中国矿业大学(北京)安全系统工程课件(五).ppt

中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,SafetyEngineering,主讲人：朱红青电话：62339035Email:zhq,安全系统工程-本科教程,中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,目录,概述系统安全分析事故树分析系统安全评价安全决策灰色理论与安全系统,4,1,3,2,5,6,系统安全评价在安全系统工程里的地位及与其他内容的关联,第五章系统安全评价,系统安全评价,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。安全评价概述火灾爆炸指数法蒙德法作业条件评价法六阶段法危险程度分级方法因果分析价法其他评价方法评价方法选择,第一节安全评价概述,安全评价概念,安全评价也称危险度评价或风险评价，它以实际系统安全为目的，应用安全系统工程原理和工程技术方法，对系统中固有或潜在的危险性进行定性和定量分析，掌握系统发生危险的可能性及其危害程度，从而为制定防灾措施和管理决策提供科学依据。安全标准按照适用范围分为四类：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准按照约束性分两类：强制性标准、推荐性标准按照性质分三类：管理标准、工作标准、方法标准,第一节安全评价概述,安全评价目的,安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险，危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低的事故率，最少损失和最优的安全投资。它可以达到以下目的：1.提高系统得本质安全化程度；2.实现全过程安全控制；3.建立系统安全的最优方案，为决策者提供依据；4.为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件。,第一节安全评价概述,安全评价依据,安全评价的依据：国家和地方的有关法律、法规、标准、企业内部的规章制度和技术规范，可接受风险标准，以及前人的经验和教训。分为四个层次：第一、法律；第二、行政法规；第三、部门规章；第四层为地方法规。,安全评价分类,我国根据工程、系统生命周期和评价的目的，将安全评价分为安全预评价、安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价等四类。根据安全评价通则（AQ8001-2007），安全评价按照阶段的不同分为三类：安全预评价、安全验收评价、安全现状评价。,第一节安全评价概述,各类安全评价的联系与区别,各类评价方法与生产关系,第一节安全评价概述,同时设计,项目建议书,同时施工,同时投入生产和使用,安全预评价,安全验收评价,安全论证,可行性研究,初步设计,施工图设计,施工建设,试生产,竣工验收,安全评价原理,第一节安全评价概述,常用的原理有：相关性原理；类推原理；惯性原理；量变到质变原理等。（）相关性原理相关性是指一个系统，其属性、特征与事故和职业危害存在着因果的相关性。,“三同时”建设项目中各种措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。,安全评价原理,（）类推原理类推(类比)原理是根据两个或两类对象之间存在着某些相同或相似的属性，从一个已知对象具有某个属性来推出另一个对象具有此种属性的一种推理过程。用类推原理对系统进行评价的方法，即类推(类比)评价方法。常用的类推方法有：平衡推算法；代替推算法；因素推算法；抽样推算法；比例推算法；概率推算法,第一节安全评价概述,安全评价原理,（）惯性原理任何事故在其发展过程中，从过去到现在以及延伸至将来，都具有一定的延续性，这种延续性称为惯性。（）量变到质变原理任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质变的规律。同样，在一个系统中，许多有关安全的因素也都一一存在着从量变到质变的过程。在评价一个系统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。,第一节安全评价概述,安全评价原则,安全评价基本原则是具备国家规定资质的安全评价机构科学、公正和合法的自主开展安全评价。在工作中应遵循以下原则：科学性、公正性、合法性、针对性,第一节安全评价概述,安全评价限制因素,安全评价的结果与评价人员对被评价对象的了解程度、对可能导致事故的认识程度、采用的安全评价方法，以及评价人员的能力等方面有着密切的关系。主要以下两个方面：评价方法和评价人员的素质和经验。,安全评价基本过程,第一节安全评价概述,第二节概率评价法,概率评价概念,概率评价法是一种定量评价法。