第二章 系统安全分析.ppt

第二章系统安全分析,第二节系统安全分析概述,为什么要进行系统安全分析？系统安全分析的目的是为了保证系统安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取相应措施消除系统故障或事故。,一、系统安全分析的内容系统安全分析的内容(六个方面)：（1）对与系统有关的环境条件、设备、人员及其因素进行调查和分析。（2）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关关系进行调查和分析。（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现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。,系统安全分析方法的分类：按分析结果是否量化及量化程度来分类，可分为定量、定性；按逻辑推理过程来分类，可分为演绎、归纳。演绎：结果原因归纳：原因结果实际运用中，可以将两种方法结合运用，发挥各自优点。,第三节安全检查及安全检查表SCL(SafetyChecklist),为了系统地找出系统中的不安全因素，把系统加以剖析，查出各层次的不安全因素，然后确定检查项目，以提问的方式把检查项目按系统的组成顺序编制成表，以便进行检查或评审，这种表就叫作安全检查表。安全检查表是进行安全检查、发现潜在危险、督促各项安全法规、制度、标准实施的一个较为有效的工具。它是安全系统工程中最基本、最初步的一种形式。,第三节安全检查及安全检查表,事故报告、未遂事故报告；以往工艺维修记录；工艺物料性质；毒性及反应活性等资料。,安全检查所需资料：相关的法规和标准；以前类似的安全分析报告；详细工艺和装置说明；开、停车及操作、维修、应急规程；,安全检查表的类型根据用途和安全检查表的内容，安全检查表可分为以下几种类型：一、审查设计的安全检查表新建、改建和扩建的厂矿企业，都必须与相应的安全卫生设施同时设计、同时施工和同时投产。利用“三同时”原则全面、系统地审查工程的设计、施工和投产等各项的安全状况。检查表中除了已列入的检查项目外，还要列入设计应遵循的原则、标准和必要数据。用于设计的安全检查表主要应包括厂址选择、平面布置、工艺过程、装置的布置、建筑物与构筑物、安全装置与设备、操作的安全性、危险物品的贮存以及消防设施等方面。,第三节安全检查及安全检查表,二、运行过程中使用的安全检查表1.厂级的安全检查表主要用于全厂性安全检查，也可用于安全技术、防火等部门进行日常检查。其主要内容包括主要安全装置与设施、危险物品的贮存与使用、消防通道与设施、操作管理制度等方面的情况。2.车间的安全检查表用于车间进行定期检查和预防性检查的检查表，重点放在人身、设备、运输、加工等不安全行为和不安全状态方面。其内容包括工艺安全、设备布置、安全通道、通风照明、安全标志、尘毒和有害气体的浓度、消防措施及操作管理等.,3.工段及岗位的安全检查表用于工段和岗位进行自检、互检和安全教育的检查表，重点放在因违规操作而引起的多发性事故上，其内容应根据岗位的操作工艺和设备的抗灾性能而定。要求检查内容具体、易行。三、专业性安全检查表此类表格是由专业机构或职能部门所编制和使用的，主要用来进行定期的或季节性的安全检查、如对电气设备、起重设备、压力容器、特殊装置与设施等的专业性检查。,安全检查表分析法的内容安全检查表应列明所有可能导致事故发生的不安全因素和岗位的全部职责，内容主要包括：1分类2序号3检查内容4回答5处理意见6检查人和检查时间7检查地点8备注等通常检查结果用“是”或“否”来回答检查要点的提问。,第三节安全检查及安全检查表,提问型安全检查表,几种典型的安全检查表,例1气柜安全评价检查表,例2厂区外部安全间距评价表,续上表,安全检查表的特点安全检查表是进行系统安全性分析的基础，也是安全检查中行之有效的基本方法，具有以下明显的特点：(1)高效高质。通过预先对检查对象进行详细调查研究和全面分析，所制定出来的安全检查表比较系统、完整，能包括控制事故发生的各种因素，可避免检查过程中的走过场和盲目性，从而提高安全检查工作的效果和质量；(2)易于操作。安全检查表是根据有关法规、安全规程和标准制定的，因此检查目的明确，内容具体，易于实现安全要求；,(3)针对性强。对所拟定的检查项目进行逐项检查的过程，也是对系统危险因素辨识、评价和制定出措施的过程，既能准确地查出隐患，又能得出确切的结论，从而保证了有关法规的全面落实；(4)责任清晰。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；(5)简单易行。安全检查表是通过问答的形式进行检查的过程，所以使用起来简单易行，易于安全管理人员和广大职工掌握和接受，可经常自我检查。,第四节预先危险性分析PHA(PreliminaryHazardAnalysis),主要应用于新系统或者现有系统改造之前的方案设计阶段，在人们还没有掌握该系统详细资料的时候，用来分析、辨识可能出现或已经存在的危险因素，并尽可能在付诸实施之前提出措施，消除或控制危险因素。,预先危险性分析的特点:在于在系统开发的初期就可以识别、控制危险因素，用最小的代价消除或减少系统中的危险因素，从而为制定整个系统寿命期间的安全操作规程提出依据。,预先危险性分析程序预先危险性分析，一般情况按以下步骤进行：(1)查出危险因素，根据以往的经验和类似生产系统中发生的事故情况查明分析的对象是否也会发生这类情况;(2)对生产目的、过程以及操作中的环境进行确切的了。(3)确定能够造成受伤、损害，功能损失或物质损失的危害性;(4)确定导致初始伤害的危险性;(5)提出消除或控制危险性的预防措施;(6)在危险性失控的情况下，找出最好的防止损伤的办法;(7)指出负责采取改进措施的部门、日期和人员。,预先危险性分析步骤,危险性等级划分表,例1（氯气干燥岗位风险性分析）,例2如图天然气热水器（设计过程中），装有温度和煤气开关联锁装置，当水温超过规定温度时，联锁动作将天然气关小，如果发生故障，则由泄压安全阀放出热水，防止发生事故。