安全人机工程学【1】PPT课件

.,引言,为什么要研究安全问题？没有任何一种事物是绝对安全的，任何事物中都潜伏着危险因素，通常所说的安全或危险只不过是一种主观的判断。不可能根除一切危险源和危险，可以减少来自现有危险源的危险性，宁可减少总的危险性而不是只彻底去消除几种选定的危险。由于人的认识能力有限，有时不能完全认识危险源和危险，即使认识了现有的危险源，随着生产技术的发展，新技术、新工艺、新材料和新能源的出现，又会产生新的危险源。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,引言,人类生产生活中存在哪些安全问题？社会安定、有序、进步始终是各社会阶段追求的目标，而这一目标实现的重要标志之一就是安全。这是社会促动安全的主动因素。但是人类的社会活动如政治、军事、文化、社交，有的对安全直接起破坏作用,有的间接影响着安全；人类的经济活动如生产(职业)、高技术灾害(化学品致灾、核事故隐患、电磁环境公害、航天事故、航空事故)、交通灾害则是自人类开展经济活动以来就存在的突出的安全问题,如今更加突出的一个安全问题是环境问题。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,课程性质,工业安全与环境保护课程是工业工程专业本科生的学科专业选修课，通过该课程的教学使同学们了解国内外先进安全管理和环境保护的新思想、新方法、新技术，并能在实践中加以创造性的应用，贯彻我国“安全第一，预防为主”的指导方针，国内外工业工程学科与领域非常重视这门课程。通过该课程的学习，能够提高同学们的工业安全与环境保护意识以及工程应用能力，为我国安全生产与环保作出应有贡献。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,课程性质,本课程的主要任务是培养学生下列能力：了解、掌握工业安全与环境保护的基本概念、基本理论与方法、研究内容；了解工业安全与环境保护的产生与发展；了解、掌握工业安全与环境保护的应用情况和场合；了解工业安全与环境保护的新理论、新方法及发展趋向。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,课程主要内容,第一篇安全系统工程第二篇安全人机工程第三篇环境保护,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,课程主要内容,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论第二章系统安全分析第三章系统安全评价,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,课程主要内容,第二篇安全人机工程第一章安全人机工程学概述及其研究方法第二章人因失误分析与预防第三章人的自然倾向与可靠性分析第四章机的特性与可靠性分析第五章人机系统的安全设计第六章安全人机工程的实践与应用,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第三篇环境保护第一章环境保护概述第二章环境与健康第三章我国环保政策与法规第四章全球性环境问题第五章清洁生产,课程主要内容,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,主要参考书目,安全系统工程汪元辉主编，天津大学出版社，2007安全工程学何学秋编著，中国矿业大学出版社，2005安全人机工程学李红杰，鲁顺清编，中国地质大学出版社，2006安全人机工程学王保国等编著，机械工业出版社，2008环境保护概论刘天齐等，北京：化学工业出版社，2000环境保护导论韩怀芬主编，浙江科学技术出版社，2004,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,一、基本概念系统、系统工程1、系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。（1）分类：按形式划分自然系统，人工系统，复合系统按结构复杂程度分简单系统，复杂系统（2）特点：目的性，整体性，分解性相关性，系统功能的结构2、系统工程是从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统问题。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,1.1安全系统工程概论,安全、危险与事故安全简单地说就是导致人员死伤、职业病、设备或财产损失的概率为零或可接受的状态。危险是一种状态，可以引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能的能力。事故是人们在实现其目的的行动过程中突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永远中断，并有时造成人身伤亡或设备损毁的一种意外事件。危险一定会产生事故吗？（新闻背景：小窑老空水.flv）,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,.,1.1安全系统工程概论,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,安全系统工程安全系统工程是应用系统工程的原理与方法，管理系统中的各种危险，对工艺过程、设备、生产周期和资金等因素进行分析评价和综合处理，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性达到最佳状态。（1）安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。（2）安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全。（3）安全系统工程的重点是系统危险因素的识别、分析，系统风险评价和系统安全决策与事故控制。