《安全系统工程电子》

平安系统工程过程装备与平安工程系李眉眉

2021年9月.教材

安全系统工程

张景林崔国璋主编

煤炭工业出版社.参考书1、平安系统工程左东红贡凯青编著化学工业出版社2004年2、平安系统工程汪元辉主编天津大学出版社1999年3、平安评价〔第3版〕国家平安生产监督管理局编煤炭工业出版社2005年

.第一章概论根本概念平安系统工程研究对象和研究内容平安系统工程的产生与开展平安系统工程的应用特点.1.1根本概念危险、平安、事故、风险平安系统工程系统和系统工程可靠性、可靠度、可靠性工程平安系统与平安系统工程.危险：指危害或危害因素，系统中的特定危险事件发生的可能性和严重性的结合。平安：指免遭不可接受危险的伤害。实质是防止事故，消除导致死亡、伤害、急性职业危害及各种财产损失发生的条件。事故：指造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件。风险：指危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合度量。.平安系统工程以平安学和系统科学为理论根底，以平安工程、系统工程、可靠性工程为手段，对系统风险进行分析、评价、控制、以期实现系统及其全过程平安目标的科学技术。.平安系统工程是采用系统工程的方法对生产中各环节的平安性或危险性进行定性或定量的分析，然后再进行综合评价，并给以控制，使系统中发生的事故减少到最低限度，从而到达最正确平安状态。平安系统工程是平安科学中的重要组成局部。它主要是研究事故产生的原因、规律，从而对其进行预测，将可能发生的事故进行消除；或对已经发生的事故找出原因吸取教训，防止同类事故的重复发生。

.系统和系统工程系统：由相互作用和相互依赖的假设干组成局部结合成的具有特定功能的有机整体。整体性：各要素通过统一形成新的功能；相关性：各要素相互联系、相互依赖、相互作用；目的性：为完成任务而发挥系统特定功能；有序性：开展的时间顺序性和各子系统空间结构的层次性；环境适应性：相互影响、作用、吸收、约束。系统工程：以系统为研究对象，以现代科学技术为研究手段，以系统最正确化为研究目标的科学技术；是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法。.可靠性、可靠度、可靠性工程可靠性：系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

可靠度：衡量系统可靠性的标准，指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。可靠性工程：研究系统可靠性的工程技术。解决如何提高系统可靠度，使系统在其寿命周期内正常运行，圆满完成其规定功能。.平安系统与平安系统工程平安的自然属性：平安是人的生理和心理的需要；对自然规律的不可抗拒性；平安的社会属性：人类的社会经济活动直接或间接影响平安；平安的动力学特征：平安系统是物质系统平安系统是非线性系统熵作为研究平安过程开展趋势的重要概念和方法.平安系统的特点系统性---与平安有关的影响因素构成了平安系统。开放性---平安系统寄生在另一系统〔客体〕中。确定性与非确定性有序与无序的统一突变性或畸变性.平安系统工程：采用系统工程的根本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价并控制系统风险，使系统平安性到达预期目标的工程技术。.1.2平安系统工程研究对象和研究内容研究对象：人子系统、机器子系统、环境子系统，相互联系相互制约研究内容：系统平安分析、系统平安评价、平安决策与事故控制方法论：系统整体出发、本质平安方法、人-机匹配法、平安经济方法、系统平安管理方法.平安工程研究内容系统平安分析：使用系统工程的原理和方法，区分、分析系统存在的危险因素，并根据实际需要进行定性、定量描述的方法。系统平安评价：以系统平安分析为根底，通过评价掌握系统的事故风险大小，并与平安指标相比较，从而对主要的危险因素采取控制措施。平安决策与事故控制：从系统的完整性、相关性、有序性出发，对系统实施全面、全过程的平安管理，实现对系统的平安目标控制。.平安系统工程的方法论从系统整体出发的研究方法：从系统的整体考虑解决平安问题的方法、过程和目标。把优化思路贯穿到系统的规划、设计、研制和使用等各个阶段。本质平安方法

：研究实现系统本质平安的方法和途径。人机匹配法

：在影响系统平安的各种因素中

,

至关重要的是人-机匹配。

从平安的目标出发,

考虑人-机匹配,

以及采用人-机匹配的理论和方法是平安系统工程方法的重要支撑点。平安经济方法

：平安的投入与平安(目标)在一定经济、技术水平条件下有对应关系。系统平安管理方法：平安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。.1.3平安系统工程产生与开展平安系统工程的开展过程大致经历了四个阶段：1．军事装备零部件的可靠性和平安性问题研究。始自20世纪50年代末期美国的军事工业。2．工业平安管理开始引用系统工程方法。如60年代初应用事故树分析法〔FTA〕和故障类型影响分析法〔FMEA〕等。3．从60年代中期开始，引用系统工程方案的方法，对系统开发的各阶段，如方案编制、开发研究、制造标准、操作程序等进行平安评价。4．70年代以后是平安管理和工程广泛使用系统工程方法，形成了平安系统工程学科。.平安系统工程产生于20世纪60年代初美英等工业兴旺的国家；于1962年美国空军提出“弹道导弹系统平安工程〞，制定了“武器系统平安标准〞。1963年提出“系统平安程序〞；1964年美国道化学公司发表了化工厂“火灾爆炸指数评价法〞，英国帝国化学公司在次根底上开发了蒙德评价法；在我国，研究从20世纪70年代末开始。.1.4平安系统工程的应用特点系统性预测性层序性择优性技术与管理的融合性.第二章系统平安分析概述平安检查及平安检查表预先危险性分析故障类型和影响分析危险性和可操作性研究事件树分析.2.1概述系统平安分析是为了保证系统平安运行，查明系统中的危险、有害因素，以便采取相应措施消除系统故障或事故。系统平安分析的内容系统平安分析的具体目的危险、有害因素及辨识系统平安分析的方法系统平安分析方法的选择

