系统安全性分析课件

1、系统安全性分析1 电话：电话： E-mail: 系统安全性分析2 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 常用的有按评价结果的量化程度分类法、按评价的推理过程分类常用的有按评价结果的量化程度分类法、按评价的推理过程分类 法、按针对的系统性质分类法、按安全评价要达到的目的分类法等。法、按针对的系统性质分类法、按安全评价要达到的目的分类法等。 按评价结果的量化程度分类：按评价结果的量化程度分类： l定性安全评价方法定性安全评价方法 l定量安全评价方法定量安全评价方法 系统安全性分析3 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价

2、方法分类 l定性安全评价方法定性安全评价方法 定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的 工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析，工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析， 安全评价的结果是一些定性的指标，如是否达到了某项安全指标、事安全评价的结果是一些定性的指标，如是否达到了某项安全指标、事 故类别和导致事故发生的因素等。故类别和导致事故发生的因素等。 属于定性安全评价方法的有安全检查表、专家现场询问观察法、属于定性安全评价方法的有安全检查表、专家现场询问观察法、 因素图分析法、事

3、故引发和发展分析、作业条件危险性评价法因素图分析法、事故引发和发展分析、作业条件危险性评价法(格雷厄格雷厄 姆姆金尼法或金尼法或LEC法法)、故障类型和影响分析、危险与可操作性研究等。、故障类型和影响分析、危险与可操作性研究等。 定性安全评价方法的特点是容易理解、便于掌握，评价过程简单。定性安全评价方法的特点是容易理解、便于掌握，评价过程简单。 目前定性安全评价方法在国内外企业安全管理工作中被广泛使用。但目前定性安全评价方法在国内外企业安全管理工作中被广泛使用。但 定性安全评价方法往往依靠经验，带有一定的局限性，安全评价结果定性安全评价方法往往依靠经验，带有一定的局限性，安全评价结果 有时因参

4、加评价人员的经验和经历等有相当的差异。同时由于评价结有时因参加评价人员的经验和经历等有相当的差异。同时由于评价结 果不能给出量化的危险度，所以不同类型的对象之间安全评价结果缺果不能给出量化的危险度，所以不同类型的对象之间安全评价结果缺 乏可比性。乏可比性。 系统安全性分析4 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 l定量安全评价方法定量安全评价方法 定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资 料统计分析获得的指标或规律料统计分析获得的指标或规律(数学模型数学模型)，对生产系统的工艺、设备

5、、，对生产系统的工艺、设备、 设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，安全评价的设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，安全评价的 结果是结果是些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏或破坏)范范 围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。 按照安全评价给出的定量结果的类别不同，定量安全评价按照安全评价给出的定量结果的类别不同，定量安全评价 方法还可以分为：方法还可以分为： l概率风险评价法概率风险评价法 l伤害伤害( (或破坏或破坏) )范围评价法范围评价

6、法 l危险指数评价法。危险指数评价法。 系统安全性分析5 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 l概率风险评价法概率风险评价法 概率风险评价法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率，应概率风险评价法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率，应 用数理统计中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的关联用数理统计中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的关联度度( (或重或重 要度要度) )或整个评价或整个评价系统的事故发生概率的安全评价方法。系统的事故发生概率的安全评价方法。 故障树分析故障树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔可夫模型分析、逻辑树分析、概率

7、理论分析、马尔可夫模型分析、 模糊矩阵法、统计图表分析法等都可以用基本致因因素模糊矩阵法、统计图表分析法等都可以用基本致因因素的的事故发生概事故发生概 率来计算整个评价系统的事故发生概率。率来计算整个评价系统的事故发生概率。 该类评价方法不适应基本致因因素不确定或基本该类评价方法不适应基本致因因素不确定或基本 致因因素事故概率不能给出的系统。致因因素事故概率不能给出的系统。 模糊数学理论、灰色系统理论和神经网络理论模糊数学理论、灰色系统理论和神经网络理论 系统安全性分析6 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 l伤害伤害(或破坏或破坏)范围评价法范围

8、评价法 伤害伤害(或破坏或破坏)范围评价法是根据事故的数学模型，应用计算数学范围评价法是根据事故的数学模型，应用计算数学 方法，求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方方法，求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方 法。法。 液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与 辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、 蒸气云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害蒸气云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害T

9、NT当当 量法都属于伤害量法都属于伤害(或破坏或破坏)范围评价法。范围评价法。 该类评价方法适用于系统的事故模型和初值与边该类评价方法适用于系统的事故模型和初值与边 值比较确定的安全评价。值比较确定的安全评价。 系统安全性分析7 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 1986年年4月月26日，前日，前 苏联切尔诺贝利核电站的四苏联切尔诺贝利核电站的四 号机组按照原定计划停机检号机组按照原定计划停机检 修，凌晨修，凌晨1点点23分，正当工分，正当工 作人员做一个发电机运行状作人员做一个发电机运行状 态的试验时，四号反应堆突态的试验时，四号反应堆