（4）安全系统工程要达到的预期安全目标是将系统风险控制在人们能够容忍的限度以内，也就是在现有经济技术条件下，最经济、最有效地控制事故，使系统风险在安全指标以下。,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,二、安全系统工程的产生与发展事故的强大负面效应对人类产生巨大的冲击作用，从而激发人类以更大的决心和更大的力量研究事故。通过对事故信息、资料的收集、整理、分析、研究，也就是充分开发利用“事故资源”，一个崭新的自然科学学科就在人们这种不懈努力与坚苦卓绝的斗争中诞生了，这就是作用力与反作用力的作用机制。安全系统工程正是在这种事故的反作用下应运而生的。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程始创于上个世纪50年代末的美国。1957年，苏联发射了第一颗人造卫星，美国为了赶上，匆忙进行导弹技术的开发与研究，由于对系统的可靠性和安全性研究不足，在一年半时间之内连续发生了次重大事故，每一次都造成了数以百万计美元的损失，最后不得不全部报废，从头做起。这种情况迫使美国空军以系统工程的原理和管理方法来研究导弹系统的可靠性和安全性。这就是由事故引发的军事系统的安全系统工程。因此也最先应用于军事工业方面。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,现代科学技术的发展为安全系统工程的产生提供了必要条件。20世纪40年代产生了系统可靠性工程,50年代出现了系统工程,以及这一期间现代数学和计算机技术的迅速发展,使安全系统工程在20世纪60年代产生成为科学技术发展的必然产物,也是相关学科相互影响的必然结果。美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生。美国导弹技术的开发深入地研究了系统的安全性和控制系统安全性的手段与方法。在同一时期,还有核电站的概率风险评价技术,化工企业的火灾爆炸指数安全评价法,以及涉及产品安全的系统安全分析技术,都是在20世纪60年代短短几年时间产生的,因此,我们把所有这些成功的理论通过科学的总结形成一个完整的学科安全系统工程。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,我国安全系统工程的研究和开发相对较晚，是从20世纪末开始的。天津东方化工厂应用安全系统工程成功地解决了高度危险企业的安全生产问题,为我国各个领域学习、应用安全系统工程起了带头作用。到80年代中后期,人们研究的注意力逐渐转移到系统安全评价的理论和方法,开发了多种系统安全评价方法,特别是企业安全评价方法,重点解决了对企业危险程度的评价和企业安全管理水平的评价。这期间,许多专家学者的相关专著也相继问世了,以系统的观点、方法,系统地总结了国内外安全系统的理论与方法。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,三、安全系统工程的研究对象、研究内容与方法论安全系统工程研究对象,安全系统工程的研究对象,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程研究对象安全系统工程作为一门科学技术，有它本身的研究对象。任何一个生产系统都包括三个部分，即从事生产活动的操作人员和管理人员，生产必需的机器设备、厂房等物质条件，以及生产活动所处的环境。这三个部分构成一个“人-机-环境”系统，每一部分就是该系统的一个子系统，称为人子系统、机器子系统和环境子系统。1、人子系统:该子系统的安全与否涉及到人的生理和心理因素,以及规章制度、规程标准、管理手段、方法等是否适合人的特性,是否易于为人们所接受的问题。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,2、机器子系统：不仅要从工件的形状、大小、材料、强度、工艺、设备的可靠性等方面考虑其安全性,而且要考虑仪表、操作部件对人提出的要求,以及从人体测量学、生理学、心理与生理过程有关参数对仪表和操作部件的设计提出要求。3、环境子系统:对于该子系统,主要应考虑环境的理化因素和社会因素。理化因素主要有噪声、振动、粉尘、有毒气体、射线、光、温度、湿度、压力、热、化学有害物质等;社会因素有管理制度、工时定额、班组结构、人际关系等。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程研究内容系统安全分析系统安全评价安全决策与事故控制其中，系统安全分析和评价是安全系统工程的核心。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程研究内容系统安全分析无论系统生命过程处于哪个阶段,都要在该阶段开始之前进行系统的安全分析,发现并掌握系统的危险因素。这就是系统安全分析要解决的问题。系统安全分析是使用系统工程的原理和方法,辨别、分析系统存在的危险因素,并根据实际需要对其进行定性、定量描述的技术方法。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程研究内容系统安全评价系统安全评价往往要以系统安全分析为基础,通过分析,了解和掌握系统存在的危险因素,但不一定要对所有危险因素采取措施。而是通过评价掌握系统的事故风险大小,以此与预定的系统安全指标相比较,如果超出指标,则应对系统的主要危险因素采取控制措施,使其降至该标准以下。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安全系统工程研究内容安全决策与事故控制任何一项系统安全分析技术或系统安全评价技术,如果没有一种强有力的管理手段和方法,也不会发挥其应有的作用。因此,在出现系统安全分析和系统安全评价技术的同时,也出现了系统安全决策。其最大的特点是从系统的完整性、相关性、有序性出发,对系统实施全面、全过程的安全管理,实现对系统的安全目标控制。,.,安全系统工程的方法论系统优化方法安全系统工程的研究方法必须从系统的整体性观点出发,从系统的整体考虑解决安全问题的方法、过程和要达到的目标。