安全系统工程 第4版 课件 第3章系统安全定性分析

安全系统工程第三章系统安全定性分析系统安全定性分析第三章学习目标：·了解系统安全分析方法的分类，掌握安全检查表、预先危险分析、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究等典型的定性系统安全分析方法，理解各方法的原理和适用范围；·具有运用以上方法开展系统安全分析的实践能力。学习方法：·在分析、理解各类方法原理的基础上，可将每一类方法的特点、基本步骤、基本分析要素进行归纳和总结，明确各类方法的适用范围，并注重理论联系实际。系统安全分析（Systemsafetyanalysis）系统安全分析是安全系统工程的核心内容，也是安全评价的基础。通过这个过程，人们可以对系统进行深入、细致的分析，充分了解系统存在的危险性，估计事故发生的概率和可能造成伤害及损失的严重程度，为确定哪种危险能够通过修改系统设计或改变控制系统运行程序来进行预防提供依据。分类定性分析定量分析预先危险性分析安全检查表故障类型及影响分析危险性与可操作性研究鱼刺图分析作业危害分析010203040506对引起系统事故的影响因素只进行可能性的分析或做出事故能否发生的感性判断。1.事件树分析（可用于定性或定量）2.事故树分析（可用于定性或定量）3.因果分析运行数学方法分析系统事故及影响因素之间的数量关系，对事故的危险性做出数量化的描述。系统安全分析定义及分类4.系统可靠性分析安全系统工程安全检查表1.1安全检查表法的定义

安全检查表（SafetyCheckList）的定义：运用安全系统工程的方法,发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素,列成表格进行分析。通俗来说就是为检查某一系统的安全状况而事先拟好的安全检查项目清单。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。20世纪30年代，国外就采用了安全检查表，至今仍然是安全系统工程中最基础也是最广泛使用的一种定性分析方法。1.2安全检查表的格式

安全检查表的形式多种，无统一格式。总体上讲,目前应用较多的有两种形式,即提问式和对照式安全检查表。

序号检查项目检查内容要点是“√”否“×”备注12…………检查人时间直接负责人（1）提问式适用于企业非安全专业人员实施自行检查，确定当日或较短时期内的安全情况。举例：提问式安全检查表1.2安全检查表的格式（2）对照式适用于企业安全管理或安全监管机构的专业人员进行安全检查。序号检查项目国家技术标准规定项检查结果备注12…………检查结论1.2安全检查表的格式举例：对照式安全检查表1.2安全检查表的格式（3）评分式1.2安全检查表的格式序号检查内容评分标准应得分数实得分数备注12…………分数合计（3）评分式1.2安全检查表的格式举例：评分式安全检查表1.3安全检查表的编制有关标准、规程、规范及规定系统安全分析的结果事故案例和行业经验研究成果通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容。例如：制定压力容器检查表时，应根据压力容器监察规程等法规编制检查内容和要求。了解可能存在的事故隐患；明确解决措施方案。编制安全检查表必须采用最新的知识和研究成果，包括新的方法、技术。1.3.1编制依据

人、机、物、管理、环境安全检查表设想危险、推论的事故发生概率、处理方法标准、规范、规程、事故情报等资料

有关系统（装置）的资料系统（装置）子系统（分装置）

部件、组件

构成要素，功能附加现象潜在危险因素的探求3对复杂的或新的系统，难以很快认识其潜在危险性，可以采取“黑箱法”原理来探求。人、机、物、管理和环境2人、机、物、管理和环境是生产系统的安全子系统，要全面考虑这些要素。1系统的功能分解对系统进行功能分解，建立功能结构图，显示各构成要素、部件、组件、子系统与总系统之间的关系，通过有机组合求得总系统的检查表。1.3安全检查表的编制1.3.2编制程序123发现物的不安全状态、人的不安全行为以及管理缺陷的有效途径编制时应组织技术人员、管理人员、操作人员和安全技术人员深入现场共同编制。按照查找隐患要求列出的检查项目应齐全、具体、明确，突出重点，抓住要害。各类检查表都有其适用对象，各有侧重，不宜通用。编制安全检查表需注意的问题5危险性部位应详细检查，使所有隐患在发生事故之前就被发现和排除。1.3安全检查表的编制1.3.3编制时需注意的问题编制安全检查表可与安全系统工程中的事故树分析、事件树分析、预先危险性分析和可操作性研究等方法结合进行，把可能导致事故的基本事件纳入检查项目中。4（1）厂址选择（2）建筑物（3）操作地点（4）厂区防止人受到伤害的安全检查的内容1.4安全检查表的内容原料反应装置仪表操作公用工程平面布置防止装置和设备发生事故的安全检查内容1.4安全检查表的内容检查企业领导是否把安全生产列入议事日程，各级管理人员的思想认识,是否把职工的安全健康放在首位，对安全法规、政策和安全生产方针是否认真贯彻执行。查领导检查安全管理的各项具体工作的执行情况，如安全教育制度、安全规章制度以及特种作业人员的培训制度是否健全等。查管理检查各级生产管理人员对安全生产的认识，对安全生产的方针政策、法律、法规和各项规章制度的贯彻执行情况。查思想1.4安全检查表的内容查隐患查整改检查曾经检查出的隐患是否进行了相应的整改或采取了相应的措施。通过检查生产设备、劳动条件、安全卫生设施是否符合安全要求以及劳动者在生产中是否存在着不安全行为等，找出不安全因素和事故隐患。1.4安全检查表的内容根据评分方法的不同，主要分为逐项赋值法、加权平均法、单项定性加权计分法和单项否定计分法。（1）逐项赋值法1.5安全检查表的评分方法针对安全检查表中的每一项检查项目，依据其影响程度的大小，由专家讨论后赋予一定的分值。单项检查结果完全符合检查项目要求的记为满分，部分符合的按规定标准记分，完全不符合的记为零分。检查结束后，将各项得分进行累积后得到系统总的评价分数，通过评分高低体现系统的安全程度。（1）逐项赋值法计算方法1.5安全检查表的评分方法

