安全系统工程概述第三章课件

危险物品管理任课教师：任课教师：王婷王婷安全系统工程安全系统工程 3/14/2023参考书目 安全系统工程,林伯泉、张景林主编，中国劳动社会保障出版杜，2007年 安全系统工程,徐志胜主编，机械工业出版杜，2007年 安全系统工程,左东红 贡凯青 编著,化学工业出版社,2004年 安全系统工程,张景林、崔国璋主编，煤炭工业出版杜，2002年 安全系统工程,汪元辉主编,天津大学出版社,1999年 安全原理与危险化学品测评技术,刘荣海、陈网桦、胡毅亭主编，化学工业出版社，2004年 安全科学原理,金龙哲、宋存义主编，化学工业出版社，2004年 安全科学原理,李树刚主编，西北工业大学出版社，2008 年危险物品管理3/14/2023引引 论论一、安全问题的提出 安全存在于人类活动的各个领域；产业安全问题，总是伴随着某项产业的开始、发展而提出并逐步实现的；安全是人类的基本需要之一。按照美国心理学家马斯洛(Maslow)的五层次需要论（温饱、安全、爱、尊重、自我实现），除了人的基本生理需求，第二层次就是安全需要，即属于人及其群体生存与发展的基本条件和保证。总之，安全问题随人类的产生而产生，但人们真正主动地去认识和研究安全，却经历了漫长而艰难的过程。二、安全科学的发展历程 原始阶段 近代安全科学 现代安全科学1、安全科学发展的原始阶段 人类历史的早期，人们对安全的需求只体现为求生、保健的本能。有了狩猎、畜牧、农耕、矿产等活动后，为了防止野兽、环境、生产工具的危害，人们不得不注意自我保护，研究和掌握一定的安全技术，这只能算是安全科学的原始阶段。2、近代安全科学的发展 十八世纪，以蒸汽机(1765年)为代表的大机器生产时代从英国发起人们称之为工业革命。它将人类文明和生产力的发展带入了一个新的时代。从此，社会财富大量增加，人们也告别了原始的劳动工具。这种生产力的发展，引起了一个影响巨大的负面效应。即事故增多，而且由于能量的集中，发生破坏性大、伤亡严重的事故的机会大大增加。用现在比较时髦的话讲即“群死群伤”。1)近代安全科学兴起的几个重要领域 十九世纪四十年代，电的应用进一步推动了产业革命的发展，同时又提出了如何防止电器伤人与电器火灾等安全问题。化学工业的发展，带来了一系列的化工安全问题。即使到科学技术高速发展的今天，化工行业仍然是安全科学研究的重要领域。军事工业的发展也将安全问题推到了历史舞台的最前沿。2）近代安全科学的代表性进步“安全第一”口号的提出(1906年美国U.S.钢铁厂厂长格里)；Heinrich提出1:29:300原则的提出；各行业安全技术和管理体系的建立；各种防护措施和装置的改进等；事故致因理论的发展和进步。3)近代安全科学发展中存在的问题 主要着眼于一些局部或单元；方法的使用上还主要是直观的，片面的和事后处理的；从总体上看，尚处于单学科研究的局部认知阶段。3、现代安全科学技术的发展 二次世界大战后，特别是二十世纪六十年代后，新技术革命时期的出现，推动了各产业特别是知识产业的迅猛发展；系统工程、信息论、控制论的理论和方法与计算机技术的结合并应用于规划、设计、组织和管理的产业全过程，使生产规模更加大型化、机械化、连续化和自动化，并最终导致了其复杂化；形成了“人机器”和知识密集、能量密集、财富密集的“三密集”态势。现代安全科学技术发展的典型事例 20世纪50年代后期，为解决弹道导弹与核武器运载火箭研制中出现的多次重大事故，美国将系统安全分析和安全系统工程引入军事研究；并于1969年7月发布美军标准MIL-STD-882；1965年，美国Bone公司与华盛顿大学共同主持召开了系统安全性学术研讨会，此间以Bone公司为中心的航空产业开发了安全性和可靠性分析及设计方法，并用于导弹和超音速飞机的安全性评价，证明是有效的；1974年美原子能委员会发表了关于原子能发电站危险性(或风险评价)的Rasmusson(拉姆逊)报告，这可以说是当时集FTA和ETA之大成的工作。三、安全科学的学科体系 1974年，美国南加州大学安全及系统管理学院就提出了安全科学的命题，并创办了“安全科学文摘”。1981年，前西德人A.Kuhlmann(库尔曼)出版了德文专著安全科学导论，成为安全科学的奠基和经典之作。1992年11月1日，国家技术监督局批准了中国国家标准GB/T-13745-92即学科分类与代码，其中将安全科学技术设为一级学科，下设五个二级学科，二十九个三级学科，将其与环境科学与技术，管理学并称为三个综合性一级学科。现代安全科学与技术的主要内容 安全哲学安全观 安全基础科学安全学 安全技术科学安全工程学 安全工程技术安全工程四、安全科学技术的功能 其一个独特的功能是获取和总结有关知识，并将有关发现和获得的知识引入到安全工程中来，尽可能回答公众提出的安全技术问题；安全科学是一门跨学科，与多个学科相互渗透的科学，数学的发展和计算手段的不断进步为安全科学提供了有效手段，如概率论，控制论，非线形系统分析等都为安全科学探寻规律提供了有力的工具。