第三章 安全评价方法.ppt.Convertor

退出第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第三章 安全评价方法第一节 安全评价方法分类二、按评价的逻辑推理过程分类法三、按安全评价要达到的目的分类法四、按针对的系统性质（评价对象）分类法一、安全检查表分析（SCA）一、按评价结果的量化程度分类法第二节 常用安全评价方法音像案例图片来源二、预先危险分析（PHA）三、故障类型及影响分析（FMEA）五、事件树分析（ETA）六、事故树分析（FTA）七、作业条件危险性评价法（LEC）四、危险可操作性研究（HAZOP）八、危险指数评价方法（RR）第三节安全评价方法选择退出第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章音像案例图片来源一、安全评价方法分类按评价结果的量化程度分类法按评价的逻辑推理过程分类法按安全评价要达到的目的分类法按针对的系统性质（评价对象）分类法1、按评价结果的量化程度分类（1）定性安全评价方法定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析，安全评价的结果是一些定性的指标，如是否达到了某项安全指标、事故类别和导致事故发生的因素等。 典型定性安全评价方法安全检查表、专家现场询问观察法、作业条件危险性评价法（LEC法）、故障类型和影响分析、危险和可操作性研究等 。 定性安全评价方法的优缺点优点：容易理解、便于掌握，评价过程简单。 缺点：依靠经验，带有一定的局限性；安全评价结果因参评人员的经验和经历有差异；不同类型对象之间安全评价结果缺乏可比性。 （2）定量安全评价方法定性定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律（数学模型），对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，安全评价的结果是一些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害（或破坏）范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。典型定量安全评价方法概率风险评价法：如故障类型及影响分析、故障 树（事故树）分析等； 伤害（或破坏）范围评价法：如事故后果计算模 型； 危险指数评价法：如道化学公司火灾爆炸危险指 数评价法，蒙德火灾爆炸毒性指数评价法，易燃、 易爆、有毒重大危险源评价法 2、按评价的逻辑推理过程分类归纳推理评价法：是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本危险、有害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析到可能的事故。 演绎推理评价法：是从结果推论原因的评价方法，即从事故开始，推论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的之间因素，最终分析和查找出致使事故发生的最基本危险、有害因素。 3、按安全评价要达到的目的分类 事故致因因素安全评价方法：是采用逻辑推理的方法，由事故推论最基本危险、有害因素或由最基本危险、有害因素推论事故的评价法。 危险性分级安全评价方法：是通过定性或定量分析给出系统危险性的安全评价方法。 事故后果安全评价方法：可以直接给出定量的事故后果，给出的事故后果可以是系统事故发生的概率、事故的伤害（或破坏）范围、事故的损失或定量的系统危险性等。 4、按针对的系统性质（评价对象）分类设备（设施或工艺）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 二、常用安全评价方法安全检查表分析（SCA）预先危险分析（PHA）故障类型及影响分析（FMEA）危险可操作性研究（HAZOP）事件树分析（ETA）事故树分析（FTA）作业条件危险性评价法（LEC）危险指数评价方法（RR）1、安全检查表分析利用检查条款按照相关的标准、规范等对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。编制的主要依据有关标准、规程、规范及规定 国内外事故案例、本单位的经验 系统安全分析确定的危险部位及防范措施 研究成果安全检查表举例（气柜安全评价检查表）小结目的：检查系统是否符合标准要求适用范围：从设计、建设一直到生产各个阶段（应用广泛）使用方法：有经验和专业知识人员协同编制， 经常使用资料准备：有关规范、标准人力、时间：最经济效果：定性。辨识危险性并使系统保持与标准规 定一致，如采用检查项目赋值法可用于定量2、预先危险分析 PHA（Preliminary Hazard Analysis）预先危险分析也称初始危险分析，是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。防止操作人员直接接触对人体有害的原材料、半成品、成品和生产废弃物，防止使用危险性工艺、装置、工具和采用不安全的技术路线。如果必须使用时，也应从工艺上或设备上采取安全措施，以保证这些危险因素不致发展成为事故。一句话，把分析工作做在行动之前，避免由于考虑不周造成损失。