.2.1.1系统平安分析的内容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调查分析；对与系统有关的环境、设备、人员及因素调查分析；对能利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或铲除某种特殊危险因素的措施进行分析；对控制措施及实施的最好方法调查分析；对不能铲除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果调查分析；失控时为防止伤害和损害的平安防护措施调查分析。.2.1.2系统平安分析的具体目的对系统中所有危险源，查明并列出清单；掌握危险源可能导致的事故，列出潜在事故隐患清单；列出降低危险性的措施和需要深入研究部位的清单；将所有危险源按危险大小排序；为定量的危险性评价提供数据。.危险因素：能对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。有害因素：能影响人的身体健康，导致疾病，或对物造成慢性损害的因素。危险、有害因素的分类危害辨识的主要内容危害辨识的原那么危害辨识的方法重大危险源及其辨识2.1.3危险、有害因素及辨识.危险、有害因素的分类按导致事故的直接原因分类«生产过程危险和有害因素分类与代码»〔GB/T13861-1992〕物理性危险有害因素〔15类〕防护缺陷等化学性危险有害因素〔5类〕自燃有毒性生物性危险有害因素〔5类〕致害动植物心理、生理性危险有害因素〔6类〕禁忌作业行为性危险有害因素〔4类〕指挥失误等其他危险有害因素〔4类〕.参照事故类别进行分类«企业职工伤亡事故分类»〔GB6441-1986〕分为20类，如物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、放炮、火药爆炸、化学性爆炸、物理性爆炸、中毒和窒息、其他伤害。«职业病范围和职业病患者处理方法的规定»分为：生产性粉尘、毒物、噪声与振动、高温、低温、辐射、其他危害因素。危险、有害因素的分类.危害辨识的内容厂址—工程地质、地形、水文气象、消防；总平面布置—功能分区、防火间距、道路运输线路及码头—危险品装卸区建〔构〕筑物—结构、防火防爆、采光生产工艺过程—湿度、压力、速度生产设备装置、化工设备装置机械设备—运动零部件、操作条件电气设备—触电、火灾、爆炸、静电、雷电危险性较大设备、有害作业部位、管理设施等.危害辨识的原那么科学性—科学的平安理论作指导系统性—子系统之间的相关和约束关系全面性—正常生产运转、开车、停车、检修等预测性—分析触发事件.危害辨识的方法直观经验法系统平安分析方法.重大危险源及其辨识重大危险源：指长期或临时地生产、加工、搬运、使用或储存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。重大危险源分为：生产场所重大危险源、储存区重大危险源。重大危险源的危险等级分为四级。参照«重大危险源识别»〔GB18218-2000〕进行辨识。.2.1.4系统平安分析的方法平安检查表法(SafetyChecklist)预先危险性分析(PHA)故障类型和影响分析(FMEA)危险性和可操作性研究(HAZOP)事件树分析(ETA)事故树分析(FTA)因果分析(CCA).根据分析的目的根据收集资料的多少、详尽程度和内容的更新程度根据分析系统的复杂程度和规模，工艺类型及操作类型根据危险性的上下〔表2-1〕当系统的危险性较高时，通常采用系统、严格、预测性的方法。2.1.5系统平安分析方法的选择.平安检查是对工程、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。2.2平安检查及平安检查表.平安检查的目的使操作人员保持对工艺危险的警觉性；对需要修订的操作规程进行审查；对设备和工艺变化可能带来的任何危险性进行识别；评价平安系统和控制的设计依据；对现有危险性的新技术应用进行审查；审查维修和平安检查是否充分。.平安检查的性质和内容平安检查的性质：普遍检查、专业检查、季节性检查。平安检查的内容查思想查管理查隐患查事故处理.平安检查所需资料相关的法规和标准；以前类似的平安分析报告；详细工艺和装置说明，带控制点的工艺流程图〔P&IDS〕和工艺流程图〔PID〕；开、停车及操作、维修、应急规程；事故报告、未遂事故报告；以往工艺检修报告；工艺物料性质，毒性及反响活性等资料。.平安检查表平安检查表的形式：危险等级划分表、平安性评价工程表、平安性评价检查表平安检查表的类型：审计设计用、厂级、车间级、工段及岗位级、专业性“三同时〞原那么：新建、改建和扩建的厂矿企业，革新、挖掘的工程工程，都必须与相应的平安卫生设施同时设计、同时施工和同时投产。平安检查表的编制〔表2-2〕.平安检查表的特点比较系统和完整，能包括控制事故发生的各种因素，可防止盲目性，从而提高平安检查工作的效果和质量；根据有关法规、平安规程和标准制定，检查目的明确，内容具体，易于实现平安要求；对系统危险因素辨识、评价和制定出措施的过程，能准确查出隐患并得出确切结论；推行平安生产责任制；简单易行，易掌握和接受，可经常自我检查。.平安检查表编制举例蒸汽锅炉平安检查程序表蒸汽锅炉爆炸事故平安检查表〔蒸汽锅炉平安检查表〕.预先危险性分析主要用于新系统设计、已有系统改造之前的方案设计、选址阶段，在没有掌握该系统详细资料的时候，用来分析、辨识可能出现或已经存在的危险因素，并尽可能在付诸实施之前找出预防、改正、补救措施，消除或控制危险因素。其特点是在系统开发的初期识别、控制危险因素，用最小的代价消除和减少系统中的危险因素，从而为制定整个系统寿命期间的平安操作规程提出依据。2.3预先危险性分析.准备阶段：收集资料审查阶段：平安审查，辨识主要危险因素，审查设计标准和采取的消除控制危险源的措施；研究主要危险因素产生原因和可能发生的事故，根据其严重程度，确定危险因素的危险等级〔平安Ⅰ级、临界Ⅱ级、危险Ⅲ级、灾难Ⅳ级〕结果汇总阶段：主要事故及产生原因、可能的后果、危险性级别、相应的措施。2.3.1预先危险性分析的程序.1、限制能量或采用平安能源代替危险能源。如限速装置、低电压设备、平安设备等。2、防止能量外泄，如自动温度调节器、保险丝、气体检测器等。3、防止能量散逸，如绝缘材料、平安带等。4、在能量的放出路线和时间上采取措施，如平安禁止标志、防护性接地等。5、能量放出缓冲装置，如冲击吸收装置等。2.3.2危险性的控制.危险性的控制6、在能量源上采取防护措施，如防护罩等。7、在能量和人与物之间设立防护措施，如玻璃视镜。8、对人体采取防护措施，如头盔、平安靴。9、提高耐受能力，如选用耐久性材料。10、降低损害程度的措施，如救援活动等。.事故发生原因：盛装硫化氢的压力容器泄漏或破裂；化学反响中硫化氢过剩；反响装置供料管线泄漏或破裂；在连接硫化氢储罐和反响装置的过程中发生泄漏。〔表2-3〕危险程度划分为Ⅲ级和Ⅳ级。2.3.3应用实例-硫化氢输送系统.硫化氢意外泄漏危险性控制考虑一种低毒性物质在需要时产生硫化氢工艺；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；现场储存最小量硫化氢，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；设置水封系统封闭储罐；将储罐布置在远离其他道路、方便输送的地方；培训员工掌握应急程序。.鞍山钢铁公司针对高炉拆装工程进行预先危害分析。〔表2-4〕2.3.3应用实例-高炉拆装工程.分组讨论燃气热水器的预先危险性分析危险因素〔分析表〕触发事件事故原因事故情况事故结果危险等级预防措施.FMEA是一种系统平安分析归纳方法。系统的子系统或元件在运行过程中可能会发生不同类型的故障。FMEA找出系统中各子系统及元件可能发生的故障及其类型，查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响，以及最终对系统的影响，提出消除或控制这些影响的措施。2.4故障类型和影响分析.系统、子系统或元件在运行过程中，由于性能低劣而不能完成规定的功能，因而发生故障。一个系统或一个元件有多种故障类型一般机电产品设备常见的故障类型〔表2-6〕2.4.1故障类型.掌握和了解对象系统，确定边界条件。对系统元件的故障类型和产生原因进行分析〔意外运行、运行不准时、停止不及时、运行期间故障〕故障类型对系统和元件的影响汇总结果和提出改正措施2.4.2FMEA分析步骤.系统或装置的工艺流程图〔P&IDS〕；设备、配件一览表；设备功能和故障模式方面的知识；系统或装置功能及设备故障处理方法知识。2.4.3FMEA需要的资料.2.4.4故障类型等级划分.电机运行系统故障类型和影响分析〔电机运行系统〕空气压缩机储罐的故障类型和影响分析〔储气罐故障分析〕2.4.5应用实例.FMECA是一种定量分析方法。FMECA包括故障类型和影响分析，及危险度分析两局部。故障类型的危险度是用概率-严重度来评价。概率指故障类型发生的概率，严重度指故障后果的严重程度。严重度：2.4.6故障类型和影响、危险度分析.HAZOP是1974年由英国帝国化学工业公司〔ICI)开发。应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别局部的误操作或机械故障引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。由各相关邻域的专家组成小组成员共同完成。2.5危险性和可操作性研究.危险性和可操作性研究〔HAZOP〕研究的侧重点是工艺局部或操作步骤各具体值，它的根本过程是以引导词为引导，对过程工艺状态的变化〔偏差〕加以确定，找出装置及过程中存在的危害。.意图：工艺某一局部完成的功能，一般用流程图表示。偏离：与设计意图的情况不一致，分析中运用引导词系统地审查工艺参数来发现偏离。原因：产生偏离的原因。后果：偏离设计意图所造成的后果。引导词：对设计意图定性或定量描述的简单词语。用于两类工艺参数：概念性参数〔如反响、混合等〕、具体参数〔如温度、压力等〕。工艺参数：生产工艺的物理或化学特性，如反响、浓度、温度、压力、流量等。2.5.1根本概念和术语.研究准备：明确目的、建立研究小组、收集各种设计图纸、流程图、工厂平面图等、制定研究方案。审查阶段〔图2-3〕编制分析结果报告2.5.2HAZOP的研究步骤