式中，S——系统的评价总分；Si——单项检查项目的评分；n——检查项目的数量。（2）加权平均法1.5安全检查表的评分方法把系统按照结构、组成和功能分解后编制成若干个分安全检查表。对每一个分安全检查表分别进行分析，将其所得分数乘以各自的权重系数，并最终加和得到系统总的评分。分安全检查表均按照统一记分体系分别记分，如采用10分制或100分制等，并按照每一个分检查表，对系统总体安全水平影响的重要程度分别赋予权重系数（各分检查表权重系数之和为1）。（2）加权平均法计算方法1.5安全检查表的评分方法

式中，S——系统的评价总分；Si——第i个分安全检查表的评分；Ki——第i个分安全检查表的权重系数；

n——检查项目的数量。（3）单项定性加权计分法1.5安全检查表的评分方法把安全检查表中所有的检查项目都视为同等重要。同时赋予不同的定性结论等级以相应的权重值，将检查结果换算成分数累计加和，最终得到系统总的评价分数。根据检查结果与检查标准的相符程度分别给予“优”、“良”、“可”、“劣”；或“可靠”、“基本可靠”、“基本不可靠”、“不可靠”等定性的评价。（3）单项定性加权计分法计算方法1.5安全检查表的评分方法

式中，S——系统的评价总分；Si——第i个定性结论对应的权重值；mi——获得第i个定性评价结论的检查项目数；

n——定性结论的等级数。（4）单项否定计分法1.5安全检查表的评分方法常用于具有特殊危险且触发危险几率高的系统。这些项目只要有一项不符合检查要求，就判定整个系统处于不安全状态。把系统中的某些检查项目列为对该系统安全状况具有否定权的项目。有利于识别各种影响事故发生的危险因素，及时发现和排除安全隐患，起到安全教育和事故预防的作用。安全检查表能够事先编制，可以做到系统化、科学化，涵盖任何可能导致事故的因素，提高安全检查工作的有效性。可以根据现有的规章制度、法律、法规和标准规范等检查执行情况，检查内容明确具体，标准清晰，可操作性强，保障相关规章制度的落实。可以与安全生产责任制相结合，按不同的检查对象使用不同的安全检查表，易于分清责任，促进标准化作业，还可以提出改进措施，并进行检验。安全检查表是定性分析的结果，简单易行，便于相关人员掌握和使用，符合我国现阶段的实际情况，为安全工作提供坚实的基础。1.6安全检查表的特点该方法适用范围较广，分析精度相对较低，且检查表的质量受编制人员的知识水平和经验影响。实际生产中，安全检查表需要在实践中不断修改完善。.安全检查表适用于对系统生命周期的各个阶段进行安全分析，适用范围涉及生产、工艺、规程、管理等多方面。对检查内容的列举过程即为危险因素的辨识过程。1.7安全检查表的适用范围①有关标准、规程、规范及规定某厂为做好车库防火，拟制定手提式灭火器安全检查表。事故案例和行业经验研究成果系统安全分析的结果（1）查阅相关资料例11.8应用实例①有关标准、规程、规范及规定······1.8应用实例事故案例和行业经验2019年9月29日宁波某日用品公司发生火灾，事故造成19人死亡，3人受伤，视频显示，火灾发生初期员工应急能力极差，灭火器就在旁边却不知使用，最终酿成惨剧！1.8应用实例研究成果四氯化碳灭火器不再允许使用，原因是灭火药液与火焰接触时会产生有害气体。系统安全分析的结果如：通过对该厂的汽车库进行事故树分析，查出的危险因素有：灭火器选型不当，配备的数量不足，通往灭火器的通道不畅通等。（2）根据根据上述资料，确定安全检查的项目与内容，编制成表1.8应用实例序号检查项目是（√）否（×）备注1手持灭火器的数量足够吗?2任何人都能迅速看到灭火器吗?3通往灭火器的通道畅通无阻吗?4每个灭火器都有有效的检查标志吗?5灭火器对所要扑灭的火灾适用吗?6都熟悉灭火器的操作吗?7禁止使用的灭火器已被其它类型灭火器更换了吗?8在规定的所有地点都配备了灭火器吗?9灭火剂有可能冻结的灭火器采取了防冻措施吗?10能保证用过的或损坏的灭火器及时地更换吗?11每个人都知道自己工作区域内灭火器放置何处吗?1.8应用实例对湿式气柜进行系统安全定性分析（安全检查表法）例21.8应用实例湿式气柜安全检查表序号评价内容标准评价标准应得分实得分1气柜各节及柜顶无泄漏。一处泄漏扣2分102各节水封槽保持满水，水槽保持少量溢流水。一节不符合扣5分203导轮、导轨运行正常，油盖有油。达不到要求不得分204各节之间防静电连接完好、可靠。不符合要求不得分105气柜接地线完好无损，电阻不大于10欧。达不到要求不得分106配备可燃性气体检测报警器，定期校验，保证完好。一个不好不得分107高低液位报警准确完好。一个不准确不得分20合计1001.8应用实例单位消防安全检查表工程施工安全管理检查评分表高处作业现场安全检查表1.8应用实例1.安全检查表的优点有哪些？2.其适用范围如何？讨论与提问课程总结介绍了系统安全分析，阐述了系统安全分析的定义及分类。介绍了安全检查表法的相关内容，阐述了安全检查表的定义、格式、编制依据、编制程序、内容要求、评分方法及特点。通过案例应用强化对安全检查表法的应用认识。请参考以上案例设计教学楼A座的消防安全检查表课后作业安全系统工程鱼刺图法