本质安全方法幻灯片32由于安全系统把安全问题中的人-机(物)-环境统一为一个“系统”来考虑,因此不管是从研究内容来考虑还是从系统目标来考虑,核心问题就是本质安全化,就是研究实现系统本质安全的方法和途径。人机匹配法在影响系统安全的各种因素中，至关重要的是人-机匹配。从安全的目标出发,考虑人-机匹配,以及采用人-机匹配的理论和方法是安全系统工程方法的重要支撑点。,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,安全系统工程的方法论安全经济方法由于安全经济的特殊性(安全性投入与生产性投入的渗透性、安全投入的超前性与安全效益的滞后性、安全效益评价指标的多目标性、安全经济投入与效用的有效性等)就要求安全系统工程方法,在考虑系统目标时,要有超前的意识和方法,要有指标(目标)的多元化的表示方法和测算方法。系统安全管理方法安全系统工程从学科的角度讲是技术与管理相交叉的横断学科；从系统科学原理的角度讲是解决安全问题的一种科学方法。所以,安全系统工程是理论与实践紧密结合的专业技术基础,系统安全管理方法则贯穿到安全的规划、设计、检查与控制的全过程。所以,系统安全管理方法是安全系统工程方法的重要组成部分。,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,四、安全系统工程的应用特点系统性无论是系统安全分析、系统安全评价的理论，还是系统安全管理模式和方法的应用都表现了系统性的特点，它从系统的整体出发，综合考虑系统的相关性、环境适应性等特性，始终追求系统总体目标的满意解或可接受解。预测性安全系统工程是通过这些预测来掌握系统安全状况如何，风险能否接受，以便决定是否应当采取措施，控制系统风险。所以安全系统工程也可称作是系统的事故预测技术。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,层序性安全系统工程的应用是按照系统的时空两个跨度有序展开，管理规范的执行，一般是按照系统生命过程有序进行，而且贯彻到系统的方方面面。因此，安全系统工程具有明显的“动态过程”研究特点。择优性择优性的应用特点主要体现在系统风险控制方案的综合与比较，从各种备选方案中选取最优方案。在选取控制风险的安全措施方面，一般按下列优先顺序选取方案:设计上消除设计上降低提供安全装置提供报警装置提出专门规程。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,技术与管理的融合人们对安全的追求目标(特别是生产领域)是本质安全。但是，一方面由于新技术的不断涌现，另一方面由于经济条件的制约，对于一时做不到本质安全的技术系统，则必须用安全管理来补偿。所以在相当长的时间内，解决安全问题还必须把技术与管理通过系统工程的方法有机地结合起来。,.,本质安全是指设备、设施或技术工艺含有内在能够从根本上防止发生事故的功能。本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。本质安全是珍爱生命的实现形式，本质安全致力于系统追问，本质改进。强调以系统为平台，透过繁复的现象，去把握影响安全目标实现的本质因素，找准可牵动全身的那“一发”所在，纲举目张，通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、系统无阻塞，实现质量零缺陷、安全零事故。幻灯片27,第一篇安全系统工程第一章安全系统工程概论,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,第一节安全检查表分析第二节危险性预先分析第三节故障类型、影响及致命度分析第四节事件树分析第五节危险和可操作性研究第六节系统安全分析的其他方法及小结,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,系统安全分析系统安全分析是从安全角度对系统中的危险因素进行分析,主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其相关关系,通常包括如下内容：(1)对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析。(2)对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,(3)对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析。(4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查和分析。(5)对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。(6)对危险因素一旦失去控制,为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,常用的系统安全分析方法(l)安全检查表分析(2)危险性预先分析(3)故障类型、影响及致命度分析(4)危险和可操作性研究(5)事件树分析(6)事故树分析(7)原因后果分析（8）系统可靠性分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,第一节安全检查表分析安全检查表起源于日本。1970年以前，日本交通事故的发生频率很高，交通事故随着机动车辆的增加而直线上升。1970年以后，日本将安全检查表应用于交通安全管理工作中，效果显著。1970年后，机动车辆大增而交通事故仍然保持在1970年的水平，于是，安全检查表成了日本交通安全管理的秘诀，随后在日本得到推广和认可。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,一、安全检查定义安全检查是运用常规、例行的安全管理工作及时发现不安全状态及不安全行为的有效途径,也是消除事故隐患、防止伤亡事故发生的重要手段。性质安全检查除了进行经常性的检查外,还应定期地进行群众性的检查。检查的性质可分为普遍检查、专业性检查和季节性检查等。安全检查自始至终应贯彻领导与群众相结合的原则,做到边检查、边整改。