安全评价讲义3

1、 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障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。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，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。进而提出工艺安全对策。 v 目的：目的： 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 几个基本概念几个基本概念 故障故障 元件、子系统、系统在

2、运行时，达不到设计规定的要求，因而完不元件、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。成规定的任务或完成的不好。 故障类型故障类型 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：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。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。障等级。 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安

3、安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005故障类型等级划分故障类型等级划分故障等级故障等级影响程度影响程度可能造成的损失可能造成的损失致命性致命性可造成死亡或系统毁坏可造成死亡或系统毁坏严重性严重性可造成严重伤害、严重职业病或主系统损坏可造成严重伤害、严重职业病或主系统损坏临界性临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏可忽略性可忽略性不会造成伤害和职业病，系统不会受到损坏不会造成伤害和职业病，系统不会受到损坏 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005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

4、运行时间过长则可能引起一种短时运行系统，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。电线过热或者电机过热、短路。 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005fmea应用实例应用实例元素元素 故障类型故障类型 可能的原因可能的原因 对系统影响对系统影响 措施措施按钮按钮 卡住卡住 接点断不开接点断不开 机械故障；机械故障； 机械故障；机械故障；人员没放开按钮人员没放开按钮 电机不转；电机不转；电机运转时间过长；电机运转时间过长； 短路会烧毁保险丝短路会烧毁保险丝 定期检查定期检查 更换更换继电器继电器 接点不闭合接点不闭合 接点不断开接点不

5、断开 机械故障机械故障 机械故障机械故障 经过接点电流过大经过接点电流过大 电机不转电机不转 电机运转时间过长电机运转时间过长 短路会烧毁保险丝短路会烧毁保险丝 检查检查更换更换保险丝保险丝 不熔断不熔断 质量问题质量问题 保险丝过粗保险丝过粗 短路时不能断开短路短路时不能断开短路 质量检查质量检查电机电机 不转不转 短路短路 质量问题；按钮卡住质量问题；按钮卡住；继电器接点不闭合；继电器接点不闭合 质量问题质量问题 运转时间过长运转时间过长 丧失系统功能丧失系统功能电路电流过大烧毁保险电路电流过大烧毁保险丝；使继电器接点粘连丝；使继电器接点粘连 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全

6、 评评 价价 培培 训训 20052005v 故障分类故障分类故障类型故障类型元件发生故障的原因元件发生故障的原因1.运行过程中的故障运行过程中的故障2.过早的启动过早的启动3.规定的时间内不能启动规定的时间内不能启动4.规定的时间内不能停车规定的时间内不能停车5.运行能力降级、超量或运行能力降级、超量或受阻受阻各类故障细分：各类故障细分：1.构造方面的故障、物理性咬紧、振构造方面的故障、物理性咬紧、振动、不能定位、不能打开、不能关动、不能定位、不能打开、不能关闭闭2.打开时故障、关闭时故障打开时故障、关闭时故障3.内部泄漏、外部泄漏内部泄漏、外部泄漏4.高于允许偏差、低于允许偏差高于允许偏差

7、、低于允许偏差5.反向动作、间歇动作、误动作、误反向动作、间歇动作、误动作、误指示指示6.流向偏向一侧、传动不良、停不下流向偏向一侧、传动不良、停不下来来7.不能启动、不能切换、过早启动、不能启动、不能切换、过早启动、动作滞后动作滞后8.输入量过大、输入量过小、输出力输入量过大、输入量过小、输出力量过大、输出力量过小量过大、输出力量过小9.电路短路、电路开路电路短路、电路开路10.漏电、其他漏电、其他1.设计上的缺陷；设计上的缺陷；（由于设计上的技术上先（由于设计上的技术上先天的不足，或者图纸不完天的不足，或者图纸不完善等）善等）2.制造上的缺点制造上的缺点（加工方法不当或组装方（加工方法不当