先求出系统发生事故的概率，如用故障类型及影响和致命度分析、事故树定量分析、事件树定量分析等方法，在求出事故发生概率的基础上，进一步计算风险率，以风险率大小确定系统的安全程度。,第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,构成设备或装置的元件，工作一定时间发生故障或失效。所谓故障就是指元件、子系统或系统在运行时达不到规定的功能。对可修复系统的失效就是故障。元件在两次相邻故障间隔期内正常工作的平均时间，叫平均故障间隔期，用表示。如某元件在第一次工作时间t1后出现故障，第二次工作时间t2后出现故障，第n次工作tn时间后出现故障，则平均故障间隔期为：（t1+tn)/n一般是通过实验测定几个元件的平均故障间隔时间的平均值得到的。,第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,元件在单位时间(或周期)内发生故障的平均值称为平均故障率，用表示，单位为故障次数时间。平均故障率是平均故障间隔期的倒数，即：1/故障率是通过实验测定（或统计）的，实际应用时受到环境因素的不良影响，如温度、湿度、振动、腐蚀等，故应给予修正，即考虑一定的修正系数(严重系数k)。部分环境下严重系数k的取值。,第二节概率评价法,元件故障概率及其求法,元件在规定时间内和规定条件下完成规定功能的概率称为可靠度，用R(t)表示。R(t)=e-t则故障概率(或不可靠度)为P(t)=1-R(t)=1-e-t,第二节概率评价法,常见的机械故障率,第二节概率评价法,元件联接及系统故障率概率计算,串联设备可靠度：等于各个元件可靠度概率的乘积（和事故树的最小割集和径集相类似）。并联设备故障率：等于各个元件故障概率的乘积（和事故树的最小割集和径集相类似）。P(AUB)=P(A)+P(B)-P(A)P(B),第三节火灾、爆炸指数法法,火灾、爆炸指数法概念,火灾、爆炸指数法是对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险进行按步推算的客观评价。分析中定量的依据是以往的：事故统计资料、物质的潜在能量现行安全措施的状况。,火灾、爆炸指数法评价目的,(1)量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；(2)确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；(3)向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；(4)使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。,第三节火灾、爆炸指数法,道化学评价法程序,第三节火灾、爆炸指数法,1.选择工艺单元,确定评价单元：进行危险指数评价的第一步是确定评价单元，单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一定的距离，或用防火墙。选择恰当工艺单元时，还应注意以下几个要点：(1)由于火灾、爆炸危险指数体系是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为2270kg或2.27m3，因此，若单元内物料量较少，则评价结果就有可能被夸大。一般，所处理的易燃、可燃或化学活性物质的量至少为454kg或0.454m3，评价结果才有意义。(2)当设备串联布置且相互间未有效隔离，要仔细考虑如何划分单元。(3)要仔细考虑操作状态（如开车、正常生产、停车、装料、卸料、填加触媒等）及操作时间，对F0.7代表固定成本和利润。,12停产损失(BI),13单元危险分析汇总,第三节火灾、爆炸指数法,根据上述介绍，很容易会产生这样一个问题：“可以接受的最大可能财产损失和停产损失的风险值为多少?”这是一个很难回答的问题，不同的工厂类型有不同的风险值。要确定这个界限值一种方法是与技术领域类似的工厂进行比较，一个新装置的损失风险预测值不应超过具有同样技术的类似的工厂。另一种方法是采用生产单元(工厂)更换价值的10来确定其最大可能财产损失。如果最大可能损失是不可接受的，那么关键要研究应该或可能采取哪些措施来降低它。,14.关于最大可能财产损失、停产损失和工厂平面布置的讨论,第三节火灾、爆炸指数法,火灾、爆炸指数评价方法（以下简称F2、确定导致事故的因素分类如:安全管理,操作者,工艺,材料,环境等,画大枝；3、将上述项目深入分析,中枝表示对应项目造成事故的原因,一个原因画一个中枝,文字写在中枝线上下；4、将上述原因层层分析,一直到不能分为止；5、找出最主要的原因,作为重点控制对象；6、注明鱼刺图的名称。归纳为：针对结果、分析原因、先主后次，层层深入。,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,某矿某队在巷道掘进中，用装岩机装岩。放炮后，当班司机无事先检查设备就开机装岩，运行一段时间之后，牵引钢丝绳突然断裂，且装岩机没安装护身保险杠，以致司机被断裂后弹回来的钢丝绳打中头部而身亡。