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,内容安全检查的内容主要是查思想、查管理、查隐患、查事故处理。查思想:检查企业领导和各级管理人员的思想认识,是否把职工的安全健康放在首位,对安全法规、政策和安全生产方针是否认真贯彻执行。查管理:主要是检查企业领导是否把安全生产列入议事日程；安全机构、安全教育制度、安全规章制度以及特种作业人员的培训制度是否健全。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,查隐患:通过检查生产设备、劳动条件、安全卫生设施是否符合安全要求以及劳动者在生产中是否存在着不安全行为等,找出不安全因素和事故隐患。查事故处理:检查企业对伤亡事故是否及时报告，认真调查；是否按“三不放过”的要求严肃处理；是否采取了有效措施,避免类似事故重复发生。幻灯片101,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,二、安全检查表的定义、用途、形式和类型定义安全检查表就是一份实施安全检查和诊断的项目明细表，是安全检查结果的备忘录，也是安全检查的工具和依据。用途及时查明各种危险和隐患实现安全检查的标准化、规范化监督和纠正违章指挥、违章作业落实安全责任制，进行安全教育,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,形式安全检查表的形式很多，既可以按照统一要求的标准格式制作，又可以依据不同的检查目的和对象进行专门设计或调整。类型设计审查用安全检查表厂级安全检查表车间安全检查表工段及岗位安全检查表专业性安全检查表,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,三、安全检查表的编制依据有关规程、规范、规定、标准与手册国内外事故情报本单位的经验适用范围设计、建设一直到生产各个阶段。格式,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,表1-1安全检查表的基本格式1,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,表1-2安全检查表的基本格式2,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,表1-3安全检查表的基本格式3,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,表1-4安全检查表的基本格式4,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,编制安全检查表的程序与方法1、系统的功能分解,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,2、人、机、物、管理和环境因素3、潜在危险因素的探求,功能领域1,功能领域2,功能领域n,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安全检查表的编制过程，也是对系统进行安全分析的过程。通过对系统的全面分析，结合有关资料，找出系统中存在的隐患、事故发生的可能途径和影响后果等，然后根据有关法规、规章制度、标准和安全技术要求，完成检查表的制定工作。编制安全检查表应注意的问题全员参与：技术人员、管理人员、操作人员、安技人员深入现场共同编制。检查项目应全面、具体、明确，突出重点、抓住要害。各类检查表都有其试用对象，各有侧重，不宜通用。危险性部位应详细检查。应与安全系统工程中其他分析方法结合进行。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,四、安全检查表的优缺点（1）优点事先编制，有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化、完整化，不致于漏掉能导致危险的关键因素。从而提高安全检查工作的效果和质量。可以根据规定的标准、规范和法规、检查遵守的情况，提出准确的评价。检查表是与有关责任人紧密相连系的，所以易于推行安全生产责任制，检查后能够做到事故清、责任明、整改措施落实快。表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表内还可注明改进措施的要求，隔一段时间后重新检查改进情况。简明易懂，容易掌握。（2）缺点：定量程度不高。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,五、安全检查表举例1、金属切削机床设计安全检查表,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,2、变配电站安全检查表,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,3、电焊岗位安全检查表,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,4、专用工具安全检查表该表为德国的手持灭火器安全检查表，是根据德国有关规程标准制定的。,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,说明：根据火灾危险程度和厂房类型及大小来确定灭火器配备数量。,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,不同火灾情况的灭火器配备数,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,小结目的：检查系统是否符合标准要求适用范围：从设计、建设一直到生产各个阶段使用方法：有经验和专业知识人员协同编制，经常使用资料准备：有关规范标准人力、时间：最经济效果：定性，辨识危险性并使系统保持与标准规定一致。