预先危险性分析课件

1、第三节 预先危险性分析 （PHA）该方法是系统安全分析法之一，它主要用于某一项工程的设计、施工、生产之前，对系统存在的危险性类别，出现条件，可能导致事故的后果作一概略分析的方法。 因其特点是把分析工作做在行动之前，故称为“预先”分析。 第1页，共58页。一、概念与目的预先危险性分析的概念 预先危险分析也称初始危险分析，指的是在一个系统或子系统（包括设计、施工、生产）运转活动之前，对系统存在的危险类别、出现条件及可能造成的结果，作宏观的概略的分析。 该方法也是一份实现系统安全危害分析的初步或初始的计划，是在方案开发初期阶段或设计阶段之初完成的。第2页，共58页。预先危险性分析的目的1、识别危险，

2、确定安全性关键部位； 2、评价各种危险的程度； 3、确定安全性设计准则，提出消除或控制危险的措施。 总之，其目的是通过预先对系统存在的危险性分析、评价、分级，而后根据其危险性的大小，在设计、施工或生产中采取恰当的控制措施，避免事故的发生。 第3页，共58页。 预先危险分析还可提供下述信息： 1、为制（修）定安全工作计划提供信息； 2、确定安全性工作安排的优先顺序； 3、确定进行安全性试验的范围； 4、确定进一步分析的范围，特别是为故障树分析确定不希望发生的事件； 5、编写初始危险分析报告，作为分析结果的书面记录； 6、确定系统或设备安全要求，编制系统或设备的性能及设计说明书。 预先危险性分析的

3、目的第4页，共58页。二、PHA的内容和步骤 危险性预先分析的内容 由于初始危险分析从寿命周期的早期阶段开始，因此，分析中的信息仅是一般性的，不会太详细。这些初始信息 应能指出潜在的危险及其影响，以提醒设计师们要通过设计加以纠正。其分析的内容至少应包括以下几个方面： 1） 审查相应的安全性历史资料；第5页，共58页。2） 列出主要能源的类型，并调查各种能源，确定其控制措施； 3） 确定系统或设备必须遵循有关的人员安全、环境安全和有毒物质的安全要求及其它有关的规定； 4） 提出纠正措施建议，在完成识别危险、评价危险的严重程度及可能性之后，还应提出如何控制危险的建议。 危险性预先分析的内容 第6页

4、，共58页。危险性预先分析所需资料1、各种设计方案的系统和分系统部件的设计图纸和资料； 2、在系统预期的寿命期内，系统各组成部分的活动、功能和工作顺序的功能流程图及有关资料； 3、在预期的试验、制造、储存、修理、使用等活动中与安全要求有关的背景材料。 第7页，共58页。 预先危险性分析的主要优点 预先危险性分析的优点在于允许人们在系统开发的早期识别、控制危险因素，用最小的代价消除或减少系统中的危险源，为制定整个系统寿命期间的安全操作规程提出依据，主要表现在以下几点： 第8页，共58页。 1、分析工作做在行动之前，可及早采取措施排除、降低或控制危害，避免由于考虑不周造成损失。 2、对系统开发、初

5、步设计、制造、安装、检修等做的分析结果可以提供应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技术资料。 4、根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，并可作为安全教育的材料。 第9页，共58页。预先危险性分析程序预先危险性分析的一般程序图1 危险性预先分析的程序 第10页，共58页。预先危险性分析应注意的问题 1、由于在新开发的生产系统或新的操作方法中，对接触到的危险物质、工具和设备的危险性还没有足够的认识，因此为了使分析获得较好的效果，应采取设计人员、操作人员和安技干部三结合的形式进行。 2、根据系统工程的观点，在查找危险性时，应将系统进行分解，按系统、子

6、系统、元素一步一步地进行。这样做不仅可以避免过早地陷入细节问题而忽视重点问题的危险，而且可以防止漏项。第11页，共58页。 3、为了使分析人员有条不紊地、合理地从错综复杂的结构关系中查出深潜的危险因素，可采取以下对策: 第一，迭代。对一些深潜的危险，一时不能直接查出危险因素时，可先做一些假设，然后将得出的结果作为改进后的假设，再进一步查危险因素。这样经过一步一步地试析，向更准确的危险因素逼近。 第12页，共58页。 第二，抽象。在分析过程中，对某些危险因素常忽略其次要方面，首先将注意力集中于危险性大的主要问题上。这样可使分析工作能较快地入门，先保证在主要危险因素上取得结果。另外也可以运用控制论