10、突 然发生猛烈爆炸。随即，然发生猛烈爆炸。随即，8 吨多强辐射物质混合着炙热吨多强辐射物质混合着炙热 的石墨碎片和核燃料碎片从的石墨碎片和核燃料碎片从 四号反应堆中喷涌而出。四号反应堆中喷涌而出。 爆炸发生当天，一些较重的放射性物质就随风向西扩散到了波兰的许多爆炸发生当天，一些较重的放射性物质就随风向西扩散到了波兰的许多 地区，第三天，放射性尘埃扩散到前苏联西部的大片地区，并开始威胁西欧。地区，第三天，放射性尘埃扩散到前苏联西部的大片地区，并开始威胁西欧。 第四天，纳维亚半岛和德国受到影响，十天内，放射性尘埃落到了欧洲大部分第四天，纳维亚半岛和德国受到影响，十天内，放射性尘埃落到了欧洲大部分

11、地区。据统计，爆炸最终导致地区。据统计，爆炸最终导致20万多平方公里的土地受到污染。万多平方公里的土地受到污染。 系统安全性分析8 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 核电站附近的居民被紧急疏散，人们核电站附近的居民被紧急疏散，人们 在城镇的中央集合，各家只能携带简单的行在城镇的中央集合，各家只能携带简单的行 李和宠物，然后由政府派出的车队把他们送李和宠物，然后由政府派出的车队把他们送 往安全的地方。被疏散的人群都被统一安排往安全的地方。被疏散的人群都被统一安排 在政府提供的帐篷里居住，切尔诺贝利在政府提供的帐篷里居住，切尔诺贝利核电核电

12、站周围半径三十公里的整个地区都被划为隔站周围半径三十公里的整个地区都被划为隔 离区离区，士兵们在各家门上加了锁还贴上封条，士兵们在各家门上加了锁还贴上封条， 每个人都不知道何时才能再回到世世代代居每个人都不知道何时才能再回到世世代代居 住的家乡。住的家乡。 系统安全性分析9 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 当时的前苏联政府先后组织了当时的前苏联政府先后组织了 约约六十万人六十万人进入隔离区进行清理抢进入隔离区进行清理抢 救工作。据当时的报道记载，在核救工作。据当时的报道记载，在核 电站废墟上，由于机械设备大量损电站废墟上，由于机械设备大

13、量损 坏，现场的清理许多工作是依靠人坏，现场的清理许多工作是依靠人 工完成。救援人员身穿防护服，以工完成。救援人员身穿防护服，以 每组四十秒的工作时间轮流进入现每组四十秒的工作时间轮流进入现 场，清理可能引发再次爆炸的危险场，清理可能引发再次爆炸的危险 品。品。 系统安全性分析10 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 由于辐射死亡的人数在六由于辐射死亡的人数在六 个月以内个月以内28人，有两百多个人得人，有两百多个人得 了急性放射病，但对当地其他人了急性放射病，但对当地其他人 也会有一些影响，但对这些影响也会有一些影响，但对这些影响 的评价

14、，一种是从科学技术的角的评价，一种是从科学技术的角 度评价，另外，也会有心理各种度评价，另外，也会有心理各种 方面的影响。从现在的情况来看，方面的影响。从现在的情况来看， 最大的问题是心理问题，就是由最大的问题是心理问题，就是由 于害怕，产生很多心理障碍，这于害怕，产生很多心理障碍，这 样引起来的问题应该说比真正的样引起来的问题应该说比真正的 辐射的影响要大得多。辐射的影响要大得多。2006年年4月月12日，身穿特殊防护服、佩日，身穿特殊防护服、佩 戴面具的建筑工人在加固切尔诺贝利戴面具的建筑工人在加固切尔诺贝利 “石棺石棺”。事故发生后，发生爆炸的。事故发生后，发生爆炸的4 号机组被钢筋混凝

15、土封闭，下面至今号机组被钢筋混凝土封闭，下面至今 仍封存着约仍封存着约200吨核原料，吨核原料，“石棺石棺”由由 此得名。此得名。 系统安全性分析11 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 有媒体报道说，因为遭受急性核辐射，当时参加清理抢救的有媒体报道说，因为遭受急性核辐射，当时参加清理抢救的六十万六十万 人当中，已经有七千多人在事故发生后的五年内陆续离开人世人当中，已经有七千多人在事故发生后的五年内陆续离开人世。而这个数。而这个数 据与后来联合国原子辐射效应委员会公布的据与后来联合国原子辐射效应委员会公布的“六个月之内造成二十八人直六个月之

16、内造成二十八人直 接死亡接死亡”的数据相去甚远。的数据相去甚远。 俄罗斯科学院的一位院士就写了一本书，叫俄罗斯科学院的一位院士就写了一本书，叫切尔诺贝利的真相切尔诺贝利的真相， 在那里面他对这个事做了一个详细的分析。他当时就是说按照这各个地方在那里面他对这个事做了一个详细的分析。他当时就是说按照这各个地方 的情况，从的情况，从20岁到岁到49岁，每年的死亡率，正常的死亡率，这五年恰好是死岁，每年的死亡率，正常的死亡率，这五年恰好是死 六千多人到八千人之间，所以这个七千人是一个正常的死亡率，而并不是六千多人到八千人之间，所以这个七千人是一个正常的死亡率，而并不是 切尔诺贝利引起的死亡。切尔诺贝利

