chapter系統(tǒng)安全性實用PPT課件

1、 系統(tǒng)安全第五章 系統(tǒng)安全分析第1頁/共24頁 檢查表法（Checklist）； 預先危害分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）； 故障類型和影響分析（Failure Model and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）； 危險性和可操作性研究（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）； 事件樹分析（Event Tree Analysis，ETA）； 故障樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）； 系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析第2頁/共24頁第一節(jié)第一節(jié) 預先危害分析第3頁/共24頁 預先危害分析預先危

2、害分析 主要用于新系統(tǒng)設計、已有系統(tǒng)改造之前的方案設計、選址階段 首先利用安全檢查表、經(jīng)驗和技術(shù)判斷的方法查明第一類危險源存在部位 然后識別使第一類危險源演變?yōu)槭鹿实牡诙愇ｋU源（觸發(fā)因素和必要條件） 最后研究可能的事故后果及應該采取的措施 包括準備、審查和結(jié)果匯總?cè)齻€階段的工作。 第4頁/共24頁預先危害分析預先危害分析 按照預先編好的安全檢查表進行審查，主要有： 危險設備、場所、物質(zhì)（第一類危險源） 有關(guān)安全的設備、物質(zhì)間的交接面，如物質(zhì)的相互反應，火災爆炸的發(fā)生及傳播，控制系統(tǒng)等 可能影響設備、物質(zhì)的環(huán)境因素， 運行、試驗、維修、應急程序，如人失誤后果的嚴重性，操作者的任務，設備布置及通

3、道情況，人員防護等 輔助設施，如物質(zhì)、產(chǎn)品儲存，試驗設備，人員訓練，動力供應等； 有關(guān)安全的設備，如安全防護設施，冗余設備，滅火系統(tǒng)，安全監(jiān)控系統(tǒng)，個人防護設備等 第5頁/共24頁 預先危害分析預先危害分析 根據(jù)審查結(jié)果，確定系統(tǒng)中的主要危險源，研究其產(chǎn)生原因和可能導致的事故 一般地，可以把危險源劃分為4級： 級：安全的，可以忽略； 級：臨界的，有導致事故的可能性，事故后果輕微，應該注意控制； 級：危險的，可能導致事故、造成人員傷亡或財物損失，必須采取措施控制； 級：災難的，可能導致事故、造成人員嚴重傷亡或財物巨大損失，必須設法消除。第6頁/共24頁 硫化氫輸送系統(tǒng)預先危害分析硫化氫輸送系統(tǒng)預

4、先危害分析 把硫化氫輸送到反應裝置的設計方案。在設計初期分析者只知道在工藝過程中處理的物質(zhì)是硫化氫，以及硫化氫有毒、可燃燒。 把硫化氫意外泄漏作為可能的事故，分析導致事故發(fā)生的原因： 1）盛裝硫化氫的壓力容器泄漏或破裂； 2）化學反應中硫化氫過剩； 3）反應裝置供料管線泄漏或破裂； 4）在連接硫化氫儲罐和反應裝置的過程中發(fā)生泄漏。 事 故 事故原因 事故后果 危險級別 建議的安全措施 毒物 泄漏 儲罐 破裂 大量泄漏導致 人員傷亡 采用泄漏報警系統(tǒng)最小儲存量制定巡檢規(guī)程 毒物 泄漏 反應 過剩 大量泄漏導致人員傷亡 過剩硫化氫收集處理系統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)制定規(guī)程保證收集系統(tǒng)先于 裝置運行第7頁/共

5、24頁第二節(jié)第二節(jié) 故障類型和影響分析第8頁/共24頁 故障類型和影響分析故障類型和影響分析 一種歸納的系統(tǒng)安全分析方法 找出系統(tǒng)各組成部分或元素可能發(fā)生的故障及其類型 查明各種類型故障對鄰近部分或元素的影響，以及最終對系統(tǒng)的影響 提出避免或減少這些影響的措施 采用概率嚴重度評價某種類型故障的危險度，成為故障類型和影響、危險度分析 第9頁/共24頁 故障類型和影響分析故障類型和影響分析 分析步驟： 確定對象系統(tǒng) 分析故障類型和產(chǎn)生原因 一個元素至少有4種可能的故障類型： 意外運行 不能按時運行 不能按時停止 運行期間故障 故障原因包括：內(nèi)部原因、外部原因 研究各種故障類型的影響 元素故障對相鄰