.磷酸氢二铵〔DAP〕工艺系统危险性与可操作性研究工艺系统图〔图2-4〕分析结果〔表2-13〕2.5.3应用实例.ETA是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向前开展中各个环节成功与失败的过程和结果。原理：每个系统都由假设干元件组成，每一个元件对规定的功能存在具有〔成功〕和不具有〔失败〕两种可能。按照系统的结构顺序，从初始元件开始，由左向右分析各元件成功和失败两种可能，直到最后一个元件为止。2.6事件树分析.分析步骤确定初始〔因〕事件并进行分类；找出与初始事件有关的环节事件〔初始事件后的其他原因事件〕；画事件树〔从初始事件画一条水平线到第一个环节事件，末端画一垂直线，线上端表示成功，下端表示失败〕；简化事件树并进行定量化；说明分析结果。.事件树分析的本卷须知确定初因事件时有效利用平时的平安检查表、巡视结果、未遂事件和故障信息，以及相似系统的数据资料；选择初因事件时，重点放在对系统平安影响大、发生频率高的事件上；在根据事件树分析结果制定对策时，要优先考虑事故发生频率高事故影响大的工程。.当系统的事故发生概率是由组成系统的作业过程中各阶段平安措施的程序错误或失败概率的逻辑积表示时，其对应措施是使发生事故的各阶段中任何一项平安措施成功即可；当系统的事故发生概率是由构成系统的作业过程中各事故发生的逻辑和表示时，需采取的对策是使可能发生事故的所有阶段中平安措施都成功。.事件树分析举例应用举例〔反响器的温度控制〕例1有一个泵和两个串联阀门组成的物料输送系统。物料沿箭头方向顺序经过泵A、阀门B和阀门C。设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9。求系统的成功概率。(事件树1)例2有一个泵和两个并联阀门组成的物料输送系统〔同上〕，求系统的成功概率。(事件树2).第三章事故树分析事故树分析概述事故树的编制事故树的定性分析事故树的定量分析根本领件的重要度分析事故树的模块分割和早期不交化事故树分析的应用实例.事故树分析是平安系统工程分析中运用最为广泛、普遍的一种分析方法。事故树表示导致灾害事故各种因素之间的逻辑关系图，由事件符号和逻辑符号组成。事故树分析又称为故障分析，是一种演绎的系统平安分析方法；它从顶上事件开始，层层分析其发生原因，直到找出事故的根本原因为止。.1961年美国贝尔研究所的维森首创了FTA，用于研究民兵式导弹发射控制系统的平安性评价。美国波音公司的哈斯尔等人采用电子计算机进行FTA辅助分析和计算。1974年美国原子能委员会应用FTA对商用核电站进行风险评价。目前，FTA可应用于宇航、核工业、电子电力、化工、机械、交通等领域，进行故障诊断和分析，指导系统的平安运行，实现系统优化设计。3.1事故树分析概述.FTA是一种演绎推理法。把系统可能发生的事故与其各种原因之间的逻辑关系用事故树的树形图表示，清晰地表达了系统内各事件间内在联系，并指出了单元故障与系统事故间的逻辑关系，便于找出系统的薄弱环节；灵活性强，对人-机-环境因素综合进行分析；分析中发现和解决问题，提高系统平安性；FTA可定量计算复杂系统发生事故的概率，为改善和评价系统平安性提供定量依据。3.1.1事故树分析的特点.准备阶段：确定分析系统的范围，明确影响系统平安的主要因素；收集系统的相关资料和数据；调查系统曾经或可能发生的事故。编制事故树：确定顶事件、调查所有原因事件、编制事故树。定性分析：求最小割集或最小径集、结构重要度，确定平安保障措施。定量分析：计算发生概率、概率重要度、关键重要度，进行风险分析，确定平安投资。分析的总结和应用：为平安性评价和设计提供依据。3.1.2事故树分析步骤.事件及事件符号结果事件：由其他事件或事件组合所导致的事件，位于逻辑门的输出端，用矩形表示。包括顶事件、中间事件；底事件：导致其他事件的原因事件，位于事故树的底部，是逻辑门的输入事件，包括根本原因事件〔圆形〕、省略事件〔菱形〕；特殊事件：需要说明其特殊性或引起注意的事件，包括开关事件〔房形〕、条件事件〔椭圆形〕；3.1.3事故树的符号及意义.逻辑门及其符号与门：表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系；或门：表示至少一个输入事件发生时，输出事件就发生的逻辑关系；非门：输出事件为输入事件的对立事件；特殊门：表决门：表示仅当输入事件有m个或m个以上事件同时发生时，输出事件才发生。.异或门：表示仅当单个输入事件发生时，输出事件才发生。禁门：表示仅当条件事件发生时，输入事件的发生才导致输出事件的发生。条件与门：表示输入事件不仅同时发生，而且必须满足条件A，输出事件才发生。条件或门：表示输入事件中至少有一个发生，满足条件A的情况下，输出事件才发生。〔逻辑门符号〕转移符号：表示局部事故树的转入和转出.人工编制计算机辅助编制举例说明3.2事故树的编制.3.2.1事故树的人工编制编制事故树的规那么考虑风险大的事故事件作为顶事件；合理确定边界条件，明确规定被分析系统与其他系统的界面，作合理的假设；事故树编制应逐级进行，不允许跳跃，不允许门与门直接相连，保证逻辑关系的准确性；确切描述顶事件〔定义、状态等〕编制事故树的方法：演绎法，从顶事件开始，分析其原因，逐级向下演绎。.3.2.2事故树的计算机辅助编制合成法〔SyntheticTreeMethod〕一种标准化的方法，针对系统硬件事故而编制，关键是建立系统典型的子事故树。分析部件事故模式的根底上，用计算机程序对子事故树进行编辑。用于解决电路系统。判定表法(DecisionTable)把每个部件的输入输出事件的关系列成判定表，从顶事件出发根据判定表中间事件追踪到根本领件为止，从而制成事故树。适用于带反响和自动控制的系统。.3.2.3事故树编制举例压力容器爆炸事故树的编制油库燃爆事故树的编制〔事故树图〕硝酸热交换器系统事故树的编制系统工艺图〔系统简图〕系统输入输出关系图〔输入输出关系图〕判定表：〔高，正常，零〕=〔+1，0，-1〕〔正常，故障，停转〕=〔N，F，B〕〔判定表〕事故树〔事故树〕标准化事故树〔标准化〕.结构函数最小割集最小径集最小割集和最小径集在事故树分析中的作用3.3事故树的定性分析.结构函数事故树有n个相互独立的根本领件，表示根本领件的状态变量，表示事故树顶事件的状态变量3.3.1结构函数.结构函数的性质〔一〕１、当事故树中根本领件都发生时，顶事件必然发生；当所有根本领件都不发生时，顶事件必然不发生。２、当某一根本领件由不发生转变为发生时〔其他根本领件固定为某状态〕，顶事件可能维持不发生状态，也可能转变为发生状态。３、由任意事故树描述的系统状态，可以用全部根本领件作成“或〞结合的事故树表示系统的最劣状态〔顶事件最易发生〕，也可以用全部根本领件作成“与〞结合表示的最正确状态〔顶事件最难发生〕.４、由n个二值状态变量构成的事故树，其结构函数对所有状态变量都可以展开为：结构函数的性质〔二〕.事故树结构函数假设取尽所有状态变量的所有状态或1，那么含n有个根本领件的事故树的结构函数可展开为：.由“与门〞结合的事故树的结构函数决定于根本领件中的最小状态值：由“或门〞结合的事故树的结构函数决定于根本领件中的最大状态值：〔图示〕.割集：在事故树中引起顶事件发生的根本领件的集合，也称截集或截止集。最小割集：如果割集中任意去掉一个根本领件后就不是割集，这样的割集为最小割集。最小割集是引起顶事件发生的充分必要条件。3.3.2最小割集.求最小割集的方法之一布尔代数法以集合为研究对象的集合代数，以线路分析为形式进行研究的开关代数，以命题为研究对象的逻辑代数，三者有机融合，通过概括和抽象就是布尔代数。假设干个具有某种属性的固定事物的全体叫做一个集合。集合运算有其本身的运算符号。布尔代数的化简〔规那么〕.布尔代数法化简步骤第一步：建立事故树的布尔表达式。从顶事件开始，用下一层事件代替上一层事件，直至顶事件被所有的根本领件代替。第二步：将布尔表达式化为析取标准式第三步：化析取标准式为最简析取标准式第四步：由最小割集把原事故树化简为等效事故树。.