第一章 概论.ppt

1、第一章 概论,安全评价理论与技术,主要内容,要点 安全评价基本概念，特点；评价目的、作用和意义；评价原则； 安全评价的产生及发展； 安全评价的内容和分类；安全评价方法的选择； 安全评价的依据；风险及其表征 重点 安全评价的内容和分类 安全评价方法的选择 事故风险分析方法与过程,2,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 安全,3,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 安全 字面意义：无危为安，无损则全。 社会意义：安全是指人的身心免受外界（不利）因素危害的存在状态（即健康状况）及其保障条件。 安全的基本特征： 普遍性（广义与狭义安全：Security or Safety ?） 随

2、机性 相对性 复杂性（系统性）,4,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 安全,5,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 安全 新安全观 安全第一 以人为本 本质安全 国外安全理念 美国：以人为本，让员工主导； 欧洲：制度至上，量化细化全面化； 日本：本质安全，重在人的本质安全化。,6,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 危险 安全和危险是一对互为存在前提的术语。 危险是指易于受到损害或伤害的一种状态。系统危险性由系统中的危险因素决定，危险因素与危险之间具有因果关系。,7,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 事故,8,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本

3、概念 事故 含义：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终止的一种意外事件。（事故事件，未遂事件(near misses)） 特点： 因果性（必然性） 随机性（偶然性） 可预防性（规律性）,9,一曰防，二曰救，三曰戒。先其未然谓之防，发而止之谓之救，行而责之谓之戒。防为上，救次之，戒为下。 申鉴(东汉荀悦),概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 风险 风险是危险、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。 衡量风险大小的指标是风险率（R），它等于事故发生的概率（P）与事故损失严重程度（S）的乘积：,10,图难于其易，为大于其细；天下难

4、事，必作于易，天下大事，必作于细。 道德经(春秋老子),概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 系统和系统安全 系统是指由若干相互联系的、为了达到一定目标而具有独立功能的要素所构成的有机整体。对生产系统而言，系统构成包括人员、物资、设备、资金、任务指标和信息六个要素。 系统安全是指在系统寿命期间内应用系统安全工程和管理方法，识别系统中的危险源，定性或定量表征其危险性，并采取控制措施使其危险性最小化，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的可接受安全程度。,11,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 系统和系统安全 系统安全(System Safety)是人们为解决复杂系

5、统的安全性问题而开发、研究出来的安全理论、方法体系。 系统安全的主要观点 没有绝对的安全； 安全工作贯穿于系统的整个寿命期间； 系统危险源是事故发生的根本原因。,12,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 系统安全工程 系统安全工程是以预测和防止事故为中心，以识别、分析评价和控制安全风险为重点，开发、研究出来的安全理论和方法体系。 它将工程、系统中的安全作为一个整体系统，应用科学的方法对构成系统的各个要素进行全面的分析，判明各种状况下危险因素的特点及其可能导致的灾害性事故，通过定性和定量分析对系统的安全性作出预测和评价，将系统事故降至最低的可接受限度。,13,概论,1.1 安全评价概述

6、,安全评价基本概念 系统安全工程 系统安全工程是运用科学和工程技术手段辨识、消除或控制系统中的危险源，实现系统安全的工作。 系统安全工程包括系统危险源辨识、危险性评价、危险源控制等基本内容。,14,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 评价 评价是指按照明确目标恻定对象的属性，并把它变成主观效用的行为，即明确价值的过程。 所谓评价技术，就是用分析和定量的方法确立价值观念以及判断在各种评价阶段解决问题的策略所需的方法。 按照评价方法的特征，可以将评价分为定性评价、定量评价和综合评价。,15,概论,1.1 安全评价概述,安全评价基本概念 安全评价的定义 安全评价是以实现安全为目的，应用安全