6、元素的影響 元素對系統(tǒng)的影響，特別注重重大系統(tǒng)故障或事故 編制故障類型和影響分析表格第10頁/共24頁 元素 故障類型 可能的原因 對系統(tǒng)影響 按鈕 卡住 接點斷不開 機械故障 機械故障 人員沒放開按鈕 電機不轉(zhuǎn) 電機運轉(zhuǎn)時間過長 短路會燒毀保險絲繼電器 接點不閉合 接點不斷開 機械故障 機械故障 過接點電流過大 電機不轉(zhuǎn) 電機運轉(zhuǎn)時間過長 短路會燒毀保險絲保險絲 不熔斷 質(zhì)量問題 保險絲過粗 短路時不能斷開短路 電機 不轉(zhuǎn) 短路 質(zhì)量問題 按鈕卡住繼電器接點不閉合 質(zhì)量問題 運轉(zhuǎn)時間過長 喪失系統(tǒng)功能 電路電流過大燒毀保險絲，使繼電器 接點粘連電機運行系統(tǒng)故障 類型和影響分析 第11頁/共2

7、4頁 故 障類型 故障的影響故障原因 故障的識別 校正措施輕 微漏 氣 能耗增加接口不嚴漏氣噪聲，空壓機頻繁打壓加強維修保養(yǎng)嚴 重漏 氣壓力迅速下降焊接裂隙壓力表讀數(shù)下降，巡回檢查 停機修理破 裂壓力迅速下降損傷人員設備材料缺陷、受沖擊等壓力表讀數(shù)下降，巡回檢查 停機修理 空氣壓縮機儲罐的故障類型和影響分析 第12頁/共24頁項目構(gòu)成元素故障模式故障影響危險程度故障概率檢查方法校正措施注意事項防止過卷裝置電氣零件 機械部分 安裝螺栓動作不可靠 變形、生銹 松動誤動作 破損 誤、欠動作大 中 小 通電檢查 觀察 觀察立即修理 警惕 立即修理鋼絲繩 繩 鋼絲變形、扭結(jié) 15切斷 切斷 切斷中 大

8、觀察 觀察立即更換 立即更換410310210410310注：危險程度 大（危險） 中（臨界） ?。ò踩?校正措施 立即停止作業(yè) 看準機會修理 注意 發(fā)生概率 非常容易發(fā)生 容易發(fā)生 偶爾發(fā)生 不常發(fā)生 幾乎不發(fā)生 很難發(fā)生210111013101410151016101起重機的故障類型和影響、危險度分析 第13頁/共24頁第三節(jié)第三節(jié)危險性與可操作性研究第14頁/共24頁 危險性與可操作性研究危險性與可操作性研究 英國帝國化學工業(yè)公司（ICI）于1974年開發(fā)。 它應用系統(tǒng)的審查方法來審查新設計或已有工廠的生產(chǎn)工藝和工程意圖，以評價因裝置、設備的個別部分的誤操作或機械故障引起的潛在危險，并

9、評價其對整個工廠的影響。 相關(guān)各領域的專家組成分析小組，采用頭腦風暴法（Brainstorming）來進行創(chuàng)造性的工作。 全面地審查工藝過程，對各個部分進行系統(tǒng)的提問，發(fā)現(xiàn)可能的偏離設計意圖的情況，分析其產(chǎn)生原因及其后果，并針對其產(chǎn)生原因采取恰當?shù)目刂拼胧?第15頁/共24頁危險性和可操作性研究使用的術(shù)危險性和可操作性研究使用的術(shù)語語 意圖(Intention)。希望工藝的某一部分完成的功能，在很多情況下用流程圖描述。 偏離(Deviation)。背離設計意圖的情況。 原因。引起偏離的原因。 后果。偏離設計意圖所造成的后果。 引導詞(Guide words)。在辨識危險源的過程中引導、啟發(fā)人