17、引起的死亡。 系统安全性分析12 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 由由于于核輻射的核輻射的影响影响，導致該地區產生大量的畸形嬰兒。同時，一，導致該地區產生大量的畸形嬰兒。同時，一 些動物由於受輻射影響些動物由於受輻射影響.體形變的空前巨大。體形變的空前巨大。 系统安全性分析13 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 巴黎居里大学巴黎居里大学Anders和他的研究和他的研究 团队造在团队造在1991年就开始严密关注生活在年就开始严密关注生活在 切尔诺贝利附近村子里的燕子，他们发切尔诺贝利

18、附近村子里的燕子，他们发 现燕子有很多的变异特征长着形状现燕子有很多的变异特征长着形状 各异的鸟喙、脚趾、羽毛，甚至颜色都各异的鸟喙、脚趾、羽毛，甚至颜色都 和其他的燕子不甚相同，变异后的燕子和其他的燕子不甚相同，变异后的燕子 色彩更加鲜艳，它们长着五颜六色的羽色彩更加鲜艳，它们长着五颜六色的羽 毛。据不完全统计，安德斯检查了约毛。据不完全统计，安德斯检查了约7， 700只燕子，有的是切尔诺贝利周围村只燕子，有的是切尔诺贝利周围村 子里的，也有离切尔诺贝利很远的国家子里的，也有离切尔诺贝利很远的国家 如西班牙、意大利和丹麦的燕子。安德如西班牙、意大利和丹麦的燕子。安德 斯的研究报告刊登在最新一

19、期的生物杂斯的研究报告刊登在最新一期的生物杂 志上，报告上显示在切尔诺贝利附近生志上，报告上显示在切尔诺贝利附近生 活的燕子中，受到核污染而变异的燕子活的燕子中，受到核污染而变异的燕子 比例远远大于正常燕子比例远远大于正常燕子 系统安全性分析14 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 切尔诺贝利核泄漏事故切尔诺贝利核泄漏事故 秦山核电站，在选点以后它就秦山核电站，在选点以后它就 应该有安全方面，包括环境方应该有安全方面，包括环境方 面的一个评价，选点完了以后，面的一个评价，选点完了以后， 然后做初步设计，在初步设计然后做初步设计，在初步设计 通过之前，必须要通过初步安通过之前，必须要

20、通过初步安 全分析报告，初步安全分析报全分析报告，初步安全分析报 告通过以后才能正式动工，动告通过以后才能正式动工，动 工完了以后到运行之前工完了以后到运行之前 ，还有一个最终安全分析报告。，还有一个最终安全分析报告。 在秦山核电站一期发现过一些具体的小问题，秦山二期是发生过比较在秦山核电站一期发现过一些具体的小问题，秦山二期是发生过比较 大的事。秦山二期一个压力容器的加工，它上面加工完了以后检查不合格，大的事。秦山二期一个压力容器的加工，它上面加工完了以后检查不合格， 焊接的焊缝不合格，后来再加工一台，焊缝还是很大，随后组织了全国各焊接的焊缝不合格，后来再加工一台，焊缝还是很大，随后组织了全

21、国各 方面的力量来讨论、研究，最后国外的最好产品的放进去用。但是由于这方面的力量来讨论、研究，最后国外的最好产品的放进去用。但是由于这 样一个事，整个应该说工期就拖了差不多一年。追加投入的人力、物力在样一个事，整个应该说工期就拖了差不多一年。追加投入的人力、物力在 千万元以上。千万元以上。 系统安全性分析15 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 l危险指数评价法危险指数评价法 常用的危险指数评价法有道化学公司火灾爆炸危险指数评价法，常用的危险指数评价法有道化学公司火灾爆炸危险指数评价法， 蒙德火灾爆炸毒性指数评价法，易燃、易爆、有毒重大危险源评价法

22、蒙德火灾爆炸毒性指数评价法，易燃、易爆、有毒重大危险源评价法 等。等。 在危险指数评价法中，由于指数的采用，使得系统结构复杂，难以在危险指数评价法中，由于指数的采用，使得系统结构复杂，难以 用概率计算事故可能性的问题，通过划分为若干个评价单元的办法得用概率计算事故可能性的问题，通过划分为若干个评价单元的办法得 到了解决。到了解决。 缺点缺点是：采用的安全评价模型对系统安全保障设施是：采用的安全评价模型对系统安全保障设施(或设备、工艺或设备、工艺)功功 能的重视不够，评价过程中的安全保障设施能的重视不够，评价过程中的安全保障设施(或设备、工艺或设备、工艺)的修正系数，的修正系数， 一般只与设施一

