安全系统工程概述

钟月华钟月华 博士博士联系电话：联系电话：-mail: 安全系统工程概 述四川省安全生产培训教师培训班讲义教师资格证号：安监总师培字 2007第 1816号授授 课课 大大 纲纲r 绪论绪论r 事故的致因理论事故的致因理论r 系统安全分析系统安全分析r 系统安全预测系统安全预测r 系统安全评价系统安全评价r 系统危险控制系统危险控制第一章 绪 论第一章 绪 论“ 传统安全传统安全 ” 与与 “ 系统安全系统安全 ”“传统安全传统安全 ”人们对安全的着眼点主要放人们对安全的着眼点主要放在系统的运用和使用阶段，在设计阶段很在系统的运用和使用阶段，在设计阶段很少采取专门的有力措施，用来提高和改善少采取专门的有力措施，用来提高和改善所设计系统的安全性。所设计系统的安全性。对付事故的办法问题出发型对付事故的办法问题出发型n 系统安全系统安全 是以是以 “全过程全过程 ”、 “系统地系统地 ”、 “事事故处理故处理 ”和对危害的和对危害的 “识别识别 分析分析 控制控制 ”的方法的方法 为其特征。着眼点放在系统实际运为其特征。着眼点放在系统实际运行之前，使系统的设计在安全上达到可以行之前，使系统的设计在安全上达到可以接受的水平，能正常运行或保证安全。接受的水平，能正常运行或保证安全。 n 系统安全系统安全 是设计、研制、加工制造、使用是设计、研制、加工制造、使用直至终止，系统地、有预见地识别和控制直至终止，系统地、有预见地识别和控制危害地专业技术和管理技巧地应用。危害地专业技术和管理技巧地应用。对付事故的办法问题发现型对付事故的办法问题发现型第一节第一节 安全系统工程基本概念安全系统工程基本概念一、系统一、系统u 定义：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结定义：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能和明确目的的有机整体。合而成的具有特定功能和明确目的的有机整体。u 系统的五个属性：系统的五个属性：整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性 整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性u 分类：分类： 母系统与子系统、自然与人造、实体与概母系统与子系统、自然与人造、实体与概念、静态与动态、白色、黑色与灰色、开环与闭念、静态与动态、白色、黑色与灰色、开环与闭环系统。环系统。二、系统工程二、系统工程系统工程系统工程 是以系统为研究对象，以达到总体最佳是以系统为研究对象，以达到总体最佳效 果为目标，为达到这一目标而采取组织、管理效 果为目标，为达到这一目标而采取组织、管理、技术等多方面的最新科学成就和知识的一门综合、技术等多方面的最新科学成就和知识的一门综合性的科学技术。性的科学技术。其含义有三：其含义有三：r它属于工程技术，主要是组织管理的技术；它属于工程技术，主要是组织管理的技术；r它是解决工程活动全过程的技术；它是解决工程活动全过程的技术；r具有普遍的适用性。具有普遍的适用性。目的目的 ：应用系统的理论与方法去分析、规划、设计新的：应用系统的理论与方法去分析、规划、设计新的系统或改造已有的系统，使之达到最优化的目标系统或改造已有的系统，使之达到最优化的目标，并按此目标进行控制和运行。，并按此目标进行控制和运行。工程逻辑；工程逻辑；工程分析；工程分析；统计理论与概率论；统计理论与概率论；运筹学；运筹学；现代管理学理论及原则现代管理学理论及原则解决安全问题采用的方法：解决安全问题采用的方法：q 可以识别出存在于各个要素本身、要素之间的可以识别出存在于各个要素本身、要素之间的危险性；危险性；q 可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由于互相依存、互相结合而产生的危险性；于互相依存、互相结合而产生的危险性；q 系统工程所采用的一些手段都能用于解决安全系统工程所采用的一些手段都能用于解决安全问题。