10、的思維，對設計意圖定性或定量的簡單詞語。 工藝參數(shù)。有關(guān)工藝的物理或化學特性，它包括一般項目，如反應、混合、濃度、PH值等，以及特殊項目，如溫度、壓力、相態(tài)、流量等。 第16頁/共24頁 引導詞 意 義 注 釋 沒有 或不對意圖的完全否定意圖的任何部分沒有達到，也沒有其他事情發(fā)生 較多 較少量的增加量的減少原有量正增值，或原有活動的增加原有量負增值，或原有活動的減少 也，又 部分量的增加量的減少與某些附加活動一起，達到全部設計或操作意圖只達到一些意圖，沒達到另一些意圖 反向 不同于 非與意圖相反完全替代與意圖相反的活動或物質(zhì)沒有一部分達到意圖發(fā)生完全另外的事情 危險性與可操作性研究的引導詞 第

11、17頁/共24頁DAP是磷酸聯(lián)二銨的縮寫。DAP由氨水與磷酸反應生成。調(diào)節(jié)閥門A和閥門B，分別控制進入反應釜的氨和磷酸的速率。 磷酸比氨進入反應釜速率高時，生成另種無用的物質(zhì)但無危險。磷酸和氨兩者進入速率都高于額定速率時，反應釜可能承受不了溫度和壓力的迅速增加。氨比磷酸進入速率高時，過剩的氨可能隨DAP進入敞口的儲罐，揮發(fā)的氨可能傷害人員。 危險性與可操作性研究實例第18頁/共24頁引導詞 偏離 可能原因 后 果 措 施 沒有沒有流量磷酸儲罐中無料流量計故障(指示偏離)操作者調(diào)節(jié)磷酸量為零閥門B故障而關(guān)閉管線堵塞管線泄漏或破裂反應釜中氨過量而進入DAP儲罐并揮發(fā)到工作區(qū)域定期維修和檢查閥門B定

12、期維護流量計安裝氨檢測器和報警器流量監(jiān)控報警、緊急停車系統(tǒng)工作區(qū)域通風采用封閉式儲罐 多 流量大閥門B故障流量計故障(指示偏低)操作者調(diào)節(jié)磷酸量過大反應釜中磷酸過量若氨量也大則反應釋放大量熱生成不需要的物質(zhì)DAP儲罐液位過高定期維護和檢查閥門B定期維護流量計安裝液位監(jiān)控報警、緊急停車系統(tǒng) 少 流量小閥門B故障流量計故障(指示偏高)操作者調(diào)節(jié)磷酸量過小 同“沒有流量”的后果 同“沒有流量”的措施 以及輸送磷酸和其他物質(zhì)原料不純原料入口處混入其他物質(zhì)生成不需要的物質(zhì)混入物或生成物可能有害定期檢查原料成分定期維護和檢查管路系統(tǒng) 部分磷酸含量不足 原料不純 生成不需要的物質(zhì)混入物或生成物困難有害 定期檢查原料成分 反向反向輸送反應釜泄放口堵塞磷酸溢出定期維護和檢查反應釜 其他送入的不是磷酸磷酸儲罐中物料不是磷酸可能發(fā)生意外反應可能帶來潛在危險可能使反應釜中氨過量 定期檢查原料成分 DAP工藝危險性與可操作性研究 第19頁/共24頁第四節(jié)第四節(jié) 事件樹分析第20頁/共24頁事件樹分析事件樹分析 利用事件樹按事故發(fā)展的時間順序，由初始事件開始推論可能的后果，進行危險源辨識的方法。 編制事件樹：確定初始事件 判定安全功能 發(fā)展和簡化事件樹 定性分析：找出事故連鎖（最小割集合） 找出預防事故的途徑