7、系统工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生产管理活动中的危险、有害因素，预测发生事故或造成职业危害的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，做出评价结论的活动。 安全评价的实质 用系统科学的理论和方法辨识危险、有害因素。 预测发生事故或造成职业危害的可能性及其严重程度。 根据可能导致的事故风险的大小，提出安全对策措施建议。,16,概论,1.1 安全评价概述,安全评价的特点,17,概论,1.1 安全评价概述,安全评价的目的、作用和意义 安全评价的目的 促进实现本质安全化生产； 实现全过程安全控制； 建立系统安全的最优方案，为决策者提供依据； 为实现安全技术、安全管理的标准化

8、和科学化创造条件。 安全评价的作用 减少事故和职业危害；进行系统安全管理；用最少投资达到最佳安全效果；促进各项安全标准制定和可靠性数据积累；提高安全技术人员业务水平。,18,概论,1.1 安全评价概述,安全评价的目的、作用和意义 安全评价的意义 是贯彻“安全发展”的科学理念和指导原则的重要技术保障。 是贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”安全生产基本方针的重要手段。 是规范企业安全管理，提高企业安全管理水平的必要措施。 是安全生产过程控制的前置手段。 评价结果是安全监管监察机构依法行政的重要依据。,19,概论,1.1 安全评价概述,安全评价的原则,20,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外

9、安全评价发展状况,21,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评价发展状况 20世纪30年代，美国保险协会对保险业开展风险评价。 50、60年代，由于制造业向规模化、集约化方向发展，系统安全理论应运而生，逐渐形成了安全系统工程的理论和方法。 60年代，安全评价原理、技术与方法兴起。 60年代后期，随着航空、航天、核工业等高技术领域的发展，以概率风险评价（PRA）为代表的系统安全评价技术得到迅速发展。,22,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评价发展状况 军事工业领域 1962年，美国公布第一个有关系统安全的说明书空军弹道导弹系统安全工程 1969年，美国国防部颁布系统安全军事标

10、准系统安全大纲要点（MIL-STD-822），(MIL-STD-822A：1977；MIL-STD-822B：1984),23,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评价发展状况 核工业领域 60年代中期，英国建立核电站故障数据库和可靠性服务所，采用概率风险评价方法研究系统的安全性和可靠性问题。 1974年，美国组织以拉姆逊教授为首的14名专家，历时两年，发表了著名的核电站风险评价报告，(WASH-1400)，并被以后发生的核电站事故所证实。 1979年，德国对19座大型核电站进行危险评价，荷兰对雷杰蒙德地区的核工业设施进行危险评价。,24,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评

11、价发展状况 石油及化工领域 1964 年，美国道(DOW)化学公司首先开发出“火灾、爆炸危险指数评价法”，用于对化工装置进行安全评价。 1974年，英国帝国化学公司(ICI)蒙德(Mond)部在道化学公司评价方法的基础上引入了毒性概念，并发展了某些补偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法”。 1976年，日本劳动省颁布了“化工厂安全评价六阶段法”，确定了一种安全评价的模式，并陆续开发了匹田法等评价方法。,25,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评价发展状况 20世纪80年代以来，安全评价（风险评价）技术在世界范围内得到广泛应用。 日本劳动安全卫生法规定建设项目实行事先审查和许

12、可证制度；美国对重要工程项目的竣工、投产都要求进行安全评价；英国规定，凡未进行安全评价的新建生产经营单位不准开工；1982年，欧共体颁布关于工业活动中重大危险源的指令；国际劳工组织先后公布重大事故控制指南、重大工业事故预防实用规程、工作中安全使用化学品实用规程，对安全评价提出了要求；2002年，欧盟未来化学品白皮书中，明确危险化学品的登记注册及风险评价，作为政府的强制性的指令。,26,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国外安全评价发展状况 近年来，为了适应安全评价的需要，世界各国开发了包括危险辨识、事故后果模型、事故频率分析、综合危险定量分析等内容的商用化安全评价计算机软件包。 随着信息处理

