工业安全课件

工业安全课件整理版

为什么要研究安全问题？

没有任何一种事物是绝对安全的，任何事物中都潜伏着危险因素，通常所说的安全或危险只不过是

一种主观的判断。

不可能根除一切危险源和危险，可以减少来自现有危险源的危险性，宁可减少总的危险性而不是只

彻底去消除儿种选定的危险。

由于人的认识能力有限，有时不能完全认识危险源和危险，即使认识了现有的危险源，随着生产技

术的发展，新技术、新工艺、新材料和新能源的出现，又会产生新的危险源。

第一篇安全系统工程第二篇安全人机工程第三篇环境保护

目录

第一篇安全系统工程

第一章安全系统工程概论

第二章系统安全分析★

第三章系统安全评价

第二篇安全人机工程

第一章安全人机工程学概述及其研究方法

第二章人因失误分析与预防

第三章人的自然倾向与可靠性分析

第四章机的特性与可靠性分析

第五章人机系统的安全设计★

第六章安全人机工程的实践与应用

第三篇邦境保护

第一章环境保护概述

第二章全球性环境问题

第三章环境与健康

第四章我国环保政策与法规

第五章清洁生产支

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第一篇安全系统工程

第一章安全系统工程概论

一、基本概念

系统、系统工程

1、系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的

具有特定功能的有机整体。

(1)分类：

按形式划分——自然系统，人工系统，复合系统

按结构复杂程度分一简单系统，复杂系统

(2)特点：目的性，整体性，有序性

相关性，环境适应性，动态性

2、系统工程是从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用

工程的方法去研究和解决各种系统问题。

安全、危险与事故

安全简单地说就是导致人员死伤、职业病、设备或财产损

失的概率为零或可接受的状态。

危险是一种状态，可以引起人身伤亡、设备破坏或降低完

成预定功能的能力。

事故是人们在实现其目的的行动过程中突然发生的、迫使

其有目的的行动暂时或永远中断，并有时造成人身伤亡

或设备损毁的一种意外事件。

危险一定会产生事故吗？(新闻背景：小窑老空水.flv)

安全系统工程

安全系统工程是应用系统工程的原理与方法，管理系统中的各种危险，对工艺过程、设备、生

产周期和资金等因素进行分析评价和综合处理，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性

达到最佳状态。

(1)安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。

(2)安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全。

(3)安全系统工程的重点是系统危险因素的识别、分析，系统风险评价和系统安全决策与事故

控制。

(4)安全系统工程要达到的预期安全目标是将系统风险控制在人们能够容忍的限度以内，也就

是在现有经济技术条件下，最经济、最有效地控制事故，使系统风险在安全指标以下。

二、安全系统工程的产生与发展

事故的强大负面效应对人类产生巨大的冲击作用，从而激发人类以更大的决心和更大的力量

研究事故。通过对事故信息、资料的收集、整理、分析、研究，也就是充分开发利用“事故资源”，

一个崭新的自然科学学科就在人们这种不懈努力与坚苦卓绝的斗争中诞生了，这就是作用力与反作

用力的作用机制。

安全系统工程正是在这种事故的反作用下应运而生的。

安全系统工程始创于上个世纪50年代末的美国。

1957年，苏联发射了第一颗人造卫星，美国为了赶

上，匆忙进行导弹技术的开发与研究，由于对系统的可靠

性和安全性研究不足，在一年半时间之内连续发生了4次

重大事故，每一次都造成了数以百万计美元的损失，最后

不得不全部报废，从头做起。这种情况迫使美国空军以系

统工程的原理和管理方法来研究导弹系统的可靠性和安全

性。

这就是由事故引发的军事系统的安全系统工程。因此

也最先应用于军事工业方面。

现代科学技术的发展为安全系统工程的产生提供了必

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要条件。20世纪40年代产生了系统可靠性工程,50年代出现了系统工程，以及这一期间现代数学和

