安全系统工程,第二章 系统安全定性分析,第二章 系统安全定性分析,第四节 危险性与可操作性研究,第五节 鱼刺图法,第六节 作业危害分析,本章学习目标与方法,学习目标 了解系统安全分析方法的分类,掌握安全检查表、预先危险分析、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究等典型的定性系统安全分析方法,理解各方法的原理和适用范围,并具有运用以上方法开展系统安全分析的实践能力。,学习方法 在分析、理解各类方法原理的基础上,可将每一类方法的特点、基本步骤、基本分析要素进行归纳和总结,明确各类方法的适用范围,并注重理论联系实际。,第一节 安全检查表,2.1.1 安全检查表的介绍,1. 检查表的定义三）,运用安全系统工程的方法,发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素,列成表格进行分析。,2.1.1 安全检查表的介绍,2. 安全检查表的功用三）,突出重点,及时发现和查明各种危险和隐患; 实现安全检查的标准化、规范化; 是监督各项安全规章制度的实施和纠正违章指挥、违章作业的有效方式; 可作为安全检查人员或现场作业人员履行职责的凭据。,2.1.1 安全检查表的介绍,3. 安全检查表的种类三）,设计审查用安全检查表 厂级安全检查表 车间用安全检查表 专业用安全检查表,2.1.1 安全检查表的介绍,4. 安全检查表的特点三）,系统化、科学化，为事故树的绘制和分析，做好准备 容易得出正确的评估结果 充分认识各种影响事故发生的因素的危险程度(或重要程度) 按照原因事件的重要顺序排列，有问有答，通俗易懂 易于分清责任。还可以提出对改进措施的要求，并进行检验 符合我国现阶段的实际情况，为安全预测和决策提供坚实的基础 只能作定性的评价，不能给出定量评价结果 只能对已经存在的对象评价,2.1.2 安全检查表的编制,1. 编制安全检查表主要依据三）,有关标准、规程、规范及规定 事故案例和行业经验 通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容 有关研究成果,2.1.2 安全检查表的编制,2. 安全检查表的格式三）,总体上讲,目前应用较多的有两种形式,即提问式和对照式安全检查表。,（1）提问式,2.1.2 安全检查表的编制,（2）对照式,2.1.2 安全检查表的编制,3. 编制安全检查表的程序三）,2.1.2 安全检查表的编制,4. 编制安全检查表应注意的问题三）,应组织技术人员、管理人员、操作人员和安技人员深入现场共同编制 检查项目应齐全、具体、明确，应规定检查方法，并有合格标准 各类检查表都有其适用对象，各有侧重，是不宜通用的 危险性部位应详细检查 应将安全系统工程中的事故树分析、事件树分析、预先危险性分析和可操作性研究等方法结合进行,2.1.3 安全检查表的内容要求,1. 防止人受到伤害的安全检查的内容三）,厂址选择 建筑物 操作地点 厂区,2.1.3 安全检查表的内容要求,2. 防止装置和设备发生事故的安全检查内容,原料 反应 装置 仪表 操作 公用工程 平面布置,案例分析,1.矿山企业综合检查表 2.工程施工安全管理检查评分表 3.高处作业现场安全检查表,案例分析,案例三：高处作业现场安全检查表,案例分析,案例分析,第二节 预先危险性分析,2.2.1 基本含义,预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis，简记为PHA)，又称预先危险分析。是在每项工程活动之前，如设计、施工、生产之前，或技术改造后，即制定操作规程和使用新工艺等情况之后，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，做一概略分析。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事故。,2.2.2 分析内容与其优点,1. 预先危险性分析的内容三）,识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件 分析系统中各子系统、各元件的交接面及其相互关系与影响 分析原材料、产品、特别是有害物质的性能及贮运 分析工艺过程及其工艺参数或状态参数 人、机关系（操作、维修等） 环境条件 用于保证安全的设备、防护装置等,2.2.2 分析内容与其优点,2. 