五、安全科学与技术研究的本质问题 安全科学就是要研究技术应用中各种可能出现的危险所产生的问题；安全科学与技术反映了作为系统要素的人、机、物、环境及其关系协调发展与适应的问题；安全科学与技术的另一个本质问题就是要研究产业安全中安全与安全性大小的问题。安全科学与技术的目的安全科学的最终目的，是将应用现代技术安全科学的最终目的，是将应用现代技术所产生的任何损害后果所产生的任何损害后果(Damaging Effects)控制在绝对的最低限度内，或将其保持在控制在绝对的最低限度内，或将其保持在可容许的限度内。可容许的限度内。六、相关概念和术语1、安全观的树立 在现代安全科学技术中，安全观占有非常重要的地位。我们必须树立正确的安全观，这不仅是因为安全已渗透到国民产业的方方面面，更重要的是它与人们的切身利益息息相关，而且国家安全形势与国民的安全意识密不可分。“不自己伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害”可谓安全观的一种具体体现。无危为安，无损为全。2、安全与安全度安全：不发生死伤、职业病、设备或财产损失的状况。安全度：即安全的程度。危险(hazard或danger)：可能导致意外事故的现有或潜在的状况。危险度(risk)：危险度=危险可能性或概率危险严重度。3、事故与灾害 事故是个常见词(fault，accident，mishap)，其定义为：造成人员伤亡、职业病、设备损坏或财产损失的一个或一系列意外事件。灾害disaster=fault+lost，即有损失的事故。4、安全与危险的关系 安全与危险的关系是辨证的，既对立又统一。还有人将其关系描述为“模糊的”。S=1-D 1表示全集，D表示全集中的危险因素集合，S可表示全集中安全因素的集合 安全与危险的矛盾共存与相互变迁的辨证统一、模糊性和限度以及潜在危险变为显现事故的随机性，是当代安全科学技术理念和传统的安全观念的一个很大的不同和进步。5、安全指标 一个系统不存在绝对的安全或危险，但当危险性降低到某种程度(如被人们所接受)时，就可以认为是安全的了。要达到这一目的，制定出这一可接受程度就显得非常重要了。由此，人们提出了安全指标以作为安全目标管理的科学依据。如我国目前常用的安全指标有：千人死亡率，万人死亡率，百万吨煤死亡率等。英国帝国化学公司在1971年提出的FAFR(Fatal Accident Frequency Rate)值等。6、本质安全的内涵 本质安全一名词目前尚无公认定义，但系统绝对的本质安全化(intrinsic safety)有如下一种解释：人若能对危害因素具有绝对的抵御能力，或物(机、环境)绝对不会造成危害，或它们之间的关系能在时空、能量上不发生任何危险性联系，结果都是安全的。本质安全的具体体现可归纳如下 人员受到良好培训，具有良好的知识、技能、应急反应能力等综合素质；所处理的物料具有良好的安全性能；所有设备均具有完备的安全和冗余设计；创造舒适的工作环境，充分发挥人、机、物的能力；工艺过程无害化，安全化；科学、严密的安全管理。第一章第一章 安全系统工程概论安全系统工程概论第一节第一节 基本概念基本概念一、系统1、系统的发展 古代关于系统的描述 Aristotle(亚里士多德);Democritus(德谟克利特);Lao zi(老子);Zhang Heng(张衡);黄帝内经。15 世纪，机械、物理、化学、生物开始作为独立学科出现 19 世纪，很多自然学科著名理论使人们逐渐了解系统，比如:Darwinism(进化论)etc.Conversation Law(守恒定律)20世纪，随着生产力的飞速发展，我们开始思考一些问题，比如：如何解决复杂巨系统的问题 如何研究社会的经济管理问题等等为解决以上这些问题，系统科学开始出现。上世纪40年代到60年代，很多著名理论被应用于工业，比如：Von Bertalanffy 一般系统论 Operational Research 操作研究 N.Weiner Cybernetics 控制论 Informatics(Information science)信息科学 Management Science etc.管理科学 上世纪70年代到80年代，系统科学飞速发展，形成了很多经典理论，比如：1969,I.Prigogine from Belgium:Dissipative structure theory耗散结构理论;1969,H.Haken from Germany:Synergetics协同学 1979,M.Eigen:Hypercycle theory超循环理论.etc.