计算机技术的迅速发展，使安全系统工程在20世纪60年代产生成为科学技术发展的必然产物，也是

相关学科相互影响的必然结果。

美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生。美国导弹技术的开发深入地研究了系统的安全

性和控制系统安全性的手段与方法。在同一•时期，还有核电站的概率风险评价技术，化工企业的火灾

爆炸指数安全评价法，以及涉及产品安全的系统安全分析技术，都是在20世纪60年代短短几年时间

产生的，因此，我们把所有这些成功的理论通过科学的总结形成一个完整的学科——安全系统工程。

我国安全系统工程的研究和开发相对较晚，是从20世纪70年代末开始的。天津东方化工厂应用安

全系统工程成功地解决了高度危险企业的安全生产问题，为我国各个领域学

习、应用安全系统工程起了带头作用。

到80年代中后期，人们研究的注意力逐渐转移到系统安

全评价的理论和方法，开发了多种系统安全评价方法,特别是

企业安全评价方法，重点解决了对企业危险程度的评价和企

业安全管理水平的评价。这期间，许多专家学者的相关专著

也相继问世了，以系统的观点、方法,系统地总结了国内外

安全系统的理论与方法。

安全系统工程的产生和发展的特点：

1、安全系统工程是在事故逼迫下产生的。

2、现代科学技术的发展为安全系统工程的产生提供了必要

条件。

3、军事、核工业、化工等行业系统安全分析与评价方法的

研究与开发，丰富了安全系统工程的研究内容。

4、安全系统工程在理论研究和实践中不断完善和发展。

*安全系统工程研究对象

安全系统工程作为一门科学技术，有它本身的研究对

象。任何一个生产系统都包括三个部分，即从事生产活动的

操作人员和管理人员，生产必需的机器设备、厂房等物质条

件，以及生产活动所处的环境。这三个部分构成一个“人-

机-环境”系统，每一部分就是该系统的一个子系统，称为

人子系统、机器子系统和环境子系统。

1、人子系统：该子系统的安全与否涉及到人的生理和

心理因素,以及规章制度、规程标准、管理手段、方法等是

否适合人的特性，是否易于为人们所接受的问题。

2、机器子系统：不仅要从工件的形状、大小、材料、

强度、工艺、设备的可靠性等方面考虑其安全性，而且

要考虑仪表、操作部件对人提出的要求，以及从人体测

量学、生理学、心理与生理过程有关参数对仪表和操作

部件的设计提出要求。

3、环境子系统：对于该子系统，主要应考虑环境的理化

因素和社会因素。理化因素主要有噪声、振动、粉尘、

有毒气体、射线、光、温度、湿度、压力、热、化学有

害物质等；社会因素有管理制度、工时定额、班组结

构、人际关系等。

安全系统工程研究内容

系统安全分析

系统安全评价

安全决策与事故控制

其中，系统安全分析和评价是安全系统工程的核心。

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安全系统工程研究内容

系统安全分析

无论系统生命过程处于哪个阶段，都要在该阶段开始之前进行系统的安全分析,发现并掌握系统的危

险因素。这就是系统安全分析要解决的问题。

系统安全分析是使用系统工程的原理和方法,辨别、分析系统存在的危险因素,并根据实际需要对其

进行定性、定量描述的技术方法。

系统安全评价

系统安全评价往往要以系统安全分析为基础，通过分析，了解和掌握系统存在的危险因素，但不一定要

对所有危险因素采取措施。而是通过评价掌握系统的事故风险大小，以此与预定的系统安全

安全决策与事故控制

任何一项系统安全分析技术或系统安全评价技术，如果没有一种强有力的管理手段和方法，也不会发

挥其应有的作用。因此，在出现系统安全分析和系统安全评价技术的同时，也出现了系统安全决策。

其最大的特点是从系统的完整性、相关性、有序性出发，对系统实施全面、全过程的安全管理，实现

对系统的安全目标控制。指标相比较，如果超出指标,则应对系统的主要危险因素采取控制措施，使其

降至该标准以下。

安全系统工程的方法论

系统优化方法

安全系统工程的研究方法必须从系统的整体性观点出发，从

系统的整体考虑解决安全问题的方法、过程和要达到的目标。

本质安全方法

由于安全系统把安全问题中的人-机（物）-环境统一为一个

“系统”来考虑，因此不管是从研究内容来考虑还是从系统目标来考虑，核心问题就是本质安全化,

就是研究实现系统本质安全的方法和途径。

人机匹配法

在影响系统安全的各种因素中，至关重要的是人-机匹配。

从安全的目标出发，考虑人-机匹配，以及采用人-机匹配

的理论和方法是安全系统工程方法的重要支撑点。

安全经济方法

由于安全经济的特殊性（安全性投入与生产性投入的渗透性、安全投入的超前性与安全效

益的滞后性、安全效益评价指标的多目标性、安全经济投入与效用的有效性等）就要求安全系统

工程方法，在考虑系统目标时，要有超前的意识和方法，要有指标（目标）的多元化的表示方法和测算

方法。

系统安全管理方法

安全系统工程从学科的角度讲是技术与管理相交叉的横断学科；从系统科学原理的角度讲

是解决安全问题的一种科学方法。所以，安全系统工程是理论与实践紧密结合的专业技术基础，系

统安全管理方法则贯穿到安全的规划、设计、检查与控制的全过程。所以,系统安全管理方法是

安全系统工程方法的重要组成部分。

四、安全系统工程的应用特点

系统性

无论是系统安全分析、系统安全评价的理论，还是系统安全管理模式和方法的应用都表现

了系统性的特点，它从系统的整体出发，综合考虑系统的相关性、环境适应性等特性，始终追求系

统总体目标的满意解或可接受解。

预测性

安全系统工程是通过这些预测来掌握系统安全状况如何，风险能否接受，以便决定是否应

当采取措施，控制系统风险。所以安全系统工程也可称作是系统的事故预测技术

层序性

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安全系统工程的应用是按照系统的时空两个跨度有序展开，管理规范的执行，•般是按照

系统生命过程有序进行，而且贯彻到系统的方方面面。因此，安全系统工程具有明显的“动态过程”

研究特点。

择优性

择优性的应用特点主要体现在系统风险控制方案的综合与比较，从各种备选方案中选取最

优方案。在选取控制风险的安全措施方面，一般按下列优先顺序选取方案：设计上消除一设计上降

低一提供安全装置一提供报警装置一提出专门规程。

技术与管理的融合

人们对安全的追求目标(特别是生产领域)是本质安全。但是，一方面由于新技术的不断涌

现，另一方面由于经济条件的制约，对于一时做不到本质安全的技术系统，则必须用安全管理来

补偿。所以在相当长的时间内，解决安全问题还必须把技术与管理通过系统工程的方法有机地结合

起来。

五、安全系统工程的优点

预测和预防事故的发生，是现代安全管理的中心任务。最大的优点

安全系统工程通过系统分析，全面地、系统地、彼此联系地以及预防性地处理生产系统中的安

全性。

安全系统工程方法不仅适用于工程，而且适用于管理。

对安全进行定量分析、评价和优化技术，为安全事故预测提供了科学依据，根据分析可以选择

出最佳方案，使各子系统之间达到最佳配合。

促进各项标准的制定和有关可靠性参数的收集。

通过安全系统工程开发和应用，可以迅速提高安全技术人员、操作人员和管理人员的业务水平

和系统分析能力。

本质安全是指设备、设施或技术工艺含有内在能够从根本上防止发生事故的功能。

本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，

使各种危害因素始终处「受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。

本质安全是珍爱生命的实现形式，本质安全致力于系统追问，本质改进。强调以系统为平台，

透过繁复的现象，去把握影响安全目标实现的本质因素，找准可牵动全身的那“发”所在，纲举目

张，通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、系统无阻塞，实现质量零缺陷、安全零事故。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第一节安全检查表分析