鱼刺图是由日本武城工业大学校长石川馨先生发明的一种发现问题“根本原因”的方法（该法在1953年首次应用于日本）。因其所绘制的分析图形像一条完整的鱼,有骨有刺,故名鱼刺图。也可称因果分析图、因果图、特性图或树枝图等。鱼刺图由原因和结果以及枝干构成。一般情况下,可从人的不安全行为、物质条件构成的不安全状态两大因素中,从大到小,从粗到细,由表及里,一层一层深入分析,则可得到如下图所示的鱼刺图：2.1鱼刺图法（因果分析法）(1)确定要分析的某个特定问题或事故,写在图的右边,画出主干,箭头指向右端。(2)确定导致事故的直接原因并画大枝。(3)将上述原因深入发展,层层展开，一直到不能再分为止。一个原因画出一枝,文字记在中枝线的上下。(4)确定鱼刺图中的主要原因,并标上符号,作为重点控制对象。(5)注明鱼刺图的名称。事故（问题）操作者操作对象环境安全管理中枝中枝中枝中枝小枝细枝小枝细枝小枝细枝小枝细枝

某事故（问题）鱼刺图分析上述步骤可归纳为:针对结果,分析原因;先主后次,层层深入。2.2鱼刺图的绘制步骤2.3

应用实例

翻车事故鱼刺图分析事故经过：路面湿滑视线模糊转弯半径过小车速过快判断过迟制动过猛货物不稳重心偏移例1翻车事故鱼刺图分析翻车事故驾驶员道路环境货物重心偏移车速过快路滑固定不良安全意识不足小雨操作不当制动过猛判断过迟视线不良雾转弯半径过小设计不合理2.3

应用实例

井下开采生产工艺事故鱼刺图分析井下开采生产潜在事故鱼刺图分析井下开采生产爆破事故鱼刺图分析2.3

应用实例

安全系统工程作业危害分析含义作业危害分析（JobHazardAnalysis，常简称为JHA）：作业危害分析是一种定性分析方法。将作业活动划分为若干步骤，对每一步骤进行事故隐患分析，从而辨识潜在的危害并制定安全措施。实施作业危害分析，能够识别作业中潜在的危害，确定相应的工程措施，提供适当的个体防护，以防止事故发生，防止人员受到伤害，适用于涉及人工操作的各种作业。JHA有时候又称为JSA(JobSafetyAnalyses)工作安全分析、JHB（JobHazardBreakdown）作业危害分解。3.1作业危害分析的定义JHA的作用促进操作人员与管理者之间的交流，制定出更为合理的安全操作规程能够辨识未知的危害，增加职业安全健康方面的知识许多有经验的人员参加危害分析，有助于确定更为安全可靠的操作程序结果可以作为职业安全健康检查的标准和事故调查的依据对新的作业人员进行培训，为不经常进行的作业提供指导ABDCE3.2作业危害分析的作用3.3作业危害分析的分析过程“作业”的选择01将作业划分为若干步骤02辨识危害03作业危害的评估04确定相应的对策05信息传递063.3作业危害分析的分析过程频度和后果频繁发生或不经常发生但可致灾难性后果的作业严重的职业伤害或职业病经常暴露在有害环境下、事故后果严重、危险的作业条件新增加的作业由于经验缺乏，明显存在危害或危害难以预料的作业变更的作业由于步骤、程序变化而带来新危险的作业不经常进行的作业由于不熟悉而存在较高风险的作业。01作业的选择交叉作业由于多个作业交叉进行，协调难度大、风险较高的作业02将作业划分为若干步骤划分作业步骤之前，应观察操作人员的操作过程。步骤划分不能太笼统,否则分析时将会遗漏一些步骤以及与之相关的危害；步骤划分也不宜太细,以避免出现太多的步骤，一项作业活动的步骤一般不超过10项。每一个作业步骤都应体现出先后顺序。每一作业步骤应是“做什么”而不是“如何做什么”。3.3作业危害分析的分析过程03辨识危害3.3作业危害分析的分析过程人的不安全行为物和环境的不安全状态管理缺陷辨识危害1）是否穿戴个体防护服或配备个体防护器具？2）操作环境、设备、地槽、坑以及危险的操作是否得到有效的防护？3）维修设备时，是否对惰性化处理的设备采取了隔离？4）是否有能引起伤害的固定物体，如锋利的设备边缘？5）操作者能否触及机器部件或夹在机器部件之间？6）操作者能否受到运动的机器部件或移动物品的伤害？7）操作者是否会处于失去平衡的状态？8）操作者是否管理着带有潜在危险的装置？04作业危害的评估3.3作业危害分析的分析过程结合现有的安全措施，对作业导致事故发生的可能性和严重程度进行评估。如果现有的安全措施不足以控制风险，应采取应对措施。05确定相应的对策3.3作业危害分析的分析过程消除危害：这是最有效的措施。如改变工艺路线、修改现行工艺、以危害较小的物质替代危害较大的物质、改善环境（通风）、完善或更换设备及工具。工程控制管理措施个体防护确定对策控制危害：当危害不能消除时，采取隔离、机器防护、工作鞋等措施控制危害。修改作业程序：完善危险操作步骤的操作规程、改变操作步骤的顺序以及增加一些操作程序。减少暴露：这是在没有其他解决办法时的一种选择。06信息传递3.3作业危害分析的分析过程信息传递：作业危害分析是消除和控制危害的一种行之有效的方法，应将作业危害分析的结果传递给所有从事该作业的人员。步骤危害识别对策①确定罐内的物质种类，确定在罐内的作业及存在的危险▲爆炸性气体