素数法化简将每一个割集中的根本领件用一个素数表示，该割集用所属根本领件对应的素数的乘积表示，那么一个事故树假设有N个割集，就对应有N个数。素数表示的割集是最小割集，与该素数成倍的数表示的割集不是最小割集；在N个割集中去掉上面确定的最小割集和非最小割集，再找素数乘积的最小数，该数表示的割集为最小割集；重复上述步骤，直至在N个割集中找到N1个最小割集，N2个非最小割集，且N1+N2=N为止。.别离重复事件法化简事故树中无重复的根本领件，求出的割集为最小割集，仅对含有重复根本领件的割集化简即可。设N表示事故树的全部割集，N1表示含有重复根本领件的割集，N2表示不含重复事件的割集，表示全部最小割集。求出N，假设事故树没有重复的根本领件，那么；检查全部割集，将N分成N1和N2两组；化简含有重复根本领件的割集N1为最小割集；那么.例3-3用布尔代数法求图3-12所示事故树的最小割集。〔事故树〕〔等效事故树〕.补充例题例1、求所示事故树的最小割集，并画出用最小割集表示事故树的等效图。(事故树)〔等效事故树〕.行列法于1972年由富塞尔和文西利提出，又称下行法或富塞尔算法。理论依据：事故树“或门〞使割集的数量增加，而不改变割集内所含事件的数量；“与门〞使割集内所含事件数量增加，而不改变割集的数量。求最小割集的方法二行列法.行列法求取最小割集方法：首先从顶事件开始，顺序用下一事件代替上一层事件，过程中凡“或门〞连接的输入事件按列排列，用“与门〞连接的输入事件按行排列；逐层向下直到顶事件全部为根本领件表示为止；最后列写的每一行根本领件集合，经化简假设集合内元素无重复出现，且各集合间没有包含关系，这些集合就是最小割集。.例3-4用行列法求图3-12所示事故树的最小割集。〔行列法求解步骤〕.补充例题例2、用行列法求例1所示的事故树的最小割集。〔事故树〕.1974年由富塞尔、亨利和马斯鲍尔提出的一种求最小割集的程序--MOCUS。原理与行列法相似，将行列代换过程用矩阵变换来代替。首先确定矩阵包含的行列数再求割集矩阵利用布尔代数化简求出最小割集并上机计算求最小割集的方法三矩阵法.1、矩阵大小确实定定义矩阵，矩阵的每一行为事故树的一个割集或径集。假定第i门的第j个输入用变量表示，求割集矩阵的行数m可按下式计算：为第个i门输入事件的数量；为第i个门的第j个输入变量，当输入变量为根本领件时，当输入变量是门K时；为门i的变量，如果是紧接顶事件T的门，即为矩阵的行数m。.矩阵的列数就是某个割集或径集所含事件的最多数目。设第i门的第j个输入变量用表示，根据门i的类型，计算割集矩阵列数n：为第个i门的第个j输入变量，当输入变量为根本领件时，当输入变量是门K时，；为门i的变量，如果是紧接顶事件T的门，即为矩阵的列数n。.2、求割集矩阵步骤：在矩阵的第一行第一列即CM(1,1)位置上写上顶事件T下的第一个门的名称；按规那么代替直到全部根本领件代替了顶事件为止；这是矩阵中的每一行即为所求的割集。符号规定：.3、替换规那么规那么1：设在割集矩阵位置上是门W，那么在该位置上以门W的第一个输入替代，即规那么2：当门W是“与门〞时，在矩阵的位置上依次写上W门的第2，3，个输入，即规那么3：当W是“或门〞时，在矩阵的位置上按下式规定的符号输入：根据以上规那么逐步进行，最后得到以根本领件为元素的矩阵，其各行根本领件将作为元素构成一个割集。对割集化简即可求最小割集。.例3-5用矩阵法求图3-12所示事故树的割集和最小割集。.只要某些根本领件不发生顶事件就不会发生，这些不发生的根本领件的集合称为径集〔或通集、路集〕。在同一事故树中，不包含其他径集的径集称为最小径集。最小径集中任意去掉一个根本领件后就不再是径集。最小径集是保证顶事件不发生的充分必要条件。3.3.3最小径集.求最小径集的方法一对偶树法根据对偶原理，成功树顶事件发生，其对偶树〔事故树〕顶事件不发生。步骤：首先将事故树变换成其对偶的成功树〔将原事故树中的逻辑或门改成逻辑与门，将逻辑与门改成逻辑或门，把全部事件变成事件补的形式〕，然后求出成功树的最小割集，即为所求事故树的最小径集。例3-6用对偶树法求图3-12事故树的最小径集。〔成功树〕.将事故树的布尔代数式化简成最简合取标准式，式中最大项便是最小径集。假设最简合取标准式中含有个m最大项，那么该事故树便有m个最小径集。求图3-12所示的最简合取标准式求最小径集的方法二布尔代数法.用行列法计算事故树最小径集，与计算事故树最小割集的方法类似。首先从顶事件开始，顺序用下一事件代替上一层事件，过程中凡“与门〞连接的输入事件按列排列，用“或门〞连接的输入事件按行排列；逐层向下直到顶事件全部为根本领件表示为止；最后得到的每一行根本领件集合都是事故树的最小径集。求最小径集的方法三行列法.最小割集表示系统的危险性。最小割集越多，说明系统的危险性越大；最小割集表示顶事件发生的原因组合；每个最小割集代表一种事故模式，为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施。少事件的最小割集比多事件的最小割集容易发生，应优先考虑采取平安措施；利用最小割集可以判定事故树中根本领件的结构重要度，方便计算顶事件发生的概率。3.3.4最小割集在事故树分析中的作用.最小径集表示系统的平安性。每一个最小径集都是保证事故树顶事件不发生的条件，是采取预防措施，防止发生事故的一种途径；通过最小径集选取确保系统平安的最正确方案；判定事故树中根本领件的结构重要度和计算顶事件发生的概率。如果事故树中或门多，那么最小径集的数量就少，定性分析最好从最小径集入手。3.3.5最小径集在事故树分析中的作用.定量分析：确定根本领件的发生概率，求出事故树顶事件的发生概率，与系统平安目标值进行比较和评价，当计算值超过目标值时，需采取防范措施。根本假设：根本领件之间相互独立；根本领件和顶事件都只考虑两种状态；故障分布为指数函数。3.4事件树的定量分析.根本领件的发生概率包括系统的单元〔部件或元件〕故障概率及人的失误概率等。工程上往往用根本领件发生的频率代替概率。3.4.1根本领件的发生概率.一、系统的单元故障概率1、可修复系统的单元故障概率：..MTBF为平均故障间隔期，指相邻两次故障间隔期内正常工作的平均时间：.2、不可维修系统的单元故障概率：单元、部件的故障率数据〔表3-10〕.二、人的失误概率人的失误概率通常是指作业者在一定条件下和规定时间内完成某项规定功能时出现偏差或失误的概率，表示人的失误的可能性大小。人的失误大致有以下五种情况：忘了做某项工作；做错了某项工作；没有采取相应的工作步骤；没有按程序完成某项工作；没有在预定时间内完成某项工作。一般根据人的不可靠度与人的可靠度互补的规那么，获得人的失误概率。.人的失误率预测方法1961年斯温和罗克提出的T-HERP：调查被分析者的作业程序；分解成单个作业；再把单个作业分解成单个动作；适中选择每个动作的可靠度；单个动作的可靠度之积表示每个操作步骤的可靠度。如果各个动作存在非独立事件，那么用条件概率计算；各操作步骤可靠度之积表示整个程序可靠度；该程序人的失误概率为1减可靠度。.作业者的根本可靠度为：.由于受作业条件、作业者自身素质及作业环境影响，根本可靠度会降低。利用修正系数加以修正后，作业者单个动作的失误概率为：.假设事故树中不含有重复的或相同的根本领件，各根本领件相互独立，那么顶事件发生概率根据下式计算：3.4.2顶事件的发生概率.1、状态枚举法设事故树有n个根本领件，且状态组合数为2n个。顶事件的发生概率是结构函数为1的概率。顶事件发生概率定义为：.例3-7试用状态枚举法计算图3-15所示事故树的顶事件发生概率。.2、最小割集法.3、最小径集法.例3-8以图3-12事故树为例，试用最小割集法、最小径集法计算顶事件的发生概率。.4、化相交集为不交集求顶事件发生概率.不交积之和定理.例3-9以图3-12事故树为例，用不交积之和定理进行不交化运算，计算顶事件的发生概率。.一、最小割集逼近法用最小割集逼近法求解例3-85、顶事件发生概率的近似计算.