7、的观点来探求。如图2所示。输入是一定的，技术系统（具体结构）也是一定的，问题是探求输出哪些危险因素。 第13页，共58页。图2 应用控制论的系统分析 4、在可能条件下，最好事先准备一个检查表，指出查找危险性的范围。 第14页，共58页。危险性预先分析的步骤1对所要分析的系统的生产目的、工艺过程以及操作条件和周围环境作较充分的调查了解。 2调查、了解和收集过去的经验以及同类生产中发生过的事故，查明分析对象可能出现的，造成系统损害，尤其是人员伤害的危险性。（按系统和子系统一步步找） 第15页，共58页。3调查、确认危险源 所谓危险源是指系统中存在的可能导致事故发生的危险根源。危险源的确认可用安全检

8、查表法、经验判断或技术判断。 4识别危险转化条件 研究危险因素转变为事故状态的触发条件，即哪些条件存在可以使危险因素转化为事故。危险性预先分析的步骤第16页，共58页。5进行危险性分级（1）危险性等级的划分 即把预计到的潜在事故划分为危险等级，划分的目的是为了分清轻重缓急，即等级高的作为重点控制的对象。 由于危险因素发展成为事故的起因和条件不同，在预先危险性分析中仅能作为定性评价，其等级如表2-3-1、表2-3-2所示。危险性预先分析的步骤第17页，共58页。表2-3-1 危险发生可能性等级表第18页，共58页。表2-3-2 危险发生可能性等级表 如果在对系统、子系统危险、危害因素分析的基础上

9、，更想对其危险性(即危险程度大小)作大致的评价，则可运用作业危险和危害分析方法。第19页，共58页。 （2）危险性等级的确定方法 当系统中存在很多危险因素时，如何分清其严重程度，因人而异，带有很大的主观性。为了较好地符合客观性，可集体讨论或多方征求意见，也可采取一些定性的决策方法。 下面介绍一种矩阵比较法，其基本思路是，如有很多大小差不多的圆球放在一起，很难一下分出哪个最大，哪个次之。若将它们一对一比较，则较易判明。危险性预先分析的步骤第20页，共58页。 设某系统共有6个危险因素需要进行等级判别，可分别用字母A,B,C,D,E,F代表，画出一个如图3(a)所示的方阵。按方阵图中顺序，比较每一

10、列因素的严重性。 用“”号表示在列里严重、在行里不严重的因素。 例如比较因素A和B，A比B严重，则在一列二行空格内画“”号。 再比较因素A和C，A比C不严重，在一列三行空格内不画“”号。 照此方法，依次一一对应比较后，可得出每一列画“”号的总和。图3(a)中结果是：第21页，共58页。 因素E画“”号的总和为5； 因素A,B,C画“”号的总和均为3； 因素F总和为1； 因素D则为零。 这样就可得出各危险因素的严重性次序： E、A、B、C、F、D，其中因素A、B、C具有同等的严重性。 第22页，共58页。 在这种情况下，可以承认A,B,C三因素具有同等严重性。 为了分得细一些，也可在方阵图中增加

11、一个“1”符号，以它代表严重性的1/2，如图3(b)所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号。 这样处理后，对A、B、C3个因素进行比较，可看出，因素C画为 ，因素A为3，因素B为 。这样，6个因素的严重性的顺序是：E、C、A、B、F、D。第23页，共58页。图3 危险因素严重程度比较矩阵表 第24页，共58页。制定预防危险措施 找出消除或控制危险的可能方法，在危险不能控制的情况下，分析最好的预防损失方法，如隔离、个体防护、救护等 指定需要和负责改进措施的部门、人员和完成日期。 危险性预先分析的步骤第25页，共58页。危险性预先分析表格 危险性预先分析表格有不同的使用类型，在选用时应根据所要