预先危险性分析的主要优点三）,分析工作做在行动之前，可及早采取措施排除、降低或控制危害，避免由于考虑不周造成损失。 对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可以提供应遵循的注意事项和指导方针。 分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。 根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，并可作为安全教育的材料。,2.2.3 分析步骤及应注意的问题,1. 分析的一般步骤三）,图2-2 预先危险性分析的程序,2.2.3 分析步骤及应注意的问题,2. 预先危险性分析应注意的问题三）,采取设计人员、操作人员和安技干部三结合的形式进行预先危险性分析 对系统进行分解，按系统、子系统、系统元一步一步地进行。突出重点，防止漏项 采用迭代方法进行试析，准确分析出危险因素。同时注意突出主要危险因素分析 在可能条件下，最好事先准备一个检查表，指出查找危险性的范围,2.2.4 危险性辨识,生活和生产都离不开能源，在正常情况下，能量通过做有用功制造产品和提供服务，其能量平衡式为： 输入能=有用功（做功能）+正常耗损能 但在非正常运行状态下，其能量平衡式为： 输入能=有用功+正常耗损能+逸散能 能够转化为破坏能力的能量有：电能、原子能、机械能、势能和动能、热能和热辐射、声能、化学能等。另一种表示破坏能量的因素及事件也可作为参考：加速度、污染、化学反应、腐蚀、电（电击、电感、电热、电源故障等）、爆炸、火灾、热和温度（高温、低温、温度变化）、振动与噪声等。,2.2.4 危险性辨识,一般说来，能量失控情况可分为两种模式：物理模式和化学模式。,（1）物理模式,物理能可分为势能和动能两种形式。主要表现为:（1）物理爆炸 （2）锅炉爆炸（3）机械失控（4）电气失控（5）其他物理能量失控,（2）化学模式,主要表现为：（1）直接火灾（2）间接火灾（3）自动反应,（3）有害因素,很多化学物质如氰化物、氯气、光气、氨、一氧化碳 等有害物质，都会对人体造成急性或慢性的毒害,2.2.4 危险性辨识,（4）外力因素,外力系指受到外界爆炸而产生的冲击波、爆炸碎片的袭击等和地震、洪水、雷击、飓风等自然现象,（5）人的因素,在人机系统中，人子系统比机械子系统可靠性低很多。因为人具有自由性，再加上构成劳动集体的每个成员的精神素质和心理特征不同，易受环境条件所造成的心理上的影响，从而造成误操作,（6）环境因素,在生产现场，除机器设备能构成不安全状态和人的不安全行为造成事故外，生产所用的原材料、半成品、成品、工具以及工业废弃物等，如放置不当也会造成不安全状态,2.2.5 危险性等级划分与确定,1. 危险性等级的划分三）,在危险性查出之后,应对其划分等级,排列出危险因素的先后次序和重点,以便分别处理。由于危险因素发展成为事故的起因和条件不同,因此在预先危险性分析中仅能作为定性评价,其等级见表2-6。,2.2.5 危险性等级划分与确定,表2-6 危险等级分布表,2.2.5 危险性等级划分与确定,2. 危险性等级的确定方法三）,矩阵比较法，其基本思路是：如有很多大小差不多的圆球放在一起，很难一下分出哪个最大，哪个次之。若将它们一对一比较，则较易判明。 具体方法是列出矩阵表。设某系统共有6个危险因素需要进行等级判别，可分别用字母A、B、C、D、E、F代表，画出一个如图 2-5（a）所示的方阵。,2.2.5 危险性等级划分与确定,按方阵图中顺序，比较每一列因素的严重性，用“”号表示在列里严重、在行里不严重的因素。有时候为了分得细一些，也可在方阵图中增加一个“1”符号，以它代表严重性的1/2，如图2-5（b）所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号。,图2-5 危险因素严重程度比较矩阵表,2.2.5 危险性等级划分与确定,1.图2-5a中，6个危险因素的严重性次序是：E、A、B、C、F、D。