系統(tǒng)安全理論及應(yīng)用-吳穹老師PPT演示文稿

1、1,教育部高校安全工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì) 委 員 中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì) 理 事 中國(guó)保險(xiǎn)學(xué)會(huì) 理 事 民航與安全工程學(xué)院 院 長(zhǎng),吳 穹 教授,地址：沈陽(yáng)市道義南大街37號(hào) 郵編：110136 電話辦） 手機(jī)2,安全工程專業(yè) 保險(xiǎn)工程專業(yè) 消防工程專業(yè) 安全防范專業(yè),民航與安全工程學(xué)院,沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院,3,系統(tǒng)安全理論及應(yīng)用,吳 穹,4,一位老船長(zhǎng)的話：,不論何時(shí)有人要問(wèn)我怎么樣才能最好地描述我這近四十年的航海經(jīng)歷，我只能說(shuō)：很平常。當(dāng)然我也經(jīng)歷了大風(fēng)大浪，還有大霧天，但在所有的經(jīng)歷中，我從來(lái)沒(méi)有遇上可以說(shuō)道的事故。在我的航海生涯里，除了見過(guò)

2、一艘遇險(xiǎn)的船只外再也未見過(guò)海險(xiǎn)事件，從未見過(guò)也沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)船只失事，更沒(méi)有感受過(guò)被災(zāi)難威脅的困境。,5,愛(ài)德華 J 史密斯 泰坦尼克號(hào)船長(zhǎng),6,7,8,由此想到問(wèn)題,問(wèn)題 1 為什么會(huì)產(chǎn)生這一問(wèn)題? 問(wèn)題2 如何解決這一問(wèn)題? 問(wèn)題3 設(shè)計(jì)人員能否做到?,9,注冊(cè)安全工程師的三個(gè)問(wèn)題,問(wèn)題一 注冊(cè)安全工程師=安全生產(chǎn)工程師? 問(wèn)題二 注冊(cè)安全工程師還應(yīng)該關(guān)注什么? 問(wèn)題三 注冊(cè)安全工程是的知識(shí)與能力主要應(yīng)該體現(xiàn)在什么方面?,10,美國(guó)注冊(cè)安全工程師CSP,近200種安全、 健康、環(huán)境和人機(jī)工程的資質(zhì)認(rèn)定 只有13種得到了較為廣泛的認(rèn)可和授權(quán)。,11,BCSP,1969年設(shè)立 非盈利組織 2000

3、0多人獲得資質(zhì) 11000多人正在工作 99%在美國(guó)和加拿大 每年有數(shù)千人應(yīng)試,12,CSP基本條件,學(xué)歷：安全類專業(yè)大?；蚱渌麑I(yè)本科以上 經(jīng)歷：四年職業(yè)安全經(jīng)驗(yàn) 考試一：助理CSP考試 基礎(chǔ) 考試二：CSP考試 專業(yè),13,CSP年收入 （2008年）,人均99244美元 其中40%超過(guò)10萬(wàn)美元，6%超過(guò)15萬(wàn)美元 比非CSP安全專業(yè)人員平均高23000美元 一般本科畢業(yè) 25000-40000 具有工作經(jīng)驗(yàn) 50000-70000,14,CSP學(xué)歷分布 （2008年）,高中 0.1%?？?3.9%本科48.8%碩士42.7%博士 2.6%,15,工作領(lǐng)域分布,保險(xiǎn)業(yè) 22% 制造業(yè) 1

4、9% 化工業(yè) 15% 咨詢業(yè) 15% 政府 9% 建筑業(yè) 5% 公共場(chǎng)所 4% 交通 2% 其它工業(yè) 9%,16,我國(guó)的安全問(wèn)題,工傷事故死亡人數(shù) 3萬(wàn) 非正常死亡人數(shù) 70萬(wàn),17,2006年美國(guó)：召回產(chǎn)品數(shù)量的60%歐盟：召回產(chǎn)品數(shù)量的50%產(chǎn)品種類：玩具、電器、服裝、汽車等,我國(guó)的安全問(wèn)題,18,注冊(cè)安全工程師或CSP的知識(shí)結(jié)構(gòu),危險(xiǎn)識(shí)別與分析 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制,19,解決產(chǎn)品安全問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員 質(zhì)量管理人員 其他技術(shù)人員,20,風(fēng)險(xiǎn)的解決方案,21,解決產(chǎn)品安全問(wèn)題,規(guī)范與安全性 經(jīng)驗(yàn)與安全性,22,解決產(chǎn)品安全問(wèn)題,危險(xiǎn)識(shí)別與分析 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制,設(shè)計(jì)階段,系統(tǒng)安全工程師,23,產(chǎn)品的