8、或组装方面的失误）面的失误）3.质量管理上缺点质量管理上缺点（检验不够或失误以及管（检验不够或失误以及管理不当）理不当）4.使用上的缺点使用上的缺点（误操作或未设计条件操（误操作或未设计条件操作）作）5.维修方面的缺点维修方面的缺点（维修操作失误或检修程（维修操作失误或检修程序不当）序不当） 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005结构破损结构破损机械性卡住机械性卡住振动不能保持在指定振动不能保持在指定位置上位置上不能开启不能开启不能关闭不能关闭误开误开误关误关内漏内漏外漏外漏超出允许上限超出允许上限超出允许下限超出允许下限间断运行间断运行运行不

9、稳定运行不稳定意外运行意外运行错误指示错误指示流动不畅流动不畅假运行假运行不能开机不能开机不能关机不能关机不能切换不能切换提前运行提前运行滞后运行滞后运行输入量过大输入量过大输入量过小输入量过小输出量过大输出量过大输出量过小输出量过小无输入无输入无输出无输出电短路电短路电开路电开路漏电漏电其它其它 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 所需资料所需资料 系统或装置的工艺流程图（系统或装置的工艺流程图（p&ids）；）； 设备、配件一览表；设备、配件一览表； 设备功能和故障模式方面的知识；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

10、故障处理方法知识。系统或装置功能及对设备故障处理方法知识。 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 分析步骤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 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 几种常用分析表格几种常用分析表格系系 统统 子系统子系统 组组 件件 故障类型影响分析故障类型影响分析日日 期期 制制 表表 主主 管管 审审 核核 分析项目分析项

11、目功功能能故障故障类型类型及造及造成原成原因因任任务务阶阶段段故障影响故障影响故障故障检测检测方法方法改正改正处理处理所需所需时间时间故障故障等级等级修修改改名称名称项项目目号号图图纸纸号号框框图图号号组件组件子子系系统统系统系统(任务任务) 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 几种常用分析表格几种常用分析表格系系 统统 子系统子系统 故障类型影响分析故障类型影响分析日日 期期 制制 表表 主主 管管 框图号框图号子系统项目子系统项目故障类型故障类型推断原因推断原因对子系统影响对子系统影响对系统影响对系统影响故障等级故障等级系系 统统 子

12、系统子系统 故障类型影响分析故障类型影响分析日日 期期 制制 表表 主主 管管 审审 核核 (1)项目号项目号(2)分析分析项目项目(3)功能功能(4)故障类型故障类型(5)推断原因推断原因(6)影响影响(7)故障检故障检测方法测方法(8)故障等级故障等级(9)备注备注子系统子系统系统系统 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005杜邦公司fmea表项目项目构成构成元件元件故障故障或失或失误种误种类类故障影响故障影响危险危险的重的重要度要度故障故障发生发生概率概率检测检测方法方法备注备注及修及修改措改措施施对整对整个系个系统统对其对其他元他元件件地

13、点：地点： 系统：系统： 日期：日期： 计算机：计算机： 危险的重要度：危险的重要度：1安全；安全；2临界状态；临界状态；3不安全不安全 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 小结目的目的：辨识单个故障类型造成的事故后果：辨识单个故障类型造成的事故后果适用范围适用范围：主要用于设备和机器故障的分析，也可用于连：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）续生产工艺（主要用于硬件和系统分析）使用方法使用方法：将系统分解，求出零部件发生各种故障类型时，：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

14、产生的影响对系统或子系统产生的影响资料准备资料准备：系统、装置、设备表、说明书：系统、装置、设备表、说明书人力、时间人力、时间：熟悉设备故障类型者：熟悉设备故障类型者2 23 3人，每人每小时可人，每人每小时可 分析分析2 24 4项项效果效果：定性并可进一步定量，找出故障类型对系统的影响：定性并可进一步定量，找出故障类型对系统的影响 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 hazop hazop是一种以系统工程为基础，针对化工装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，由英国帝国化学工置而开发的一种危险性评价方法，由英国

15、帝国化学工业公司（业公司（iciici）于）于19741974年开发的，用于热力年开发的，用于热力水力系水力系统安全分析。统安全分析。 基本过程是以基本过程是以关键词（引导词）关键词（引导词）为引导，为引导，找出系找出系统中工艺过程或状态的变化统中工艺过程或状态的变化 （即（即偏差偏差），然后再继续），然后再继续分析造成偏差的分析造成偏差的原因原因、后果后果及可以采取的及可以采取的对策对策。 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 适用阶段：适用阶段： 设计阶段设计阶段 现有的生产装置现有的生产装置 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全