第二节危险性预先分析

第三节故障类型、影响及致命度分析

第四节事件树分析

第五节危险和可操作性研究

第六节系统安全分析的其他方法及小结

系统安全分析是从安全角度对系统中的危险因素进行分析，主要分析导致系统故障或事故的各种因

素及其相关关系,通常包括如下内容：

(1)对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析。

(2)对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析。

(3)对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析。

(4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查和分析。

(5)对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。

(6)对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。

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系统安全分析应该遵循的基本原则

1、首先可进行初步的综合性分析得出大致的概况，然后

根据危险性的大小，再进行详细的分析。

2、根据分析对象的不同，选择相应的分析方法。

3、对新建、改建的设计或限定目标进行分析，可选用静

态的分析方法；对运行状态进行分析，则可选用动态的

分析方法。

4、各种分析方法可以互为补充。

5、进行分析时并不需要使用所有的方法，应该根据实际

情况，结合特定环境和资金条件，使分析能够得出正确

的评价。

常用的系统安全分析方法

(1)安全检查表分析第一篇安全系统工程第二章系统安全分析

(2)危险性预先分析

(3)故障类型、影响及致命度分析

(4)危险和可操作性研究

(5)事件树分析

(6)事故树分析

(7)原因——后果分析

(8)系统可靠性分析

第一节安全检查表分析

安全检查表起源于日本。1970年以前:日本交通事故的发生频率很高，交通事故随着机动车

辆的增加而直线上升。1970年以后，日本将安全检查表应用于交通安全管理工作中，效果显著。

1970年后，机动车辆大增而交通事故仍然保持在1970年的水平，于是，安全检查表成了日本

交通安全管理的秘诀，随后在日本得到推广和认可;

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

一、安全检查

定义

安全检查是运用常规、例行的安全管理工作及时发现不安全状态及不安全行为的有效途径，也

是消除事故隐患、防止伤亡事故发生的重要手段。

性质

安全检查除了进行经常性的检查外，还应定期地进行群众性的检查。检查的性质可分为普遍检

查、专业性检查和季节性检查等。安全检查自始至终应贯彻领导与群众相结合的原则，做到边检

查、边整改。

内容

安全检查的内容主要是查思想、查管理、查隐患、查事故处理。

查思想:检查企业领导和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。

查管理:主要是检查企业领导是否把安全生产列入议事日程；安全机构、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。

查隐患: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。

查事故处理：检查企业对伤亡事故是否及时报告，认真调查；是否按“三不放过”的要求严肃处

理；是否采取了有效措施，避免类似事故重复发生。

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二、安全检查表的定义、用途、形式和类型

定义

安全检查表就是一份实施安全检查和诊断的项目明细表，是安全检查结果的备忘录，也是安全

检查的工具和依据。

用途

及时查明各种危险和隐患

实现安全检查的标准化、规范化

监督和纠正违章指挥、违章作业

落实安全责任制，进行安全教育

形式

安全检查表的形式很多，既可以按照统一要求的标准格式制作，又可以依据不同的检查目的和

对象进行专门设计或调整。

类型

设计审查用安全检行表

厂级安全检查表

车间安全检查表

工段及岗位安全检查表

专业性安全检查表

三、安全检查表的编制

依据

有关规程、规范、规定、标准与手册

国内外事故情报

本单位的经验

适用范围

设计、建设一直到生产各个阶段。

格式

一

序项目名检查内检查结备注检查时间

号称容果和检查人

1

2

3

4

XXXX安全检查表

序号安全检查内容结论与说明

1

2

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X乂丫乂它仝聆杏寺

序号椅杳内容及标准评分标准得分

1

2

3

妗在A.妗本FM■同.

XXXX安全检杳表

序号检查要点是或否备注

1

2

3

枪杳人：椅杳

编制安全检查表的程序与方法

1、系统的功能分解

2、人、机、物、管理和环境因素

3、潜在危险因素的探求

功能领域1

功能领域2

功能领域n

安全检查表的编制过程，也是对系统进行安全分析的

过程。通过对系统的全面分析，结合有关资料，找出系统

中存在的隐患、事故发生的可能途径和影响后果等，然后

根据有关法规、规章制度、标准和安全技术要求，完成检

查表的制定工作。

编制安全检查表应注意的问题

全员参与：技术人员、管理人员、操作人员、安技人员深入现场共同编制。

检查项目应全面、具体、明确，突出重点、抓住要害。

各类检查表都有其试用对象，各有侧重，不宜通用。

危险性部位应详细检查•

应与安全系统工程中其他分析方法结合进行。

四、安全检查表的优缺点

(1)优点

事先编制,有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化、完整化，不致于漏掉能导致危险

的关键因素。从而提高安全检查工作的效果和质量。

可以根据规定的标准、规范和法规、检查遵守的情况，提出准确的评价。

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检查表是与有关责任人紧密相连系的，所以易于推行安全生产责任制，检查后能够做到事故清、责

任明、整改措施落实快。

表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表内还可注明改进措施的要

求，隔一段时间后重新检查改进情况。

简明易懂，容易掌握。

(2)缺点：定量程度不高。

五、安全检查表举例

1、金属切削机床设计安全检查表

编号检查内容所依据的法规标准检查结果

1机床必须具有适应环境的足够能力，特GB5O83

别是康温度、耐磨损、防腐蚀等能力

2机床的各种受力零部件必须有合理的结GB5083

构、材料、工艺和安全系数，在规定的

使用寿命内和使用条件下不得产生断裂

和破碎

3选用的材料在规定使用寿命和条件下，GB5083

必须能承受可能出现的各种物理的、化

学的作用。例如：对人体有危害的材

料，因材料老化或疲劳可能引起危险，

易被腐蚀或空蚀的材料。

4.............