5、安全性與可靠性,故障與事故 可靠性與安全性,24,系統(tǒng)安全的定義,在系統(tǒng)的壽命周期的所有階段，以使用效能、時(shí)間、成本為約束條件，應(yīng)用工程和管理的原理、準(zhǔn)則和技術(shù)，使系統(tǒng)獲得可接受的安全性。,25,系統(tǒng)安全的主要特點(diǎn),早 快 省 好 接口,26,系統(tǒng)安全與傳統(tǒng)的技術(shù)安全,（1）工作范圍 （2）工作方法 （3）工作深度 （4）局部與全面 （5）安全目標(biāo)值,27,“飛停飛”法Fly-Fix-Fly,28,對(duì)于現(xiàn)代成本高昂復(fù)雜的系統(tǒng)，既使在第一次試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的事故，也是難于被接受。,“首次安全”的要求 First-Time Safe,29,識(shí)別分析評(píng)價(jià)控制Identify-Analyze-Assess-

6、Control,早期的努力 Upstream Effort 系統(tǒng)安全的核心是危險(xiǎn)分析，即對(duì)危險(xiǎn)的識(shí)別分析評(píng)價(jià)控制。,30,實(shí)施系統(tǒng)安全需要進(jìn)行的兩類活動(dòng)：,系統(tǒng)安全工程 System Safety Engineering 系統(tǒng)安全管理 System Safety Management,31,系統(tǒng)安全工程,System Safety Engineering 應(yīng)用科學(xué)和工程的原理、準(zhǔn)則和技術(shù)，識(shí)別和消除危險(xiǎn)，以減少有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)所需的專門業(yè)務(wù)知識(shí)和技能的一門工程學(xué)科。,32,系統(tǒng)安全管理,System Safety Management 為識(shí)別、評(píng)價(jià)、降低及不間斷地跟蹤、控制和記錄在系統(tǒng)、子系統(tǒng)、設(shè)備和

7、設(shè)施的開發(fā)、試驗(yàn)、制造、使用和處理過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境、安全和健康事故的風(fēng)險(xiǎn)而采取的所有計(jì)劃和措施。,33,系統(tǒng)安全管理的主要工作程序,(1) 系統(tǒng)安全管理的文件化 (2) 危險(xiǎn)的識(shí)別 (3) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 (4) 風(fēng)險(xiǎn)控制措施的確定 (5) 減少事故風(fēng)險(xiǎn)到可接受水平 (6) 控制措施效果驗(yàn)證 (7) 剩余風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)查和接受 (8) 危險(xiǎn)與剩余風(fēng)險(xiǎn)的跟蹤,34,系統(tǒng)安全管理的文件化,1、危險(xiǎn)分析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的確定 2、將系統(tǒng)安全結(jié)合進(jìn)總體的工作內(nèi)容中 3、確定危險(xiǎn)接受限度 4、確定剩余風(fēng)險(xiǎn)跟蹤方法,35,系統(tǒng)安全管理的文件化,系統(tǒng)安全大綱： 制定完成工作的計(jì)劃 確定執(zhí)行任務(wù)的人選 賦予管理人員的權(quán)力 分

8、配人力物力的資源,36,系統(tǒng)安全管理計(jì)劃,確定安全性能要求建立系統(tǒng)安全組織或職能設(shè)定系統(tǒng)安全關(guān)鍵點(diǎn)建立事故調(diào)查報(bào)告制度確定上報(bào)安全相關(guān)信息的要求確立接受或記錄剩余風(fēng)險(xiǎn)的方法建立報(bào)告危險(xiǎn)及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)和剩余風(fēng)險(xiǎn)的方法規(guī)定其他必須滿足的特殊安全要求,37,危險(xiǎn)的識(shí)別,1、系統(tǒng)安全分析 2、軟件與硬件 3、環(huán)境與用途 4、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 5、全壽命周期的危險(xiǎn),38,5、事故的嚴(yán)重性 6、事故的可能性,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),39,危險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)表,40,危險(xiǎn)可能性等級(jí)表,41,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣,15， 不可接受 69， 不希望有 1017，有控制的接受 1820，可接受,42,風(fēng)險(xiǎn)控制措施的確定,1、控制與篩選控制方案 2、