二、最小径集逼近法求顶事件发生概率的上、下限。.三、平均近似法.四、独立事件近似法：假设最小割集相互独立，其对立事件也是相互独立事件。.根本领件的重要度：一个根本领件对顶事件发生的影响大小。事故树中根本领件的发生对顶事件的发生有着影响程度取决于两个因素：一是各根本领件发生概率的大小；二是各根本领件在事故树模型结构中处的位置。3.5根本领件的重要度分析.1、根本领件的结构重要度系数当事故树中某个根本领件的状态由不发生变为发生，除根本领件以外的其余根本领件的状态保持不变时，顶事件由不发生变为发生，其结构函数表示为：3.5.1根本领件的结构重要度.根本领件发生直接引起顶事件发生，根本领件这一状态所对应的割集叫“危险割集〞。根本领件的危险割集的总数为：.根本领件的结构重要度系数定义为：.2、根本领件的割集重要度系数.定性判断准那么单事件最小割〔径〕集中的根本领件结构重要度最大；仅在同一最小割〔径〕集中出现的所有根本领件结构重要度相等；两个根本领件仅出现在根本领件个数相等的假设干最小割集中，在不同最小割〔径〕集中出现次数相等的根本领件的结构重要度相等；出现次数多的结构重要度大，出现次数少的结构重要度小。两个根本领件仅出现在根本领件个数不等的假设干最小割〔径〕集中。那么根本领件结构重要度大小依以下条件而定。〔待续〕.假设它们重复在各最小割集中出现次数相等，那么少事件最小割集中出现的根本领件结构重要度大；在少事件最小割集中出现次数少的，与多事件最小割集中出现次数多的根本领件比较，那么用下式近似判别：.事故树的概率重要度分析是依靠各根本领件的概率重要系数大小进行定量分析。概率重要度分析表示第i个根本领件发生概率的变化引起顶事件发生概率变化的程度。假设所有根本领件的发生概率都等于1/2，那么根本领件的概率重要度系数等于其结构重要度系数3.5.2根本领件的概率重要度.关键重要度分析表示第个i根本领件发生概率的变化率引起顶事件发生概率的变化率。3.5.3根本领件的关键重要度.例题例3-10以图3-12事故树模型为例，计算各根本领件的结构重要度系数、割集重要度系数、概率重要度系数、关键重要度系数。〔等效事故树〕..结论结构重要度系数是从事故树结构上反映根本领件的重要程度，为系统平安设计者选用部件可靠性及改进系统的结构提供依据；概率重要度系数反映根本领件发生概率的变化对顶事件发生概率的影响，为降低根本领件发生概率对顶事件发生概率的奉献大小提供依据；关键重要度系数从敏感度和根本领件发生概率大小反映对顶事件发生概率大小的影响，比前两者更能准确地反映根本领件对顶事件的影响程度。.3.6事件树的模块分割和早期不交化.用事故树分析蒸汽锅炉超压引爆。事故树的定性分析求最小割集〔径集〕结构重要度分析事故树的定量分析求顶事件概率求概率重要度系数求关键重要度系数3.7事件树分析的应用实例.锅炉超压事故树分析1、建立事故树2、求最小割集〔径集〕〔成功树〕3、结构重要度分析4、求顶事件概率〔根据3-19式〕5、求概率重要度系数〔根据3-30式〕6、求关键重要度系数〔根据3-32式〕.第三章小结〔一〕事故树分析的概念、特点、分析步骤；事件符号、逻辑门符号及其意义；事故树的人工编制和计算机辅助编制；事故树的定性分析结构函数的定义和性质最小割集及其化简〔布尔代数法、行列法、矩阵法〕最小径集及其化简〔对偶树法、布尔代数法、行列法〕最小割集和最小径集在事故树分析中的作用根本领件的结构重要度.第三章小结〔二〕事故树的定量分析根本领件的发生概率顶事件的发生概率〔状态枚举法、最小割集法、最小径集法、不交积之和定理、近似计算〕根本领件的概率重要度分析根本领件的关键重要度分析.第三章思考题思考题3〔图3-20〕〔图3-21〕思考题4〔图3-22〕思考题5〔图3-23〕思考题6思考题7〔图3-24〕.第四章系统平安评价平安评价概述概率评价法指数评价法单元危险性快速排序法生产设备平安评价方法平安管理评价系统平安综合评价法平安评价方法实例.4.1平安评价概述平安评价：也称危险评价或风险评价。是以实现工程、系统平安为目的，应用平安系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出平安对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。.平安评价的目的促进实现本质平安化生产实现全过程平安控制建立系统平安的最优方案，为决策提供依据为实现平安技术、平安管理的标准化和科学化创造条件.平安评价的意义平安评价是平安生产管理的一个必要组成局部。“平安第一，预防为主〞是我国平安生产的根本方针。有助于政府平安监督管理部门对生产经营单位的平安生产实行宏观控制有助于平安投资的合理选择有助于提高生产经营单位的平安管理水平有助于生产经营单位提高经济效益.风险应考虑两个方面：一是受害程度或损失大小；二是造成某种损失或损害的难易程度。风险=不可靠性×损害风险=危险源/平安防护风险率=PU，P指某一事项发生的概率；U为事项发生的效用〔一般为负〕，一般考虑费用、利益、损害三个方面。风险的定义.平安评价的内容平安评价是利用平安系统工程原理和方法识别和评价系统、工程存在的风险的过程，这一过程包括危险、有害因素识别及危险和危害程度评价两局部。〔平安评价的根本内容〕考虑社会环境影响和平安管理的系统平安评价程序〔图4-2〕.平安评价分类平安预评价：根据建设工程可行性研究报告的内容，分析和预测该建设工程可能存在的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的平安对策措施和建议。平安验收评价：在建设工程竣工验收之前、试生产运行正常之后，通过对建设工程的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的平安评价，查找该建设工程投产后存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的平安对策措施及建议。.平安现状评价：针对系统、工程的〔某一个生产经营单位总体或局部的生产经营活动的〕平安现状进行的平安评价，通过评价查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的平安对策措施及建议。平安专项评价：针对某一项活动或场所，如特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等，存在的危险、有害因素进行的平安评价，目的是查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的平安对策措施及建议。如危险化学品专项平安评价等。.平安评价程序准备阶段〔平安评价的程序〕危险、有害因素识别与分析定性、定量评价平安对策措施评价结论及建议平安评价报告的编制.平安评价的依据平安标准：实质是确定危害度，定量化的风险率或危害度是否到达期望的平安程度，需要有一个界限、目标或标准进行比较即平安标准。确定方法有统计法、风险与收益比较法。依据的主要法规：?中华人民共和国劳动法?、?中华人民共和国平安生产法?、?中华人民共和国矿山平安法?、国家平安生产监督管理局?平安评价通那么?、?危险化学品管理条理?等。.平安评价原理从系统的观点出发，把系统中影响平安的因素用集合性、相关性、阶层性协调。类推评价和概率推断准那么。利用先导事件的开展规律来评价迟发事件的开展趋势。如果发生事件的概率为小概率事件，推断系统是平安的。惯性原理〔趋势外推原理〕：针对稳定的系统而言，根据事物的开展带有一定的延续性来推断系统未来开展趋势。.平安评价的原那么合法性〔政策性、严肃性、权威性〕科学性公正性针对性.平安评价的限制因素评价方法评价人员的素质和经验对象〔系统〕的复杂程度资料和数据的充分性.概率评价法是一种定量评价法。求出系统发生事故的概率，再计算风险率，以风险率的大小确定系统的平安程度。系统危险性的大小取决于事故发生的概率和造成后果的严重度。风险率表示单位时间内事故造成损失的大小：R=SP，其中S=事故损失/事故次数为严重度，P=事故次数/单位时间为事故发生概率。4.2概率评价法.平均故障间隔期：元件在两次相邻故障间隔期内正常工作的平均时间平均故障率：元件在单位时间内发生故障的平均值可靠度：元件在规定时间内和规定条件下完成规定功能的概率不可靠度〔故障概率〕：4.4.1元件的故障概率及其求法.串联元件组成的系统：用逻辑或门表示，任意一个元件故障都会引起系统发生故障。4.2.2元件的联接及系统故障概率计算.并联元件组成的系统，用逻辑与门表示，是并联的几个元件同时发生故障，系统就会故障。.〔反响器失控容器爆炸事故树图〕例、求顶事件发生概率.例、某反响器内进行放热反响，当温度超过一定值后，会引起反响失控而爆炸。为及时移走反响热，在反响器外面安装夹套冷却水系统。试计算这一装置发生超温爆炸的故障率、故障概率、可靠度和平均故障间隔期。假设操作周期为1年。〔反响器示图〕4.2.3系统故障概率的计算举例.例、反响器的超温防护系统解：1、查表得出各元件的故障率