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,第二节危险性预先分析一、危险性预先分析的基本含义、目的、基本要素基本含义危险性预先分析是在每项工程活动之前，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关措施等，作一概略分析。其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成为事故。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,1.1安全系统工程概论,危险性预先分析的基本要素导致灾难性事故的原因来自于人、机、环三个方面。为了预防灾难性的事故的发生，就应当从消除事故主要原因着手，进行危险性分析和预测。1机的原因设备、装置结构不良，强度较低，磨损和恶化；存在有毒有害物质及火灾爆炸危险性物质；安全装置及防护器具的缺陷等因素；,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,不安全的机械设备,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,运转机器护罩未装机器接地装置未装安全制动控制开关失灵机器脏乱机器布置不当机器设备未依规定保养,.,1.1安全系统工程概论,2人的原因误判断、误操作；违章指挥、违章作业；精神不集中、疲劳及身体缺陷等。所谓误操作是指在生产活动中，作业人员在操作或处理异常情况时，对情况的识别、判断和行动上严重失误。在危险性大的生产作业中，保持作业人员处于良好的精神状态，是避免事故的重要环节。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,不安全的人的行为以不安全的方法或速度操作机器设备。在厂房内嬉戏或跑动。不专心工作。睡眠不足，过度疲劳。长发未加整理或服装松散。机器不安全的讯号未知处理。危险机器、物品未按规定场所处理。焊接火花未予隔离。发热体的使用及管理，易燃物隔离。随意接装电线。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,3环境条件主要是作业环境中的照明、色彩、温度、湿度、通风、噪声、振动以及由于邻近的火灾爆炸和有毒有害物质的泄漏弥散等所形成的次生灾害。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,不安全的环境危险物品未依安全规定区隔离摆放。废弃的危险品未依规定处理。危险物品未依规定标识。紧急出口有堵塞。消防设备不足够。地面及通道不干净。通风状况不好。电器配线情况不好。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,二、危险性预先分析的步骤确定系统调查收集资料系统功能分解分析、识别危险性确定危险等级制定措施结果汇总，制定危险性预先分析结果表,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,1.1安全系统工程概论,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,表2-1危险性预先分析结果汇总表格式示例,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,三、危险性识别（危险源辨识）危险性的识别，关键是要找到危险源。危险源是导致事故的根源，它包含潜在危险性、存在状态和触发因素。危险源的辨识需要有丰富的理论基础和实践知识，一般可以从以下三方面入手：首先，要考虑的是系统存在的能够致害的能量，因为致害能量决定了危险源的潜在危险性。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,能量平衡式正常：输入能=有用功+正常损耗能非正常：输入能=有用功+正常损耗能+逸散能,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,能量转换为逸散能的能量有：电能、原子能、机械能、势能、动能；压力和拉力、燃烧和爆炸、腐蚀、放射线、热能和热辐射、声能、化学能等。破环能量的参考因素和事件：加速度、污染、化学反应、电、火灾、热、温度、泄漏、湿度、氧化、化学灼伤、结构损害和故障、机械冲击、振动和噪声。一般来说，能量失控的情况可分为两种类型：物理类型和化学类型，且在各类生产企业中，物理类型的能量失控引起的事故占大多数。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,（一）物理类型物理爆炸锅炉爆炸机械失控电气失控其它物理能量失控（二）化学类型直接火灾间接火灾自动反应,物理能可分为势能和动能两种形式,通过化学反应转变为物理能,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,其次，在辨识危险源时必须明确危险源的存在状态，以及是否采取了有效的约束措施。最后，识别导致事故发生的条件因素，这些因素既可以来自系统内部，又可以来自系统外部。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,此外，危险源的辨识还可以参照一些国家标准根据国家标准生产过程危险和有害因素分类与代码（GB/T13861）的规定，分为6大类：物理性危险、有害因素化学性危险、有害因素生物性危险、有害因素心理、生理性危险、有害因素行为性危险、有害因素其他危险、有害因素,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,四、确定危险等级危险性等级的划分要同时考虑事故发生的可能性和后果的严重程度。在进行危险性预先分析时，一般将风险分成4级。1级：安全的一般不发生事故或者后果轻微。2级：临界的有导致事故的可能性，且处于临界状态，暂时不会造成人员伤亡或财产损失，但应采取措施予以控制。3级：危险的很可能导致事故发生、造成人员伤亡或者财产损失，必须立即采取措施进行控制。4级：灾难性的很可能导致事故发生，造成重大人员伤亡或巨大财产损失，必须立即采取措施加以消除。