安全计算分析题

1、一、提高系统的安全性，不仅从人、机本身可靠性出发，而且应从其结构特点出发，分析整体的安全性，针对下述两种系统（人、机可靠性度均以0.9），分析（1） 系统的可靠性及其各因素在系统中的作用；（2） 分析上述系统在生产安全管理中的应用及其优缺点；（3） 归纳提高生产系统安全性的途径有哪些？1、 系统可靠性是指系统、设备或元件等在规定的条件下，规定的时间内，完成指定功能的能力。通常用系统的可靠度去衡量系统的可靠性。图1所示系统的可靠度为：R1=【1-（1-0.9）2】*0.9=0.891，图2所示系统的可靠度R2=0.8829。由此可见图1所示系统的可靠度要大于图2所示系统的可靠度。影响系统的的因素

2、包括人，机和结构。人在系统的可靠性中起着重要作用，因为各种系统之间都是通过人这个子系统相互联接起来的，人这个子系统具备最可靠和最易于发挥其最大限度的功能，同时人为差错在系统故障中占有很大比例。机器的作用也很重要，机器要适合人的生理和心理求，达到人机最优匹配。机器故障（物的不安全状态）和人为差错（人的不安全行为）不仅会使系统的功能下降，而且还会导致意外事故，在进行定量安全分析时一般需要通过分析相关设备和人的可靠性来获得。因此可靠性分析是系统安全定量分析的基础。系统的结构不同，系统的可靠性就不同。并联系统可靠度比串联系统的要高。2、 在生产安全管理中，为提高系统的可靠性需要进行可靠性设计，比如图1

3、就是冗余设计的应用。冗余设计是以两个或两个以上的同功能的重复结构并行工作、确保在局部发生故障时整机不致丧失功能的设计。优点：系统的总可靠度随着冗余度的提高而提高，但提高的效率会越来越低。用低可靠度的单元构成冗余系统可靠度提高的效率比用高可靠度单元构成冗余系统的效率高。部件级冗余比系统级冗余的效率高。缺点：冗余措施会带来整个产品和系统的重量与体积的增加，从而使的产品、系统的成本增加；2）因备用冗余部件的增加，是维修性变差，增大维修工作量；3）冗余度越高，检测及切换电路就越复杂，其可靠度越低，从而抵消了多重冗余的优越性；4）会增加早期故障以及维修费。3、1）提高人的可靠性，在系统设计阶段遵循有关人

4、机工程的原则，仔细地挑选和培训有关人员，降低人为差错。2）通过提高可靠性设计与制造提高机器的可靠度。3）采用并联、表决和旁联系统等冗余设计来提高系统的可靠性。图1 图2 二、 如图3为某工厂系统安全运行的可靠性框图，各子系统机构对应的可靠度为R1R2=0.8，R3=R4=0.7，R5=0.9，试计算以下问题。图3 可靠性框图（1）计算该工厂在安全生产过程中的可靠度?（2）写出引起系统发生事故的模式有哪些？（3）提出有效提高系统安全性的技术路线。（4）描述系统等价的可靠性框图。（5）评估该系统的安全性。 三、A市属于某省的中心城市，随着改革开放速度的加快，电力缺口愈来愈大，为此该市准备建立一个2

5、×300MW火力发电厂。该电厂运煤系统(包括运输和破碎)将原煤经带式输送机送到磨煤机中磨成煤粉，煤粉送至锅炉，锅炉内的煤粉同喷入的柴油燃烧，燃烧后气体经除尘系统排进脱硫装置，然后从烟囱排入大气中。该锅炉机组最大连续蒸发量为1025t/h，过热汽出口压力17.75MPa。距蒸汽锅炉300m处设置有一个库容为300t柴油储罐区。电厂给水系统由给水泵送入省煤器，变成过热蒸汽送往汽轮机作功，过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电经变压器升压引出送入电网。用于发电机冷却方式为水氢氢，相应的氢气装置设备有7台P3.2MPa,V10m3氢罐。在项目预评审

6、会上，专家和评价人员对上述系统存在的安全性问题，提出如下问题。针对上述项目，如果你作为安全管理技术人员，如何回答下列问题：（1）根据GB/T13861-92生产过程危险和有害因素分类与代码标准,运煤系统中存在的物理和化学危险、有害因素及部位有哪些？（2）根据GB6441-86企业职工伤亡事故分类标准,电厂运煤系统发生的事故有哪些？（3）燃料运煤系统中，职业危害因素的来源有哪些？因此造成的职业病有哪些？（4）简要画出该电厂安全系统运行组织结构图。（5）分析提高该企业安全性的方法和对策措施。三、A市属于某省的中心城市，随着改革开放速度的加快，电力缺口愈来愈大，为此该市准备建立一个2×30

