安全系统工程学-系统安全分析

1、第三章第三章 系统安全分析系统安全分析 n第一节 概述 n第二节 安全检查及安全检查表（SAFETY CHECKLIST） n第三节 预先危险性分析（PHA） n第四节 故障类型与影响分析（FMEA） n第五节 危险性与可操作性分析（HAZOP） n第六节 事件树分析 （ETA）第一节 概述 系统安全分析（system safety analysis）就是为了保证系统安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取响应措施消除系统故障或事故。 1 1 目的目的（1 1）对系统中的危险源查明并列出清单；对系统中的危险源查明并列出清单；（2 2）掌握危险源可能导致的事故，列出潜在的事故隐患）掌握危险源可能

2、导致的事故，列出潜在的事故隐患清单；清单；（3 3）列出降低危险源的措施和需要深入研究部位的清单；）列出降低危险源的措施和需要深入研究部位的清单；（4 4）将列出的危险源排序；）将列出的危险源排序；（5 5）为定量危险源评价提供数据。）为定量危险源评价提供数据。一、系统安全分析的内容和方法 2 系统安全分析的内容系统安全分析的内容对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各类危险对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各类危险因素及相应关系进行调查和分析；因素及相应关系进行调查和分析；对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进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

3、分析；行调查和分析；对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某些特殊危险因素的措施进行分析；些特殊危险因素的措施进行分析；对可能出现的危险因为的控制措施及实施这些措施的最好对可能出现的危险因为的控制措施及实施这些措施的最好的方法进行调查分析；的方法进行调查分析；对不能根除的危险因失去或减少对不能根除的危险因失去或减少 控制可能出现的后果进行控制可能出现的后果进行调查分析调查分析 ；对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护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。措施进行调查和分析。一、系统安全分析的

4、内容和方法3 方法分类：定性与定量；归纳和演绎n归纳：由原因推结果。从系统部件故障，不安全行为和不安全状态出发来推事故及严重度。n演绎：由结果推原因。从事故或系统故障出发判定可能存在的不安全行为和不安全状态。常用的系统安全分析方法n安全检查表法（SAFETY CHECKLIST）n预先危险性分析（PHA）n故障类型和影响分析（FMEA）n危险性和可操作性分析（HAZOP）n事件树分析（ETA）n事故树分析（FTA）n因果分析（CCA）n还有WHAT IF 分析，MORT分析等。 二 系统安全分析方法的选择 分析方法分析方法开发开发研制研制方案方案设计设计样机样机详细详细设计设计建造建造投产投产

5、日常日常运行运行改建改建扩建扩建事故事故调查调查拆除拆除安全检查表（安全检查表（SCSC）预先危险性分析预先危险性分析（PHAPHA）危险性和可操作危险性和可操作性分析（性分析（HAZOPHAZOP）故障类型和影响故障类型和影响分析（分析（FMEAFMEA）事件树分析（事件树分析（ETAETA）事故树分析（事故树分析（FTAFTA）原因后果分析原因后果分析（CCACCA）第二节 安全检查及安全检查表（SC） 分析方法分析方法开发开发研制研制方案方案设计设计样机样机详细详细设计设计建造建造投产投产日常日常运行运行改建改建扩建扩建事故事故调查调查拆除拆除安全检查表（安全检查表（SCSC）第二节 安

6、全检查及安全检查表（SC） 一、安全检查一、安全检查1 1 安全检查性质：普遍检查、专业性检查、季节性检安全检查性质：普遍检查、专业性检查、季节性检查等。查等。2 2 安全检查内容：思想、管理、技术、隐患、事故处安全检查内容：思想、管理、技术、隐患、事故处理等理等二、安全检查表二、安全检查表1 1 安全检查表形式安全检查表形式2 2 安全检查表类型安全检查表类型3 3 安全检查表的编制安全检查表的编制4 4 安全检查表的特点安全检查表的特点三、安全检查的落实三、安全检查的落实编制步骤编制步骤n 熟悉系统n 收集资料n 划分单元n 编制检查表编制安全检查表应注意的问题编制安全检查表应注意的问题n

