号故障树中表示事件之间逻辑关系的符号称门，主要有以下几种。①或门：代表一个或多个输入事件发生，即发生输出事件的情况。危险、有害因素辨识常用方法•图8－2逻辑符号或门与门禁门危险、有害因素辨识常用方法•图8－3或门示意图危险、有害因素辨识常用方法•②与门：代表当全部输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系。表现为逻辑积的关系。危险、有害因素辨识常用方法•图8－4与门示意图危险、有害因素辨识常用方法•③禁门：是与门的特殊情况。它的输出事件是由单输入事件所引起的。但在输入造成输出之间，必须满足某种特定的条件。危险、有害因素辨识常用方法•图8－5禁门示意图危险、有害因素辨识常用方法•图8－6禁门举例危险、有害因素辨识常用方法2.2建树原则（1）“直接原因原理”（细步思考法则）（2）基本规则:事件方框图内填入故障内容;对方框内事件提问：“方框内的故障由一个元件失效构成否？”（3）完整门规则（4）非门门规则危险、有害因素辨识常用方法•2.3故障树分析步骤1）确定所分析的系统2）熟悉所分析的系统3）调查系统发生的事故4）确定故障树的顶上事件5）调查与顶上事件有关的所有原因事件。6）故障树作图7）故障树定性分析8）定量分析9）安全性评价危险、有害因素辨识常用方法•2.4建树举例如图8－7所示为一受压容器装置，配有安全阀及压力自控装置。压力容器爆炸故障树分析图示于图8－8。危险、有害因素辨识常用方法•图8－7受压容器装置危险、有害因素辨识常用方法•图8－8压力容器爆炸故障树分析图危险、有害因素辨识常用方法•3故障树定性分析故障树分析，包括定性分析和定量分析两种方法。在定性分析中，主要包括最小割集、最小径集和重要度分析。危险、有害因素辨识常用方法•3.1最小割集及其求法割集：它是导致顶上事件发生的基本事件的集合。•最小割集就是引起顶上事件发生必须的最低限度的割集。危险、有害因素辨识常用方法•图8－9故障树危险、有害因素辨识常用方法•T=A1＋A2=X1X2A3＋X4A4=X1X2(X1＋X3)＋X4(X5＋X6)=X1X2A1＋X1X2A3＋X4X5＋X4X6=X1X2＋X4X5＋X4X6最小割集为{X1，X2}，{X4，X5}，{X4，X6}。结果得到三个交集的并集，这三个交集就是三个最小割集E1={X1，X2}，E2={X4，X5}，E3={X4，X6}。用最小割集表示故障树的等效图如图8－10。危险、有害因素辨识常用方法•图8－10故障树等效树（用最小割表示）危险、有害因素辨识常用方法•3.2最小径集及其求法径集：如果故障树中某些基本事件不发生，则顶上事件就不发生，这些基本事件的集合称为径集。最小径集：就是顶上事件不发生所需的最低限度的径集。危险、有害因素辨识常用方法•最小径集的求法是利用它与最小割集的对偶性。首先作出与故障树对偶的成功树，即把原来故障树的与门换成或门，而或门换成与门，各类事件发生换成不发生，利用上述方法求出成功树的最小割集，再转化为故障树的最小径集。危险、有害因素辨识常用方法•例：将上例中故障树变为成功树用T'、A'1、A'2、A'3、A'4、X'1、X'2、X'3、X'4、X'5、X'6表示事件T、A1、A2、A3、A4、X1、X2、X3、X'4、X5、X6的补事件,即成功事件；逻辑门作相应转换，如图8－11。危险、有害因素辨识常用方法危险、有害因素辨识常用方法•用布尔代数化简法求成功树的最小割集：T'=A'1·A'2=(X'1＋A'3＋X'2)·(X'4＋A'4)=(X'1＋X'2＋X'1X'3)·(X'4＋X'5X'6)=(X'1＋X'2)·(X'4＋X'5X'6)=X'1X'4＋X'1X'5X'6＋X'2X'4＋X'2X'5X'6危险、有害因素辨识常用方法•成功树的最小割集：{X'1，X'4}{X'1，X'5，X'6}{X'2，X'4}{X'2，X'5，X'6}。即故障树的最小径集：P1={X1，X4}P2={X1，X5，X6}P3={X2，X4}P4={X2,X5，X6}如将成功树布尔化简的最后结果变换为故障树结构，则表达式为T=(X1＋X4)(X1＋X5＋X6)(X2＋X4)(X2＋X5＋X6)形成了四个并集的交集，•如用最小径集表示故障树则如图8－12所示。危险、有害因素辨识常用方法•图8－12故障树的等效树（用最小径集表示）危险、有害因素辨识常用方法•3.3最小割集和最小径集在故障树分析中的应用（1）最小割集表示系统的危险性求出最小割集可以掌握事故发生的各种可能，了解系统的危险性。每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能，