7、0MW火力发电厂。该电厂运煤系统(包括运输和破碎)将原煤经带式输送机送到磨煤机中磨成煤粉，煤粉送至锅炉，锅炉内的煤粉同喷入的柴油燃烧，燃烧后气体经除尘系统排进脱硫装置，然后从烟囱排入大气中。该锅炉机组最大连续蒸发量为1025t/h，过热汽出口压力17.75MPa。距蒸汽锅炉300m处设置有一个库容为300t柴油储罐区。电厂给水系统由给水泵送入省煤器，变成过热蒸汽送往汽轮机作功，过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电经变压器升压引出送入电网。用于发电机冷却方式为水氢氢，相应的氢气装置设备有7台P3.2MPa,V10m3氢罐。在项目预评审会上，专家和评价

8、人员对上述系统存在的安全性问题，提出如下问题。针对上述项目，如果你作为安全管理技术人员，如何回答下列问题：（1）根据GB/T13861-92生产过程危险和有害因素分类与代码标准,运煤系统中存在的物理和化学危险、有害因素及部位有哪些？（2）根据GB6441-86企业职工伤亡事故分类标准,电厂运煤系统发生的事故有哪些？（3）燃料运煤系统中，职业危害因素的来源有哪些？因此造成的职业病有哪些？（4）简要画出该电厂安全系统运行组织结构图。（5）分析提高该企业安全性的方法和对策措施。1、物理危害因素及部位：1）设备、设施缺陷：带式输送机、磨煤机、锅炉、脱硫装置、柴油储罐、电厂给水系统等这些设施是否符合国家

9、标准，是否存在缺陷；2）防护缺陷：带式输送机应采用难燃胶带，并备有淋水设施；煤粉仓应密闭、煤粉仓应防止受潮、受热，制粉系统应设置必要的事故报警及联锁等保护装置；柴油储应设置防火防爆装置；锅炉周围应设置防爆装置；氢罐容易产生爆炸，应设置防爆装置。3）发电机周围可能存在电伤害；4）传输和磨煤过程可能存在震动、噪声等危害，5）运煤系统可能存在粉尘和气溶胶危害。化学危险、有害因素：煤、煤粉、氢、和柴油等是易燃易爆性物质；有毒物质：脱硫装置中产生的硫化物，脱硫装置泄漏会导致中毒。2、事故：传送带可能造成机械伤害，应加安全防护装置； 锅炉爆炸，柴油罐燃烧爆炸引发火灾；硫化物中毒事故等。3、生产性粉尘，造成

10、煤肺病；噪声和振动主要是由风动工具、皮带运输机发出的，长期在强烈的噪声和振动的作用下能引起职业性耳聋和振动病，还会妨碍工人及时辨认岩层塌落及各种信号；硫化物应归为生产性毒物，中毒事故。1.防火、防爆技术措施电厂所有建筑物均按照火电厂设计技术规程、消防设计规程、建筑设计防火规范等要求进行设计。有符合规定的防火间距，消防道路、安全通道、楼梯、出入口，并设置有必要的防火隔墙。电厂采用水消防系统、消防水源、消防水泵流量按照消防设计规定要求设计。在易发生火灾的车间和部位，重要设备的位置，装报警装置，报警系统监视盘可直接得到信号，并手动或自动启动消防水源。各建筑物的消防拴布置，消防通道的设置都按照建筑物防

11、火设计要求设置。在局部易燃易爆的场所都备有小型灭火器和沙袋。为了防止炉膛、制粉系统、烟道、燃油系统和蓄电池室中的电气设备发生爆炸事故，采取的措施有：锅炉装设了安全保护装置；制粉、烟气系统设有防爆门；压力容器设计均按规定考虑了超压余度，并配置安全阀；在易燃易爆场所，电气设备均采用防爆型。2防尘技术措施电厂的尘污染主要产生于煤系统和灰系统。设计中采取的防尘措施有：1)采用机械化卸煤装置，煤场四周设绿化带、喷淋设施；2)转运站、碎煤机室、煤仓间落煤处装设除尘设施，落煤管装设锁气挡板；3)输煤栈桥和锅炉房底层设水冲洗及排水沟，以便于清扫；4)煤仓间、除尘器灰斗下部地面配备的吸尘车吸尘，并配合水冲洗；5

12、)为综合利用粉煤灰，灰库下设干灰散装机并配有吸尘风机，用罐车装灰运往综合利用单位；6）灰库区设有地面水冲洗防尘。3. 防毒、防化学伤害技术措施防毒、防化学伤害的场所主要是电厂的化学设施，如锅炉补给水处理室、氨、联胺加药间等。对这些场所主要加强通风设计，并采用防腐蚀材料。设有酸碱贮存设备的房间内均设有淋洗设备，作为操作人员事故时应急冲洗用。蓄电池室采用机械通风，地面考虑防腐措施。化学车间使用和装卸酸碱氨的工作人员，应配备防护眼镜、口罩、手套、橡胶靴。4防电气伤害技术措施防电气伤害设计按现行的高压配电装置设计技术规范、电业安全工作规程、电气设备安全设计导则、火力发电厂和变电所照明设计技术规定进行。