2变配电站安全检查表

检查内容检查方法应实说

1变配电站环境15

1.与其他建筑物间有足以消防车辆能通过和转弯、调2

1AAZ.A.，＞,A、,"，14'35Mlhl，L心*

......

1.电缆沟隧道进户套管查看门、窗、排风扇洞口和其3

2变压器35

3高低压配电间、电容50

......

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3电焊岗位安全检查表

-

序

检查内容检查结果备注

号

是（Y）否（X）

1焊接场地是否有禁止存放的易燃易爆无偏？配备有

消防器材否？

2场地照明是否充足？通风是否良好？

3操作人员是否按规定穿戴和配备防护用品？

4电焊机二次线圈及外壳是否接地和接零？

.........

10是否有非焊工违章进行操作？

11工作完毕后，是否清理了工作现场，熄灭熔渣，并

拉掉总闸？

4、专用工具安全检查表

该表为德国的手持灭火器安全检查表，是根据德国

有关规程标准制定的。

序号检查内容情况说明

1手持灭火器的数量足够吗？

.........

12汽车库内有必备的手持灭火器（10辆以内至少

应配备一个灭火器）吗？

第二节危险性预先分析

一、危险性预先分析的基本含义、目的、基本要素

基本含义

危险性预先分析是在每项工程活动之前，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，作一概略分析。其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等

级，防止这些危险发展成为事故。

1.1安全系统工程概论

危险性预先分析的基本要素

导致灾难性事故的原因来自于人、机、环三个方面。为了预防灾难性的事故的发生，就应当从

消除事故主要原因着手，进行危险性分析和预测。

1.机的原因

设备、装置结构不良，强度较低，磨损和恶化；

存在有毒有害物质及火灾爆炸危险性物质；

安全装置及防护器具的缺陷等因素；

2.人的原因

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误判断、误操作；

违章指挥、违章作业；

精神不集中、疲劳及身体缺陷等。

所谓误操作是指在生产活动中，作业人员在操作或处理异常情况时，对情况的识别、判断和行动上

严重失误。在危险性大的生产作业中，保持作业人员处于良好的精神状态，是避免事故的重要环

节。

不安全的人的行为

以不安全的方法或速度操作机器设备。

在厂房内嬉戏或跑动。

不专心工作。

睡眠不足，过度疲劳。

长发未加整理或服装松散。

机器不安全的讯号未知处理。

危险机器、物品未按规定场所处理。

焊接火花未予隔离。

发热体的使用及管理，易燃物隔离。

随意接装电线。

3.环境条件

主要是生产现场生产所用的原材料、半成品、工具、废弃物等不安全状态，还有照明、温度、湿

度、通风、噪声、振动等危害，以及由于邻近的火灾爆炸和有毒有害物质的泄漏弥散等所形成的次

生灾害。

不安全的环境

危险物品未依安全规定区隔离摆放。

废弃的危险品未依规定处理。

危险物品未依规定标识。

紧急出口有堵塞。

消防设备不足够。

地面及通道不干净。

通风状况不好。

电器配线情况不好。

二、危险性预先分析的步骤

确定系统

调查收集资料

系统功能分解

分析、识别危险性

确定危险等级

制定措施

结果汇总，制定危险性预先分析结果表

三、危险性识别（危险源辨识）

危险性的识别，关键是要找到危险源。危险源是导致

事故的根源，它包含潜在危险性、存在状态和触发因素。

危险源的辨识需要有丰富的理论基础和实践知识，一

般可以从以下三方面入手：

首先，要考虑的是系统存在的能够致害的能量，因为

致害能量决定了危险源的潜在危险性。

为什么能量平衡式

正常：输入能=有用功+正常损耗能

非正常：输入能=有用功+正常损耗能+逸散能

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能量转换为逸散能的能量有：电能、原子能、机械能、势能、动能；压力和拉力、燃烧和爆炸、腐