▲氧含量不足▲化学物质暴漏的气体、粉尘、蒸气(刺激性、毒性)、液体(刺激性、毒性、腐蚀、过热)▲运动的部件/设备▲根据标准制定有限空间进人规程▲取得有安全、维修和维护人员签字的作业许可证▲具备资格的人员对气体检测▲通风至氧含量为19.5%~21.5%，并且任一可燃气体的含量低于其爆炸下限的10%提供合适的呼吸器材▲提供保护头、眼、身体和脚的防护服▲参照有关规范提供安全带和救生索，如果有可能，清理罐体外部②选择和培养操作者▲操作人员呼吸系统或心脏有疾患，或有其他身体缺陷▲操作人员的操作失误▲卫生医师检查，能适应于该工作，培训操作人员▲按照有关规范，对作业进行预演任务描述:从储罐顶部人孔进入,清理化学物质储罐的内表面。运用作业危害分析方法,将该作业活动划分为9个步骤并逐一进行分析,分析结果如下所示：3.4应用实例例1步骤危害识别对策③设置检修用设备▲软管、绳索、器具脱落的危险▲电气设施中电压过高、导线裸露▲电动机未锁定并未做出标记▲按照位置，顺序地设置软管、绳索、管线及器材以确保安全▲设置接地故障断路器▲如果有搅拌电动机，加以锁定作出标记④在罐内安放梯子▲梯子滑倒▲将梯子牢固地固定在孔顶部或其他固定部件上⑤准备入罐▲罐内有气体或液体▲通过现有的管道清空储罐▲审查应急预案▲打开罐▲工业卫生专家或安全专家检查现场▲罐体接管法兰处设置盲板（隔离)▲具备资格的人员检测罐内气体（经常检测)⑥罐入口处安放设备▲脱落或倒下▲使用机械操作设备▲罐顶作业处设置防护栏3.4应用实例步骤危害识别对策⑦入罐▲从梯子上滑脱▲暴露于危险的作业环境中▲按有关标准，配备个体防护器具

▲外部监护人员观察、指导人罐作业人员，在紧急情况下能将作业人员自罐内营救出来⑧清洗储罐▲发生化学反应，生成烟雾或散发空气污染物▲为所有操作人员和监护人员提供防护服及器具▲提供罐内照明▲提供排气设备▲向罐内补充空气▲随时检测罐内空气▲轮换操作人员或保证一定时间的休息▲如果需要，提供通信工具以便于得到帮助▲提供2人作为后备救援，以应付紧急情况⑨清理▲使用工具而引起伤害

▲预先演习

▲使用运料设备3.4应用实例讨论与提问1.鱼刺图法的基本概念是什么？2.作业危害分析的基本含义是什么？它的分析过程包含哪些内容？课程总结介绍了鱼刺图（因果分析）方法，阐述了鱼刺图分析的基本含义、绘制步骤，通过案例强化了对鱼刺图法的理解和应用掌握。重点介绍了作业危害分析方法，阐述了作业危害分析方法的定义和有关名词解释、作用，详细讲解了JHA的分析过程，通过案例分析，强化了对JHA的理解和应用掌握。课后作业1.鱼刺图法和作业危害分析法的工作思路是否相同？为什么？2.你能够分别列举一个实例，可以分别用鱼刺图法和作业危害分析来开展研究吗？安全系统工程预先危险性分析预先危险性分析（PreliminaryHazardAnalysis，简记为PHA），又称预先危险分析。是在每项工程活动之前，如设计、施工、生产之前，或技术改造后，即制定操作规程和使用新工艺等情况之后，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关措施等，做一概略分析。