23、般只与设施(或设备、工艺或设备、工艺)的设置条件和覆盖范围有关；而与设施的设置条件和覆盖范围有关；而与设施(或或 设备、工艺设备、工艺)的功能多少、优劣等无关。特别是忽略了系统中的危险物的功能多少、优劣等无关。特别是忽略了系统中的危险物 质和安全保障设施质和安全保障设施(或设备、工艺或设备、工艺)间的相互作用关系，而且给定各因素间的相互作用关系，而且给定各因素 的修正系数后这些修正系数只是简单地相加或相乘，忽略了各因素之的修正系数后这些修正系数只是简单地相加或相乘，忽略了各因素之 间的重要度的不同。间的重要度的不同。 系统安全性分析16 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价

24、方法分类安全评价方法分类 l其他安全评价分类法其他安全评价分类法 按照安全评价的逻辑推理过程，安全评价方法可分为按照安全评价的逻辑推理过程，安全评价方法可分为 u归纳推理评价法归纳推理评价法 归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本危归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本危 险、有害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析可险、有害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析可 能的事故。鱼刺图能的事故。鱼刺图 u演绎推理评价法演绎推理评价法 演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法，即从事故开始，推演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法，即

25、从事故开始，推 论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的间接因素，最论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的间接因素，最 终分析和查找出致使事故发生的最基本危险、有害因素。终分析和查找出致使事故发生的最基本危险、有害因素。 故障树故障树 系统安全性分析17 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法分类安全评价方法分类 l其他安全评价分类法其他安全评价分类法 按照安全评价要达到的目的，安全评价方法可分为按照安全评价要达到的目的，安全评价方法可分为 u事故致因因素安全评价方法事故致因因素安全评价方法 u危险性分级安全评价方法危险性分级安全评价方法 u事故后果安全

26、评价方法事故后果安全评价方法 按照评价对象的不同，安全评价方法可分为按照评价对象的不同，安全评价方法可分为 u设备设备(设施或工艺设施或工艺)故障率评价法故障率评价法 u人员失误率评价法人员失误率评价法 u物质系数评价法物质系数评价法 u系统危险性评价法等系统危险性评价法等 系统安全性分析18 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评价方法的选择原则安全评价方法的选择原则 充分性原则充分性原则 适应性原则适应性原则 系统性原则系统性原则 针对性原则针对性原则 合理性原则合理性原则 “理应统对分理应统对分” 系统安全性分析19 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全评

27、价方法的选择过程安全评价方法的选择过程 安全评价方法的选择过程安全评价方法的选择过程 系统安全性分析20 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 选择安全评价方法应注意的问题选择安全评价方法应注意的问题 l工作量选取要合适工作量选取要合适 随着被评价的系统规模、复杂程度的增大，有些评价方法的工作量、随着被评价的系统规模、复杂程度的增大，有些评价方法的工作量、 工作时间和费用相加增大甚至超过容许的条件，在这种情况下，有些工作时间和费用相加增大甚至超过容许的条件，在这种情况下，有些 评价方法评价方法即使合适，也不能采用即使合适，也不能采用。 一般而言，对危险性较大的系统可采用系统的定性、定

28、量安全评价一般而言，对危险性较大的系统可采用系统的定性、定量安全评价 方法，工作量也较大。如故障树、危险指数评价法、方法，工作量也较大。如故障树、危险指数评价法、TNT当量法等。反当量法等。反 之，可采用经验的定性安全评价方法或直接引用分级之，可采用经验的定性安全评价方法或直接引用分级(分类分类)标准进行评价，标准进行评价， 如安全检查表、直观经验法或直接引用高处坠落危险性分级标准等。如安全检查表、直观经验法或直接引用高处坠落危险性分级标准等。 对于规模大、复杂、危险性高的系统可先用简单的定性安全评价方对于规模大、复杂、危险性高的系统可先用简单的定性安全评价方 法进行评价，然后再对重点部位法进

29、行评价，然后再对重点部位( (设备或设施设备或设施) )采用系统的定性或定量安采用系统的定性或定量安 全评价方法进行评价。全评价方法进行评价。 系统安全性分析21 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 选择安全评价方法应注意的问题选择安全评价方法应注意的问题 l认准评价的具体目标和要求的最终结果认准评价的具体目标和要求的最终结果 在安全评价中，由于评价目标不同，要求的评价最终结果是不同在安全评价中，由于评价目标不同，要求的评价最终结果是不同 的，如查找引起事故的基本危险有害因素、由危险有害因素分析可能的，如查找引起事故的基本危险有害因素、由危险有害因素分析可能 发生的事故、评价系统的

