安全系統(tǒng)工程綜述

1、2022-5-41第三章第三章 安全系統(tǒng)工程安全系統(tǒng)工程2022-5-42第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n安全技術(shù)的地位n現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的特點：n四新：新工藝、新技術(shù)、新能源和新材料n三化：大規(guī)模化、復(fù)雜化和高度自動化n企業(yè)生產(chǎn)裝置的現(xiàn)狀n設(shè)備陳舊老化n發(fā)生事故的可能性增加2022-5-43系統(tǒng)與系統(tǒng)工程n系統(tǒng)：由若干相互作用又相互依賴的部分組合而成，具有特定功能，并處于一定環(huán)境中的有機整體。n系統(tǒng)的特點n目的性n整體性和分解性n相關(guān)性n特定功能性n系統(tǒng)工程就是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)運用各種工程方法解決系統(tǒng)的各種問題。2022-5-44安全與危險危害n安全：不發(fā)生人員傷亡和（或）設(shè)備財產(chǎn)損失，不發(fā)生職業(yè)危害。

2、n危險：引起人身傷亡，設(shè)備破壞或降低完成預(yù)定功能的能力。n危害：超出人的直接控制之外的某種潛在的環(huán)境條件。n危險性：危險暴露的程度。2022-5-45系統(tǒng)安全與安全系統(tǒng)工程n系統(tǒng)安全：在系統(tǒng)運行周期內(nèi)，應(yīng)用系統(tǒng)安全管理及安全工程原理，識別系統(tǒng)中的危險性并排除，或使危險危害減少到最小，從而使達到最佳安全狀態(tài)。n必須在規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用等各階段正確實施系統(tǒng)安全管理和安全工程。n安全系統(tǒng)工程：應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理和方法，識別、分析、評價、排除和控制系統(tǒng)中的各種危險，對系統(tǒng)進行評價和綜合處理，并使系統(tǒng)安全性達到最佳狀態(tài)。2022-5-46第二節(jié)第二節(jié) 安全系統(tǒng)工程的發(fā)展安全系統(tǒng)工程的發(fā)展

3、n安全系統(tǒng)工程在20世紀(jì)50年代創(chuàng)始于美國。n美國在重大國防計劃中廣泛采用了安全系統(tǒng)工程。n英國于20世紀(jì)60年代開始運用安全系統(tǒng)工程。n日本在20世紀(jì)70年代也開始推廣安全系統(tǒng)工程。n我國開展系統(tǒng)工程情況。2022-5-47第三節(jié)第三節(jié) 安全系統(tǒng)工程內(nèi)容安全系統(tǒng)工程內(nèi)容n安全系統(tǒng)工程的任務(wù)：預(yù)測、評價和控制危險危害因素。其過程主要包括：n預(yù)測與識別危險危害因素n危險性評價n安全措施n系統(tǒng)安全分析和評價是安全系統(tǒng)工程的核心。2022-5-48系統(tǒng)安全分析n系統(tǒng)安全分析通過對系統(tǒng)中的危險危害因素進行定性定量分析，使人們識別系統(tǒng)中存在的危險性和所導(dǎo)致事故后果的損失度，并預(yù)測其可能性。n系統(tǒng)安全分析

4、方法n因果（魚刺）分析；預(yù)先危險性分析；故障類型和影響分析；作業(yè)安全分析；能量分析；故障樹分析；事件樹分析；管理疏忽和危險樹分析。2022-5-49安全評價和安全措施n安全評價：在系統(tǒng)安全分析的基礎(chǔ)上，掌握了系統(tǒng)中存在的潛在危險危害和薄弱環(huán)節(jié)進行分析，并得到評價結(jié)果。n安全評價分為定性評價和定量評價。n安全措施：根據(jù)安全評價結(jié)果，針對系統(tǒng)存在的問題，對系統(tǒng)危險危害因素或薄弱環(huán)節(jié)進行改進。n安全措施分為預(yù)防事故發(fā)生的措施和控制事故損失擴大的措施。2022-5-410第四節(jié)第四節(jié) 系統(tǒng)安全分析與危險性評價系統(tǒng)安全分析與危險性評價n系統(tǒng)安全分析和危險性評價是一個問題的兩個方面，目的是提出消除或控制危