对此事故用因果分析法分析如下：(1)发生这起死亡事故的主要原因可以从该矿的安全管理、操作者、设备管理三大因素着手分析：装岩机缺乏安全管理操作者（司机）装岩机存在严重缺陷,第八节因果分析法（鱼刺图法）,实例,（2）对大枝的原因进一步分析，找出其进一步导致事故发生的因素：缺乏安全管理：无健全操作制度、设备带病作业操作者方面：司机缺乏安全知识、违章作业无培训就开机、思想麻痹装岩机存在严重缺陷：钢丝绳损伤、机身无安装保险杠,第八节因果分析法（鱼刺图法）,实例,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,（3）对中枝的原因再进一步分析，找出更小的因素（小枝）：无健全操作制度：没制定；操作制度错误（技术员失职）；违章作业：没检查；没及时维修；没培训就开机：领导失职；缺乏安全知识：没安全教育、安全教育走过场、没参加安全教育；思想麻痹：操作者自身失职钢丝绳损伤：没按时检查、没及时更换；（4）对小枝中的各因素再进一步分析，直至不易再分析为止。,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,第八节因果分析法（鱼刺图法）,绘制步骤,安全评价方法的选择,第九节评价方法选择,首先可进行初步的、定性的综合分析：PHA、安全检查表等，得出定性的概念，然后根据危险性大小，再进行详细的分析；根据分析对象和要求的不同，选用相应的分析方法。如分析对象是硬件（如设备等），可选用FMEA、FTA等，如是工艺流程中的工艺状态参数变化，则选用HAZOP；如果对系统需要精确评价，则可选用定量分析方法，如FTA、ETA等方法；应该注意，在做安全评价时，使用单一方法往往不能得到满意的结果，需要用其他方法弥补其不足。,第九节评价方法选择,步骤,选择安全评价方法应注意的问题,充分考虑被评价系统的特点；评价的具体目标要求的最终结果；评价资料的占有情况；安全评价人员。,第九节评价方法选择,评价实例某化肥厂要新建一套30万吨/年化肥装置，按国家规定应做安全预评价，你在安全预评价时选用哪些方法，说明理由。,安全评价方法,预先危险分析（PHA）危险指数法事故树分析（FTA）,所处阶段,设计阶段,评价目的,从设计上实现建设项目的“本质安全化”,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例该化肥厂的30万吨/年化肥装置的详细设计已经完成，若想了解该设计在技术和设计上存在什么风险，请问你选用什么方法，说明理由。,安全评价方法,安全检查表法危险与可操作性研究（HAZOP）预先危险分析（PHA）,所处阶段,详细设计阶段,评价目的,了解设计在技术和设计上存在的风险，目的是修改设计，增加安全性。,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例该化肥厂的30万吨/年化肥装置已经建成，试运行一段时间后要申请安全验收，在进行验收评价时，请问你选用什么方法，说明理由。,安全评价方法,安全检查表法危险与可操作性研究（HAZOP）故障类型及影响分析（FMEA）事故树分析（FTA）,所处阶段,试运行（申请验收）,评价目的,安全设施、安全管理运行情况、效果是否达到要求，还存在哪些问题，如何改进,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例某汽车制造厂的安全工作搞的很好，厂长想要了解一下本厂的安全管理水平，因而决定进行安全评价。请问你选用什么方法，说明理由。,安全评价方法,安全检查表法（机械工厂安全性评价）,所处阶段,正常运行,评价目的,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例某工厂的员工时常抱怨说所从事的工作危险性太大，为消除员工的顾虑并了解实际工作条件的危险程度。请问你选用什么方法，说明理由。,安全评价方法,作业条件危险性评价（LEC法）安全检查表法,所处阶段,正常运行,评价目的,了解作业条件的危险程度,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,评价实例某化工厂的液化石油气球罐发生了爆炸事故，在事故调查时，请问你选用什么样的分析或评价方法，说明理由。,安全评价方法,事故树分析（FTA）事件树分析（ETA）危险与可操作性研究（HAZOP）故障类型及影响分析（FMEA）重大事故后果分析模拟技术,所处阶段,事故调查,评价目的,分析事故发生的原因，找出预防同类事故的办法,第九节评价方法选择,安全评价方法选择实例,1.道化学评价方法的评价程序和应用范围，优缺点。2.火灾、爆炸危险指数方法中，物质系数哪两个因素决定？石油气天然气是混合物，它的主要成分为丙烷、丙烯、乙烷等，试求它的物质系数。（重点）3.叙述安全评价程序4.叙述安全评价原理5.怎样选择评价方法？,总结与作业,6.以某石油化工企业储罐区为例，应用道化