13、技术和事故预防技术的进步，新型实用的安全评价软件不断地推向市场。计算机安全评价软件的开发研究，为安全评价的应用研究开辟了更加广阔的空间。,27,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国内安全评价发展状况 20世纪80年代初期，安全系统工程被引入我国，许多研究单位、行业管理部门及部分企业开始对安全评价方法进行研究及实际应用。 1981年，原劳动人事部首次组织开展安全评价研究。 1988年，原机械电子部颁布第一个安全评价标准机械工厂安全性评价标准； 1990年，中国石化总公司制定“石油化工企业安全评价实施办法”。,28,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国内安全评价发展状况 1991年，危险评价方

14、法研究列为国家“八五”科技攻关重点项目，提出“易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法”。 1999年，原国家经贸委从安全评价许可方面提出规范性政策，开始安全评价机构资质和安全评价从业人员资格许可工作。 2002年后，安全生产法、危险化学品安全管理条例、安全生产许可证条例等法律、法规的颁布和实施，进一步推动了安全评价工作的深入发展。,29,概论,1.2 安全评价的产生及发展,国内安全评价发展状况 2003年，国家安监总局发布安全评价通则及安全预评价导则、安全验收评价导则、安全现状评价导则等各类安全评价导则，并对安全评价单位和人员资质（资格）进行审核与认定； 2004年，国家安监总局颁布安全评价机构管

15、理规定，并出台一系列配套的规章制度和安全评价技术规范； 2007年，国家安监总局对安全评价通则及各类评价导则进行修订，以安全生产行业标准颁布。（AQ 80012007）,30,概论,1.3 安全评价的内容和种类,安全评价的内容,31,概论,1.3 安全评价的内容和种类,安全评价的分类 按评价结果量化程度,32,概论,1.3 安全评价的内容和种类,安全评价的分类 按逻辑推理过程 归纳法、演绎法 按评价目的 事故致因因素法、危险性分级法、事故后果评价法 按评价对象 设备或工艺故障率评价法，人员失误率评价法，物质系数评价法，系统危险性评价法 按实施阶段 安全预评价、安全验收评价、安全现状评价、安全专

16、项评价,33,概论,1.4 安全评价方法的选择,选择原则,34,概论,1.4 安全评价方法的选择,注意事项 要充分考虑被评价系统的特点； 应考虑评价的具体目标和要求的最终结果； 须参考评价资料的占有情况。,35,概论,1.5 安全评价的依据,法律、法规 宪法 法律：安全生产法、劳动法、矿山安全法 行政法规：危险化学品管理条例、安全生产许可证条例 部门规章：安全评价通则、关于加强安全评价机构管理的意见 地方性法规和地方规章：北京市安全评价机构甲级资质审核办法 国际法律文件：男女工人同工同酬公约（1990）,36,概论,1.5 安全评价的依据,标准 按标准来源：国家标准、行业标准、地方标准、国际及

17、外国标准 按标准法律效率： 强制性标准，例如建筑设计防火规范（GBJ161987）、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB500582001）等； 推荐性标准，例如汽车危险货物运输、装卸作业规程（JT/T 31451991）等。 按标准对象特征：管理标准、技术标准,37,概论,1.5 安全评价的依据,风险判别指标 风险判别指标(简称指标)或判别准则的目标值，是用来衡量系统风险大小以及危险、危害性是否可接受的尺度。,38,概论,1.6 风险及其表征,风险的概念 风险是某一事件在一个特定的时段或环境中产生我们所不希望的后果的可能性，也即不幸事件发生的概率。（美国化学工程师学会） 从整个系统的角度

18、来看，风险是系统危险影响因素的函数，可用下式表达：,39,风险=F(概率,后果),风险=f (人, 设备, 环境, 管理, 其他),概论,1.6 风险及其表征,风险的分类,40,概论,1.6 风险及其表征,风险的感知 指从感知上（直接或间接）认识危险和有毒有害物质及其指示物，也即对物体、声音和气味的感觉。,41,概论,1.6 风险及其表征,风险的感知,42,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 概念 个人风险 (individual risk)是指一个无防护的人处于一个基本不变的地点，由于事故的发生而导致死亡的可能性。 个人风险只表示某一位置的风险水平，与人的存在与否无关。 个人风险的大小与距