13、电气设备带电裸露部分与墙壁、钢构架、管道、通道、栏杆及检修距离等最小安全距离，按高压配电装置设计规程进行设计。进入配电室、电缆夹层等处，均设加锁门。同时严格执行电气安全操作规程及工作票制度，以防误操作，防止非工作人员进入。电缆隧道内的照明器，选用具有安全防护措施的灯具。高压电器为防止误操作，装设了闭锁装置。高压开关柜加设防止发生误操作的断路器，隔离开关。 5防机械伤害技术措施所有转动机械设置防护罩。转动机械设备设置了必要的闭锁装置。输煤系统皮带，在其需要跨越处设置带护拦的人行跨梯。6防噪声和振动技术措施电厂噪声主要有设备噪声,锅炉排汽噪声和空冷塔噪声。主要是设备运转时候的振动、摩擦、物料撞击产

14、生，另外还有磁场交变，固体液体流动产生的噪声。锅炉安全门排气及锅炉启动，停炉排汽加装消声器，送风机入口加消声器。汽轮发电机组、磨煤机、碎煤机等加消声器。控制室、值班室安装双层门窗。控制室顶板，隔墙装吸声材料或隔声措施。7防暑、防寒、防高温辐射技术措施各配电室均按10次/h换气次数选配事故排风装置，兼有夏季排除余热的设施。汽机机头要包有保温层,主蒸汽管道等高温管道包有隔热性较好的保温层。8防雷电技术措施油库区、制氢站、主变站设置独立的避雷系统；各避雷针饿接地电阻符合国家标准要求；有爆炸危险场所采取防感应雷措施。9防地震技术措施电厂各主要建筑物如主场房、烟囱、输煤系统集注、制氢站、集控室都按照7度

15、以上设防。10防高处坠落技术措施发电厂的楼梯、平台、坑底和孔洞等周围都设置了栏杆和盖板，需要登高检查和维修设备处设置钢平台，扶梯，上下扶梯不采用直爬梯。分类标准类别具体分类生产过程危险和有害因素分类与代码( GB/T13861-92)6类物理性危险和有害因素设备、设施缺陷防护缺陷电危害噪声危害振动危害电磁辐射运动物危害明火能够造成灼伤的高温物体能够造成冻伤的高温物体粉尘与气溶胶作业环境不良信号缺陷标志缺陷其它物理危险有害因素化学性危险、有害因素易燃易爆性物质自燃性物质有毒物质腐蚀性物质其他化学性危险和有害生物性危险、有害因素致病微生物传杂病媒介物致害动物致害植物其他生物性危险和有害因素心理、生

16、理性危险、有害因素负荷超限 指易引起疲劳、劳损、伤害等的负荷超限健康状况异常 指伤、病期从事禁忌作业心理异常辨识功能缺陷其他心理、生理性危险行为性危险、有害因素指挥错误操作错误监护失误其他错误其他行为性危险和有害因素其他危险、有害因素作业空间工具不合适企业职工伤亡事故分类(GB6441-1986)20类物体打击 灼烫 瓦斯爆炸车辆伤害 火灾 火药爆炸机械伤害 高处坠落 锅炉爆炸起重伤害 坍塌 容器爆炸触电 冒顶片帮 其他爆炸淹溺 透水 中毒和窒息 1)物理性危险、有害因素(1)设备、设施缺陷(强度不够、刚度不够、稳定性差、密封不良、应力集中、外形缺陷、外露运动件、操纵器缺陷、制动器缺陷、控制器

17、缺陷、设备设施其他缺陷等)；(2)防护缺陷(无防护、防护装置和设施缺陷、防护不当、支撑不当、防护距离不够、其他防护缺陷等)；(3)电危害(带电部位裸露、漏电、雷电、静电、电火花、其他电危害等)；(4)噪声危害(机械性噪声、电磁性噪声、流体动力性噪声、其他噪声等)；(5)振动危害(机械性振动、电磁性振动、流体动力性振动、其他振动危害等)；(6)电磁辐射(电离辐射，包括x射线、t射线、粒子、p粒子、质子、中子、高能电子束等；非电离辐射，包括紫外线、激光、射频辐射、超高压电场等)；(7)运动物危害(固体抛射物，液体飞溅物，坠落物，反弹物，土、岩滑动，料堆(垛)滑动，气流卷动，冲击地压、其他运动物危害等)；(8)明火；(9)能造成灼伤的高温物质(高温气体、液体、固体，其他高温物质等)；(10)能造成冻伤的低温物质(低温气体、液体、固体，其他低温物质等)；(11)粉尘与气溶胶(不包括爆炸性、有毒性粉尘与气溶胶)；(12)作业环境不良(基础下沉，安全过道缺陷，采光照明不良，有害光照，缺氧，通风不良，空气质量不良，给、排水不良，涌水，强迫体位，气温过高，气温过低，气压过高，气压过低，高