5、險、防止發(fā)生事故的對策，為確定系統(tǒng)安全目標(biāo)，制定系統(tǒng)安全規(guī)劃，實現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)安全奠定基礎(chǔ)。n系統(tǒng)安全分析和危險性評價在時間和空間方面進行。2022-5-411n系統(tǒng)安全分析與評價的應(yīng)用范圍n新產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)。n新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的使用。n危險物質(zhì)和危險場所。n危險設(shè)備和危險作業(yè)。n新建、改建或擴建項目。n新的生產(chǎn)過程。n安全目標(biāo)、安全規(guī)程的制定和實施。2022-5-412第五節(jié)第五節(jié) 系統(tǒng)分析和評價的步驟系統(tǒng)分析和評價的步驟n系統(tǒng)安全分析與評價的步驟n系統(tǒng)分解、危險因素識別、系統(tǒng)危險性分析、危險性評價、制定對策。n任何復(fù)雜的系統(tǒng)都可以分為若干相對獨立又相互作用的子系統(tǒng)。n系統(tǒng)安

6、全分析和危險性評價要求合理分解系統(tǒng)。n按事故致因分類：(人、機、環(huán)境、管理)n按行政區(qū)劃分類n按系統(tǒng)目的和功能分類n按地理空間位置分類2022-5-413危險因素識別n調(diào)查了解與安全有關(guān)的情況n企業(yè)的任務(wù)n企業(yè)安全管理現(xiàn)狀n新的安全問題n企業(yè)以前事故的情況、原因和統(tǒng)計分析n識別危險因素n人的因素n物和環(huán)境的因素n人、物和環(huán)境互相作用的因素n企業(yè)安全管理水平2022-5-414系統(tǒng)危險性分析n系統(tǒng)危險性評價是為了找出危險因素之間的因果關(guān)系，弄清危險因素的發(fā)展趨勢，并由此得到防止事故發(fā)生的對策措施。n系統(tǒng)危險性分析步驟：先子系統(tǒng)危險性分析；然后子系統(tǒng)間交界面的危險性分析；最后進行系統(tǒng)與外界交界面的

7、危險性分析。n系統(tǒng)危險性分析是系統(tǒng)安全的動態(tài)考查，主要從危險因素間的相互聯(lián)系和相互影響來研究危險因素，最終結(jié)合安全管理，著重找出安全管理的缺陷。2022-5-415n系統(tǒng)危險性分析步驟和內(nèi)容n確定存在危險因素的系統(tǒng)和部位n查明潛在的危險因素和危險因素特點n明確激發(fā)事件n確定可能發(fā)生的事故n描述事故狀況n分析影響范圍n確定事故發(fā)生的可能性和后果的嚴(yán)重性n評價危險等級n危險性分析n制定預(yù)防事故的對策措施2022-5-416危險性評價n危險性評價主要方法n危險等級的定性估計n一般作業(yè)的危險性評價n易燃易爆物質(zhì)的危險性評價n可能爆炸的容器的危險評價2022-5-417 危險等級的定性估計n本方法適用于

8、大多數(shù)情況下的危險性評價。n它針對兩個指標(biāo)（危險發(fā)生的可能性和危險后果的嚴(yán)重性），并加以綜合后對危險等級做出定性的評價。n根據(jù)危險可能性與危險后果嚴(yán)重性的各種組合，將危險性分為四個等級nI級極其危險（15組合）nII級高度危險（69組合）nIII級輕度危險（1017組合）nIV級輕微危險（1820組合）n本評價法缺點：過于簡單，只能定性分析2022-5-418 一般作業(yè)的危險性評價（格雷厄姆評價法）n本法把影響危險性的因素分為三個方面，分別給出分?jǐn)?shù)，并以三者乘積作為危險性的分?jǐn)?shù)值。n危險等級D=L*E*Cn事故或危險事件發(fā)生的可能性（L）n暴露于危險環(huán)境的頻率（E）n事故可能后果的嚴(yán)重性（C）

9、n事故或危險發(fā)生可能性發(fā)生極小時L的分?jǐn)?shù)為0.1，必然要發(fā)生事故時L的分?jǐn)?shù)為10，其余五種情況的分?jǐn)?shù)分別為0.2，0.5，1，3，6。2022-5-419n暴露于危險環(huán)境的概率極小時E的分?jǐn)?shù)為0.5，連續(xù)暴露的情況下E的分?jǐn)?shù)為10，其余四個分?jǐn)?shù)值為1，2，3，6。n事故可能造成后果嚴(yán)重性C的分?jǐn)?shù)最小為1，最大為100，其余四種情況的分?jǐn)?shù)值為3，7，15，40。n危險性等級D分五個等級nD320,極其危險，不能繼續(xù)作業(yè)n160D320，高度危險，需立即整改n70D160，顯著危險，需要整改n20D70，可能危險，需要注意nD16，高度危險n11K15,中等危險nK10，輕度危險n本評價法屬于專用