4.1预先危险性分析的定义应用于设计阶段，即未掌握详细资料时内容

1识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件2分析系统中各子系统、各元件的交接面及相互关系与影响345人机关系（操作、维修等）6环境条件7用于保证安全的设备、防护装置等预先危险性分析的内容：·分析原材料、产品、特别是有害物质的性能及贮运·分析工艺过程及其工艺参数或状态参数4.2预先危险性分析的内容

分析的一般程序：确定系统调查、收集资料危险源辨识和分析系统功能分解确定危险等级制定措施调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故案例及有关标准、规范、规程等资料采取危险因素辨识方法查确定危险源性质、存在状态和触发因素，分析可能造成的事故后果按危险源可能导致的后果对其危险性进行分级根据危险因素的危险等级，从降低事故发生的可能性和降低事故后果的严重程度两方面入手来制定相应的事故预防与控制措施明确所分析系统的功能及分析范围按系统工程的原理，将系统进行功能分解4.3预先危险性分析的分析步骤预先危险性分析应注意的问题：！采取设计人员、操作人员和安全技术人员三结合的形式进行预先危险性分析！突出重点，防止漏项：将系统进行分解，按系统、子系统、系统元件一步一步地进行！采用迭代或抽象方法进行分析，有条不紊地、合理地从错综复杂的结构关系中查出潜在的危险因素！在可能条件下，事先准备一个检查表，指出查找危险源的范围4.3预先危险性分析的分析步骤

对危险源辨识和分析后,应根据可能导致的后果对其危险程度划分等级，排列出危险程度的先后次序，以便分别处理。从定性的观点出发，危险性等级可分为:级别危险程度可能导致的后果1级安全的不会导致伤害或疾病，系统无损失，可以忽略2级临界的处于事故的边缘状态，暂时还不会造成人员伤亡和系统的损坏，但应予排除或控制3级危险的会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取措施控制4级破坏性的破坏性的，会造成死亡或系统报废，必须设法消除4.4危险等级划分与确定危险等级分布表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。为了使分析结果尽可能准确客观,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。如：矩阵比较法、模糊综合评判方法等。矩阵比较法基本思路：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。具体方法：列出矩阵表，一对一比较

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，按方阵图中顺序，比较每一列因素的严重性，用“×”号表示在列里严重、在行里不严重的因素。右图中6个危险因素的严重性次序是：E、A、B、C、F、D，其中因素A、B、C具有同等的严重性4.4危险等级划分与确定危险因素严重程度比较矩阵表有时候为了分得细一些，也可在方阵图中增加一个“1”符号，以它代表严重性的1/2，如下图所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号，则6个危险因素的严重性次序是：E、C、A、B、F、D。4.4危险等级划分与确定危险因素严重程度比较矩阵表预防性措施保护措施和应急措施危险控制4.5危险控制危险源识别和危险等级划分后，就可采取相应的控制措施，避免危险因素发展成为事故。降低事故发生的可能性降低事故后果的严重程度消除或减少危险因素隔离、屏蔽、检测等工程技术措施安全管理措施个体防护装备事故应急救援保险丝直接措施限制能量或采用安全能源代替危险能源如限速装置、低电压设备、安全设备，限制生产能量等电梯限速器防止能量外泄如自动温度调节器、保险丝、气体检测器、地面装卸作业、锐利工具等4.5危险控制绝缘材料防止能量散逸如放射性物质的铅储器、绝缘材料、安全带等防止人的失误创造安全性较强的工作条件，设备要符合人机工程学的要求，建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育直接措施4.5危险控制在能量的放出路线上和放出的时间上采取措施如排尘装置、安全禁止标志、防护性接地、安全连锁装置等能量放出缓冲装置如爆炸板、安全阀、保险带、冲击吸收装置等在能量源上采取防护措施如防护罩、喷水灭火装置、防火墙等隔音板在能量和人与物之间设立防护措施如玻璃视镜、防噪声装置等间接措施爆炸复合板防护罩4.5危险控制提高耐受能力，选用适应性强的人和耐久性材料对人体采取防护措施如防尘眼镜、安全靴、头盔、手套、呼吸器、防护用具等降低损害程度的措施如紧急冲浴设备、配置低放射线等高耐久性混凝土紧急淋浴器安全帽间接措施4.5危险控制预先危险性分析的特点：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对系统开发、初步设计、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分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料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4.6预先危险性分析的特点和适用范围01020304预先危险性分析的适用范围：4.6预先危险性分析的特点和适用范围

预先危险性分析适用于新系统设计、施工、选址，以及固有系统改造（采取新的方法，接触新的物料、设备和设施等）的系统安全分析。预先危险性分析既可用于对整个系统的分析，又可用于对某个子系统、某项设备或某项操作的分析，该分析法一般在项目初期使用。当只需要进行粗略的危险性和潜在事故情况分析时，也可用PHA对已建成的装置进行分析。预先危险性分析是一种常用的定性分析方法，大多数情况下能辨别出系统中存在的主要危险源。但随着系统设计的深入，还会有新的危险出现，故PHA常与其他方法结合使用。预先危险性分析的记录结果一般采用表格的形式列出,表格的格式和内容可根据实际情况确定。以下为几种基本的表格格式：单元：编制人员：日期：危险原因后果危险等级改进措施/预防方法地区（单元）会议日期图号：小组成员：危险/意外事故阶段原因危险等级对策事故名称危险发生的阶段，如生产、试验、运输、维修、运行等产生危害的原因对人员及设备的危害消除、减少或控制危险的措施4.7预先危险性分析表（1）PHA工作表（2）PHA工作的典型格式表系统：1子系统:2状态：3编号：日期：预先危险分析表（PHA）制表者：制表单位：潜在事故危险因素触发事件发生条件触发事件事故后果危险等级防范措施备注456789101112注：1—所分析子系统归属的车间或工段的名称；