,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,五、危险性控制采取预防措施的原则：首先是采取直接措施，即从危险源着手；其次是采取间接措施，如隔离、个人防护等。危险性控制的一般着眼点：防止能量的破坏性作用降低损失程度的措施防止人的失误,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,（一）防止能量的破坏性作用限制能量的集中与蓄积防止能量逸散加装缓冲能量的装置（二）降低损失程度的措施如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗。（三）防止人的失误选用机械代替手工创造安全性较强的工作条件和工作环境建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,六、危险性预先分析的优点(1)分析工作在行动之前，可及早采取措施，避免考虑不周造成的损失。(2)对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可提供遵循的注意事项和指导方针。(3)分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。(4)根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，安全检查表可作为安全教育的材料。,.,七、应用实例硫化氢输送系统危险性预先分析：在将硫化氢硫化氢输送到反应装置的设计初期，分析者只知道在工艺过程中处理的物质是硫化氢，以及硫化氢的物理和化学性质如有毒、可燃性等，于是把硫化氢意外泄露作为可能的事故，分析导致事故发生的原因如下：盛装硫化氢的压力容器泄露或破裂；化学反应中硫化氢过剩；反应装置供料管线泄露或破裂；在连接硫化氢储罐和反应装置过程中发生泄露。然后分析事故后果，确定危险源以及应采取的控制措施。当硫化氢发生大量泄露是附近人员会造成严重伤害，根据泄露情况将危险程度划分等级。,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,为了防止泄露事故发生，分析者向设计人员提出如下建议：考虑用一种低毒性物质在需要时能产生硫化氢的工艺；开发一套手机和处理过剩硫化氢的系统；采用硫化氢泄漏报警装置；现场只储存最小量的硫化氢，不会输送、处理过量；开发符合人机工程学要求的储罐连接程序；设置由硫化氢泄露监控系统驱动的水封系统封闭储罐；吧储罐布置在院里其他道路、方便输送的地方在投产之前，教育、训练职工了解硫化氢的危害，掌握应急程序。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,硫化氢输送系统预先危险分析（部分）,硫化氢输送系统危险性预先分析记过汇总见表：,.,为什么要学习质量管理？,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,家用热水器危险性预先分析表,.,为什么要学习质量管理？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,小结目的：开发阶段，早期辨识出危险性，避免以后走弯路。适用范围：项目开发前分析原料、主要装置，以及能量失控时出现的危险性。使用方法：分析原料、装置等发生危险的可能性及后果，按规定表格填入。资料准备：理化特性数据，危险性表，设备说明书。人力、时间：12个技术人员，时间需要依熟练程度而定。效果：得出供设计考虑的危险性一览表,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,第三节故障类型、影响及致命度分析故障类型及影响分析（FMEA）是美国于1957年最早用于飞机发动机故障分析，因其易掌握且实用性强，故得以迅速推广。美国航天航空局和陆军进行工程招标时，要求承包方提供FMEA资料；日本著名的丰田汽车发动机厂将FMEA与质量管理结合起来，积累了丰富的经验。FMEA目前在电子、机械、电气等领域广泛应用，国际电工委员会已经颁布FMEA标准，我国有关部门也在制定相应标准。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,一、概述故障类型及影响分析故障类型及影响分析是由可靠性工程发展起来的，主要分析系统、产品的可靠性和安全性。其基本内容是查出各子系统或元件可能发生的各种故障类型，并分析它们对系统或产品功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,故障类型及影响分析的目的和要求故障类型及影响分析按一定程序和表格进行的，通过分析应达到以下的目的和要求：1、搞清楚系统或产品的所有故障类型及其对系统或产品功能以及对人，环境的影响；2、对有可能发生的故障类型提出可行的控制方法和手段；3、在系统或产品设计审查时，找出系统或产品中薄弱环节和潜在缺陷，并提出改进设计意见，或定出应加强研究的项目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失；,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,4、必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可靠性、安全性、或质量保证的要求5、对于有协作厂提供的部件及对于应当加强试验的若干参数需要制定严格的验收标准；6、明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保护性设备、检测装置或报警系统；7、为系统安全分析、预防维修提供有用资料。,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,二、与故障相关的几个基本概念故障所谓故障，一般是指元件、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能或功能下降。