蚀、放射线、热能和热辐射、声能、化学能等。

破环能量的参考因素和事件：加速度、污染、化学反应、电、火灾、热、温度、泄漏、湿度、氧

化、化学

灼伤、结构损害和故障、机械冲击、振动和噪声。

一般来说，能量失控的情况可分为两种类型：物理类型和化学类型，且在各类生产企业

中，物理类型的能量失控引起的事故占大多数。

(-)物理类型

物理爆炸

锅炉爆炸

机械失控

电气失控

其它物理能量失控

(二)化学类型

直接火灾

间接火灾

自动反应

物理能可分为势能和动能两种形式

通过化学反应转变为物理能

其次，在辨识危险源时必须明确危险源的存在状态，以及是否采取了有效的约束措施。

最后，识别导致事故发生的条件因素，这些因素既可以来自系统内部，又可以来自系统外部。

此外，危险源的辨识还可以参照一些国家标准

根据国家标准《生产过程危险和有害因素分类与代码(GB/T13861)的规定，分为6大

类：

物理性危险、有害因素

化学性危险、有害因素

生物性危险、有害因素

心理、生理性危险、有害因素

行为性危险、有害因素

其他危险、有害因素

四、确定危险等级

危险性等级的划分要同时考虑事故发生的可能性和后果的严

重程度。在进行危险性预先分析时，一般将风险分成4级。

1级：安全的——一般不发生事故或者后果轻微。

2级：临界的——有导致事故的可能性，且处于临界状态，暂时不会造成人员伤亡或财产损

失，但应采取措施予以控制。

3级：危险的—很可能导致事故发生、造成人员伤亡或者财产损失，必须立即采取措施进行控

缶U

4级：灾难性的——很可能导致事故发生，造成重大人员伤亡或巨大财产损失，必须立即采取措

施加以消除。

为什么要学习质量管理？

五、危险性控制

采取预防措施的原则：

首先是采取直接措施，即从危险源着手；

其次是采取间接措施，如隔离、个人防护等。

危险性控制的一般着眼点：

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防止能量的破坏性作用

降低损失程度的措施

防止人的失误

(-)防止能量的破坏性作用

限制能量的集中与蓄积

防止能量逸散

加装缓冲能量的装置

(-)降低损失程度的措施

如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗。

(三)防止人的失误

选用机械代替手工

创造安全性较强的工作条件和工作环境

建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育

六、危险性预先分析的优点

(1)分析工作在行动之前，可及早采取措施，避免考虑不周造成的损失。

(2)对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可提供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资料。