2—所分析子系统的名称；

3—子系统处于何种状态或运行方式；

4—子系统可能发生的潜在危害；5—产生潜在危害的原因；

6—导致产生危险因素（5）的那些不希望事件或错误；

7—使危险因素（5）发展成为潜在危害的那些不希望发生的错误或事件；8—导致生产“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的事件及错误；9—事故后果；10—危害等级；11—为消除或控制危害可能采取的措施，其中包括对装置、人员、操作程序等几方面的考虑；12—有关必要的说明。

（3）PHA表通用格式4.7预先危险性分析表0102030405确定危害的起因提出消除或控制危险的对策，在危险不能控制的情况下，分析最好的损失预防的方法参照同类产品或类似的事故教训及经验，查明分析单元可能出现的危害划分整个系统为若干子系统（单元）了解系统的基本目的、工艺工程、控制条件及环境因素等PHA的表格中应有的内容4.7预先危险性分析表电气火灾事故预先危险性分析危险、有害因素事故所处位置现象结果危险等级安装、接线疏忽引起相间短路断路器接触电阻增大、爆出火花导线烧毁、引起电气火灾—安装环境潮湿电源端相间布满水气引起击穿

配电箱被烧、建筑物起火额定电流选择偏大断路器熔断器发生过载时在规定时间不动作

损害绝缘、接线端子和周围物体,严重时会引起短路2电流偏大线缆引起过载保护不当会短路2线路超载

断路器频繁跳闸、无法用电如强行使用,过载会引起短路—漏电

三相对地短路

时间略长将引起电火花,酿成火灾34.7应用实例例1电气火灾事故预先危险性分析危险、有害因素事故所处位置现象结果危险等级三相负载不平衡单相用电设备

某相电压升高

严重时将烧毁单相用电设备,导致起火2中性线断裂绝缘受损

保护不当将引起单相设备烧坏,产生电气火灾2单相接地相线碰外壳和金属管道小电流短路

引起打火或接弧,遇可燃物发生火灾34.7应用实例把硫化氢输送到反应装置的输送系统。在工艺过程中处理的物质是硫化氢，硫化氢有毒、可燃烧。把硫化氢意外泄漏作为可能的事故，分析导致事故发生的原因：1）盛装硫化氢的压力容器泄漏或破裂；2）化学反应中硫化氢过剩；3）反应装置供料管线泄漏或破裂；4）在连接硫化氢储罐和反应装置的过程中发生泄漏。硫化氢输送系统预先危险性分析4.7应用实例例2为了防止泄漏事故发生，分析者向设计人员提出如下建议：1）物质替代：考虑用低毒性物质反应产生硫化氢的工艺；2）开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统；3）采用硫化氢泄漏报警装置；4）现场仅储存最小量的硫化氢，不会输送、处理过量；5）开发符合人机学要求的储罐连接程序；6）设置由硫化氢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它道路、方便输送的地方；8）在投产之前教育、训练职工了解硫化氢的危害，掌握应急程序。硫化氢输送系统预先危险性分析（部分）4.7应用实例硫化氢输送系统预先危险性分析（部分）4.7应用实例·雷电事故预先危险性分析4.7应用实例·液化石油气站火灾爆炸预先危险性分析·码头装卸作业预先危险性分析·电缆线路故障预先危险性分析讨论与提问1.使用预先危险性分析法应注意哪些问题？2.举例阐述危险性控制的主要方法。课程总结介绍了预先危险性分析方法，阐述了预先危险性分析的基本含义、分析内容、分析步骤及注意问题、特点及适用范围。介绍了危险等级划分确定的方法，阐述了对应的危险程度及可能导致的后果。介绍了危险性控制的主要方法。通过应用举例，强化了对预先危险性分析方法的应用掌握。课后作业1.简要说明预先危险性分析主要适用的评价对象。2.举例说明危险性控制的主要方法。3.编制PHA的典型格式表。安全系统工程故障类型及影响分析5.1故障类型及影响分析的定义故障类型及影响分析（FailureModesandEffectsAanlysis,常简称FMEA）：采取系统分割的概念，根据实际需要把系统分割成子系统，或进一步分割成元件，然后对系统的各个组成部分进行逐个分析，寻求各组成部分中可能发生的故障、故障因素、可能出现的事故以及可能造成的事故后果，查明各种故障类型对整个系统的影响，并提出预防事故的措施。故