19、风险源的远近有关。,43,危险设施（点）和运输路线（直线）的风险等值线有何特点？,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 一般量化方法 通常情况下，采用如下方法对个人风险进行量化。 式中：IR为个人风险，Pf是事故发生概率，Pd|f是假定此事故发生情况下个人死亡发生的条件概率。 个人风险实质是一个概率值，很多情况下难以确定，故常用“频率”代替“概率”对个人风险进行量化，如单位时间死亡率j，常用的指标有事故死亡率和年死亡率。,44,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 一般量化方法,45,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 一般量化方法 事故死亡率（亿时死亡率）：指1000个劳动力在其一生的劳动

20、时间（约为10万小时）内的预期死亡数，也即暴露时间为108小时内的平均死亡率。,46,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 一般量化方法 年死亡率：一年中由于某一特定活动引起的死亡率。,47,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 其他量化方法 预期寿命损失值(loss of life expectancy, LLE)：指由于各种原因造成预期寿命的减少。定义j引起的预期寿命损失为： 式中，E(j)为原因j外的其他原因造成死亡的条件下的预期寿命值，E为预期寿命值。,48,LLEj=E(j)-E,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 其他量化方法 年死亡概率增值(delta yearly proba

21、bility of death)：指年死亡概率增加10-6时对应的活动强度。一般活动类型不同，相同的概率增值对应的活动强度也不同，如在纽约生活2天、吸1.4支烟、喝0.5升酒和乘坐喷气式飞机飞行1000英里有相同的死亡概率增值。 行程风险：比较交通事故带来的个人风险。,49,概论,1.6 风险及其表征,个人风险 计算实例 某地拟建一个库容5104m的LNG储备库，由一个低温LNG储罐盛装。选取LNG储罐整体破裂情况下，可能发生的危害严重的沸腾液体扩展蒸气爆炸进行讨论。根据对历年事故的统计结果，LNG储罐发生该种事故的频率为10-5。LNG储罐整体破裂发生沸腾液体扩展蒸气爆炸时，造成人员死亡的概

22、率与距储罐距离的关系如图所示。试分别计算距LNG储罐120m、240m、280m处的个人风险（对应死亡概率分别为1、0.98、0.88）。,50,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 概念 社会风险(social risk)为某群体遭受特定事故死亡的人数及其相应频率的关系。 社会风险除了对直接受害者产生立即影响外，也对社会造成长期危害。 SR与IR的区别,51,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 一般的F/N曲线,52,概论,图示为各种人为风险的F/N曲线，其中N表示该事件引发的死亡人数，F表示死亡人数N的事故发生的累计频率。,1.6 风险及其表征,社会风险 一般的F/N曲线 荷兰各种活动风

23、险的F/N曲线（1999年）,53,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 基于个人风险的方法 Piers提出用一定区域内人口数量与个人风险水平乘积的积分(AWR)来计算社会风险。 式中：IR(x,y)为居住在A(x,y)区域内的个人风险值，h(x,y)为A(x,y)区域内的房屋数即居住人口数，A为这一特定区域的面积。,54,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 基于个人风险的方法 通过个人风险水平和人口密度结合在一起进行积分，进而确定伤亡人数的期望值E(N)来计算社会风险。 式中：fN(x)是每年伤亡人数的概率密度函数，x是每年伤亡人数。,55,概论,1

24、.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 基于伤亡人数的概率密度函数的方法 由每年伤亡人数的概率密度函数推导出每年伤亡人数的期望值E(N)，通常也叫做潜在生命的损失PLL来量化社会风险。 式中：E(N)是每年伤亡人数的预期值，m(x,y)是地点(x,y)上的人口密度。,56,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 基于个人风险的方法 Aleetal用F/N曲线下的面积来计算社会风险。Vrijling和van Gilder已证明，这种方法与每年伤亡人数的期望是等同的。 式中：fN(x)是每年伤亡人数的概率分布函数。,57,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的