上世纪80年代以后，其他领域的发展推动了系统理论的进步，特别是非线性理论和复杂性研究。2、系统有关定义 Webster大辞典：有组织的或被组织化的整体，是形成集合整体的各种概念、原理的综合，是以有规律的相互作用或相互依存形式结合起来的对象的集合。Bertalanffy:相互作用的诸要素的综合体。R.L.Ackoff:系统是由两个或两个以上相互联系的任何种类的要素所构成的集合。日本JIS标准：许多组成要素保持有机的秩序向同一目的行动的集合体。苏联大百科全书：一些相互关联与联系之下的要素组成的集合，形成一定的整体性和统一性。钱学森教授对系统的概念作了如下定义：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。3、系统的特点 Unity整体性 Relativity相关性 Objective,Goal&Function目的性和功能性 Adaptability to the Environment环境适应性 Dynamic动态性 System has its own order有序性4、系统的分类 Natural and Human-Made System 自然系统和人工系统 Physical and Conceptual System 实体系统和抽象系统 Static and Dynamic System 静态系统和动态系统 Control and Behavior System 控制系统和行为系统 Open and Closed System 开放系统和封闭系统二、系统工程1、系统工程的发展 萌芽时期 系统工程是20世纪50年代发展起来的一门新兴科学，但关于系统工程的思想可以追溯到古代，比如战国时期都江堰水利工程、孙子兵法。上世纪初，美国F.W.Taylor 出版了科学管理的原理，体现了系统工程雏形。30年代，美国的贝尔电话公司提出并采用了系统途径的观点，1940年首次采用系统工程这个名词。在第二次世界大战期间，由于军事上的需要人们提出并发展了运筹学，以后在应用中逐渐发展成为系统工程的理论基础。1945年美国建立了兰德公司，研究复杂系统的数学分析方法。n发展时期 1957年，美国的HHGoode和REMachol合著出版了系统工程 1958年美国在北极星导弹的研制中，首次采用了计划评审技术(PERT)。60年代开始，随着计算机和信息技术的飞速发展，系统工程广泛应用于工业。初步成熟时期 1965年美国学者REMachol编写了系统工程手册 1961年的美国阿波罗登月计划中广泛运用了系统工程。1972年，成立了国际应用系统分析研究所。2、系统工程定义 系统工程是一门工程技术，是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行设计、开发、管理和控制，以期达到总体效果最优的理论和方法。1975年美国科学技术辞典：系统工程是研究复杂系统设计的科学，该系统由许多密切联系的元素组成，设计该复杂系统时，应有明确的预定功能和目标，并协调各个元素之间及元素与整体之间的有机联系，以使系统能从整体上达到最优目标，在设计系统时要同时考虑到参与系统活动的人和因素及其作用。1977年，日本学者三浦武雄：系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统均有普遍意义的方法。1978年钱学森：系统工程与其他工程学不同之处在于它是跨越许多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。因为系统工程的目的是研制一个系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及到社会、经济和政治等领域，所以为了适当地解决这些领域的问题，除了需要某些纵向技术之外，还要有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向的技术就是系统工程。系统工程是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。这个定义表示：（1）系统工程是工程技术范畴，主要是组织管理各类工程的方法论，即组织管理工程；（2）系统工程是解决系统整体及其全过程优化问题的工程技术；（3）系统工程对所有系统都具有普遍适用性。3、系统工程方法 工程逻辑 工程分析 统计理论与概率论 运筹学4、系统工程原理 系统原理 整分合原理 反馈原理 弹性原理 封闭原理 能级原理 动力原理 激励原理5、采用系统工程解决安全问题的原因 使用系统工程方法，可以识别出存在于各个要素本身、要素之间的危险性 使用系统工程方法，可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由于互相依存、互相结合而产生的危险性。