障故障是指元件、子系统或系统在规定的条件下、在规定的运行时间内、达不到设计规定的功能，因而完不成规定的任务或完成的不好。一个系统或产品从正常发展成事故有一个过程：正常→异常→征兆状态→故障→事故5.2故障类型及影响分析的基本概念及格式故障类型故障类型是指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式，一般可从五个方面来考虑，即：运行过程中的故障；过早地起动；规定时间内不能起动；规定时间内不能停车；运行能力降级、超量或受阻。危险度危险度分析是对系统中组成部分和元素的不同故障类型危险程度（危险度）的分析。通常用不同故障类型发生的可能性和后果的严重程度来衡量其危险度。根据故障类型对于系统或系统影响程度的不同而划分的等级。评定故障等级的因素有：故障影响大小对系统造成影响的范围故障发生的频率防止故障的难易程度是否重新设计

不会造成人身伤害和系统破坏可忽略Ⅳ级

会造成较轻人员伤害或系统损坏，但可排除和控制临界的Ⅲ级

会造成较重人员伤害或系统损坏，需立即采取控制措施危险的Ⅱ级

会造成严重人员伤害或系统损坏，必须设法消除破坏性的Ⅰ级可能造成的伤害和损失影响程度故障等级故障等级5.2故障类型及影响分析的基本概念及格式

故障类型及影响分析表子系统或设备部件故障类型故障原因故障影响故障的识别校正措施

对于故障类型及影响和危险度分析,在编制分析图表时,只需在故障类型及影响分析的图表之中加上通过分析计算得出的危险程度数值和故障发生概率数值两列栏目即可。5.2故障类型及影响分析的基本概念及格式故障类型及影响分析的格式：了解系统情况收集整理资料全面了解分析系统设备的工艺、生产组织、管理和人员素质、设备等，以及投产或运行以来的设备故障和伤亡事故情况，确定分析范围，收集伤亡事故、设备故障等数据资料。1绘制系统功能框图和可靠性框图系统功能分解，确定子系统及各功能单元之间的输入输出关系，绘制系统功能框图；分析系统功能与各功能单元功能之间的逻辑关系，确定系统正常运行的原理，绘制系统可靠性框图。3划分故障等级（1）简单划分法；（2）评点法。5确定分析层次综合考虑分析目标和系统复杂程度来确定分析的层次。对关键的子系统可进行深入分析，对次要的子系统可进行粗略分析，对分析目标或系统功能无影响的子系统可忽略。2分析故障类型、影响及原因针对与系统功能和可靠性相关的部件、元件，结合理论知识、实践经验和相关故障资料数据，列出所有可能的故障类型，分析其产生的原因和可能造成的影响。4确定故障检测方法和预防措施对每种类型的故障都应确定相应的检测方法，检测主要采用常规或专门的方法测定故障和危险因素。预防措施是对故障因素和危险因素的控制措施。65.3故障类型及影响分析的步骤实施故障检测和预防措施按故障危险程度大小，分先后次序，轻重缓急地逐项实施故障检测和预防措施。7一般将故障对子系统或系统影响的严重程度分为4个等级，如下表所示。简单划分法即以下表为依据，采用这种定性方法，直接判定故障模式的故障等级。由于简单划分法是一种直接定性判别方法，基本上只考虑故障的危险性，不考虑其发生概率，因而具有一定的片面性。1.简单划分法

不会造成人身伤害和系统破坏可忽略Ⅳ级

会造成较轻人员伤害或系统损坏，但可排除和控制临界的Ⅲ级

会造成较重人员伤害或系统损坏，需立即采取控制措施危险的Ⅱ级

会造成严重人员伤害或系统损坏，必须设法消除破坏性的Ⅰ级可能造成的伤害和损失影响程度故障等级故障等级分析相关方法：评点法可考虑故障影响大小、对系统造成影响的范围、故障发生概率等多个因素，实现对故障等级的半定量评估，因而得到了较为广泛的应用。评点法的计算形式多样，主要分为乘积评点和求和评点两种形式。2.评点法乘积评点形式故障等级值

故障等级分析相关方法：

故障等级值

故障等级内容应采取的措施Ⅰ（破坏性的）7～10完不成任务，人员伤亡变更设计Ⅱ（危险的）4～7大部分任务完不成重新讨论设计，也可变更设计Ⅲ（临界的）2～4一部分任务完不成不必变更设计Ⅳ（可忽略）<2无影响无故障等级分析相关方法：求和评点形式故障等级值

评价因素内容造成生命损失5.0造成相当程度的损失3.0组件功能损失1.0无功能损失0.5对系统造成两处以上的重大影响2.0对系统造成一处重大影响1.0对系统无过大影响0.5故障等级分析相关方法：评价因素内容容易发生1.5能够发生1.0不大发生0.7不能防止1.3能够防止1.0易于防止0.7内容相当新的工艺1.2内容和过去相类似的设计1.0内容和过去一样的设计0.8故障等级分析相关方法：危险度分析（CA）也称致命度分析。在FMEA的基础上，对故障严重度等级为致命的（IV级）故障类型，一般需进行危险度分析，有时也针对严重的（III级）故障类型进行分析。通常采用故障类型发生的概率和故障后果的严重度来评价故障类型的危险度。可以把概率和严重度分别划分为若干等级。也可以采用危险度指数衡量故障类型导致实际损失的频次。对某单元的任一故障类型，其危险度指数计算公式为：5.4危险度分析