25、量化方法 基于个人风险的方法 Bohnenblust用意识到的群体风险Rp计算社会风险的大小。 式中：fN(x)是每年伤亡人数的概率密度函数，(x)表示对风险的重视，是伤亡人数x的函数。 在这种度量方法中， (x)(0.1x)0.5，这样上述表达式可写成,58,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 计算实例,59,概论,位于天津地区的某新建溴素生产企业系资源性项目，北邻三段一排蒸发池和滩区内大港油田柏油路，距离市区30km，距离现有提溴厂7km，厂区面积187m112m。该项目拟建成与现有提溴厂并存的溴素车间，扩建后全厂拟定员42人，生产操作工人32人，管理人员10人。 在

26、制溴生产过程中需要使用液氯作为生产辅料，用量2600t/年，在厂区81000kg的液氯钢瓶储存罩棚，生产过程中液氯气化装置存在氯气泄漏的危险。,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 计算实例 液氯泄漏扩散范围及风险概率确定,60,概论,1.6 风险及其表征,社会风险 社会风险的量化方法 计算实例 社会风险,61,概论,1.7 风险的可接受性,可接受风险 1968年，美国社会科学家 Starr提出“多安全才够安全”(How safe is safe enough?)的问题，开展了对风险可接受性的早期研究。 关于可接受风险有关研究经历了三个不同的阶段 认为风险的可接受性是受技术手段决

27、定的； 认为风险的可接受性是一个多维变量，应由专家与公众共同参与; 把可接受性风险看成是一个社会政治事件，健康风险和环境风险仅仅是包括在内的因子。,62,概论,1.7 风险的可接受性,可接受风险 风险的可接受性，是指社会公众根据主观愿望，在规定的性能、时间和成本范围内对风险水平的接受程度。 接受风险指一个人在特定情况下的行为，估计收益高于（或低于）付出，而决定参与（或不参与）某个行动。 接受风险的认识过程是一个人处理和评估信息的过程，受到许多因素的影响和制约。,63,概论,1.7 风险的可接受性,可接受风险 特点 相对性、阶段性、行业性、偏重性； 影响因素 生产安全事故后果的特征 风险的可控制

28、性 人的安全意识水平 认识的不确定性 个人与文化因素,64,概论,1.7 风险的可接受性,合理可接受水平 在确定风险的合理接受水平时，不仅要考虑人们的心理因素和当前社会的技术可行性，还考虑到经济上的可行性和降低合理风险的效益问题等诸多方面。,65,概论,ALARP(as low as reasonable practicable，最低合理可行原则),1.7 风险的可接受性,合理可接受水平,66,概论,1.7 风险的可接受性,合理可接受水平,67,概论,F/N曲线可用于某个项目的风险决策中，但发生事故的所有可能结果都必须考虑到，经过周密判断后才能做出决定。,1.7 风险的可接受性,个人和社会风险

29、的可接受水平 个人风险可接受水平 在历史统计数据的基础上，根据各国经济、政治、人文等具体情况而制定，并需要了解人们在日常生活中接触到的风险水平，如交通事故、致命疾病的风险等。 Kletz：工业设施对距离最近的居民的最大死亡风险为每年10-6；Remsey：大型管线对距离最近的居民的最大死亡风险为每年410-6 ；Taylor等：最大个人死亡风险为每年10-6 。 主要方法：年死亡风险 (AFR , Annual Fatality Risk) 、最低合理可行原则(ALARP, As Low As Reasonably Practicable) 、风险矩阵(RM, Risk Matrix)等。,68,概论,1.7 风险的可接受性,个人和社会风险的可接受水平 社会风险可接受水平 一般利用某种特定危害现有的F/N曲线，向下平移一定距离作为社会风险可接受水平的F/N曲线，即取现有F/N曲线的一部分作为可接受水平。,69,概论,1.7 风险的可接受性,个人和社会风险的可接受水平 社会风险可接受水平 Taylor等提出的社会风险可接受水平，在许多国家大约60多个工厂得到了应用。,70,概论,1.7 风险的可接受性,个人和社会风险的可接受水平 社会风险可接受水平 社会风险可接受水平的F/N曲线可用下式表示：,71,概论,式中，n是曲线斜率，C是决定曲线