问题。系统工程方法能否解决安全问题呢？系统工程方法能否解决安全问题呢？第一节第一节 安全系统工程基础安全系统工程基础采用系统工程的原理和方法，识别、分析和评价采用系统工程的原理和方法，识别、分析和评价系统中的危险性，为调整工艺、设备、操作、管系统中的危险性，为调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和费用等因素提供依据，以使系统理、生产周期和费用等因素提供依据，以使系统所存在的危险因素能得到消除控制，使事故的发所存在的危险因素能得到消除控制，使事故的发生减少到最低程度，从而达到最佳安全状态。生减少到最低程度，从而达到最佳安全状态。安全系统工程就是应用系统工程的原理与方法，安全系统工程就是应用系统工程的原理与方法，分析、评价及消除系统中的各种危险，实现系统分析、评价及消除系统中的各种危险，实现系统安全的一整套管理程序和方法体系。安全的一整套管理程序和方法体系。三、安全系统工程的概念三、安全系统工程的概念第二节 安全系统工程的研究内容第二节 安全系统工程的研究内容一、研究对象一、研究对象人子系统；机器子系统；环境子系统。 人子系统；机器子系统；环境子系统。二、安全系统工程的主要内容：二、安全系统工程的主要内容：v系统安全分析系统安全分析 充分认识系统的危险性充分认识系统的危险性 ；v系统安全评价系统安全评价 理解系统中的潜在危险和薄弱环节理解系统中的潜在危险和薄弱环节，最终确定系统的安全状况；，最终确定系统的安全状况；v安全决策与安全控制安全决策与安全控制 根据评价的结果，对照已经根据评价的结果，对照已经确定的安全目标，对系统进行调整，对薄弱环节和危确定的安全目标，对系统进行调整，对薄弱环节和危险因素增加有效的安全措施，最后使系统的安全性达险因素增加有效的安全措施，最后使系统的安全性达到安全目标所要求的水平。到安全目标所要求的水平。三、安全系统工程的研究方法三、安全系统工程的研究方法p 从系统整体出发的研究方法；从系统整体出发的研究方法；p 本质安全研究方法；本质安全研究方法；p 人机匹配法；人机匹配法；p 安全经济方法；安全经济方法；p 系统安全管理方法。系统安全管理方法。1、安全系统工程的优点：、安全系统工程的优点：t 通过分析可以了解到系统的薄弱环节、危险性及可通过分析可以了解到系统的薄弱环节、危险性及可能导致事故的条件。能导致事故的条件。t 通过分析和利用优化技术，可以找到子系统间达到通过分析和利用优化技术，可以找到子系统间达到最佳配合的最适方法，以期用最少的投资达到最佳最佳配合的最适方法，以期用最少的投资达到最佳的安全效果。的安全效果。t 不仅适用于工程，而且适用于管理。不仅适用于工程，而且适用于管理。t 可促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。可促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。t 可以迅速提高劳动保护者及安全人员的管理水平。可以迅速提高劳动保护者及安全人员的管理水平。四、安全系统工程的优点及其应用四、安全系统工程的优点及其应用2、安全系统工程在安全工作中的应用、安全系统工程在安全工作中的应用大体经历了四个阶段：大体经历了四个阶段：t 安全技术工作和系统安全分工合作时期；安全技术工作和系统安全分工合作时期；t 安全技术工作引进系统安全分析方法阶段；安全技术工作引进系统安全分析方法阶段；t 安全管理引用安全系统工程方法阶段；安全管理引用安全系统工程方法阶段；t 以安全系统工程方法改革传统安全工作阶段。以安全系统工程方法改革传统安全工作阶段。