2、计算各元件得可靠度和故障概率

3、根据串并联关系，求系统的可靠度、故障概率、平均故障间隔期.指数评价法以物质系数为根底，以火灾爆炸指数作为衡量一个化工企业平安评价的标准。物质系数：表述物质由燃烧或其他化学反响引起的火灾、爆炸中释放能量大小的内在特性。根据工厂所用原材料的一般化学性质，结合它们具有的特殊危险性，再加上进行工艺处理时的一般和特殊危险性，及量方面的因素，换算成火灾爆炸指数，然后按指数划分危险等级，根据不同等级确定在建筑结构、消防设备、电气防爆、检测仪表、控制方法等方面的平安要求。4.3指数评价法.美国道化学公司火灾爆炸危险性指数评价法：以工艺过程中物料的火灾、爆炸潜在危险性为根底，结合工艺条件、物料量等因素求取火灾爆炸指数，进而求出经济损失，以经济损失评价生产装置的平安性。依据：以往事故的统计资料、物质的潜在能量、现行平安措施的状况。〔评价程序〕4.3.1火灾爆炸指数评价法.评价目的真实地量化潜在火灾爆炸和反响性事故的预测损失；确定可能引起事故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局部可能造成的损失，并帮助确定减轻潜在事故严重性和总损失的有效而经济的途径。.准备资料装置或工厂的设计方案；火灾、爆炸指数危险性分级表；火灾、爆炸指数计算表〔表4-5〕；平安措施补偿系数表〔表4-6〕；工艺单元风险分析汇总表；〔汇总表〕工厂风险分析汇总表；有关装置的更换费用数据；.评价步骤一：选择评价单元潜在化学能〔物质系数〕；工艺单元中危险物质的数量。一般，所处理的易燃可燃或化学性物质的量至少为454kg或0.454平方米；资金密度〔每平方米美元数〕；操作压力和操作温度；导致火灾、爆炸事故的历史资料；对装置操作起关键作用的单元。.二、确定物质系数MF物质系数〔MF〕表述物质由燃烧或其他化学反响引起的火灾爆炸中释放能量大小的内在特性。物质系数根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，可直接查表。Nf和Nr是针对正常温度环境而言的，当温度超过60摄氏度时，物质系数要进行修正。.危险物品性能参数闪点：液体有限的挥发，在其外表上方与空气形成混合物时，点火可发生闪燃〔一闪即灭〕的最低温度。燃点：物品在空气中点火发生燃烧，移去火源仍能继续燃烧的最低温度。自燃点：可燃物质不需要外来火源即发生燃烧的最低温度。另外还有爆炸极限、最小引爆电流、防爆能力等性能参数。.混合物的物质系数工艺单元内混合物质应按“在实际操作过程中所存在的最危险物质〞原那么来确定；浓度相等时，以其中最大物质系数作为工艺单元的物质系数；高浓度物质的物质系数作为工艺单元的物质系数；假设混合的生成物的物质系数高，生成物的物质系数作为工艺单元的物质系数。.三、计算一般工艺危险系数F1一般工艺危险性是确定事故损失大小的主要因素，包括六项内容：放热反响、吸热反响、物料处理和输送、封闭单元或室内单元、通道、排放和泄漏。放热反响：从轻微放热反响〔如加氢、水合、硫化等〕到特别强烈放热反响〔如硝化反响〕取值从0.3~1.25。吸热反响：取值0.2~0.4。如反响器中发生吸热反响取0.2，电解取0.2，煅烧取0.4。.一般工艺危险系数物料处理与输送：取0.25~1.05。易燃或液化石油气类物料在管线上装卸取0.5；人工加料取0.5。封闭或室内单元：取0.25~0.9。如在封闭区域闪点以上处理易燃液体取0.3。通道：取0.2~0.35。如操作面积大于925平方米，且通道不符合要求取0.35。排放和泄漏控制：取0.25~0.5。如单元周围为可排放泄漏液的平坦地取0.5。.四、计算特殊工艺危险系数F2特殊工艺危险性是影响事故发生概率的主要因素。特殊工艺危险性包括十二项内容，如毒性物质、负压操作、燃烧范围或其附近的操作、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、明火设备的使用、热油交换系统、转动设备。根本系数及以上各项相加得单元特殊工艺危险系数。.特殊工艺危险系数负压操作：适用于空气泄入系统会引起危险的场所，绝对压力小于500mmHg。粉尘爆炸：指含粉尘处理单元，如粉尘输送、混合、粉碎和包装等。低温：考虑碳钢或其他金属在其延展或脆性转变温度以下时，可能存在的脆性问题。易燃和不稳定物质的数量：根据工艺或贮存中的气体、液体、固体或粉尘的量查表而得。.特殊工艺危险系数泄漏-接头和填料：泵、压盖密封处可能产生轻微泄漏时取0.1；单元中有玻璃视镜、波纹管或膨胀节时取1.5。热油交换系统：根据交换介质的使用温度和数量来确定。转动设备：大于600马力的压缩机、大于75马力的泵等取0.5。.五、确定单元危险系数F3单元危险系数等于一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数的乘积，即.六、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；火灾爆炸指数等于物质系数和单元危险系数的乘积，即F&EI=MF×F3；道七版将火灾爆炸指数划分为5个危险等级，分别为最轻〔1~60〕、较轻〔61~96〕、中等〔97~127〕、很大〔128~158〕、非常大〔>159〕，以便了解单元火灾、爆炸的严重度；.七、确定暴露面积暴露半径：R=0.84×F&EI〔英尺〕R=0.256×F&EI〔米〕暴露区域面积：S=πR*R.八、确定暴露区域内财产的更换价值更换价值=原来本钱×0.82×价格增长系数〔指数表〕系数考虑事故时有些本钱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。.九、确定危害系数危害系数由单元危险系数〔F3〕和物质系数〔MF〕按图4-10来确定，它代表单元中物料泄漏或反响能量释放所引起火灾、爆炸事故的综合效应。如果单元危险系数〔F3〕的数值超过8.0，以来8.0确定危害系数；.十、计算最大可能财产损失事故造成的最大可能财产损失：根本MPPD=暴露区域的更换价值×危害系数.十一、平安措施补偿系数的计算考虑的平安措施分成三类：工艺控制〔C1〕、物质隔离〔C2〕、防火措施〔C3〕；单元平安措施补偿系数：