30、事故发生可能性、评价系统的事故严重程度、发生的事故、评价系统的事故发生可能性、评价系统的事故严重程度、 评价系统的事故危险性、评价某危险有害因素对发生事故的影响程度评价系统的事故危险性、评价某危险有害因素对发生事故的影响程度 等，因此需要根据被评价目标选择适用的安全评价方法。等，因此需要根据被评价目标选择适用的安全评价方法。 l评价资料的占有情况评价资料的占有情况 如果被评价系统技术资料、数据齐全，可进行定性、定量评价并如果被评价系统技术资料、数据齐全，可进行定性、定量评价并 选择合适的定性、定量评价方法。反之，如果是一个正在设计的系统、选择合适的定性、定量评价方法。反之，如果是一个正在设计的

31、系统、 缺乏足够的数据资料或工艺参数不全，则只能选择较简单的、需要数缺乏足够的数据资料或工艺参数不全，则只能选择较简单的、需要数 据较少的安全评价方法。据较少的安全评价方法。注明资料不全等字样注明资料不全等字样。 l安全评价的人员安全评价的人员 系统安全性分析22 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法安全检查表法 l安全检查目的安全检查目的 安全检查是对工程、系统的设计、装置条件、实际操安全检查是对工程、系统的设计、装置条件、实际操 作、维修等进行详细检查以识别所存在的危险性。作、维修等进行详细检查以识别所存在的危险性。 l随着具体情况不同采用不同的检查表，我们可以简单

32、的随着具体情况不同采用不同的检查表，我们可以简单的 分成为检查结果的分成为检查结果的定性化、半定量化、或定量化的定性化、半定量化、或定量化的安全检安全检 查表。查表。 系统安全性分析23 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法安全检查表法 l安全检查表所需资料：安全检查表所需资料： (1)有关标准、规程、规范及规定（有关标准、规程、规范及规定（是否偏离规定是否偏离规定）；）； (2)国内外事故（国内外事故（事故和未遂事故事故和未遂事故）案例；）案例； (3) 详细的工艺和装置说明（详细的工艺和装置说明（是否偏离设计是否偏离设计）；）； (4)研究的成果等有关资料（研究的成

33、果等有关资料（发现新的安全问题发现新的安全问题）。）。 (5)以前的类似的安全分析报告。以前的类似的安全分析报告。 系统安全性分析24 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法安全检查表法 l检查结果定性化检查结果定性化 安全检查表应列举需查明的安全检查表应列举需查明的所有所有导致事故的不安全因素，通常采导致事故的不安全因素，通常采 用提问方式，并以用提问方式，并以“是是或或否否来回答，来回答，“是是”表示符合要表示符合要 求；求；“否否”表示还存在问题，有待于进一步改进：表示还存在问题，有待于进一步改进：部分符合部分符合 表示有一部分符合条件，另一部分不符合条件。回答是的

34、符号为表示有一部分符合条件，另一部分不符合条件。回答是的符号为 “”，表示否的符号为，表示否的符号为“x”，*”表示部分符合。所以在每个提表示部分符合。所以在每个提 问后面也可以设有改进措施栏，每个检查表均需要注明检查时间、检问后面也可以设有改进措施栏，每个检查表均需要注明检查时间、检 查者、后面直接责任人，以便分清责任。查者、后面直接责任人，以便分清责任。 系统安全性分析25 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法安全检查表法 l检查结果的半定量检查结果的半定量 菲利浦石油公司安全检查表采用了菲利浦石油公司安全检查表采用了检查表判分分级系统检查表判分分级系统，在这里，在

35、这里 作为安全检查表的判分系统采用的是三级判分系列：作为安全检查表的判分系统采用的是三级判分系列： 0123，0135，0l357，其中评判，其中评判 “0为不为不 能接受的条款，低于标准较多的判给能接受的条款，低于标准较多的判给1”；稍低于标准的条件判给；稍低于标准的条件判给 刚低于最大值的分数；符合标准条件的判给最大的分数。刚低于最大值的分数；符合标准条件的判给最大的分数。 判分的分数是一种以检查人员的知识和经验为基础的判断意见，判分的分数是一种以检查人员的知识和经验为基础的判断意见， 检查表中分成不同的检查单元进行检查。为了得到更为有效的检查结检查表中分成不同的检查单元进行检查。为了得到

36、更为有效的检查结 果，用所得总分数除各种类别的最大总分数的比值，以便衡量各单元果，用所得总分数除各种类别的最大总分数的比值，以便衡量各单元 的安全程度。的安全程度。 系统安全性分析26 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法安全检查表法 l检查结果的定量化检查结果的定量化 根据安全检查表检查结果及各分系统或子系统的权重根据安全检查表检查结果及各分系统或子系统的权重 系数，按照检查表的计算方法，系数，按照检查表的计算方法，首先计算首先计算出各子系统或分出各子系统或分 系统的评价分数值，系统的评价分数值，再计算再计算出各评价系统的评价得分，出各评价系统的评价得分，最最 后计算