四、安全系统工程的优点及其应用四、安全系统工程的优点及其应用3、安全系统工程的应用特点、安全系统工程的应用特点t 系统性：综合考虑，追求系统的总目标；系统性：综合考虑，追求系统的总目标；t 预测性：预测系统存在的危险因素和风险水平；预测性：预测系统存在的危险因素和风险水平；t 层序性：根据系统的时空两个跨度有序展开；层序性：根据系统的时空两个跨度有序展开；t 择优性：系统危险控制方案的综合与比较；择优性：系统危险控制方案的综合与比较；t 技术与管理的融合性：技术与管理方法有机地技术与管理的融合性：技术与管理方法有机地结合。结合。四、安全系统工程的优点及其应用四、安全系统工程的优点及其应用第二章 事故致因理论第二章 事故致因理论第一节 事故及其主要影响因素第一节 事故及其主要影响因素第二节 事故的基本特征第二节 事故的基本特征第三节 事故模式理论第三节 事故模式理论第四节 事故的预防原则第四节 事故的预防原则第五节 事故统计与分析第五节 事故统计与分析第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素一、事故及其分类一、事故及其分类r 事故的概念事故的概念 灾害灾害 ：（ 1）自然灾害）自然灾害 指人的能力无法控制的自然事件，可采指人的能力无法控制的自然事件，可采取的措施：减轻灾害取的措施：减轻灾害 防灾工程。防灾工程。（ 2）人为灾害）人为灾害 由于人的管理或操作失误所造成的不幸由于人的管理或操作失误所造成的不幸事件，预防是可能的事件，预防是可能的 安全工程的主要研究对象。安全工程的主要研究对象。 事故事故 ：是人们：是人们 在实现其目的的行动过程中在实现其目的的行动过程中 ， 突然发生突然发生的的 、迫使其原有目的的、迫使其原有目的的 行动暂时或永远终止行动暂时或永远终止 的一种意外的一种意外事件。如生产事故、交通事故、医疗事故等。事件。如生产事故、交通事故、医疗事故等。 工伤事故：工伤事故： 企业的职工为了生产和工作，在生产时间企业的职工为了生产和工作，在生产时间和生产活动区域内，由于受生产过程中存在的危险因素和生产活动区域内，由于受生产过程中存在的危险因素的影响，或虽然不在生产和工作岗位上，但由于企业的的影响，或虽然不在生产和工作岗位上，但由于企业的环境、设备或劳动条件等不良，致使身体受到伤害，暂环境、设备或劳动条件等不良，致使身体受到伤害，暂时地或长期地丧失劳动能力的事故。包括因工伤亡事故时地或长期地丧失劳动能力的事故。包括因工伤亡事故和非因工伤亡事故。和非因工伤亡事故。 生产事故：生产事故： 是指企业在生产过程中突然发生的、伤害是指企业在生产过程中突然发生的、伤害人体、损坏财物、影响生产正常进行的意外事件。如设人体、损坏财物、影响生产正常进行的意外事件。如设备事故、人身伤亡事故、险肇事故。备事故、人身伤亡事故、险肇事故。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素r 事故分类事故分类 事故构成要素：事故构成要素： 伤害部位、伤害种类、伤害程度伤害部位、伤害种类、伤害程度 。 伤害部位伤害部位 包括：头、脸、眼、鼻、耳、口、牙、上肢、手、包括：头、脸、眼、鼻、耳、口、牙、上肢、手、手指、下肢、足、脚趾、肩、躯干、皮肤、粘膜、内脏、血手指、下肢、足、脚趾、肩、躯干、皮肤、粘膜、内脏、血液、神经末梢、中枢神经等。液、神经末梢、中枢神经等。 伤害种类伤害种类 包括：挫伤、创伤、刺伤、擦伤、骨折、脱臼、烧包括：挫伤、创伤、刺伤、擦伤、骨折、脱臼、烧伤、电伤、冻伤、腐蚀、听力损伤、中毒、窒息等。伤、电伤、冻伤、腐蚀、听力损伤、中毒、窒息等。 伤害程度伤害程度 包括：我国分为死亡、重伤、轻伤；国外分为死亡包括：我国分为死亡、重伤、轻伤；国外分为死亡、丧失劳动能力、丧失劳动能力 (终止致残终止致残 )，部分丧失劳动能力，部分丧失劳动能力 (局部致残局部致残 )，暂时不能劳动、要医疗但不休工，无伤害等。，暂时不能劳动、要医疗但不休工，无伤害等。