系统工程所采用的一些手段都能用于解决安全问题。三、安全系统工程 1、安全系统特点 系统性 开放性 确定性与非确定性 有序与无序的统一体 突变性或畸变性2、安全系统工程定义 安全系统工程是运用系统工程方法，识别、分析、评价系统寿命周期中的危险性，根据其结果调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资等因素，控制可能发生的事故，使系统处于最佳安全状态。对这个定义，可以从以下几个方面理解：1）安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。它是工矿企业劳动安全卫生领域的系统工程。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将是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、最有效的控制事故，使系统风险在安全指标以下。四、可靠性、可靠度、可靠性工程 可靠性是指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。可靠度是衡量系统可靠性的标准，它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。可靠性工程就是研究系统可靠性的工程技术。可靠性工程要解决的是如何提高系统可靠度，使系统在其寿命周期内正常常运行，圆满完成其规定功能的问题。就系统规定功能而合，系统整体功能除了应具备加工产品、提供服务等功能外，还必须有保障人员、设备、财产、环境不受损害的安全功能。系统可靠性与系统安全性是两个既有区别又有联系的功能，与它们相对立的是分支学科或分支系统。第二节第二节 安全系统工程的研究对象和内容安全系统工程的研究对象和内容一、安全系统工程的研究对象 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。研究人子系统时，不仅把人当作“生物人”、“经纪人”，更要看作“社会人”，必须从社会学、人类学、心理学、行为科学角度分析问题、解决问题；不仅把人子系统看作系统固定不变的组成部分，更要看到人是一种自尊自爱、有感情、有思想、有主观能动性的人。2、机器子系统；对于该子系统，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。这三个相互联系、相互制约、相互影响的子系统构成了一个“人-机-环境”系统的有机整体。分析、评价、控制“人-机-环境”系统的安全性，只有从三个子系统内部及三个子系统之间的这些关系出发，才能真正解决系统的安全问题。安全系统工程的研究对象就是这种“人-机-环境”系统(以下简称“系统”)。二、安全系统工程的研究内容 安全系统工程的基本任务就是预测、评价和控制危险。其分析过程可概括为：系统安全分析(识别与预测危险)；危险性(安全性)评价(包括人、机、物、工艺、环境、组织等)；比较；综合评价；最佳化计划的决策。其主要技术手段可概括为系统安全分析、系统安全评价和安全决策与事故控制。1、系统安全分析 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。系统安全分析有多种形式和方法，使用中应注意：1）根据系统的特点、分析的要求和目的，采取不同的分析方法。因为每种方法都有其自身的特点和局限性、并非处处通用。使用中有时要综合应用多种方法，以取长补短或相互比较，验证分析结果的正确性。2）使用现行分析方法不能死搬硬套，必要时要根据实用、好用的需要对其进行改造成简化。3)不能局限于分析方法的应用，而应从系统原理出发，开发新方法，开辟新途径，还要在以往行之有效的一般分析方法基础上总结提高，形成系统性的安全分析方法。2、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，而是通过评价掌据系统的事故风险大小，以此与预定的系统安全指标相比较，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。3、安全决策与事故控制 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。最典型的例子是美军标准系统安全程序，美国道化学公司的安全评价程序，国际劳工组织、国际标准化组织倡导的职业安全卫生管理体系。系统安全管理是应用系统安全分析和系统安全评价技术，以及安全工程技术为手段，控制系统安全性，使系统达到预定安全目标的一整套管理方法、管理手段和管理模式。