(4)根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，安全检查表可作为安全教育的材料。

七、应用实例

硫化氢输送系统危险性预先分析：

在将硫化氢输送到反应装置的设计初期，分析者只知道在

工艺过程中处理的物质是硫化氢，以及硫化氢的物理和化学性

质如有毒、可燃性等，于是把硫化氢意外泄露作为可能的事

故，分析导致事故发生的原因如下：

盛装硫化氢的压力容器泄露或破裂；

化学反应中硫化氢过剩；

反应装置供料管线泄露或破裂；

在连接硫化氢储罐和反应装置过程中发生泄露。

然后分析事故后果，确定危险源以及应采取的控制措施。

当硫化氢发生大量泄露是附近人员会造成严重伤害，根据泄露

情况将危险程度划分等级。

为了防止泄露事故发生，分析者向设计人员提出如下建

议：

考虑用•种低毒性物质在需要时能产生硫化氢的工艺；

开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统；

采用硫化氢泄漏报警装置；

现场只储存最小量的硫化氢，不会输送、处理过量；

开发符合人机工程学要求的储罐连接程序；

设置由硫化氢泄露监控系统驱动的水封系统封闭储罐；

把储罐布置在远离其他道路、方便输送的地方；

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

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事故事故原因事故后果危险建议的安全措施

级别

毒物储罐破裂大量泄露导致人员伤亡IV1.采用泄露报警系统

泄露2.最小储存量

3.制定巡检规程

毒物反应过剩大量泄露导致人员伤亡III1,过剩硫化氢收集处

泄露理系统

2.安全监控系统

制定规程保证收集系统先

于装置运行

家用热水器危险性预先分析表

原

危险触发现象因事故结果危险修正措施

事

件

因素事件情况等级

水压高煤气连续燃有气泡产安全阀不动热水器爆伤亡、损3装爆破板、定期检查安全阀

烧生作炸失

水温高同上同上同上水过热烫伤2同上

煤气火嘴熄灭煤气充满火花煤气爆炸伤亡、损3火源和煤气阀装联锁，定期

煤气阀开失检查通风，气体检测器

煤气泄漏

毒气同上同上人在室内煤气中毒伤亡2同上

燃烧不排气口关闭一氧化碳人在室内一氧化碳伤亡2一氧化碳检测器，通风、通

完全充满中毒风

火嘴着火嘴附件有火嘴附件火嘴引燃火灾伤亡、损3火嘴附近应为耐火构造

火可燃物着火失

排气口排气口关闭排气口附火嘴连续燃火灾伤亡、损2排气口装联锁，温度过高时

高温近着火烧失煤气阀关闭，排气口附近应

为耐火构造

第三节故障类型、影响及致命度分析

故障类型及影响分析（FMEA）是美国于1957年最早用于飞机发动机故障分析，因其易掌握

且实用性强，故得以迅速推广。美国航天航空局和陆军进行工程招标时，要求承包方提供FMEA

资料；日本著名的丰田汽车发动机厂将FMEA与质量管理结合起来，积累了丰富的经验。

FMEA目前在电子、机械、电气等领域广泛应用，国际电工委员会已经颁布FMEA标准，我

国有关部门也在制定相应标准。

一、概述

故障类型及影响分析

故障类型及影响分析是由可靠性工程发展起来的，主要分析系统、产品的可靠性和安全性。其

基本内容是查出各子系统或元件可能发生的各种故障类型，并分析它们对系统或产品功能造成的影

响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。

故障类型及影响分析的目的和要求

故障类型及影响分析按一定程序和表格进行的，通

过分析应达到以下的目的和要求：

1、搞清楚系统或产品的所有故障类型及其对系统或产品

功能以及对人，环境的影响；

2、对有可能发生的故障类型提出可行的控制方法和手段；

3、在系统或产品设计审查时，找出系统或产品中薄弱环

节和潜在缺陷，并提出改进设计意见，或定出应加强研究

第14页共115页

的项目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失；

4、必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可

靠性、安全性、或质量保证的要求

5、对于有协作厂提供的部件及对于应当加强试验的若干参

数需要制定严格的验收标准；

6、明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置

保护性设备、检测装置或报警系统；

7、为系统安全分析、预防维修提供有用资料。

二、与故障相关的几个基本概念

故障

所谓故障，一般是指元件•、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能

或功能下降。

故障是事故、灾害的原因。

故障类型

故障类型是故障的表现形态，可表述为故障出现的方式或对操作的影响。对于不同的产品，故

障类型也会有所不同。

如水泵、发电机的故障类型有误启动、误停机、反转、发热、线圈漏电等；阀门等流量调节装

置的故障类型有不能开启、不能闭合、开关错误、破损等。

•般机电产品、设备常见故障类型

结构破损夕卜漏不能开机无输入

机械性卡住超出允许上限不能关机无输出

振动超出允许下限不能切换短路

不能保持在指定位置上间断运行提前运行开路

不能开启运行不稳定滞后运行漏电

不能关闭意外运行合人量过大其他

误开错误指示输入量过小

误关流动不畅输出量过大

内漏假运行输出量过小

故障原因

系统、产品的故障原因，主要来自两个方面：-是内在因素，即固有可靠性方面：硬件设计不

合理，零部件有缺陷，制造质量低，运输、保管、安装不善；二是外在因素，即使用可靠性方面：

环境条件和使用条件。

故障影响

某种故障类型对系统、子系统、元件的操作、功能或状态所造成的影响

三、故障类型及影响分析的分析步骤

研究故障检测方法

步躲说明

*建立故障类型清单、分析故障类型及影响（核心）

一般采用5W1H方法进行故障事故的思考：

When:什么时候发生故障

Where：故障在哪发生的？（哪些地方可能会出现故障？）

Why：为什么会出现此故障？

What：故障类型是什么？

How：故障类型对系统造成什么影响？

评定故障等级（故障严重度）

故障严重度是指故障所能导致的最严重的潜在后果，并以

第15页共115页

伤害程度、财产损失或系统永久破坏加以度量。确定方法

有简单划分法，评点法，风险矩阵法。

(简单划分法)故障严重度分级表

故障影响程度可能造成的危害或损失

等级

4级致命性的可能造成死亡或系统损失

3级严重的可能导致重伤、严重职业病、重大财产损失或主要系统损坏

2级临界的可能造成轻伤、职业病、少量财产损失或轻度系统损坏

1级可忽略的不会造成伤害、职业病，系统不会受损

XXX义故障类型及影响分析

单元故障类型故障原因故障影检测方故障等

响法级

对系统、子系统、元件提问：

故障类型是什么？

故障类型的影响是什么？

出现故障的原因是什么？

如何检测此故障？

故障严重程度？

应用实例——电机运行系统故障类型和影响分析

一电机运行系统如下图，该系统是一种短时运行系统，如

果运行时间过长，则可能引起电线过热或者电机过热、短路。

对系统中主要元素进行故障类型和影响分析，结果如表所示。

五、致命度分析

什么是致命度分析？

对可能造成人员伤亡或重大财产损失的故障类型进一步分析致命影响的概率和等级，称致命度

分析。

致命度分析的适用对象：系统经初步分析之后的特别严重的故障类型。

故障类型、影响及致命度分析

致命度分析是故障类型及影响分析的一种扩展，是在故障类型及影响分析的基础上增加一层工

作，即计算出这些故障类型影响的致命度有多大，使分析量化。致命度分析与故障类型及影响分析

结合使用时，叫做故障类型、影响及致命度分析(FMECA)。

致命度分析的目的

尽量消除致命度高的故障类型。

第16页共115页

当无法消除故障类型时，应尽量去降低致命度和减少其发生的概率。

提高零部件、产品的可靠性和安全性。

对产品或部件的有关部位采取增设保护装置等措施。

如何确定致命度？

方法一：致命度指数判断法：求致命度指数。第一篇

方法二：致命度矩阵评价法：综合考虑故障发生的可能性和造成后果严重度两个方面的因素来

确定故障等级。具体方法是把故障概率和严重度都划分为几个等级，然后做出矩阵图。

方法一：计算致命度指数

Cr■—致命度指数（元件运行100万小时（次）发生致命故障的次数）；

n——元件的致命性故障类型总数；

i——第i个致命性故障类型；一元件单位时间或周期的故障率；

KA——元件的测定值与实际运行条件强度修正系数；

KE——元件的测定值与实际行动条件环境修正系数；

t——元件完成一项任务运行的小时数或周期数；

——致命性故障类型与故障类型的比值；

——致命性故障类型发生并产生实际影响的条件概率。其值见卜表。

106——单位调整系数，将Cr值由每工作一次的损失换算为每工作106次

的损失换算系数，经此换算后Cr>l。

故障影响发生概率

实际丧失规定功能1.00

很可能丧失规定功能<1.00

可能丧失规定功能0<<0.1

没有影响

0

致命度分析（或故障类型、影响及致命度分析）的正确性取决于两个因素:

首先，分析者的水平

其次，可利用的信息

方法二：致命度矩阵评价法（若没有故障率数据，只能利用故障类型发生概率，用风险矩阵的方法

分析）图1致命度矩阵图

概率

第17页共115页

内容

严重度等级

I低的1、对系统任务无影响

2、对子系统造成的影响可忽略不计

3、通过调整故障易于消除

n主要的1、对系任务虽有影响但可忽略

2、导致子系统的功能下降

3、出项的故障能够立即修复

m关键的1、系统的功能有所下降

2、子系统功能严重下降

3、出现的故障不能立即通过检修予以修复

w灾难性的1、系统功能严重下降

2、子系统功能全部丧失

3、出现的故障需经彻底修理才能消除

各故障模式的概率，可根据其出现的概率来评定。分级如下：

I级（故障概率很低）在运行期间发生故障的概率很小，以致可忽略，即一种故障模式发生的概率

小于全部概率的0.01.

II级（故障概率低）在运行期间发生故障是偶然的，即种故障模式发生的概率为总概率的

0.01~0.1.

in级（故障概率中等）在运行期间发生故障的概率为中等，即一种故障模式发生的概率为总概率的

0.1-0.2.

IV级（故障概率高）在运行期间发生故障的概率是很高的，即一种故障模式发生的概率大于总概率

的0.2.