12、分析的系统的具体情况而定，以波音飞机公司为例，其格式如下表： 123456789101112序号子系统或功能元件 型式 危险因素 触发事件 危险状态 触发事件 潜在灾害 影响 危险等级 灾害预防方法 确认 表 2-3-3第26页，共58页。（1）子系统或功能元素：被分析的机器、设备或性能因素。 （2）型式：系统阶段或运行形式。 （3）危险因素：设备或性能本质方面的因素。 （4）触发事件：引起转化的不理想事件和缺陷。 （5）危险状态：各种不安全因素作用的恶果。 危险性预先分析表格 第27页，共58页。（6）触发事件。 （7）潜在灾害。 （8）影响：一旦发生灾害时的可能影响。 （9）危险等级。 （

13、10）灾害预防方法。 1）设备； 2）程序； 3）人员。（11）确认：记录确认后的预防方法。危险性预先分析表格 第28页，共58页。危险性预先分析表格简要形式：危险因素 触发事件 现象 事故原因 事故结果 危险等级 防治对策危险性预先分析表格 表 2-3-4第29页，共58页。表2-3-5 预先危险分析表（一） 危险性预先分析表格其它形式：第30页，共58页。表 2-3-6 预先危险分析表（二）第31页，共58页。三、危险性的辨识 危险源泛指系统中可导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为及管理上的缺陷。从本质上讲就是存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制而导致的意外释放或有害物质的泄露

14、、散发两方面因素。 危险源是导致系统存在危险性的根源。所以，危险性的辨识实际上就是对危险源的辨识。在辨识过程中，要注意能量转化和破坏的问题，以及有毒有害物存在的问题。 第32页，共58页。PHA中必须考虑的项目 1 危险物品，例如：燃料、激光、炸药、有毒物、有危险的建筑材料、放射性物质等； 2 系统部件间接口的安全性，例如：材料相容性、电磁干扰、意外触发、火灾或爆炸的发生和蔓延、硬件和软件控制（包括软件对系统或分系统安全的影响）等； 第33页，共58页。3 确定控制可靠性的关键软件命令和响应，例如：错误命令、不适时的命令或响应、或由订购方指定的不希望事件等； 4 与安全有关的设备、保险装置和应

15、急装置等，例如：联锁装置、硬件或软件故障安全设计、分系统保护、灭火系统、人员防护设备、通风装置、噪声或辐射屏蔽等； PHA中必须考虑的项目 第34页，共58页。5 包括生产环境在内的环境约束条件，如：坠落、冲击、振动、极限、温度、噪声、接触有毒物、静电放电、雷击、电磁环境影响、电离和非电离辐射等； 6 操作、试验、维修和应急规程等。 PHA中必须考虑的项目 第35页，共58页。物的危险源的基本分类 危险源按其性质的不同，可分为化学、电气、机械（含土木）、辐射和其他几大类危险源。 化学危险源 指的是在生产过程中，原材料、燃料、成品、半成品和辅助材料中所含的化学的危险物质。通常分为4个小类： （1

16、）火灾爆炸危险源 通常分为7个小类：第36页，共58页。爆炸性物品：起爆药、炸药、烟火等。 这类物品具有爆炸性，在常温下就有缓慢分解的趋向，受热、摩擦、冲击作用或与某点物质接触后，能发生剧烈的化学反应而爆炸。 易燃和可燃液体：汽油、苯、酒精、丙酮、煤油、松节油等（闪点在45以下），又如苯油，硝基苯、重油、植物油等（闪点在45以上）。 这类物质易挥发，能引起火灾和爆炸。 物的危险源的基本分类 第37页，共58页。易燃和助燃气体：如氢、CH4、丙烷、乙稀等。 这类物品受热，受冲击或遇到火花能发生燃烧和爆炸，特别是处在压缩状态下，爆炸危险性更大。 2是助燃气体。 遇水燃烧的物品：如金属钠、碳化钠（电

17、石），锌粉、生石灰等。 物的危险源的基本分类 第38页，共58页。自燃物品：如黄磷、硝化纤维片、油布、油纸、粉煤等。 这类物品不需外来着火源，而由于本身所受空气氧化或外界温、湿度的影响，温度升高达到自燃点而自行燃烧。 易燃固体和可燃固体。 氧化剂 这类物品本身不燃烧，但有很强的氧化能力，与某些危险物品接触时，能促使危险物品分解，进而引起燃烧和爆炸。 物的危险源的基本分类 第39页，共58页。（2）工业毒害源 工业毒害源是指在工业生产中能导致职业病，中毒窒息的有毒有害物质，窒息性气体，刺激性气体，有害粉尘，腐蚀性物质和剧毒物。 如硫化氢、CO、二氧化硅粉尘、石棉粉尘等。 （3）大气污染源 大气污