其中因素A、B、C具有同等的严重性 2. 6个危险因素的严重性次序是：E、C、A、B、F、D,2.2.6 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（或起因）着手。其次，则是间接措施，如隔离、个人防护等。,（1）直接措施,限制能量或采用安全能源代替危险能源。如限速装置、低电压设备、安全设备，限制生产能量等。 防止能量外泄。如自动温度调节器、保险丝、气体检测器、地面装卸作业、锐利工具等。 防止能量散逸。如放射性物质的铅储器、绝缘材料、安全带等。,2.2.6 危险性控制,在能量的放出路线上和放出的时间上采取措施。如排尘装置、安全禁止标志、防护性接地、安全连锁装置等。 能量放出缓冲装置。如爆炸板、安全阀、保险带、冲击吸收装置等。 在能量源上采取防护措施。如防护罩、喷水灭火装置、防火墙等。 在能量和人与物之间设立防护措施。如玻璃视镜、防噪声装置等。 对人体采取防护措施。如防尘眼镜、安全靴、头盔、手套、呼吸器、防护用具等。 提高耐受能力，选用适应性强的人和耐久性材料。 降低损害程度的措施。如紧急冲浴设备、配置低放射线等。,（2）间接措施,2.2.6 危险性控制,（3）防止能量的破坏性作用,限制能量的集中与蓄积 控制能量的释放 1）防止能量的逸散 2）延缓能量释放 3）另辟能量释放渠道 隔离能量 1）在能源上采取措施 2）在能源和人与物之间设防护屏障 3）设置安全区、安全标志等,其他措施 为提高防护标准，可采用双重绝缘工具、低压电回路、连续监测和遥控等，为提高耐受能力，可挑选适应性强的人员以及选用耐高温、高寒和高强度材料。,2.2.6 危险性控制,（4）降低损失程度的措施,加强应急管理建设。如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗等。,（5）防止人的失误,创造安全性较强的工作条件，设备要符合人机工程学的要求，重复操作频率大的工作应用机械代替手工，变手工操作为自动控制。建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育。,2.2.7 应用举例,预先危险分析的记结果一般采用表格的形式列出。表格的格式和内容可根据实际情况确定。表2-7、2-8、2-9为几种基本的表格格式。,表2-7 PHA工作表格表,2.2.7 应用举例,表2-8 PHA工作的典型格式表,2.2.7 应用举例,表2-9 预先危险分析表通用格式,注：1-所分析子系统归属的车间或工段的名称； 2-所分析子系统的名称； 3-子系统处于何种状态或运行方式； 4-子系统可能发生的潜在危害； 5-产生潜在危害的原因； 6-导致产生危险因素（5）的那些不希望事件或错误；,7-使危险因素（5）发展成为潜在危害的那些不希望发生的错误或事件； 8-导致生产“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的事件及错误； 9-事故后果； 10-危害等级； 11-为消除或控制危害可能采取的措施，其中包括对装置、人员、操作程序等几方面的考虑；12-有关必要的说明。,2.2.7 应用举例,PHA的表格中应有的内容： 了解系统的基本目的、工艺工程、控制条件及环境因素等； 划分整个系统为若干子系统（单元）； 参照同类产品或类似的事故教训及经验，查明分析单元可能出现的危害； 确定危害的起因； 提出消除或控制危险的对策，在危险不能控制的情况下，分析最好的损失预防的方法。,案例分析,1.液化石油气站火灾爆炸预先危险性分析 2.码头装卸作业预先危险性分析 3.电气火灾预先危险性分析,案例分析,案例三：电气危险的PHA分析,表2-12 电气火灾事故PHA分析,案例分析,案例分析,表2-13 电缆线路故障PHA分析,案例分析,表2-14 雷电事故的PHA分析,第三节 故障类型及影响分析,2.3.1 基本概念及格式,1. 基本概念三）,故障。故障是指系统或元素在运行过程中，不能达到设计规定的要求，因而不能实现预定功能的状态。 故障类型。故障类型是指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式，一般可从五个方面来考虑。即：运行过程中的故障；过早地起动；规定时