37、后计算出评价系统出评价系统(装置装置)的评价得分，确定系统的评价得分，确定系统(装置装置)的的 安全评价等级。安全评价等级。 系统安全性分析27 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 安全检查表法的优点安全检查表法的优点 （1）能够事先编制检查表，不至于漏掉能导致危险的关键因素。）能够事先编制检查表，不至于漏掉能导致危险的关键因素。 （2）可以根据规定的标准、规范和法规，检查遵守的情况。）可以根据规定的标准、规范和法规，检查遵守的情况。 （3）检查表给人的印象深刻，表内可以注明改进措施的要求，隔一）检查表给人的印象深刻，表内可以注明改进措施的要求，隔一 段时间后重新检查改进情况。段时

38、间后重新检查改进情况。 （4）简单易懂，容易掌握。）简单易懂，容易掌握。 n 安全检查表法的缺点安全检查表法的缺点 只能对已经存在的对象进行评价，如果要对处于设计或规划阶段只能对已经存在的对象进行评价，如果要对处于设计或规划阶段 的对象进行评价，必须找到相似和类似的对象。的对象进行评价，必须找到相似和类似的对象。 系统安全性分析28 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 危险度评价法危险度评价法 危险度评价法是借鉴日本劳动省危险度评价法是借鉴日本劳动省“六阶段六阶段”的定量评价表，结合的定量评价表，结合 我国国家标准我国国家标准石油化工防火设计规范石油化工防火设计规范、压力容器中化学

39、介质毒压力容器中化学介质毒 性危害和爆炸危险度评价分类性危害和爆炸危险度评价分类等技术规范标准，编制了等技术规范标准，编制了“危险度评危险度评 价取值表价取值表”(表表91)，规定了危险度由物质、容量、温度、压力和操，规定了危险度由物质、容量、温度、压力和操 作等作等5个项目共同确定，其危险度分别按个项目共同确定，其危险度分别按A10分，分，B5分，分，C2分，分， D0分赋值计分，内累计分值确定单元危险度。危险度分级图如图分赋值计分，内累计分值确定单元危险度。危险度分级图如图 91所示，分级表见表所示，分级表见表92。 系统安全性分析29 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 危险

40、度评价法危险度评价法 系统安全性分析30 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 预先危险分析预先危险分析(定性分析定性分析) 目的目的： 大体识别大体识别与系统有关的主要危险；与系统有关的主要危险； 鉴别产生危险的鉴别产生危险的原因原因； 预测预测事故出现对人体及系统产生的影响；事故出现对人体及系统产生的影响； 判定已识别的危险性等级，并判定已识别的危险性等级，并提出提出消除或控制危险性的措施。消除或控制危险性的措施。 预先危险分析也称初始危险分析，是在每项预先危险分析也称初始危险分析，是在每项生产活动之前生产活动之前，特别，特别 是在是在设计的开始阶段设计的开始阶段，对系统存在的危

41、险类别、出现的条件，事故后，对系统存在的危险类别、出现的条件，事故后 果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。 在项目发展初期使用在项目发展初期使用PHA有如下有如下优点优点： 它能识别可能的危险、用较少的费用或时间就能进行改正；它能识别可能的危险、用较少的费用或时间就能进行改正； 它能帮助项目开发组分析和（或）设计操作指南；它能帮助项目开发组分析和（或）设计操作指南； 方法简单易行、经济、有效；方法简单易行、经济、有效； 这种方法对这种方法对固有系统中采取新的操作方法固有系统中采取新的操作方法、接触新的危险性接触新的危险性 物质物质、工具和

42、设备工具和设备时，进行分析比较合适。时，进行分析比较合适。 系统安全性分析31 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 预先危险分析预先危险分析(定性分析定性分析) 预先危险性分析步骤：预先危险性分析步骤： （1）通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源。）通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源。 （2）根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故（或灾害）根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故（或灾害） 情况，对系统的影响、损坏程度，类比判断所要分析的系统中可能出情况，对系统的影响、损坏程度，类比判断所要分析的系统中可能出 现的情况，查找能够造成系统故障、物质损失

43、和人员伤害的危险性，现的情况，查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性， 分析分析事故事故（或灾害）的可能类型；（或灾害）的可能类型； （3）对确定的危险源分类，制成预先危险性分析表；）对确定的危险源分类，制成预先危险性分析表； （4）转化条件，即研究危险因素转变为危险状态的触发条件和危）转化条件，即研究危险因素转变为危险状态的触发条件和危 险状态转变为险状态转变为事故事故（或灾害）的必要条件，并进一步寻求对策措施，（或灾害）的必要条件，并进一步寻求对策措施， 检验对策措施的有效性；检验对策措施的有效性； （5）进行危险性分级（安全、临界、危险、灾难）。）进行危险性分级（安全、临界、危

44、险、灾难）。 （6）制定）制定事故事故（或灾害）的预防性对策措施。（或灾害）的预防性对策措施。 系统安全性分析32 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 预先危险分析预先危险分析(定性分析定性分析) 系统安全性分析33 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析34 （环氧乙烷环氧乙烷/ /乙二醇乙二醇） 系统安全性分析35 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 故障类型及影响分析（故障类型及影响分析（FMEA） 故障类型及影响分析是美国于故障类型及影响分析是美国于1957年最早用于飞机发动机故障分年最早用于飞机发动机故障分 析，因其容易掌握且实用性强，故得