18、染源是指造成大气污染的工业性烟尘和粉尘。 物的危险源的基本分类 第40页，共58页。（4）水质污染源 水质污染源是指造成水质污染的工业废弃物和药剂。 2电气危险源 指的是那些引起人员触电、电气火灾、雷击等不安全因素。短路、电弧、电火花、过热、绝缘损坏、过载控制失灵、静电、漏电、缺少必需的安全防护等。 物的危险源的基本分类 第41页，共58页。 3机械（含土木）危险源 （1）重物伤害的危险： 矿山顶板冒落、建筑物坍塌等。 （2）速度和加速度造成伤害的危险源 包括设备的往复运动、物体的位移、运输车辆和起重提升设备的运行造成的伤害危险。 （3）冲击、振动危险 包括各种冲压、剪切、轧制设备和设备中有冲

19、撞危险的部分。 物的危险源的基本分类 第42页，共58页。（4）旋转和凸轮机构动作伤人危险。 （5）切割和刺伤 （6）高处坠落的危险：（具有位能而缺乏有效防护的地点） 例如：处理溜煤井堵塞，作业人员坠落伤害。 4辐射危险源 、x射线、红外线、紫外线、放射元素射频及微波等。 物的危险源的基本分类 第43页，共58页。5引燃引爆危险源 物理热、燃烧热、辐射热、冲击和摩擦热。 6其他危险源 噪音、强光、压力、吸力、潮湿等。物的危险源的基本分类 第44页，共58页。人的因素人是操作机器的主人，但人的可靠性极低，往往由于生理和心理状态造成误操作而发生事故。 通常从操作的角度上分析，有以下几点： 不正确行

20、为，不安全行为，错误行为，严重错误行为，极端错误行为。 第45页，共58页。外力因素 外力包括人为力和自然力两个方面。 人为力系指受外界发生事故的波及，例如受到外厂爆炸造成的冲击波、爆破碎片的袭击等。 自然力是指地震、洪水、雷击、飓风等。 第46页，共58页。四、危险源的控制 事故预防对策的基本要求 （1）预防生产过程中产生的危险和有害因素； （2）排除工作场所的危险和有害因素； （3）处置危险和有害物并减低到国家规定的限值内； （4）预防生产装置失灵和操作失误产生的危险和有害因素； （5）发生意外事故时能为遇险人员提供自救条件的要求。 第47页，共58页。选择事故预防对策的原则 设计过程中，

21、当事故预防对策与经济效益发生矛盾时，宜优先考虑事故预防对策上的要求，并应按下列事故预防对策等级顺序选择技术措施： （1）直接安全技术措施 生产设备本身，应具有本质安全性能，保证不出现任何事故和危害。 （2）间接安全技术措施 若不能或不完全能实现直接安全技术措施时，必须为生产设备设计出一种或多种安全防护装置，最大限度地预防、控制事故或危害的发生。 第48页，共58页。（3）指示性安全技术措施 间接安全技术措施也无法实现时须采用检测报警装置、警示樗等措施，警告、提醒作业人员注意，以便采取相应的对策或紧急撤离危险场所。 （4）若间接、指示性安全技术措施仍然不能避免事故、危害发生，则应采用安全操作规程

22、，安全教育、培训和个人防护用品等来预防、减弱系统的危险、危害程度。 选择事故预防对策的原则 第49页，共58页。按事故预防对策等级顺序的要求，设计时应遵循以下具体原则 ： （1）消除：通过合理的设计和科学的管理，尽可能从根本上消除危险、有害因素；如采用无害工艺技术、生产中以无害物质代替有害物质、实现自动化作业、遥控技术等。 （2）预防：当消除危险、有害因素有困难时，可采取预防性措施，预防危险、危害发生，如使用安全阀、安全屏护、漏电保护装置、安全电压、熔断器、防爆膜、事故排风装置等。 选择事故预防对策的原则 第50页，共58页。（3）减弱：在无法消除危险、有害因素和难以预防的情况下，可采取减少危险、危害的措施，如局部通风排毒装置、生产中以低毒性物质代替高毒性物质、降温措施、避雷装置、消除静电装置、减振装置、消声装置等。 （4）隔离：在无法消除、预防、减弱的情况下，应将人员与危险、