安全评价讲义3

3 故障类型及影响分析FMEA FailureModeEffectsAnalysis 故障类型和影响分析是美国在五十年代为分析确定飞机发动机故障而开发的一种方法 它将工作系统分割为子系统 设备或元件 逐个分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响 以便采取相应的防治措施 提高系统的安全性 主要是考察系统内会出现哪些故障 它们对系统产生什么影响 以及怎样发现和消除它们 辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响 评价人员通常提出增加设备可靠性的建议 进而提出工艺安全对策 目的 几个基本概念 故障元件 子系统 系统在运行时 达不到设计规定的要求 因而完不成规定的任务或完成的不好 故障类型系统 子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型 例如 一个阀门故障可以有四种故障类型 内漏 外漏 打不开 关不严 故障等级根据故障类型对系统或子系统影响的程度不同而划分的等级称为故障等级 故障类型等级划分 电机运行系统故障类型和影响分析实例 一种短时运行系统 如果运行时间过长则可能引起电线过热或者电机过热 短路 FMEA应用实例 故障分类 一般机电产品 设备常见故障类型 所需资料 系统或装置的工艺流程图 P IDS 设备 配件一览表 设备功能和故障模式方面的知识 系统或装置功能及对设备故障处理方法知识 分析步骤 明确系统本身的情况 确定分析程度和水平 绘制系统图和可靠性框图 列出所有故障类型并选出对系统有影响的故障类型 分析故障模式及影响 评定故障等级 研究故障检测方法 提出预防措施 填写FMEA表 几种常用分析表格 几种常用分析表格 杜邦公司FMEA表 地点 系统 日期 计算机 危险的重要度 1安全 2临界状态 3不安全 小结 目的 辨识单个故障类型造成的事故后果适用范围 主要用于设备和机器故障的分析 也可用于连续生产工艺 主要用于硬件和系统分析 使用方法 将系统分解 求出零部件发生各种故障类型时 对系统或子系统产生的影响资料准备 系统 装置 设备表 说明书人力 时间 熟悉设备故障类型者2 3人 每人每小时可分析2 4项效果 定性并可进一步定量 找出故障类型对系统的影响 4 危险和可操作性研究HAZOP HazardandOperabilityStudy HAZOP是一种以系统工程为基础 针对化工装置而开发的一种危险性评价方法 由英国帝国化学工业公司 ICI 于1974年开发的 用于热力 水力系统安全分析 基本过程是以关键词 引导词 为引导 找出系统中工艺过程或状态的变化 即偏差 然后再继续分析造成偏差的原因 后果及可以采取的对策 适用阶段 设计阶段现有的生产装置 可操作性研究的分析步骤是 建立研究组 确定任务 研究对象 建立一个有多方面专家组成的研究组 并配备行业专家作为负责人 研究组的任务要明确 如研究的最终目的是解决系统安全问题 还是产品问题 环境问题 或者是综合问题 划分单元 明确功能 将分析对象划分为若干单元 在连续过程中单元以管道为主 在间歇过程中单元以设备为主 明确各单元的功能 说明其运行状态和过程 定义关键词表 按关键词分析可能产生的偏差 分析产生偏差的原因及后果 制订对策 可操作性研究的分析程序 常用的引导词及其意义 常用HAZOP分析工艺参数 引导词工艺参数偏差NONE 空白 FLOW 流量 NONEFLOW 无流量 MORE 过量 PRESSURE 压力 HIGHPRESSURE 压力高 ASWELLAS 伴随 ONEPHASE 一相 TWOPHASE 两相 OTHERTHAN 异常 OPERATION 操作 MAINTENANCE 维修 关键词定义表 关键词定义表 分析结果文件 HAZOP分析示例 某反应器系统如下图所示 由于反应是放热的 在反应器外面安装了夹套冷却水系统 当冷却能力下降时 反应器温度会增加 从而导致反应速度加快 压力增加若压力超过反应器的承受能力就会发生爆炸 为控制反应温度 在反应器上安装了温度测量仪并与冷却水进口阀门联接 根据温度控制冷却水流量 该系统在反应中的安全性主要取决于温度的控制 而温度又与冷却水流量有关 此冷却水流量的控制是至关重要的 下面用关键词对冷却水流量进行HAZOP研究 反应器系统危险和可操作性研究 通过研究 对这个反应器系统应增加如下几项安全措施 1 安装高温报警系统 以便温度超过规定值时能提醒操作者 2 安装高温紧急关闭系统 当反应温度过高时 自动关闭整个过程 3 在冷却水进水管和出水管上分别安装止逆阀 防止物料漏入夹套时污染水源 4 确保冷却水水源 防止污染和供应中断 5 安装冷却水流量计和低流量报警器 当冷却水流量小于规定值时能及时报警 另外 在管理方面也要加强 如定期检查设备 保持完好 无渗漏 对工人加强教育 严格执行操作规程等 理解要点 1 主要用于工程项目设计审查阶段查明潜在危险源和操作难点 以便采取措施加以控制 2 化工生产中工艺参数控制是非常重要的 HAZOP特别适合于化工装置设计审查和运行过程分析 3 危险和可操作性研究是FMEA的改版 小结评价目标