10、評價2022-5-421制定對策n對策就是確保生產(chǎn)安全的組織措施和技術(shù)措施。n安全措施主要包括：預(yù)防事故發(fā)生的措施、控制事故損失擴大的措施。n制定對策措施，應(yīng)從消除管理缺陷，改善安全管理入手。2022-5-422火災(zāi)爆炸指數(shù)法n美國道化學(xué)公司（Dow Chemical Company）首先采用的一種對火災(zāi)、爆炸危險性進行定量分析和評價的方法火災(zāi)爆炸指數(shù)法。n本法適用于化工工藝過程、生產(chǎn)裝置以及儲罐等的危險程度指標(biāo)，對工藝設(shè)備中潛在的火災(zāi)、爆炸和活化反應(yīng)的危險性進行客觀評價。2022-5-423n火災(zāi)爆炸指數(shù)法的目的是要定量地描述火災(zāi)、爆炸事故的可能損失，確定有危險的設(shè)施，從而得到防止事故發(fā)生的

11、最佳方案，最大程度減少事故的嚴(yán)重性和損失程度。n本評價法主要用于貯存、使用和加工易燃、可燃或活性物質(zhì)的場合；也可用來分析和評價污水裝置、配電系統(tǒng)、輸電線路、整流器、變壓器、鍋爐等發(fā)電設(shè)備的潛在事故損失；并可對具有少量危險物質(zhì)的小的工藝過程作風(fēng)險評價；還適用于對試驗設(shè)備、試生產(chǎn)裝置的評價。2022-5-424n選擇合適的工藝過程單元n確定物質(zhì)系數(shù)n一般工藝危險系數(shù)n特殊工藝危險系數(shù)n工藝單元危險系數(shù)n火災(zāi)爆炸指數(shù)的計算n安全補償措施的計算n工藝單元危險分析匯總n確定暴露區(qū)域半徑n最大財產(chǎn)可能損壞值（MPPD）計算n停產(chǎn)損失（BI）的計算2022-5-425第四章第四章 系統(tǒng)安全分析法系統(tǒng)安全分析

12、法2022-5-426第一節(jié)第一節(jié) 魚刺圖分析法魚刺圖分析法n魚刺圖分析法是將事故的各種原因歸納、分析，用簡明的文字和線條加以全面表示的方法。n魚刺圖主要包括：結(jié)果；要因；支干n魚刺圖作圖步驟n對事故進行深入的認(rèn)識n畫出結(jié)果和主干n搜尋全部原因n分析整理各種原因，按要因、中原因、小原因及更小原因分別填入圖中。2022-5-427結(jié)果要因要因要因要因主干中原因小原因更小原因魚刺圖2022-5-428第二節(jié)第二節(jié) 事件樹分析法事件樹分析法n事件樹分析法：根據(jù)事故發(fā)生的先后順序，分成階段或步驟，用樹狀網(wǎng)繪圖表示其可能結(jié)果的一種分析方法。n事件樹分析是一種歸納邏輯圖，是決策樹（Decision tre

13、e）在安全分析中的應(yīng)用。 n它從事件的起始狀態(tài)出發(fā)。按一定的順序，逐項分析系統(tǒng)構(gòu)成要素的狀態(tài)（成功或失敗）。并將要素的狀態(tài)與系統(tǒng)的狀態(tài)聯(lián)系起來，進行比較，以查明系統(tǒng)的最后輸出狀態(tài)，從而展示事故的原因和發(fā)生條件。 2022-5-429n事件樹分析法適用于預(yù)測事故發(fā)展趨勢，研究事故預(yù)防措施對策。n事件樹發(fā)生概率的計算方法。2022-5-430第三節(jié)第三節(jié) 事故樹分析法事故樹分析法n事故樹分析法（Fault tree analysis略語為FTA）又稱事故邏輯分析，是對事故進行分析和預(yù)測的一種方法。 n事故樹分析法是對既定的生產(chǎn)系統(tǒng)或作業(yè)中可能出現(xiàn)的事故條件及可能導(dǎo)致的災(zāi)害后果，按工藝流程，先后次序

14、和因果關(guān)系繪成的程序方框圖，即表示導(dǎo)致事故的各種因素之間的邏輯關(guān)系。 2022-5-431n事故樹是用以分析系統(tǒng)的安全問題或系統(tǒng)運行的功能問題，并為判明事故發(fā)生的可能性和必然性之間的關(guān)系，提供的一種表達形式。n20世紀(jì)60年代 逐漸發(fā)展起來。n事故樹分析法需要一定的概率論、圖論、集合論、邏輯學(xué)等基礎(chǔ)知識。2022-5-432n事故樹的符號及其意義n事故樹定性分析的程序n事故樹（FT）圖的作法n事故樹的整理與簡化n最小割集和最小徑集n結(jié)構(gòu)重要度2022-5-433第五章第五章 管理疏忽和危險樹管理疏忽和危險樹(MORT)2022-5-434第一節(jié)第一節(jié) MORT的產(chǎn)生和發(fā)展過程的產(chǎn)生和發(fā)展過程n