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素 事故类别：事故类别：v 根据国家统计局和劳动部发出的通知，按照伤害原因和根据国家统计局和劳动部发出的通知，按照伤害原因和 状况状况，可将事故分为，可将事故分为 20类类 ：(1)物体打击；物体打击； (2)车辆伤害；车辆伤害； (3)机器工具伤害；机器工具伤害； (4)起重伤害；起重伤害； (5)触触电；电； (6)淹溺；淹溺； (7)灼烫；灼烫； (8)火灾；火灾； (9)刺割；刺割； (10)高处坠落；高处坠落； (11)坍塌坍塌； (12)冒顶片帮；冒顶片帮； (13)透水；透水； (14)放炮；放炮； (15)火药爆炸（指生产、运火药爆炸（指生产、运输、储藏过程中发生的爆炸）；输、储藏过程中发生的爆炸）； (16)瓦斯爆炸瓦斯爆炸 (包括煤粉爆炸包括煤粉爆炸 )等；等；(17)锅炉和受压容器爆炸；锅炉和受压容器爆炸； (18)其他爆炸（包括化学爆炸、炉膛、钢其他爆炸（包括化学爆炸、炉膛、钢水包爆炸等）；水包爆炸等）； (19)中毒和窒息；中毒和窒息； (20)其他伤害（扭伤、跌伤、冻伤其他伤害（扭伤、跌伤、冻伤、野兽咬伤等）。、野兽咬伤等）。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素表表 2-1 2002年我国工矿企业伤亡事故情况表年我国工矿企业伤亡事故情况表事故事故类型类型物体物体打击打击车辆车辆伤害伤害机械机械伤害伤害起重起重伤害伤害触电触电 淹溺淹溺 灼烫灼烫 火火灾灾高处高处坠落坠落坍塌坍塌起数起数 1195 685 1596 538 858 103 199 91 1761 780死亡死亡 922 616 588 443 861 149 88 220 1491 1183重伤重伤 252 109 878 126 53 1 140 147 384 277事故事故类型类型冒顶冒顶片帮片帮透水透水 放炮放炮 火药火药爆炸爆炸瓦斯瓦斯爆炸爆炸锅炉锅炉爆炸爆炸容器容器爆炸爆炸其它其它爆炸爆炸中毒中毒和窒和窒息息其它其它伤害伤害起数起数 1991 147 263 122 228 14 59 129 568 634死亡死亡 2369 488 314 281 1357 19 80 165 1152 208重伤重伤 75 6 42 97 187 15 50 136 103 211第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素v 按按 伤害程度伤害程度 分类：分类：我国我国 分为死亡、重伤、轻伤。分为死亡、重伤、轻伤。 死亡死亡 ：是指其损失工作日为：是指其损失工作日为 6000日及以上，这是根据我国职日及以上，这是根据我国职工的平均退休年龄之和计算出来的。工的平均退休年龄之和计算出来的。 重伤重伤 ：是指其损失工作日为：是指其损失工作日为 105个工作日以上（含个工作日以上（含 105个工作个工作日），日）， 6000工作日以下的失能伤害。工作日以下的失能伤害。 轻伤轻伤 ：是指其损失工作日为：是指其损失工作日为 1个工作日以上（含个工作日以上（含 1个工作日）个工作日）， 105个工作日以下的失能伤害。受伤者暂时不能从事原岗个工作日以下的失能伤害。受伤者暂时不能从事原岗位工作。位工作。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素v 根据根据 事故严重程度事故严重程度 进行分类：进行分类：轻伤事故：仅发生轻伤的事故。轻伤事故：仅发生轻伤的事故。重伤事故：仅发生重伤但是没有死亡的事故。重伤事故：仅发生重伤但是没有死亡的事故。死亡事故：一次事故中死亡死亡事故：一次事故中死亡 1-2人的事故。人的事故。重大伤亡事故：一次事故中死亡重大伤亡事故：一次事故中死亡 3-9人的事故。人的事故。