预先危险分析的主要目的预先危险分析举例（氯气干燥岗位危险性分析）危险性等级划分表 级别危险程度可能导致的后果安全的不会造成人员伤亡及系统损坏临界的处于事故的边缘状态，暂时还不致于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施危险的会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范对策措施灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范预先危险分析几种表格 单元： 编制人员： 日期：危险原因后果危险等级改进措施/预防方法地区（单元）： 会议日期： 图 号 ： 小组成员：危险/意外事故 阶 段 原因 危险等级 对 策 简要的事故名称 危害发生的阶段，如生产、试验、运输、维修、运行等 产生危害的原因对人员及设备的危害 消除、减少或控制危害的措施预先危险分析几种表格系统：1 子系统：2 状态：3编号： 日期：预先危险分 析 表（PHA）制表者：制表单位：潜在事故危险因素触发事件（1）发生条件触发事件（2）事故后果危险等级防范措施备注4567891011121、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事故；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、导致产生“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的时间及错误；9、事故后果；10、危险等级；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。 小结目的：开发阶段，早期辨识出危险性，避免以后走弯路适用范围：开发时分析原料、主要装置，以及能量失控时 出现的危险性（主要用于预评价）使用方法：分析原料、装置等发生危险的可能性及后果， 按规定表格填入资料准备：理化特性数据，危险性表，设备说明书人力、时间： 12个技术人员，时间需要依熟练程度而定效果：得出供设计考虑的危险性一览表3、故障类型及影响分析 FMEA（Failure Mode Effects Analysis）故障类型和影响分析是将工作系统分割为子系统、设备或元件，逐个分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的防治措施，提高系统的安全性。目的：辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响。评价人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策。 故障类型等级划分故障等级影响程度可能造成的损失致命性可造成死亡或系统毁坏严重性可造成严重伤害、严重职业病或主系统损坏临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏可忽略性不会造成伤害和职业病，系统不会受到损坏电机运行系统故障类型和影响分析实例一种短时运行系统，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。 FMEA应用实例元素 故障类型 可能的原因 对系统影响 措施按钮 卡住 接点断不开 机械故障； 机械故障；人员没放开按钮 电机不转；电机运转时间过长； 短路会烧毁保险丝 定期检查 更换继电器 接点不闭合 接点不断开 机械故障 机械故障 经过接点电流过大 电机不转 电机运转时间过长 短路会烧毁保险丝 检查更换保险丝 不熔断 质量问题 保险丝过粗 短路时不能断开短路 质量检查电机 不转短路 质量问题；按钮卡住；继电器接点不闭合 质量问题 运转时间过长 丧失系统功能电路电流过大烧毁保险丝；使继电器接点粘连 故障分类故障类型元件发生故障的原因1.运行过程中的故障2.过早的启动3.规定的时间内不能启动4.规定的时间内不能停车5.运行能力降级、超量或受阻各类故障细分：1.构造方面的故障、物理性咬紧、振动、不能定位、不能打开、不能关闭 2.打开时故障、关闭时故障3.内部泄漏、外部泄漏4.高于允许偏差、低于允许偏差5.反向动作、间歇动作、误动作、误指示6.流向偏向一侧、传动不良、停不下来7.不能启动、不能切换、过早启动、动作滞后8.输入量过大、输入量过小、输出力量过大、输出力量过小 9.电路短路、电路开路10.漏电、其他1.设计上的缺陷；（由于设计上的技术上先天的不足，或者图纸不完善等） 2.制造上的缺点（加工方法不当或组装方面的失误） 3.质量管理上缺点（检验不够或失误以及管理不当） 4.使用上的缺点（误操作或未设计条件操作） 5.维修方面的缺点（维修操作失误或检修程序不当）几种常用分析表格系 统 子系统 组 件 故障类型影响分析日 期 制 表 主 管 审 核 分析项目功能故障类型及造成原因任务阶段故障影响故障检测方法改正处理所需时间故障等级修改名称项目号图纸号框图号组件子系统系统(任务)几种常用分析表格系 统 子系统 故障类型影响分析日 期 制 表 主 管 框图号子系统项目故障类型推断原因对子系统影响对系统影响故障等级系 统 子系统 故障类型影响分析日 期 制 表 主 管 审 核 (1)项目号(2)分析项目(3)功能(4)故障类型(5)推断原因(6)影响(7)故障检测方法(8)故障等级(9)备注子系统系统杜邦公司FMEA表项目构成元件故障或失误种类故障影响危险的重要度故障发生概率检测方法备注及修改措施对整个系统对其他元件地点： 系统： 日期： 计算机： 危险的重要度：1安全；2临界状态；3不安全小结目的：辨识单个故障类型造成的事故后果适用范围：主要用于设备和机器故障的分析，也可用于连 续生产工艺（主要用于硬件和系统分析）使用方法：将系统分解，求出零部件发生各种故障类型时， 对系统或子系统产生的影响资料准备：系统、装置、设备表、说明书人力、时间：熟悉设备故障类型者23人，每人每小时可 分析24项效果：定性并可进一步定量，找出故障类型对系统的影响4、危险和可操作性研究 HAZOP（Hazard and Operability Study）一种以系统工程为基础，针对化工装置而开发的一种危险性评价方法。 