15、管理疏忽和危險樹（MORT）是一種運用事先設(shè)計好的系統(tǒng)化邏輯樹確定整個系統(tǒng)的風(fēng)險，進行安全評價的方法。nMORT是一種全面的職業(yè)事故調(diào)查和安全計劃分析的方法。n20世紀(jì)60年代開始研究，到1971年借鑒故障樹分析（FTA）分析方法提出MORT ；1973年后經(jīng)過多次修改和完善，1974年8月后對MORT的宣傳和研究進一步全面和深化。2022-5-435n1970年約翰遜首先提出當(dāng)前職業(yè)安全管理和決策的水平可分為五級n不能滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求n僅能滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求n能運用有關(guān)手冊和標(biāo)準(zhǔn)n在大型企業(yè)中廣為提倡的先進管理方法n以系統(tǒng)安全管理為主，建立安全系統(tǒng)的方法nMORT借鑒故障分析的方法

16、，邏輯地連接了整個安全管理系統(tǒng)的各個有關(guān)部門。特別加入變化分析、能量與屏障和安全系統(tǒng)這三個重要概念。2022-5-436第二節(jié)第二節(jié) MORT的一些重要概念的一些重要概念n變化分析概念和方法n變化分析的基本觀點：運行系統(tǒng)中的能量和失誤相應(yīng)的變化是事故發(fā)生的根本原因，沒有變化就沒有事故。n變化分析的基本方法：以現(xiàn)有的、已知的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，研究所有計劃和實際存在的變化和性質(zhì)，分析每個變化單獨地或和若干個變化結(jié)合地對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并由此提出相應(yīng)的措施。2022-5-437n應(yīng)用變化分析有兩種情況n觀察到系統(tǒng)發(fā)生變化n觀察到變化后果n變化的類型（9種）n變化的基本性質(zhì)n一旦變化就基本不可能恢復(fù)到原來的

17、狀態(tài)n變化所產(chǎn)生的影響隨時間呈指數(shù)變化n變化分析的優(yōu)點：簡單、直觀、容易理解；缺點：分析工作量繁雜，且受系統(tǒng)復(fù)雜程度影響。2022-5-438 能量轉(zhuǎn)移及屏障的概念和方法（略）n安全系統(tǒng)的概念n安全管理是企業(yè)管理中的子系統(tǒng)，具備有三個功能n建立并應(yīng)用測定運行系統(tǒng)與計劃偏離并及時反饋的回路n建立并應(yīng)用向相關(guān)人員提供減少危險的方法和策略的反饋回路n建立并應(yīng)用危險分析方法分析有關(guān)測定結(jié)果n專業(yè)安全工作人員的首要目標(biāo)是把其安全系統(tǒng)工作目標(biāo)與企業(yè)管理目標(biāo)有機的結(jié)合。2022-5-439n安全系統(tǒng)主要內(nèi)容：管理決策、危險分析、信息搜索、行為反饋、工作流程以及性能檢測。n安全系統(tǒng)的主要作用：找出影響危險定性

18、分析和安全決策實施的主要因素；正確預(yù)測系統(tǒng)的變化過程，確定危險分析過程是否恰當(dāng)、合適；確定監(jiān)控系統(tǒng)能否充分保證系統(tǒng)按計劃運行及運行是否恰當(dāng)。2022-5-440第三節(jié)第三節(jié) MORT的使用方法的使用方法nMORT應(yīng)用的主要目的和用途n預(yù)防與疏忽、失誤和缺陷有關(guān)的事故，為消除潛在的事故進行指導(dǎo)。n評價現(xiàn)有安全管理系統(tǒng)，分析和確定事故因素，對剩余危險安排在適當(dāng)管理階段以便采取相應(yīng)措施。n優(yōu)化分配各因素，以利于安全計劃和危險管理。n對已發(fā)生事故進行深入調(diào)查分析，探求事故原因，為進行事后處理和決策提供依據(jù)。2022-5-441nMORT的三種類型n事故發(fā)生后對事故原因進行全面調(diào)查分析。n進行安全管理系統(tǒng)的全面分析和評價，找出缺陷，防止事故發(fā)生。