故障是事故、灾害的原因。故障类型故障类型是故障的表现形态，可表述为故障出现的方式或对操作的影响。对于不同的产品，故障类型也会有所不同。如水泵、发电机的故障类型有误启动、误停机、反转、发热、线圈漏电等；阀门等流量调节装置的故障类型有不能开启、不能闭合、开关错误、破损等。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,一般机电产品、设备常见故障类型,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,故障原因系统、产品的故障原因，主要来自两个方面：一是内在因素，即固有可靠性方面：硬件设计不合理，零部件有缺陷，制造质量低，运输、保管、安装不善；二是外在因素，即使用可靠性方面：环境条件和使用条件。故障影响某种故障类型对系统、子系统、元件的操作、功能或状态所造成的影响。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,三、故障类型及影响分析的分析步骤,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,研究故障检测方法,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,步骤说明建立故障类型清单、分析故障类型及影响（核心）一般采用5W1H方法进行故障事故的思考：When:什么时候发生故障Where：故障在哪发生的？（哪些地方可能会出现故障？）Why：为什么会出现此故障？What：故障类型是什么？How：故障类型对系统造成什么影响？,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,评定故障等级（故障严重度）故障严重度是指故障所能导致的最严重的潜在后果，并以伤害程度、财产损失或系统永久破坏加以度量。确定方法有简单划分法，评点法，风险矩阵法。（简单划分法）故障严重度分级表,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,故障类型及影响分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,对系统、子系统、元件提问：故障类型是什么？故障类型的影响是什么？出现故障的原因是什么？如何检测此故障？故障严重程度？,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,应用实例电机运行系统故障类型和影响分析一电机运行系统如下图，该系统是一种短时运行系统，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。对系统中主要元素进行故障类型和影响分析，结果如表所示。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,五、致命度分析什么是致命度分析？对可能造成人员伤亡或重大财产损失的故障类型进一步分析致命影响的概率和等级，称致命度分析。致命度分析的适用对象：系统经初步分析之后的特别严重的故障类型。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,故障类型、影响及致命度分析致命度分析是故障类型及影响分析的一种扩展，是在故障类型及影响分析的基础上增加一层工作，即计算出这些故障类型影响的致命度有多大，使分析量化。致命度分析与故障类型及影响分析结合使用时，叫做故障类型、影响及致命度分析(FMECA)。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,致命度分析的目的尽量消除致命度高的故障类型。当无法消除故障类型时，应尽量去降低致命度和减少其发生的概率。提高零部件、产品的可靠性和安全性。对产品或部件的有关部位采取增设保护装置等措施。,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,如何确定致命度？方法一：致命度指数判断法：求致命度指数。第一篇方法二：致命度矩阵评价法：综合考虑故障发生的可能性和造成后果严重度两个方面的因素来确定故障等级。具体方法是把故障概率和严重度都划分为几个等级，然后做出矩阵图。第一篇,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,方法一：计算致命度指数,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,Cr致命度指数（元件运行100万小时（次）发生致命故障的次数）；n元件的致命性故障类型总数；i第i个致命性故障类型；元件单位时间或周期的故障率；KA元件的测定值与实际运行条件强度修正系数；KE元件的测定值与实际行动条件环境修正系数；t元件完成一项任务运行的小时数或周期数；致命性故障类型与故障类型的比值；致命性故障类型发生并产生实际影响的条件概率。其值见下：106单位调整系数，将Cr值由每工作一次的损失换算为每工作106次的损失换算系数，经此换算后Cr1。,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,致命度分析（或故障类型、影响及致命度分析）得正确性取决于两个因素：首先，分析者的水平其次，可利用的信息,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,方法二：致命度矩阵评价法（若没有故障率数据，只能利用故障类型发生概率，用风险矩阵的方法分析）,安徽工业大学AnhuiUniversityofTechnology,概率,.,第一篇安全系统工程第二章系统安全分析,.,各故障模式的概率，可根据其出现的概率来评定。分级如下：级（故障概率很低）在运行期间发生故障的概率很小，以致可忽略，即一种故障模式发生的概率小于全部概率的0.01.级（故障概率低）在运行期间发生故障是偶然的，即一种故障模式发生的概率为总概率的0.010.1.级（故障概率中等）在运行期间发生故障的概率为中等，即一种故障模式发生的概率为总