基本过程是以关键词（引导词）为引导，找出过程中工艺过程状态的变化（即偏差），然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。引导词及其意义31常用HAZOP分析工艺参数引导词 工艺参数 偏差 NONE（空白） FLOW（流量） NONE FLOW（无流量） MORE（过量） PRESSURE（压力） HIGH PRESSURE（压力高） AS WELL AS（伴随）ONE PHASE（一相） TWO PHASE（两相） OTHER THAN（异常）OPERATION（操作） MAINTENANCE（维修）32分析程序33分析流程图HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。得到的结果为：偏差的原因、后果、保护装置、建议措施.34分析结果文件35示例：DAP(磷酸二铵)工艺危险和可操作性研究示例MORE37小结 评价目标 ：偏差及其原因、后果、对系统的影响 定性定量 ：定性 方法特点 ：通过讨论，分析系统可能出现的偏差、偏 差的原因、后果及对整个系统的影响 适用范围：化工系统、热力水力系统的安全分析 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 优缺点 ：简便易行，受分析评价人员主观因素影响 5、事件树分析 ETA（Event Tree Analysis） 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。能够判断出事故发生与否，以便采取直观的安全方式； 能够指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况； 从宏观角度分析系统可能发生事故，掌握系统中事故发生的规律； 可以找出最严重的事故后果，为确定顶上事件提供依据。事件树分析的目的事件树分析举例原料输送系统示意图事件树分析举例原料输送系统事件树编制事件树初始事件（A）安全措施 1（B）安全措施 2（C）安全措施 3（D）结果编制事件树的第一步 初始事件（A）安全措施 1（B）安全措施 2（C）安全措施 3（D）结果初始事件A成功失败事件树中第一安全措施的展开B第44页初始事件（A）安全措施 1（B）安全措施 2（C）安全措施 3（D）结果初始事件A事件树中第二安全措施的展开失败成功BC分析实例由一个泵和两个阀门组成的简单系统，绘制事件树。启动信号泵A正常泵A失效阀B正常阀B失效阀C失效阀C正常系统正常系统正常事故事故小结目的：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， 由初始事件经过各事件、阶段一直分析出事件、 发展的最后各种结果资料准备：有关初始事件和各种安全措施的知识人力、时间：24人组成小组，分析小型单元几个初始事 件需36天，大型复杂单元需24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47页6、事故树分析 FTA（Fault Tree Analysis）事故树分析又称为故障树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。1、选择合理的顶上事件 2、资料收集准备(事故案例及统计） 3、建造事故树事故树分析的几个阶段4、定性分析（最小割集、最小径集 及结构重要度） 5、定量分析（顶上事件发生概率）FT示意图事故树分析举例（静电引起LPG燃爆事故树）事故树分析的程序事故树的建造方法直接原因事件可以从以下三个方面考虑： 机械（电器）设备故障或损坏； 人的差错（操作、管理、指挥）； 环境不良。分析实例轮式汽车起重机吊车在吊物时，吊装物坠落伤人是一种经常发生的起重伤人事故，起重钢丝绳断裂是造成吊装物坠落的主要原因，吊装物坠落与钢丝绳断脱、吊钩冲顶和吊装物超载有直接关系。钢丝绳断脱的主要原因是钢丝绳强度下降和未及时发现钢丝绳强度下降，钢丝绳强度下降是由于钢丝绳质量不良、钢丝绳腐蚀断股或钢丝绳变形造成的，而未及时发现钢丝绳强度下降主要原因是日常检查不够和未定期对钢丝绳进行检测；吊钩冲顶是由于吊装工操作失误和未安装限速器造成的；吊装物超载则是由于吊装物超重和起重限制器失灵造成的，请用故障树（事故树）对该案例进行分析，绘制故障树。小结目的：找出事故发生的基本原因和基本原因组合适用范围：分析事故或设想事故使用方法：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件资料准备：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据人力、时间：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天效果：可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件7、作业条件危险性评价法（LEC）评价人们在具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法。 