45、到迅速推广。目前在电子、机械、析，因其容易掌握且实用性强，故得到迅速推广。目前在电子、机械、 电气等领域广泛应用，国际电工委员会（电气等领域广泛应用，国际电工委员会（IEC）已颁布）已颁布FMEA标准，标准， 我国有关部门亦在制定相关标准。我国有关部门亦在制定相关标准。 l方法特点方法特点 FMEA的目的是辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式的目的是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。主要用于对系统或装置造成的影响。主要用于设备和机器故障设备和机器故障的分析，也可用的分析，也可用 于于连续生产工艺连续生产工艺（主要用于硬件和系统分析），评价人员通常提出增（

46、主要用于硬件和系统分析），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。加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策。 系统安全性分析36 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 故障类型及影响分析（故障类型及影响分析（FMEA） l基本概念基本概念 u故障：故障：元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求， 不能完成任务的情况称为故障。不能完成任务的情况称为故障。 u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。如一个阀门故障可以有故障类型。如

47、一个阀门故障可以有4种故障类型：内漏、外漏、打不种故障类型：内漏、外漏、打不 开、关不严。开、关不严。 u故障等级：故障等级：根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划 分的等级称为故障等级。分的等级称为故障等级。 系统安全性分析37 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 故障类型及影响分析（故障类型及影响分析（FMEA） 系统安全性分析38 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 n 故障类型及影响分析（故障类型及影响分析（FMEA） l基本概念基本概念 u故障：故障：元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，元件、子系统、

48、系统在运行时，达不到设计规定的要求， 不能完成任务的情况称为故障。不能完成任务的情况称为故障。 u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。如一个阀门故障可以有故障类型。如一个阀门故障可以有4种故障类型：内漏、外漏、打不种故障类型：内漏、外漏、打不 开、关不严。开、关不严。 u故障等级：故障等级：根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划 分的等级称为故障等级。分的等级称为故障等级。 l资料要求资料要求 u系统或装置的系统或装置的PIDS（Process 确定可能引起事故

49、发生或使事 故扩大的设备( 或单元 ); 向管理部门通报潜在的火 灾、爆炸危险性; 使工程技术人员了解各工艺部分可 能造成的损失,并帮助确定减轻潜在事故严重性和总损失 的有效而又经济的途径。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析60 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 在评价之前首先要准备如下资料: (1)装置或工厂的设计方案 ; (2)火灾、爆炸指数危险度分级表 ; (3)火灾、爆炸指数计算表(表4-5); (4)安全措施补偿系数表(表4-6); (5)工艺单元风险分析汇总表 ; (6)工厂风险分析汇总表 ; (7)有关装置的更换费用数据。

50、在资料准备齐全和充分熟悉评价系统的基础上再按 程序进行。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析61 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 1)选择工艺(评价)单元 一套生产装置包括许多工艺单元,但计算火灾、爆炸指数时, 只评价那些从损失预防角度来看影响比较大的工艺单元,这些单 元可称评价单元。工艺单元的划分要根据设备间的逻辑关系,如 在氯乙烯单体或二氯乙烷工厂的加热炉或急冷区中可以划分为二 氯乙烷预热器、二氯乙烷蒸发器、加热炉、冷却塔、二氯乙烷吸 热器和脱焦槽。仓库的整个储存区不设防火墙,可制作为一个单 元。 选择评价单元时可以从以下几个方面考虑

51、:(1) 潜在化学能 (物质系数);(2) 工艺单元中危险物质的数量;(3) 资金密度(每 平方米美元数);(4) 操作压力和操作温度;(5) 导致火灾、爆炸 事故的历史资料;(6) 对装置操作起关键作用的单元,如热氧化器。 一般情况下,这些方面的数值越大,该工艺单元越需要评价。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析62 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 2)确定物质系数(MF) 在火灾、爆炸指数的计算和其他危险性评价时,物质系数(MF) 是最基础的数值,它是表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火 灾、爆炸中释放能量大小的内在特性。 物质系数根

52、据由美国消防协会规定的物质可燃性NF和化学活 性(或不稳定性)NR，从表中求取。评价方法附录中提供了许多物 质的物质系数,可直接查得。 Nr=1,加温加压条件下稳定性较差的物质;Nr=2,加温加压下易 于发生剧烈化学反应变化的物质;Nr=3,本身能发生爆炸分解或爆 炸反应,但需强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物 质;Nr=4,在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析63 3)计算一般工艺危险系数(F1)和特殊工艺危 险系数(F2) 一般工艺危险性是确定事故损失大小的主 要因素,共包括六项内容,