7、 检查内容尽可能做到系统、完整n 重点突出，定义明确，便于操作n 检查责任人明确n 检查结果明确根据用途和内容，分为几种类型：(1)审查设计的安全检查表n新建、改建和扩建的厂矿企业，革新、挖潜的工程项目都须与相应的安全卫生设施同时设计、同时施工和同时投产，即“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。检查表中除了己列入的检查目外，还要列入设计应遵循的原则、标准和必要数据。(2)局、厂（矿）级的安全检查表n主要用于全局、厂（矿）性安全检查，也可用于安全技术、防火等部门的日常检查。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、消防通道设施、操作管理及遵章守纪等

8、方面的情况。安全检查表的类型安全检查表的类型(3)车间的安全检查表n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。(4)工段及岗位的安全检查表n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而定。要求检查内容具体、易行。 (5)专业性安全检查表n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

9、器、特殊装置与设备的专业性检查。安全检查表的形式安全检查表的形式检查时间检查时间检查单位检查单位检查部位检查部位检查结果检查结果安全要求安全要求整改期限整改期限整改负责人整改负责人序号序号安全检查内容安全检查内容结论与说明结论与说明安全检查通报安全检查通报整改通知单整改通知单安全检查整改建议书安全检查整改建议书整改情况报告整改情况报告第三节 预先危险性分析（PHA） n定义定义：在新系统设计、已有系统改造之前的方案设计、选址阶段，在人们还没有掌握该系统详细的资料的时候，用来分析、辩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找到预防、改正、补救措施，消除或控制危险因素。n特点特点：系

10、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，从而为指定整个系统寿命期间的安全操作规程提出依据。 一、预先危险性分析的程序 分析方法分析方法开发开发研制研制方案方案设计设计样机样机详细详细设计设计建造建造投产投产日常日常运行运行改建改建扩建扩建事故事故调查调查拆除拆除预先危险性分析预先危险性分析（PHAPHA）一、预先危险性分析的程序 1 准备阶段：收集资料2 审查阶段：识别危险、危险因素分级 3 结果汇总阶段 n识别危险。包括n（1 1）危险设备、场所和物质；危险设备、场所和物质；n（2 2）有关安全设备、物质间交接面（物质的相互反应有关安全设备、物质间交接面

11、（物质的相互反应（举例：清水河仓库大爆炸）（举例：清水河仓库大爆炸）n（3 3）环境因素（地震、洪水、高温、低温、潮湿、震环境因素（地震、洪水、高温、低温、潮湿、震动等）动等）n（4 4）运行、试验、维护、应急。人失误运行、试验、维护、应急。人失误n（5 5）辅助设施。动力，物质储备等辅助设施。动力，物质储备等n（6 6）有关安全设备，消防、安全监控、备用设备等。有关安全设备，消防、安全监控、备用设备等。危险因素分级。按照严重度。包括：（1 1）I I级：安全的，暂时不能发生事故，可以忽略；级：安全的，暂时不能发生事故，可以忽略；（2 2）IIII级：临界的，有导致事故的危险，事故处于级：临界

12、的，有导致事故的危险，事故处于临界状态，可能导致人员伤亡和财产损失，应采取临界状态，可能导致人员伤亡和财产损失，应采取措施；措施；（3 3）IIIIII级：危险的，可能导致事故发生，造成人员级：危险的，可能导致事故发生，造成人员伤亡和财产损失，必须采取事故进行控制；伤亡和财产损失，必须采取事故进行控制；（4 4）IVIV级：灾难的，会导致事故发生，造成人员严级：灾难的，会导致事故发生，造成人员严重伤亡和财产巨大损失，必须立即设法消除。重伤亡和财产巨大损失，必须立即设法消除。 结果汇总。包括：（1 1）控制措施，重新评估，直到可接受控制措施，重新评估，直到可接受；（2 2）形成文件包括：形成文件

13、包括：危险危险 危险的结果危险的结果 危险的原因危险的原因 事故风险评估事故风险评估(包括采取风险控制措施之包括采取风险控制措施之前和之后两种情况前和之后两种情况) 消除或减缓危险的建议措施消除或减缓危险的建议措施 二、应用实列二、应用实列 硫化氢输送系统硫化氢输送系统PHAPHA nH2S泄漏事故。原因：泄漏事故。原因：（1 1）盛装）盛装H2S的压力容器泄漏或破裂；的压力容器泄漏或破裂；（2 2）反应装置中的反应装置中的H2S过剩过剩；（3 3）反应装置供料管线泄漏或破裂；）反应装置供料管线泄漏或破裂；（4 4）在连接）在连接H2S储罐与反应装置的过程中发生储罐与反应装置的过程中发生泄漏。