9、反復(fù)進(jìn)行以達(dá)到可接受的安全水平,43,減少事故風(fēng)險(xiǎn)到可接受水平,與設(shè)計(jì)與管理人員溝通 與試驗(yàn)驗(yàn)證人員溝通,44,控制措施效果驗(yàn)證,分析、測(cè)試、檢查等手段確定剩余風(fēng)險(xiǎn)。 發(fā)現(xiàn)新的危險(xiǎn)。,45,剩余風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)查和接受,RAC（風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣） 復(fù)查和接受部門的確定 復(fù)查和接受程序的確定,46,剩余風(fēng)險(xiǎn),A 已確定危險(xiǎn)及其風(fēng)險(xiǎn) B 未確定危險(xiǎn)及其風(fēng)險(xiǎn) A+B 實(shí)際風(fēng)險(xiǎn) C 被控制的風(fēng)險(xiǎn) A+B-C 剩余風(fēng)險(xiǎn),47,1、危險(xiǎn)，危險(xiǎn)控制與剩余風(fēng)險(xiǎn)。2、跟蹤系統(tǒng)的建立（全壽命周期）3、跟蹤信息的溝通,危險(xiǎn)及剩余風(fēng)險(xiǎn)的跟蹤,48,不可接受的設(shè)計(jì),* 可能導(dǎo)致“災(zāi)難性”或“嚴(yán)重性”事故的單點(diǎn)失效，共因失效，人失誤

10、的設(shè)計(jì)缺陷。 * 可使安全性關(guān)鍵指令和控制功能失效進(jìn)而導(dǎo)致“災(zāi)難性”或“嚴(yán)重性”事故的兩個(gè)相互獨(dú)立的人失誤或故障。,49,不可接受的設(shè)計(jì),* 產(chǎn)生有害的輻射或能量且未采取措施保護(hù)人和關(guān)鍵設(shè)備 * 可能導(dǎo)致事故的包裝特性和搬運(yùn)過(guò)程且未采取措施保護(hù)。,50,可接受的設(shè)計(jì),至少兩個(gè)相互獨(dú)立的人失誤或系統(tǒng)故障同時(shí) 發(fā)生事故才發(fā)生 安全關(guān)鍵指令或控制功能，至少三個(gè)以上 能主動(dòng)防止導(dǎo)致事故發(fā)生的人失誤的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 能主動(dòng)防止故障傳遞導(dǎo)致事故的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 能通過(guò)對(duì)操作和操作次序?qū)嵤┫拗苼?lái)預(yù)防事故的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 能控制可導(dǎo)致事故的能量積聚的系統(tǒng)設(shè)計(jì),51,可接受的設(shè)計(jì),能通過(guò)安全系數(shù)方法將可能引發(fā)事故的機(jī)構(gòu)失效控制到

11、可接受水平的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 利用元件的殘留強(qiáng)度或備用運(yùn)行途徑，可暫時(shí)容忍其元件失效進(jìn)而保證安全的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 能主動(dòng)提出危險(xiǎn)狀況的進(jìn)而保證人員反應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 能限制有害原材料供應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),52,系統(tǒng)安全管理五要素,管理對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行全過(guò)程跟蹤分析和紀(jì)錄 收集并充分利用各類數(shù)據(jù)資料及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 安全環(huán)境和健康諸內(nèi)容被及時(shí)結(jié)合到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 使系統(tǒng)中有害工作環(huán)境和人失誤導(dǎo)致事故的風(fēng)險(xiǎn)最小化 使系統(tǒng)使用人員及時(shí)了解其安全特性并在決策中加以考慮,53,預(yù)防事故的安全技術(shù),1、控制能量 2、危險(xiǎn)最小化設(shè)計(jì) （1）通過(guò)設(shè)計(jì)消除危險(xiǎn) （2）降低危險(xiǎn)嚴(yán)重性 3、隔離 4、閉鎖、鎖定和聯(lián)鎖 （1）閉鎖和鎖定 （2）聯(lián)鎖,5