16、全 评评 价价 培培 训训 20052005 可操作性研究的分析步骤是：可操作性研究的分析步骤是： 建立一个有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。者是综合问题。 将分析对象划分为若干单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，说明其运行单元以设备

17、为主。明确各单元的功能，说明其运行状态和过程。状态和过程。 ，按关键词分析可能产生的偏差。，按关键词分析可能产生的偏差。 分析产生偏差的分析产生偏差的。 。 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005关键词关键词与基准状态的偏差与基准状态的偏差对策对策原因原因结果结果故障树的故障树的顶事件顶事件 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005引引 导导 词词意意 义义none（空空白白）设设计计或或操操作作要要求求的的指指标标和和事事件件完完全全不不发发生生；如如无无流流量量无无催催化化剂剂more（过过量

18、量）同同标标准准值值相相比比，数数值值偏偏大大；如如温温度度、压压力力、流流量量等等数数值值偏偏高高less（减减量量）同同标标准准值值相相比比，数数值值偏偏小小；如如温温度度、压压力力、流流量量等等数数值值偏偏低低as well as（伴伴随随）在在完完成成既既定定功功能能的的同同时时，伴伴随随多多余余事事件件发发生生；如如物物料料在在输输送送过过程程中中发发生生组组分分及及相相变变化化part of（部部分分）只只完完成成既既定定功功能能的的一一部部分分；如如组组分分的的比比例例发发生生变变化化，无无某某些些组组分分reverse（相相逆逆）出出现现和和设设计计要要求求完完全全相相反反的的

19、事事或或物物；如如流流体体反反向向流流动动，加加热热而而不不是是冷冷却却，反反应应向向相相反反的的方方向向进进行行other than（异异常常）出出现现和和设设计计要要求求不不相相同同的的事事或或物物；如如发发中中异异常常事事件件或或状状态态、开开停停车车、维维修修、改改变变操操作作模模式式 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 流流 量量 时时 间间 频频 率率 混混 合合 温温 度度 ph值值 电电 压压 分分 离离 压压 力力 组组 成成 粘粘 度度 添添 加加 剂剂 液液 位位 速速 度度 信信 号号 反反 应应 安全评价方法及应用

20、安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005关键词定义表关键词定义表 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005关键词定义表关键词定义表关关 键键 词词意意 义义说说 明明否否对标准值的完全对标准值的完全否定否定完全没有完成规定功能，什么都没有发生完全没有完成规定功能，什么都没有发生多多数量增加数量增加包括：数量的多或少，性质的好与坏，完成功能程包括：数量的多或少，性质的好与坏，完成功能程序的高与低序的高与低少少数量减少数量减少以及以及质的增加质的增加完成规定功能，但有其它事件发生，如增加过程、完成规定功能，但有其它事件发

21、生，如增加过程、组份变多组份变多部分部分质的减少质的减少仅实现部分功能，有的功能没有实现仅实现部分功能，有的功能没有实现相反相反逻辑上与规定功逻辑上与规定功能相反能相反对于过程：反向流动、逆反应、程序颠倒；对于物对于过程：反向流动、逆反应、程序颠倒；对于物料：用催化剂还是抑制剂料：用催化剂还是抑制剂其它其它其它运行状况其它运行状况包括：其它物料和其它状态、其它过程、不适宜的包括：其它物料和其它状态、其它过程、不适宜的运行过程、不希望的物理过程等运行过程、不希望的物理过程等 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 分析结果文件分析结果文件haz

22、op分分析析记记录录表表分分析析人人员员： 图图纸纸号号：会会议议日日期期： 版版本本号号：序序号号偏偏差差原原因因后后果果安安全全保保护护建建议议措措施施分分析析节节点点或或操操作作步步骤骤说说明明，确确定定设设计计工工艺艺指指标标 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 某反应器系统如下图所示。某反应器系统如下图所示。由于反应是由于反应是放热的放热的，在反应，在反应器外面安装了夹套冷却水系器外面安装了夹套冷却水系统。当冷却能力下降时，反统。当冷却能力下降时，反应器温度会增加，从而导致应器温度会增加，从而导致反应速度加快，压力增加若反应速度加