特大伤亡事故：一次事故中死亡特大伤亡事故：一次事故中死亡 10-29人以上的事故。人以上的事故。特别重大死亡事故：发生特别重大死亡事故：发生 30人及以上的死亡事故人及以上的死亡事故第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素v 按按 经济损失经济损失 程度分类：程度分类： 一般损失事故：指经济损失小于一般损失事故：指经济损失小于 1万元的事故；万元的事故； 较大损失事故：大于较大损失事故：大于 1万元，小于万元，小于 10万元的事故；万元的事故； 重大损失事故：大于重大损失事故：大于 10万元，小于万元，小于 100万元的事故；万元的事故； 特大损失事故：大于特大损失事故：大于 100万元。万元。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素v 按按 受损方式受损方式 分类：分类： 火灾及爆炸事故：由可燃物质燃烧或爆炸引起火灾及爆炸事故：由可燃物质燃烧或爆炸引起 破裂及崩塌事故：指高压容器破裂、钢丝绳断裂、构筑破裂及崩塌事故：指高压容器破裂、钢丝绳断裂、构筑物或机械设备及装置倒塌等物或机械设备及装置倒塌等 工业中毒事故：人体接触有毒物质或吸入有毒物质工业中毒事故：人体接触有毒物质或吸入有毒物质 劳动伤害事故：如坠落、重物压伤、触电、跌倒引起的劳动伤害事故：如坠落、重物压伤、触电、跌倒引起的骨折、挫伤、烧伤、创伤等骨折、挫伤、烧伤、创伤等第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素v 根据灾害等级根据灾害等级 划分：一般以县（市）、区为单位进行：划分：一般以县（市）、区为单位进行：小灾：凡绝收面积在小灾：凡绝收面积在 5000亩以下或倒塌房屋亩以下或倒塌房屋 100间以下或间以下或死亡死亡 10人以下。人以下。中灾：绝收面积在中灾：绝收面积在 5000-20000亩或倒塌房屋亩或倒塌房屋 100-500间或间或死亡死亡 10-20人。人。大灾或特大灾：绝收面积在大灾或特大灾：绝收面积在 20000亩以上或倒塌房屋亩以上或倒塌房屋 500间以上或死亡间以上或死亡 20人以上。人以上。第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素二、工伤事故的主要影响因素二、工伤事故的主要影响因素r 人的原因人的原因 （ 包括操作工人、管理干部、事故现场的在场人员和包括操作工人、管理干部、事故现场的在场人员和有关人员等有关人员等 ） 人为失误的表现形式人为失误的表现形式 ：未经许可进行操作，忽视安全：未经许可进行操作，忽视安全，忽视警告；危险作业或高速操作；人为地使安全装，忽视警告；危险作业或高速操作；人为地使安全装置失效；使用不安全设备，用手代替工具进行操作或置失效；使用不安全设备，用手代替工具进行操作或违章作业；不安全装载、堆放、组合物体；采取不安违章作业；不安全装载、堆放、组合物体；采取不安全作业姿势或方位；注意力分散，嬉闹、恐吓等。全作业姿势或方位；注意力分散，嬉闹、恐吓等。 产生产生 不安全行为原因不安全行为原因 ：缺乏安全知识和经验、注意力：缺乏安全知识和经验、注意力不集中、生理缺陷等。与人的不集中、生理缺陷等。与人的 素质、训练、教育素质、训练、教育 有关有关第一节第一节 事故及其主要影响因素事故及其主要影响因素r 物的原因物的原因 （包括原料、燃料、动力、设备、成品、半成品等）（包括原料、燃料、动力、设备、成品、半成品等） 主要包括主要包括 ： 设备和装置的结构不良，材料强度不够，零部件磨损和老化；设备和装置的结构不良，材料强度不够，零部件磨损和老化； 存在危险物和有害物；存在危险物和有害物； 工作场所的面积狭小或有其它缺陷；工作场所的面积狭小或有其它缺陷； 安全防护装置失灵；安全防护装置失灵； 缺乏防护用具和服装或有缺陷；缺乏防护用具和服装或有缺陷； 物质的堆放、整理