5.4危险度分析

故障影响肯定造成损失很可能造成损失可能造成损失没有影响发生概率ββ=10.1≤β≤10＜β＜0.1β=0故障影响概率取值表一个单元或系统有多种故障类型，对于严重度级别较高、需要进行危险度分析的多个故障类型，其危险度分析的计算公式为：5.4危险度分析

危险度指数是反映故障类型可能性的指标，因此需要与故障严重度相结合才能对系统风险作出评价。可以通过风险矩阵来评价系统风险，以故障严重度为横坐标，以危险度指数为纵坐标，画出风险矩阵，如图：5.4危险度分析故障类型及影响分析的特点：FMEA是一种归纳分析方法，主要是对系统的各组成部分分析，找出它们所能产生的故障及其类型，查明每种故障对系统安全的影响，判明故障的重要度，以便采取措施予以防止和消除。从部件分析到故障，侧重上、下逻辑关系，容易掌握，有针对性，对硬件分析有较大优势；对于高风险的系统或子系统采用这种分析方法可以得到比PHA更为精确的结果。（优点）必须对系统的每个部件都进行分析，尤其是大型、复杂系统，需耗费大量时间和精力；重在对单点故障及其对系统的影响分析，忽略了部件之间的相互作用，无法识别它们导致的组合故障类型对系统的影响。（缺点）0102035.5故障类型及影响分析的特点和适用范围5.5故障类型及影响分析的特点和适用范围

在产品或系统的设计和研发阶段应合理使用FMEA方法，尤其在详细设计阶段，因为系统设计已细致到元器件层次，采用FMEA分析方法进行分析对保证设计的正确合理有积极作用，此时发现问题及时修改无需太昂贵的费用。理论上，FMEA法适用于从系统到元件任一层次的分析，实际中，常用于较低层次的分析，也常与其他方法结合使用。故障类型及影响分析的适用范围：空气压缩机储气罐FMEA组成元素故障类型故障的原因故障的影响故障的识别校正措施罐体轻微漏气接口不严能耗增加漏气噪声、空气压缩机频繁打压加强维修保护严重漏气焊接裂缝

压力迅速下降压力表读数下降,巡回检查停机修理破裂

材料缺陷、受冲压等

压力迅速下降、损伤人员和设备压力表读数下降,巡回检查停机修理安全阀漏气

接口不严、弹簧疲劳

能耗增加、压力下降

漏气噪声,空气压缩机频繁打压加强维修保护错误开启弹簧疲劳折断

压力迅速下降

压力表读数下降,巡回检查停机修理不能安全泄压由锈蚀污物等造成超压时失去安全功能,系统压力迅速增高

压力表读数升高,阀门检验停机检查更换5.6应用实例—简单划分法例1起重机防过卷装置和钢丝绳FMEA5.6应用实例—评点法例2安全系统工程危险性与可操作性研究

危险（性）与可操作性研究（

HazardandOperabilityStudy

，简称HAZOP)，亦称危险与可操作性分析（HazardandOperabilityAnalysis）。其基本过程是以关键词为引导，找出系统中工艺过程的状态参数（如温度、压力、流量）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。其既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。6.1危险性与可操作性研究的定义设计目的（意图）：设计人员期望或规定的各要素及特性的作用范围。工艺单元（节点）：指具有确定边界的设备单元。操作步骤：指间歇过程的不连续操作，或由分析确定的操作步骤。工艺指标：指工艺过程正常进行的条件，可参照设计要求、流程图、功能图、控制图、布置图、操作和维护要求等。引导词：一种特定的用于描述对系统构成要素设计目的（意图）偏离的词或短语。引导词可以根据研究的对象和环境确定。基本概念6.1危险性与可操作性研究的定义危险性与可操作性研究中的术语：工艺参数：生产工艺的物理或化学特性，如温度、压力、流量、反应、混合等。偏差：与设计意图的情况不一致，或偏离设计目的。在分析中一般用引导词审查工艺参数来发现偏差，即偏差=工艺参数+引导词。当引导词与具体工艺参数组合后含义不确切或无意义时，要对引导词进行修改或拓展引导词的外延和内涵。原因：指产生偏差的原因，通常是物的故障、人的失误、工艺状态的意外变化、外部的破坏等。后果：指偏差所造成的结果，如有毒物质泄漏等HAZOP分析示意图6.1危险性与可操作性研究的定义HZAOP是全面考察分析对象，对每一个细节提出问题，继而进一步分析偏差出现的原因及其生产的后果，并提出相应的的对策措施。流程如下图所示：引导词与基准状态的偏差原因偏差结果对策6.2危险性与可操作性研究的分析步骤可操作性研究的分析步骤图成立研究组HAZOP研究组一般由5-7人组成，包括设计、调试、工艺、机电、安全等方面的工程技术和管理人员。6.2危险性与可操作性研究的分析步骤收集系统资料包括各种设计图纸、工艺流程图、工厂平面图、系统布置图、原料安全性能数据表、设备控制顺序图、逻辑图、操作规程等。0102划分工艺单元依据工艺划分为若干工艺单元（亦称为节点），即系统的软硬件组成的单元或子系统，明确各单元的功能、运行状态和过程。03按引导词逐一分析每个单元可能产生的偏差,一般从工艺过程的起点、管线、设备等一步步分析可能产生的偏差,直至工艺过程