三、安全系统工程的方法论 1从系统整体出发的研究方法 2本质安全方法 3人-机匹配法 4安全经济方法 5系统安全管理方法四、安全系统工程优点及在安全工作中应用1、安全系统工程优点通过分析可以了解系统的薄弱环节及危险性可能导致事故的条件。通过评价和优化技术，可以找出最适当的方法使各分系统之间达到最佳配合。不仅适用于工程，而且适用于管理，实际上现已形成安全系统工程和安全系统管理两个分支。可促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。可迅速提高安全工作人员的水平。2、安全系统工程在安全工作中的应用 安全技术工作和系统安全分工合作阶段 安全技术工作引进系统安全分析方法阶段 安全管理引用了安全系统工程方法阶段 以安全系统工程方法改革传统安全工作阶段。第三节第三节 安全系统工程的发展与应用特点安全系统工程的发展与应用特点一、安全系统工程的发展安全系统工程的发展1、重要事件、重要事件 美国于美国于1962年提出了年提出了“弹道导弹系统安全工程弹道导弹系统安全工程”，制定了制定了“武器系统安全标准武器系统安全标准”；1963年提出了年提出了“系统安全程序系统安全程序”；到；到1967年年7月由美国国防部月由美国国防部确认，将该标准提格为美军标准；之后又经两次确认，将该标准提格为美军标准；之后又经两次修订，成为现在的修订，成为现在的MIL-STD882B“系统安全程系统安全程序要求序要求”。20世纪世纪60年代中期英国就已建成了系统可靠性服年代中期英国就已建成了系统可靠性服务所和可靠性数据库，成功开发了概率风险评价务所和可靠性数据库，成功开发了概率风险评价(PRA)技术。技术。1974年美国原子能委员会发表了拉姆逊教授的“商用核电站风险评价报告”(WASH1400)1964年美国道化学公司发表了化工厂“火灾爆炸指数评价法”，俗称道化法。英国帝国化学公司在此基础上开发了蒙德评价法。70年代日本劳动省发表了评价方法“化工企业安全评价指南”，又称“化工企业六步骤安全评价法”电子、航空、铁路、汽车、冶金等行业开发了许多系统安全分析方法和评价方法，这也可以称之为民品工业的安全系统工程。我国安全系统工程的研究开发是从20世纪70年代末的开始的。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。其后是各类企业借鉴引用国外的系统安全分析方法，对现有系统进行分析。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。2、有关论著的共同观点 安全系统工程是在事故逼迫下产生的。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。美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生，但它不是安全系统工程产生的唯一策源地。安全系统工程不仅包括分析与评价技术，也应包括管理程序、管理方法等管理科学的内容 二、安全系统工程的应用特点安全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 系统安全分析方法 系统安全分析是安全系统工程的核心内容。通过系统安全分析，可以查明系统中的危险源，分析可能出现的危险状态，估计事故发生的概率、可能产生的伤害及后果的严重程度，为通过修改系统设计或改变控制系统运行程序来进行系统安全风险控制提供依据。一、系统安全分析的主要内容 对系统中存在的各种危险源及其相互关系进行调查和分析 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 对于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源的措施进行分析 调查和分析危险源的控制措施及实施这些措施的最好方法 调查和分析不能根除的危险源失去或减少控制可能出现的后果 调查和分析一旦危险源失去控制，为防止伤害和损失应当采取的安全防护措施二、常用系统安全分析方法 预先危险性分析（PHA）安全检查表分析（SCA）故障模式及影响分析（FEMA）危险和可操作性研究(HAZOP)事件树分析(ETA)事故树分析（FTA)系统可靠性分析（）原因-后果分析（CCA)三、系统安全分析方法的分类 归纳法预先危险性分析安全检查表事故模式及影响分析致命度分析可操作性分析共同原因分析演绎法事故树分析事件树分析可靠性分析原因后果分析定性分析预先危险性分析安全检查表可操作性分析共同原因分析事故模式及影响分析定量分析事故树分析事件树分析原因后观分析致命度分析可靠性分析四、系统安全分析方法的选择四、系统安全分析方法的选择 分析的目的分析的目的 资料的影响资料的影响 系统的特点系统的特点 系统的危险性系统的危险性第二节 预先危险性分析一、危险性预先分析的基本含义 Preliminary Hazard Analysis(PHA)，是在每项工作活动之前，对系统存在的危险类型、来源、出现条件、到事故后果及相关措施，作一概略分析。