C=C1×C2×C3.平安补偿措施工艺控制：应急电源、冷却装置、抑爆装置、紧急停车装置、计算机控制、惰性气体保护、操作规程/程序、活性化学物质检查；物质隔离：遥控阀、备用泄料装置、排放系统、联锁装置；防火措施：泄漏检测装置、钢质结构、消防水供给、灭火装置、灭火系统、电缆保护。.十二、确定实际最大可能财产损失实际最大可能财产损失〔实际MPPD〕等于根本最大可能财产损失与平安措施补偿系数的乘积；实际最大可能财产损失表示采取适当的防护措施后造成的财产损失；.十三、最大可能工作日损失最大可能工作日损失〔MPDO〕可由图4-11根据实际查出；实际MPPD是按1986年的美元给出的，因涨价因素应将其转换为现今的价格。化学工程装置价格指数的相对值。〔指数表〕

.实际MPPD(X)与MPDO(Y)之间的方程式：.停产损失〔BI〕估算：十四、停产损失.ICIMond法是基于物质系数法，在道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价法根底上，考虑对系统平安的影响因素更加全面。该法扩充内容包括：增加毒性的概念和计算；开展了补偿系数；增加几个特殊工程类型的危险性；能对较广范围内的工程及储存设备进行研究。4.3.2英国帝国化学公司蒙特法.蒙特法的评价步骤1、确定需要评价的单元〔评价步骤〕2、计算道氏综合指数.3、计算综合危险性指数再判断危险程度蒙特法的评价步骤.4、采取平安措施后对综合危险性重新评价计算抵消后的危险性等级公式：蒙特法的评价步骤.蒙特法的几点说明〔一〕特殊工艺危险值除包括道氏法中的几项指标外，增加了腐蚀、接头和垫圈造成的泄露、振动、根底、使用强氧化剂、泄露易燃物的着火点、静电危害等因素；量危险值是生产过程中与物质状态无关的、单元中关键材料的量，以质量表示；设备布置危险值是指当设备发生事故时，对其临近设备所造成的影响，包括火灾、爆炸、设备倒塌、倾覆以及设备喷出的有害物等；.蒙特法的几点说明〔二〕毒性危险值是蒙特法的一个指数，是由于维修、工艺过程失控、火灾、各种泄露而引起毒物外漏。毒性的大小用毒物的阈限值(TLV)表示。毒性指数分为单元毒性指数U即单元中物质的毒性(TLV)和主毒性指数C即单元毒性指数乘以量危险值。.蒙特法的几点说明〔三〕采取的平安措施分为降低事故率和降低严重度两种。容器抵消系数包括设备设计、解决泄漏、检测系统、废料处理等因素造成的影响；工艺过程控制措施包括采用报警系统、备用施工电源、紧急冷却系统、情报系统、水蒸气灭火系统、抑爆装置、计算机控制等；.平安态度包括企业领导人的态度、维修和平安规程、事故报告制度等；防火措施包括建筑防火、设备防火等；隔离措施包括隔离阀、平安水池、单向阀等；消防活动包括与友邻单位协作，以及消防器材、灭火系统、排烟装置等。.步骤一、单元划分建议按工艺过程划分为如下单元：供料局部；反响局部；蒸馏局部；收集局部；破碎局部；泄料局部；骤冷局部；加热/制冷局部；压缩局部；洗涤局部；过滤局部；造粒塔；火炬系统；回收局部；存储装置的每个罐、储罐、大容器；存储用袋、瓶、桶盛装的危险物质的场所。4.4单元危险性快速排序法.步骤二、确定物质系数和毒性系数危险物质的物质系数健康危害系数毒性系数按表4-16.步骤三、计算一般工艺危险性系数(GPH)放热反响〔表4-17〕吸热反响：燃烧〔加热〕、电解、裂解等吸热反响取0.20；利用燃烧为煅烧、裂解提供热源时取0.40。存储和输送：危险物质的装卸取0.50；在仓库、庭院用桶、运输罐储存危险物质时储存温度在常压沸点之下取0.30，沸点之上取0.60。.封闭单元：在闪点之上、常压沸点之下的可燃液体取0.30，在常压沸点之上的可燃液体或液化石油气取0.50。其他方面：用桶、袋、箱盛装危险物质，使用离心机，在敞口容器中批量混合，同一容器用于一种以上反响等取0.50。以上工艺过程对应的分数值之和得出一般工艺危险性系数。.步骤四、计算特殊工艺危险性系数(SPH)根据工艺温度、负压情况、在爆炸范围内或爆炸极限附近操作、操作压力大小、是否低温、危险物质的数量、腐蚀情况、接头或密封处泄漏情况等八种工艺条件，得出对应分数值之和为特殊工艺危险性系数。.步骤五、计算火灾、爆炸指数火灾、爆炸指数：毒性指标：.步骤六、评价危险等级.以高压气体设施的平安评价为例。设备平安评价要点：平安标志、仪表和操作显示判读方法、阀门及管线〔包括平安阀等〕、警报系统；操作运转：操作方法、操作规程、教育训练；环境：仪表室、操作现场、设备布置与现场环境；维护检修：维护部门的职责、平安检查；4.5生产设备平安评价方法.平安管理评价是评价企业的平安管理体系及管理工作的有效性和可靠性，评价企业预防事故发生的组织措施的完善性，评价企业管理者和操作者素质的上下及对不平安行为的可控程度。包括平安管理评价内容和方法4.6平安管理评价.平安管理评价内容1、现代平安管理方法的应用平安检查表、事故树分析、事件树分析、预先危险性分析、故障类型及影响分析、ABC分析法、生物节律、行为科学与心理学、人机工程、信息管理、PDCA、目标管理、三级危险点网络管理、计算机管理、电化教学、平安评价.平安管理评价内容2、平安教育形式：新职工进厂三级教育、特种作业人员教育、变换工种教育、复工教育、中层以上干部教育、复训教育、班组长教育、全员教育3、规划方案与平安工作目标：长远工作规划、年度工作方案、平安技术措施方案、厂长任职目标均应有平安工作目标.平安管理评价内容4、职能部门平安指标分解：生产、技术、财务、方案、基建、动力、行政、保卫、设备、运输、分厂与车间、供给、劳资、教育部门应有平安分解指标5、平安生产责任制：厂长或经理、副厂长或副经理、总工程师、总经济师、总会计师、工会主席、职能科室负责人、车间主任、厂属集体企业负责人.平安管理评价内容6、平安生产规章制度：平安生产检查〔教育、奖惩〕制、伤亡事故管理制、危险作业审批制、特种作业设备管理制、动力管线管理制、化工物品及毒品管理制、“三同时〞评审制、职业病及职业中毒管理制、承包合同平安评审制、临时性审批制7、各工种操作规程：操作规程文本、现场违章操作率、防护用品穿戴不合格率、特种作业人员持证率、平安知识抽试合格率.平安管理评价内容8、平安档案：工伤事故档案、平安教育档案、违章记录档案、平安奖惩档案、隐患及整改档案、安措工程档案、特种设备及危险设备记录、特种作业及危险作业人员健康档案、工业卫生档案、防尘防毒设备档案9、平安管理图表：历年工伤事故频率图、危险点分布图、厂区通道管线布置图、配电系统与接地网布置图、平安管理信息反响图、平安结构网络体系图、多发性伤害与重大伤亡事故的事故树图、有害作业点分布图、工伤事故控制图；.平安管理评价内容10、“三同时〞审批工程：新建改建扩建工程、技术改造工程、设备更新工程、新技术、新材料、新工艺、新设备；11、事故处理“三不放过〞：事故原因分析不清、未采取防范措施、事故责任者和群众未受教育；12、平安工作“五同时〞：年度工作方案、季度月〔份〕方案、生产调度会议、车间〔分厂〕生产会议、平安会议、平安员例会、年度工作总结、年终平安评比；.平安管理评价内容13、平安措施费用检查：企业近三年固定资产原值、更新改造费总数、安措费用总数、实际提取数、上一年安排安措工程名称；14、平安机构与人员配备：平安机构名称、安技人员总数。.系统平安综合评价原理如图4-16所示〔原理图〕以具有燃烧与爆炸危险性的典型危险源为评价对象。4.7系统平安综合评价法.评价模式1、能量危险系数2、作业环境内的危险度.3、不平安隐患系数K值的大小取决于作业环境内设备设施的平安状况、完好率、作业环境条件、人文平安管理等综合因素。.4、系统危险性〔度〕评估根据平安评价结果，确定对象危险等级。.活性碳生产线平安评估〔工艺流程〕原材料：优质原煤、煤焦油评估单元：破碎、球磨工段混合、压缩、炭化工段活化工段催化剂生产、制药工段4.8平安评价方法实例.活化工段危险性定量评价1、物质系数确实定CO的物质系数：MF=62、一般工艺危险值确实定GPH=1.0〔根本〕+1.0〔放热反响〕+0.8〔搬运〕+0.9〔无隔离〕+0.35〔疏散〕=4.05不考虑吸热过程、液体排放及飞溅。.3、特殊工艺危险值确实定SPH=1.0〔根本〕+0.8〔有毒物质〕+0.8〔可燃范围内〕+0.18〔可燃或不稳定物质的数量〕+0.75〔腐蚀性〕+1.5〔泄漏〕+0.5〔旋转设备〕=5.534、单元危险系数F3=GPH×SPH=22.40活化工段危险性定量评价.5、火灾爆炸指数F&EI=F3×MF=22.4×6=134.386、道氏综合指数D=MF×GPH×M×(SPH+L)=151其中L为单元的布置危险值；M为评估单元的特定物质危险值〔取根本系数1.0〕活化工段危险性定量评价.7、火灾荷载系数工段上所有燃爆物质的总热值除以总占地面积，G=360000kcal/m28、单元毒性指数U=99、设备内爆炸指数E=3〔中等〕10、气体爆炸指数A=26611、综合危险性指数R=7829活化工段危险性定量评价.活化工段危险性定量评价12、修正后的综合危险性指数