故障类型、影响及致命度分析表格

XXXX故障类型、影响及致命度分析

项目构成元素故障类型故障影响严重度影响概率致命度检测方法整改措施

五、特点:

要保证系统或产品的可靠性，最好的方法就是预防故障。为了预防故障就要预测故障的发

生，故障类型及影响分析是其中一种有代表性的研究方法。

故障类型及影响分析是通过原因分析系统故障（结果）。

故障类型及影响分析是以功能为中心，以逻辑推理为重点的分析方法。

定性分析方法，便于掌握。

适用于产品设计，工艺设计，装备设计和预防维修环节。

第四节事件树分析

1974年，美国耗资300万美元对核电站进行风险评价，事件树分析（ETA,EventTreeAnalysis）

曾发挥过重要作用。现已有许多国家形成了标准化的分析方法。中国也将ETA作为对已发生事故

进行技术分析的方法而列入GB6442-86《企业职工伤亡事故调查分析规则》之中。

第18页共115页

事件树分析(ETA.EventTreeAnalysis)是从给定的■个初始事件的原因开始，按时间进程采用追踪

方法，对构成系统的各要素(事件)的状态(成功或失败)逐项进行二者择一的逻辑分析，分析初

始条件的事故原因可能导致的结果，从而定性与定量地评价系统的安全性。

其基本过程就是从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成

功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结

果为止。

一、薪牛树分析的功用

是一个动态分析过程，可以看出系统变化过程。

事件树分析时，事件树上只有成功或失败两种状态，可以快速推断和找出系统的事故，并能指出避

免发生事故的途径。

各个系统中各个要素的故障概率，可以概略地计算出不希望事件的发生概率。

找出最严重的事故后果，为事故树确定顶上事件提供依据。

可以对已发生的事故进行原因分析。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

二、分析原理

事件树分析是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向前发展中各个环节事件成功与失败的过程和

结果。任何一个事故都是由多环节事件发展变化形成的。如果这些环节事件都失败或部分失败，就

会导致事故发生。

事件树分析是由决策树演化而来的，最初是用于可靠性分析。它的原理是按照系统的构成顺序，从初

始元件开始,由左向右分析各元件成功与失败两种可能，直到最后一个元件为止。分析的过程用图形

表示出来,就得到近似水平的树形图。

事件树分析可以把事故发生发展的过程直观地展现出来，如果在事件(隐患)发展的不同阶段采取恰当

措施阻断其向前发展，就可达到预防事故的目的。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

三、分析步骤

(1)确定初始事件

初始事件是事件树中在一定条件下造成事故后果的最初原因事件。它可以是系统故障、设备失

效、人员误操作或工艺过程异常等。一般是选择分析人员最感兴趣的异常事件作为初始事件。

(2)找出与初始事件有关的环节事件

所谓环节事件就是出现在初始事件后一系列可能造成事故后果的其他原因事件。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

(3)画事件树

把初始事件写在最左边，各种环节事件按顺序从左至右排

列；从初始事件画一条水平线到第一个环节事件，在水

平线未端画一垂直线段，垂直线段上端表示成功，下端

表示失败；再从垂直线两端分别向右画水平线到下个环

节事件，同样用垂直线段表示成功和失败两种状态；依

次类推，直到最后--个环节事件为止。如果某一个环节

事件不需要往下分析，则水平线延伸下去，不发生分

支，如此便得到事件树。

(4)事件树分析的定量计算

第19页共115页

事件树的分析的定量计算就是计克每个分支发生的概

率。只要已知各个因素的可靠度，就可依据事件树计算

出系统的可靠度。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

事件树的可靠性计算

串联物料输送系统

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

事件树的可靠性计克——串联系统

若泵A、阀门B、阀门C的可靠性分别为P(A)、P(B)、P(C)

则系统的成功概率为：P(S1)=P(A)P(B)P(C)

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

并联物料输送系统

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

事件树的可靠性计算——并联系统

若泵A、阀「JB、阀门C的可靠性分别为P(A)、P(B)、P(C)

系统的成功概率为：P(S2)=P(A)P(B)+P(A)[1-P(B)]P(C)

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

比较P(S2)和P(S1)

P(S2)=P(A)P(B)+P(A)[1-P(B)]P(C)

P(S1)=P(A)P(B)P(C)

P(S2)-P(S1)=P(A)P(B)+P(A)[1-P(B)]P(C)-P(A)P(B)P(C)

=P(A)P(B)+P(A)P(C)-2P(A)P(B)P(C)

=P(A)P(B)[1-P(C)]+P(A)P(C)[l-P(B)]>0

P(S2)>P(S1)

并联系统的可靠性大于串联系统。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

应用举例1——行人过马路发生交通事故的事件树分析

解：第一步：确定初始事件

行人过马路，且行人过马路这一事件包括行人、司机、车辆、马路四个组成对象。

第二步：找出与初始事件有关的环节事件：

路面有无车辆通过？

行人在车前还是车后通过？

车前通过，时间是否充足？

时间不足，司机的表现如何？

司机采取的措施是否有效？

第三步：画事件树

第一•篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第20页共115页

第四步：事件树分析的定量计兑

行人过马路发生车祸的概率为：

F(S)=P(B2)P(C2)P(D2)P(E1)P(F2)+P(B2)P(C2)P(D2)P(E2)

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

应用举例2——人为差错的事件树分析

设某控制室的操作人员的任务由3项子任务A、B、C组

成，每个子任务都可能成功或失败，其操作顺序是：先操

作A,再操作B,最后操作C。未成功完成的子任务是可能

发生的唯一差错，且一个任务的完成不影响其他任务的完

成。试建造事件树和求未完成任务的人为差错的概率。

解：1系统的分解与各因素的关系

系统由3项子任务组成；

操作顺序为A、B、C；

每项子任务只有成功和失败两种状态

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

2画事件树

3定量计算(若已知各子任务成功概率均为0.99)