12、4,5、故障安全設(shè)計(jì) （1）故障安全消極設(shè)計(jì) （2）故障安全積極設(shè)計(jì) （3）故障安全工作設(shè)計(jì),第五章 事故預(yù)防與控制,55,5、故障安全設(shè)計(jì),第五章 事故預(yù)防與控制,進(jìn)水閥門,56,6、故障最小化 （1）降低故障率 安全系數(shù) 概率設(shè)計(jì) 降額 冗余 篩選 定期更換 （2）監(jiān)控,57,6、故障最小化,故障最小化-降低故障率,58,6、故障最小化,故障最小化-降額設(shè)計(jì),預(yù)期不出現(xiàn)安全性問(wèn)題的系統(tǒng)； 1分 l安全性 潛在損壞費(fèi)用高的系統(tǒng)； 2分 危及操作人員生命安全的系統(tǒng) 3分 已經(jīng)證實(shí)的設(shè)計(jì)；利用標(biāo)準(zhǔn)元件及（或）電路 1分 l可靠性 高可靠性要求，需要專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)； 2分 為滿足先進(jìn)技術(shù)要求需要采

13、用新設(shè)計(jì)、新方案的系統(tǒng) 3分 易接近、且可以快速、經(jīng)濟(jì)修理的系統(tǒng)； 1分 l系統(tǒng)修理 修理費(fèi)用高、難接近、技術(shù)等級(jí)高、工作時(shí)間長(zhǎng)的系統(tǒng)；2分 不能修理、或進(jìn)行修理經(jīng)濟(jì)上不合算的系統(tǒng) 3分 無(wú)嚴(yán)格的限制、符合標(biāo)準(zhǔn)方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)； 1分 l體積與重量 需要專門設(shè)計(jì)技術(shù)、要求難實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)； 2分 需要新方案、且設(shè)計(jì)受嚴(yán)格限制的系統(tǒng)； 3分 修理費(fèi)用省、無(wú)高備件費(fèi)用的系統(tǒng)； 1分 l壽命周期費(fèi)用 修理費(fèi)用較高、備件費(fèi)用較高的系統(tǒng)； 2分 可能要求完全更換的系統(tǒng) 3分,59,6、故障最小化,故障最小化-概率設(shè)計(jì),60,6、故障最小化,故障最小化-備 用 冗 余,61,6、故障最小化,故障最小化-表決冗余

14、,62,6、故障最小化,故障最小化-篩選,取參數(shù) 參數(shù)限值 檢查和試驗(yàn) 元件淘汰,63,6、故障最小化,故障最小化-定期更換,使用制造商提供的故障及壽命數(shù)據(jù) 注意元件性能的降低和漂移,64,6、故障最小化,故障最小化-監(jiān)控,四個(gè)功能 檢測(cè)、量度、判斷、響應(yīng) 三大部分 檢知、判斷、響應(yīng),65,7、告警 （1）視覺(jué)告警 亮度 顏色 信號(hào)燈 小旗和飄帶 標(biāo)記 標(biāo)志 書面警告 （2） 聽覺(jué)告警 （3） 嗅覺(jué)告警 （4） 觸覺(jué)告警 （5） 味覺(jué)告警,第五章 事故預(yù)防與控制,66,7、告警,第五章 事故預(yù)防與控制,告警-安全色,紅色：禁止、停止、消防和危險(xiǎn) 黃色：注意、警告 藍(lán)色：指令、必須遵守 綠色：通

15、行、安全和提供信息,67,7、告警,第五章 事故預(yù)防與控制,告警-對(duì)比色,黑色：黃色 白色：紅、綠、藍(lán)色 黑、白兩色也可互為對(duì)比色 紅色與白色條紋-禁止通行、跨越 黃色與黑色條紋-特別注意 藍(lán)色與白色條紋-指示方向,68,避免和減少事故損失的安全技術(shù),1、隔離 （1）距離隔離 （2）偏向裝置 （3） 封閉 2、個(gè)體防護(hù) （1）必須進(jìn)行的危險(xiǎn)性作業(yè) （2）進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域 （3）緊急狀態(tài)下 3、能量緩沖裝置 4、薄弱環(huán)節(jié) 5、逃逸、救生和營(yíng)救措施,第五章 事故預(yù)防與控制,69,避免和減少事故損失的安全技術(shù),第五章 事故預(yù)防與控制,損傷抑制-隔離,距離隔離 偏向裝置 封閉,70,避免和減少事故損失的安全技術(shù),第五章 事故預(yù)防與控制,損傷抑制-防護(hù)裝備,必須進(jìn)行的危險(xiǎn)性作業(yè) 進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域 緊急狀態(tài)下,71,避免和減少事故損失的安全技術(shù),第