R值危险等级分类中属“极端危险〞.局部平安分析评价方法的比照〔评价方法比照表〕.第四章思考题9、解：〔1〕氯乙烯的物质系数MF=24健康危害系数Nh=2毒性系数Tn=125〔2〕计算GPH=1.1存储和输送：0.6封闭单元：0.5.〔3〕计算SPH=2.84工艺温度：0.6在爆炸范围内或爆炸极限附近操作：0.5操作压力：0.39危险物质的数量：1.25腐蚀：0.1〔4〕计算火灾、爆炸指数F=193.5〔5〕毒性指标Ts=75T=9.88结论：该储罐区的危险等级为Ⅲ级。.第五章平安决策概述平安决策过程与决策要素定性属性的量化平安决策方法模糊决策〔评价〕.5.1概述决策：以对事物开展规律及主客观条件的认识为依据，寻求并实现某种最正确〔满意〕准那么和行动方案而进行的活动。广义含义包括抉择准备、方案优选和方案实施等全过程。现代决策学起始于1947年，以期望效用值理论为标志。决策学的三个阶段：决策的标准化、程序化；决策的数学化、模型化、计算机化；硬技术与软技术的结合，即定量与定性的结合；.名词术语准那么〔Criterion〕：衡量和判断事物价值的标准，常以属性或目标的形式出现。效用〔Utility〕：决策的根本准那么是效用，效用的实质是价值的定量表述。指标〔Goal〕：能数量化的准那么。属性〔Attribute〕：物质客体的规定性，决策中指备选方案固有的特征、品质或性能。平安决策：通过对系统过去、现在发生的事故进行分析的根底上，运用预测技术的手段，对系统未来事故变化规律做出合理判断的过程。.科学决策符合的标准决策应有明确的目标，关键对所要解决的问题作出正确的诊断与分析；决策执行结果能够实现确定的决策目标，既拟定决策方案；实现决策目标所需的代价要小；决策执行后所产生的副作用要尽量小，可形成多目标决策或拟定预防措施与应急措施。.平安决策的类型系统平安管理决策：解决平安方针、政策、规划、平安管理体制、法规、监督监察等。工程工程建设的平安决策：对工程的平安论证、审核与平安评价。包括选址、布局、结构、工艺过程、设备布置、物资贮运、厂内交通、防火防爆等的决策。企业平安管理决策：主要预测和预防事故；人、机、环境是分析的对象和决策的依据。事故处理决策：调查、分析、处理、改善和改进对策。.现代平安管理决策具有的特点动态性系统化信息化实用化.平安决策分析方法1、确定型决策明确目标一个确定的自然状态两个或以上的抉择方案计算不同方案的益损值.2、非确定型决策分析决策问题有两种以上自然状态，哪种可能发生是不确定的。类型包括风险型决策、竞争型决策、大自然的对策。当决策问题自然状态的概率能确定，但要冒一定的风险，称为风险型决策；如果自然状态的概率不能确定，称为完全不确定型决策。.3、风险型决策分析每一种方案都会遇到几种不同的可能情况，对可能性的大小引入概率的概念，依据不同概率所拟定的多个决策方案中，不管选择哪一种都要承担一定的风险。

.风险型决策问题的条件明确的目标两种或以上的自然状态计算益损值估算概率两种或以上的决择方案.4、决策树分析法运用树状图或鱼刺图来分析和选择决策方案的一种系统分析方法。决策树把影响平安决策方案的有关因素〔如自然状态、事故发生概率、平安教育、人的因素等〕画成一个树状图，从左向右横向展开，计算决策结点期望值，再进行最优方案的修正。.5.2平安决策过程与决策要素一、决策过程〔决策过程〕提出决策问题明确目标〔准那么、辨识原理〕构成模型并估计参数分析并评价实施或重新评价.二、决策要素决策单元和决策者：决策者提出问题，规定总任务和总需求，确定价值判断和决策规划，提供倾向性意见，抉择最终方案并组织实施。决策单元包括决策者