53、即放热化学反应、吸 热反应、物料处理和输运、封闭单元和室内单 元、通道、排放和泄露控制。 每一个评价单元不一定每项都要取值,有 关各项按规定求取危险系数。 计算火灾、爆炸危险指数时，一次只评价 一种物质危险，如果工艺单元中有两种物质， 根据最大危险性原则，比较两种物质的危险性， 选择危险性较大的物质计算。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析64 特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素,共包括十 二项内容,即毒性物质、负压物质、在爆炸极限范围内或其附近 的操作、粉尘爆炸、释放压力、低温、易燃和不稳定 物质的数 量、腐蚀、泄漏、明火设备、热油交

54、换系统、转动设备。 每一个评价单元不一定每项都要取值,有关各项按规定求取 危险系数。如易燃和不稳定物质的数量分三种情况确定危险系 数: (1)工艺过程中的液体和气体,求出评价单元中可燃或不稳定 物质总量后乘以燃烧热Hc(J/kg), 得到总热量,然后查得危险系 数; (2)储存中的液体和气体,求得总燃烧热,由查出危险系数; (3)储存中的可燃固体和工艺过程中的粉尘,则用储存固体总 量(kg) 或工艺单元中粉尘总量(kg),查得危险系数。 将各项取值填入表4-5 中,相加后即为单元特殊工艺危险系 数。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析65 1.

55、美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 4)确定单元危险系数(F3) 单元危险系数(F3)等于一般工艺危险系数(F1)和特殊工艺危 险系数(F2)的乘积。 5)计算火灾、爆炸指数(F&EI) 火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故可能造成的破坏情 况,它等于物质系数(MF)和单元危险系数(F3)的乘积。 道七版还将火灾、爆炸指数划分成 5 个危险等级(见表4-8), 以便了解单元火灾、爆炸的严重度 6)确定暴露面积 用火灾、爆炸指数乘以0.84,即可求出暴露半径R(英尺)。根 据暴露半径计算出暴露区域面积(S= R2)。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性

56、分析66 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析67 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 7)确定暴露区域内财产的更换价值 更换价值 = 原来成本 0.82 价格增长系数 式中系数 0.82 是考虑事故时有些成本不会被破坏或无需更换, 如场地平整、道路、地下管线和地基、工程费等。如果更换价值 有更精确的计算,这个系数可以改变。 8)危害系数的确定 危害系数由单元危险系数 (F3) 和物质系数 (MF) 确定。如 果 F3 数值超 过 8.0, 以 8.O 来确定危害系数。 9)计算最大可能财产损失( 基本 MPPD) 确定了暴露区域面积(实际为体

57、积)和危害系数后,就可以计算 事故造成的最大可能 财产损失。 基本 MPPD= 暴露区域的更换价值危害系数 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析68 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 10)安全措施补偿系数(C)的计算 道七版考虑的安全措施分成三类:工艺控制(C1)、物质隔离 (C2)、防火措施(C3)。其总的补偿系数是该类中所有选取系数的 乘积。单元安全措施补偿系数C等于 C1、C2、C3的乘积。 11)确定实际最大可能财产损失(实际 MPPD) 基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘积就是实际 最大可能财产损失。它表示采取适当的( 但

58、不完全理想) 防护措 施后事故造成的财产损失。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析69 1.美国道化学公司火灾爆炸指数评价法 12)最大可能工作日损失 (MPDO) 估算最大可能工作日的损失是为了评价停产损失(BI)。MPDO 可根据实际 MPPD 查出。 13)停产损失(BI)估算 最后根据造成损失的大小确定其安全程度。最后根据造成损失的大小确定其安全程度。 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析70 以某石油化工企业储罐区为例,应用道化法评价其火灾 爆炸危险性。该企业石油储罐区位于该企业东南角,

59、为半地下建 筑形式,占地面积400m2,周围700m2内无居民居住。储罐区内 有储油罐12个,其中罐装原油30吨的4个,装汽油20吨的4个,装 柴油10吨的2个,装煤油10吨的2个。 火灾爆炸指数的计算 (1)一般工艺危险系数(F1)的计算 表1一般工艺危险系数的确定 一般工艺危险系数是指那些在事故损失中的基本影响 因素,包括六项内容,根据该储罐区的具体情况,参照道氏法第七版 有关系数的选择及确定标准,确定各项的取值如表1所示。 F1=1+0.85+0.50+0.35=2.70 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析71 (2)特殊工艺危险系数(F

60、2)的计算 特殊工艺危险是影响事故发生概率的基 本因素,包括十二项内容,如表2所示: 表2特殊工艺危险系数的计算 根据该储罐区的具体条件及道氏法第七 版的有关规定:F2=2.45 (3)单元工艺危险系数(F3)的计算 F3=F1F2=2.702.45=6.1 安全系统工程安全系统工程 第第4 4章系统安全性分析章系统安全性分析 系统安全性分析72 (4)物质系数MF的计算 物质系数是计算火灾爆炸指数的一个基 本数据,表示物质在火灾爆炸事故中所释放能量 大小的特性。按物质系数MF值查道氏法第七 版附录A:得汽油的MF=16,原油的MF值为 16,柴油的MF值为10,取最高值MF=16。 (5)火