通过分析，大致知道热水器会发生什么事故，以便采取相应的预防措施。,天然气热水器预先危险性分析表,系统的子系统或元件在运行过程中会发生不同类型的故障。例如，电气开关可能发生接触不良或接点粘连等类型的故障。不同类型的故障对系统的影响是不同的。故障类型和影响分析首先找出系统中各子系统及元件可能发生的故障及其类型，查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响以及最终对系统的影响，并提出消除或控制这些影响的措施。,第五节故障类型和影响分析FMEA（FailureModeEffectsAnalysis）,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。系统或元件发生故障的机理十分复杂，故障类型是由不同故随机理显现出来的各种故障现象的表现形式。因此，一个系统或一个元件往往有多种故障类型。,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,故障类型,一般机电产品、设备常见故障类型,对产品、设备、元件的故障类型、产生原因及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相应措施。若忽略了某些故障类型，这些类型故障可能因为没有采取防止措施而发生事故。例如美国在研制NASA卫星系统时，仅考虑了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障，结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成1亿多美元的损失。掌握产品、设备、元件的故障类型需要积累大量的实际工作经验，特别是通过故障类型和影响分析来积累经验。,第32页,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,列出造成故障的原因,故障类型和影响分析表格,表格一（典型）,表格二,应用实例1,第六节危险和可操作性研究HAZOP（HazardandOperabilityStudy）,危险性与可操作性研究是英国帝国化学工业公司(ICI)于1974年开发的，最初用于热力水力系统安全分析，现在主要应用于化学工业类系统的安全分析。它应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。对于新建项目，当工艺设计要求很严格时，使用HAZOP方法最为有效。,HAZOP对人员的要求危险性与可操作性研究与其他系统安全分析方法不同，这种方法由多人（四个人之上）组成的小组来完成。通常，小组成员包括各相关领域的专业人员。,第38页,方法原理：基本过程是以关键词（引导词）为引导，找出过程中工艺过程状态（工艺参数）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。,引导词及其意义,常用HAZOP分析工艺参数,运用引导词如“不(没有)”、“大”、“小”等进行危险性与可操作性研究时，分析生产工艺部分或操作过程出现了由引导词和工艺参数相结合而构成的偏离，如“没压力”、“压力过大”等。这样便可详细地分析出偏离的可能原因，以及可能造成的后果，从而采取相应措施防止产生偏离。,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）,偏差,引导词工艺参数偏差,研究步骤1、研究准备（1）研究对象,范围;（2）建立研究小组;（3）资料收集;(装置布置图、工艺流程图、操作规程、仪表控制图等)（4）制定研究计划.2、进行审查对生产工艺的每个部分或每个操作步骤进行审查时，对可能出现的偏离及其原因、后果和应采取的措施充分发表意见。分析流程图如下页所示。,分析流程图,HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。得到的结果为：偏差的原因、后果，保护装置，建议措施,表格实例（典型）,示例(课本P28),使用引导词能识别出每个节点或操作步骤的所有偏差。简单的将所有的引导词与工艺参数组合会产生许多的偏差。对一个设备，引导词有7个，假如有5个工艺参数，则共产生7535个偏差；假如考虑20个主要设备，则偏差总数为3520700个,HAZOP分析的工作量,对以上这些偏差（有些可能是无意义的）进行分析，如果每个偏差用10min，则需要107007000min，约120h，需15d（按每天工作8h计算）才能完成。这种方法优点是对于缺乏HAZOP分析经验的评价组，能保证考虑到过程中所有可能发生的不正常情况，缺点是那些无意义的偏差成为一种负担。,第七节作业条件危险性评价法（LEC）,简单易行的评价人们在具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法。美国格雷厄姆（K.J.Graham）金尼（G.F.Kinney）,发生事故的可能性大小人体暴露在这种危险环境中的频繁程度一旦发生事故会造成的损失后果危险性,组成评价小组；熟悉评价对象；明确评价赋分标准；赋分；评价计算；,评价步骤,发生事故的可能性大小,E人体暴露在这种危险环境中的频繁程度,C发生事故产生的后果,D危险性分值,例如，某涤纶化纤厂在生产短丝过程中有一道组件清洗工序,组件清洗使用三甘醇，清洗人员每天在此环境中工作。,为了评价这一操作条件的危险度，分两步：（1）确定每种因素的分数值为：（事故发生的可能性）：组件清洗所使用的三甘醇，属四级可燃液体，如加热至沸点时，其蒸汽爆炸极限范围为0.99.2，属一级可燃蒸汽。而组件清洗时，需将三甘醇加热后使用，致使三甘醇蒸汽容易扩散的空间，如室内通风设备不良，具有一定的潜在危险，属“可能，但不经常”，其分数值3;（暴露于危险环境的频繁程度）：清洗人员每天在此环境中工作，取E6;（发生事故产生的后果）：如果发生燃烧爆炸事故，后果将是