14、泄漏。n危险分级：危险分级：III级和级和IV级级n安全措施：（1）改变工艺，考虑用低毒性物质在需要时能产生改变工艺，考虑用低毒性物质在需要时能产生H2S气气体；体；（2）开发一套收集和处理过剩开发一套收集和处理过剩H2S的系统；的系统；（3）采用采用H2S泄漏报警装置；泄漏报警装置；（4）现场储存最小量的现场储存最小量的H2S，不会输送、处理过量；，不会输送、处理过量；（5）开发符合人机工程的储罐连接程序；开发符合人机工程的储罐连接程序；（6）设置由设置由H2S泄漏监控系统驱动的水封系统封闭储罐；泄漏监控系统驱动的水封系统封闭储罐；（7）把储罐布置在远离其他道路、方便运输的地方；把储罐布置在

15、远离其他道路、方便运输的地方；（8）在投产之间，教育、培训职工了解在投产之间，教育、培训职工了解H2S的危害，掌握的危害，掌握应急程序。应急程序。应用实列 高炉拆除工程PHA事故发生可能性分级应用实例-电饭煲与压力锅功能结合电饭煲与压力锅功能结合n1 预先危险列表 预先危险列表的通常采用头脑风暴(braining storming)的方法得出或按照系统的功能结构逐一识别系统的危险所在。电子高压锅可能出现的危险电子高压锅可能出现的危险：触电 ，爆炸，烫伤，火灾 n2 预先危险分析方法要完成9项工作。应用实例-电饭煲与压力锅功能结合电饭煲与压力锅功能结合 汇总后形成文件汇总后形成文件n3 预先危险

16、分析工作表包括以下的信息： 危险危险 危险的结果危险的结果 危险的原因危险的原因 事故风险评估事故风险评估(包括采取风险控制措施之前包括采取风险控制措施之前和之后两种情况和之后两种情况) 消除或减缓危险的建议措施消除或减缓危险的建议措施 应用实例-电饭煲与压力锅功能结合电饭煲与压力锅功能结合应用实例-载人潜艇预先危险分析载人潜艇预先危险分析PHA的局限性和注意事项n局限性局限性 PHA是一种定性的危险分析方法，尽管它能辨识是一种定性的危险分析方法，尽管它能辨识出大多数的危险，但不要指望采用这种方出大多数的危险，但不要指望采用这种方法就能识别法就能识别出系统中的所有的危险，其风险评估也不可能是绝

17、对出系统中的所有的危险，其风险评估也不可能是绝对正确的。正确的。PHA分析法常通过各分析法常通过各行业专家采用头脑风暴行业专家采用头脑风暴的方法进行危险识别，但不可否认，分析人员在相关的方法进行危险识别，但不可否认，分析人员在相关知识、智力或能力方面并不是绝对权威的。知识、智力或能力方面并不是绝对权威的。尽管分析人员竭尽所能了解设备、操作规程等各各尽管分析人员竭尽所能了解设备、操作规程等各各方面，方面，PHA分析法一次能识别出某个事分析法一次能识别出某个事件的危险或风件的危险或风险，但当多个元素互相作用、多个风险相互关联时，险，但当多个元素互相作用、多个风险相互关联时，PHA分析法很难对其做出

18、全面的评价。分析法很难对其做出全面的评价。PHA的局限性和注意事项n注意事项注意事项一定要列出有关的所有的危险。列出所有的、可能的危险很重一定要列出有关的所有的危险。列出所有的、可能的危险很重要，不要把任何可能存在的要，不要把任何可能存在的的危险丢在分析之外。的危险丢在分析之外。一定要准确地记录辨识出的危险。一定要准确地记录辨识出的危险。PHA分析法应该是系统最早分析法应该是系统最早进行的危险分析，后续的任进行的危险分析，后续的任何分析都是基于其基础之上，它的何分析都是基于其基础之上，它的准确性影响着后续分析的结果。准确性影响着后续分析的结果。分析时应该按功能结构或能量特点或其它方式有序地进行分析分析时应该按功能结构或