美国 格雷厄姆（K.J.Graham） 金尼（G.F.Kinney） 发生事故的可能性大小 人体暴露在这种危险环境中的频繁程度 一旦发生事故会造成的损失后果 危险性发生事故的可能性大小E人体暴露在这种危险环境中的频繁程度C发生事故产生的后果D危险性分值例如，某涤纶化纤厂在生产短丝过程中有一道组件清洗工序，为了评价这一操作条件的危险度，确定每种因素的分数值为： 事故发生的可能性（）：组件清洗 所使用的三甘醇，属四级可燃液体，如加热至沸点时，其蒸汽爆炸极限范围为0.99.2，属一级可燃蒸汽。而组件清洗 时，需将三甘醇加热后使用，致使三甘醇蒸汽容易扩散的空间，如室内通风设备不良，具有一定的潜在危险，属“可能，但不经常”，其分数值3。 暴露于危险环境的频繁程度（）：清洗人员每天在此环境中工作，取E6。 发生事故产生的后果（）：如果发生燃烧爆炸事故，后果将是非常严重的，可能造成人员的伤亡，取15。 3615 270 270处于160320之间，危险等级属“高度危险、需立即整改的范畴。8、危险指数评价法RR，Risk Rank危险指数评价方法是通过评价人员对几种工艺现状及运行的固有属性进行比较计算，确定工艺危险特性重要性大小，进而对工艺的风险进行评价。资料的要求工艺图纸、物料的最大存量、装置工艺的条件、物料储存区的平面布置方面的资料等； 操作规程及有关法律、法规等资料； 设计和操作数据资料及所选用的指数法的方法说明书。主要危险指数评价方法危险度评价法 美国道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价法 帝国化学公司（）蒙德法 化工厂危险程度分级危险度评价法危险度评价取值表项目分 值A（10分）B（5分）C（2分）D（0分）物质（系指单元中危险、有害程度最大之物质）甲类可燃气体*1；甲A类物质及液态烃类； 甲类固体；极度危害介质*2乙类可燃气体；甲B、乙A类可燃液体；乙类固体；高度危害介质乙B、丙A、丙B 类可燃液体；丙类固体；中、轻度危害介质不属左述之A、B、C项之物质容量*3气体1000m3 以上；液体100m3 以上气体5001000m3 ；液体50100m3气体100500m3；液体1050m3气体100m3 ；液体10m3温度1000以上使用，其操作温度在燃点以上1000以上使用,但操作温度在燃点以下；在2501000使用,其操作温度在燃点以上在2501000使用，但操作温度在燃点以下；在低于250时使用，操作温度在燃点以上在低于250时使用，操作温度在燃点以下压力100Mpa20100 MPa120MPa1MPa以下操作临界放热和特别剧烈的放热反应操作；在爆炸极限范围内或其附近的操作中等放热反应(如烷基化、 酯化、加成、氧化、聚合、缩合等反应)操作；系统进入空气或不纯物质，可能发生的危险、操作；使用粉状或雾状物质，有可能发生粉尘爆炸的操作； 单批式操作轻微放热反应(如加氢、水合、异构化、烷基化、磺化、中和等反应)操作；在精制过程中伴有化学反应；单批式操作，但开始使用机械等手段进行程序操作； 有一定危险的操作无危险的操作危险度分级总分值16分1115分10分等级危险程度高度危险中度危险低度危险系统或项目的生命周期三、安全评价方法选择安全评价方法选择实例评价实例 某化肥厂要新建一套30万吨/年化肥装置，按国家规定应做安全预评价，你在安全预评价时选用哪些方法，说明理由。安全评价方法预先危险分析（PHA）危险指数法事故树分析（FTA）所处阶段设计阶段评价目的从设计上实现建设项目的“本质安全化”评价实例 该化肥厂的30万吨/年化肥装置已经建成，试运行一段时间后要申请安全验收，在进行验收评价时，请问你选用什么方法，说明理由。安全评价方法安全检查表法危险与可操作性研究（HAZOP）故障类型及影响分析（FMEA）事故树分析（FTA）所处阶段试运行（申请验收）评价目的安全设施、安全管理运行情况、效果是否达到要求，还存在哪些问题，如何改进评价实例 某工厂的员工时常抱怨说所从事的工作危险性太大，为消除员工的顾虑并了解实际工作条件的危险程度。请问你选用什么方法，说明理由。安全评价方法作业条件危险性评价（LEC法）安全检查表法所处阶段正常运行评价目的了解作业条件的危险程度第70页评价实例 某化工厂的液化石油气球罐发生了爆炸事故，在事故调查时，请问你选用什么样的分析或评价方法，说明理由。安全评价方法事故树分析（FTA）事件树分析（ETA）危险与可操作性研究（HAZOP）故障类型及影响分析（FMEA）重大事故后果分析模拟技术所处阶段事故调查评价目的分析事故发生的原因，找出预防同类事故的办法安全评价方法的选择首先可进行初步的、定性的综合分析：PHA、安全检查表等，得出定性的概念，然后根据危险性大小，再进行详细的分析；根据分析对象和要求的不同，选用相应的分析方法。如分析对象是硬件（如设备等），可选用FMEA、FTA等，如是工艺流程中的工艺状态参数变化，则选用HAZOP；如果对系统需要精确评价，则可选用定量分析方法，如FTA、ETA等方法；应该注意，在做安全评价时，使用单一方法往往不能得到满意的结果，需要用其他方法弥补其不足。