F(S)=1-P(A)P(B)P(C)=1-0.993=0.0394

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

四、事件树分析应注意的问题

(1)对于某些含有两种以上状态的环节的系统，应尽量归纳为两种状态，以符合事件树分析的

规律。

(2)逻辑首尾要一贯、无矛盾、有根据。

五、适用范围

设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故障及误操作将导致的事故。

六、事件树分析的优点

(1)简单易懂，启发性强

(2)容易找出由不安全因素造成的后果

(3)既可定性分析，也可定量分析

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

小结

目的：辨识初始事件发展成为事故的各种过程及后果。

适用范围：设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故

障及误操作将导致的事故。

使用方法：各事件发展阶段均有成功和失败的两种可能，由

初始事件经过各环节、阶段，一直分析出事件

发展的各种最后结果。

资料准备：有关初始事件和各种安全措施的知识。

人力、时间：2—4人组成小组，分析小型单元几个初始事件

需3—6天，大型复杂单元需2-4周。

效果：定性和定量，找出初始事件发展的各种结果，分析其

严重性可在各发展阶段采取措施使之朝成功方向发展。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第21页共115页

第五节危险和可操作性研究

危险和可操作性研究（HazardandOperabilityStudy,HAZOP）是英国帝国化学工业公司于

1974年针对化工装置而开发的一种危险性分析方法。因此，HAZOP最初是用于化工过程安全分

析•，目前其应用已扩展至机械、运输、软件开发等许多领域，并在实践中形成了多种应用类型，如

过程HAZOP、程序HAZOP、人的HAZOP、软件HAZOP等等。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

一、基本概念

危险和可操作性研究是一种基于“引导词”的、由多

专业人员组成的研究组通过一系列的会议来实施的、对系

统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果的各种偏差

加以系统识别的定性分析方法。

二、原理

“工艺流程的状态参数一旦与设计规定的基准状态发

生偏离，就会发生问题或出现危险”。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

基本术语

工艺参数：生产工艺的物理或化学特性，如反应、混合、浓度、pH值、温度、压力、相态、流

重寸O

偏差：偏差=应有现象或给定值-实际现象或可能现象

引导词：在危险源辨识的过程中，为了启发思维、激发人对系统偏差产生联想的简单词语，

分析工艺过程状态如何让偏离设计规定的基准状态。如多、少、没有、相反、部分都可以作为引导

词，此外引导词还可以依据分析的对象进行扩展，如''多”可以扩展为过多、过大、偏高等。

引导词意义说明

没有完全实现不了设计或操作规定未发生设计上所要的事件，如没有物料输入，

（否）的要求或温度、压力无显示等

多比设计规定的标准值数量增大如温度、压力、流量比规定值要大、或对原有

（过大）或提前到达活动，如“加热”和“反应”的增加

少比设计规定的标准值数量少或如温度、压力、流量比规定值要小、或对原有

（过小）迟后到达活动，如“加热”和“反应”的减少

多余在完成规定功能的同时，伴有如物料输送过程中出现其他物质或成分

（以及）其他（多余事件发生）

部分只完成规定功能的一部分如物料某种成分在输送过程中消失，或同时对

（局部）几个反应容器供料，有一个或几个没有获得物

料

相反出现于设计或操作要求相反的如发生反向输送或逆反应等

（反向）事件和物

其他出现了不相同的事和物发生了异常的事或状态，完全不能达到设计或

（异常）操作标准的要求

第22页共115页

第j篇安全系统工程

第二章系统安全分析

三、分析过程

危险和可操作性研究的基本过程是先（以关键词为引

导）找出系统运行过程中工艺状态参数的变化（即偏差），然

后分析偏差产生的原因、造成的后果及可采取的对策。

四、分析形式

采用表格式分析形式，具有专家分析法的特性，是--种

启发性的、实用性的定性分析方法。

背景各异的专家们如若在一起工作，就能够在创造性、

系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多的问

题，要比他们独立工作并分别提供工作结果更为有效。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

五、应用条件

分析评价人员熟悉系统，有丰富的知识和实践经验。

六、适用范围

主要适用于连续性生产系统的安全分析与控制，如化工系统、热力、水力系统的安全分

析。

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

七、研究问题和分析步骤

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

XX义危险与可操作性研究

关键词偏差可能原因结果修正措施

否

多

第一篇安全系统工程

第二章系统安全分析

八、应用实例——DAP工艺系统危险性与可操作性研究

DAP是磷酸氢二铁的英文缩写。DAP由氨水与磷酸反应生

成。生产过程中调节氨水储罐与反应釜之间管线上的阀门A,磷

酸储罐与反应釜之间管线上的阀门B,分别控制进入反应釜的氨

和磷酸的速率。

当磷酸进入反应釜速率相对氨进入速率高时，会生成另一

种不需要的物质，但没有危险。当磷酸和氨两者进入反应釜速

率都高于额定速率时，反应释放能量增加，反应釜可能承受不

第23页共115页

了温度和压力的迅速增加。当氨进入反应釜速率相对磷酸进入

高时，过剩的氨可能随DAP进入敞口的储罐，挥发的氨可能伤害

人员。

这里选择磷酸储罐与反应釜之间的管线部分为分析对象，

则该部的设计意图是向反应釜输送一定量的磷酸，其工艺参数

是流量。把7个引导词与工艺参数“流量”相结合，设想各种可

能出现的偏离。

九、特点

它是从生产系统中的工艺状态参数出发来研究系统中的偏差，运用启发性引导词来研究状态参数的

变动可能引起的各种故障的原因、存在的危险以及采取的对策；

它是故障类型及影响分析的发展