23、快，压力增加若压力超过反应器的承受能力压力超过反应器的承受能力就会发生爆炸。为控制反应就会发生爆炸。为控制反应温度，在反应器上安装了温温度，在反应器上安装了温度测量仪并与冷却水进口阀度测量仪并与冷却水进口阀门联接，根据温度控制冷却门联接，根据温度控制冷却水流量。水流量。 图图32 放放热热反反应应器器的的温温度度控控制制 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 该系统在反应中的安全性主要取决于温度的控制，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而温度又与冷却水流量有关。此冷却水流量的控制是至关

24、重要的。下面用关键词对冷却水流量进行关重要的。下面用关键词对冷却水流量进行hazophazop研究研究 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005反应器系统危险和可操作性研究反应器系统危险和可操作性研究 关键词关键词偏差偏差原因原因后果后果措施措施n0否否没有冷没有冷却水却水1控制阀失效，控制阀失效，阀门关闭；阀门关闭；2冷却管堵塞冷却管堵塞；3冷却水源无冷却水源无水；水；4控制器失效控制器失效，阀门关闭；，阀门关闭；5气压使阀门气压使阀门关闭关闭1反应器内反应器内温度升高；温度升高；2热量失控热量失控，反应器爆炸，反应器爆炸1安装备用控制阀或手动

25、安装备用控制阀或手动旁路阀；旁路阀；2安装过滤器，防止垃圾安装过滤器，防止垃圾进人管线；进人管线；3设置备用冷却水源；设置备用冷却水源；4安装备用控制器；安装备用控制器；5安装高温报警器；安装高温报警器；6安装高温紧急关闭系统安装高温紧急关闭系统；7安装冷却水流量计和低安装冷却水流量计和低流量报警器流量报警器 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005more多多冷却水冷却水流量偏流量偏高高1控制阀失控制阀失效，开度过大；效，开度过大；2控制器失控制器失效，阀门开度效，阀门开度过大过大反应器冷却，反应器冷却，反应物增加，反应物增加，保温失控保温失控

26、1安装备用控制阀；安装备用控制阀；2安装备用控制器安装备用控制器less少少冷却水冷却水流量偏流量偏低低l控制阀失效控制阀失效而关小；而关小；2冷却管部冷却管部分堵塞；分堵塞；3水源供水水源供水不足；不足；4控制器失控制器失效阀门关小效阀门关小1反应器内反应器内温度升高；温度升高；2热量失控热量失控，反应器爆，反应器爆炸炸1安装备用控制阀或手动安装备用控制阀或手动旁路阀；旁路阀；2安装过滤器，防止垃圾安装过滤器，防止垃圾进入管线；进入管线；3设置备用冷却水源；设置备用冷却水源；4安装备用控制器；安装备用控制器；5安装高温报警器，警告安装高温报警器，警告操作者；操作者；6安装高温紧急关闭系统安装

27、高温紧急关闭系统；7安装冷却水流量计和低安装冷却水流量计和低流量报警器流量报警器 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005as well as以及以及冷却水冷却水进入反进入反应器应器反应器壁破损，反应器壁破损，冷却水压力高冷却水压力高于反应器压力于反应器压力1反应器内反应器内物质被稀释；物质被稀释；2产品报废产品报废；3反应器过反应器过满满1安装高位和（或）压力安装高位和（或）压力报警器；报警器；2安装溢流装置；安装溢流装置；3定期检查维修设备定期检查维修设备产品进产品进入夹套入夹套反应器壁破损，反应器壁破损，反应器压力高反应器压力高于冷却水压力于冷却水压力1产品进入产品进入夹套而损失；夹套而损失；2生产能力生产能力降低；降低；3冷却能力冷却能力下降；下降；4水源可能水源可能被污染被污染1定期检查维修设备；定期检查维修设备；2在冷却水管上安装止逆在冷却水管上安装止逆阀防止逆流阀防止逆流 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005part of部分部分只有一只有一部分冷部分冷却水却水同