总之，即在行动之前作一安全分析，以避免考虑不周造成的各种损失。二、危险性预先分析内容与主要优点1、预先危险性分析的主要内容 识别危险的设备、零部件并分析其发生的可能性和条件；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；分析物质危险性（MSDS，相关的检测）；分析工艺过程危险性(含装置存在的危险性)；人、机关系(操作、维修等)环境条件危险性分析；防护措施和安全保障分析。2、预先危险性分析的主要优点 分析工作在行动之前，可以及早排除、降低和控制危险；系统开发、设计、制造、安装、检修等过程的分析结果，可以作为应遵循的注意事项和指导方针；可为制定标准和规范提供必要资料；可以作为安全教育的教材。三、预先危险性分析的一般步骤 进行预先危险性分析时，一般是利用安全检查表、经验和技术先查明危险因素存在方位,然后识别使危险因素演变为事故的触发因素和必要条件，对可能出现的事故后果进行分析并采取相应的措施。预先危险性分析包括准备、审查和结果汇总三个阶段。进行预先危险性分析时，一般是利用安全检查表、经验和技术先查明危险因素存在方位,然后识别使危险因素演变为事故的触发因素和必要条件，对可能出现的事故后果进行分析、并采取相应的措施。预先危险性分析包括准备、审查和结果汇总三个阶段。确定系统对象；资料调查收集；系统功能分解；分析辨识危险；确定危险等级；制定措施；实施措施。分析、辩识危险危险、有害因素固有危险性贮运过程危险性其他相关危险性(职业病等)使用中的危险物料采用可能危险的工艺过程危险装置和危险操作单元四、预先危险性分析应注意的问题 应采取设计人员、操作人员和安技干部三结合的形式进行。在查找危险性时，应将系统进行分解，按系统、子系统、系统元一步一步地进行。可采取以下对策。第一，迭代。第二，抽象。在可能条件下，最好事先准备个检查表，指出查找危险性的范围。图2-2 分析系统五、危险性识别 造成事故后果两因素：u有引起伤害的能量u有遭受伤害的对象(人或物）生活和生产都离不开能源，在正常情况下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)十正常耗损能 但在非正常运行状态下，其能量平衡式为 输入能有用功十正常耗损能十逸散能危险、有害因素产生的原因 系统中存在能量或危险物质 能量或危险物质失去了控制 导致能量或危险物质失控的原因有可归纳如下。设备故障 人员失误 管理缺陷 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、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。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)、泄漏、湿度(高湿、低湿)、氧化、压力(高压、低压、压力变化)、辐射(热辐射、电磁辐射、紫外辐射、电离)、化学灼伤、结构损害或故障、机械冲击、振动与噪声等。危险、有害因素的分类 按导致事故的直接原因分类 按事故类型分 按职业病分类 按联合国运输专家委员会对危险化学品的分类 按导致事故的直接原因分类 由GB/T1386192生产过程危险和有害因素分类和代码，可将生产过程中的危险、有害因素分为6大类即：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。按事故类型分 由GB6441-86企业职工伤亡事故分类，可将生产过程危险、有害因素分为20类。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 冒顶片帮 透水 放炮 火药爆炸 瓦斯爆炸 锅炉爆炸 容器爆炸 其它爆炸 中毒和窒息 其它伤害按职业病分类 原劳动部、卫生部和总工会共同颁发了职业病范围和职业病患者处理办法的规定，其中将危险、有害因素分九大类。1、职业中毒 2、尘肺 3、物理因素职业病 4、职业性传染病 5、职业性皮肤病 6、职业性眼病 7、职业性耳鼻喉疾病 8、职业性肿瘤 9、其他职业病 按联合国运输专家委员会对危险化学品的分类 按照联合国运输专家委员会对运输过程中危险货物的分类，将其分为9大类25项：爆炸品6项；压缩气体和液化气3项；易燃液体3项；易燃固体，自燃物品和遇湿易燃物品3项；氧化剂和有机过氧化物2项；毒害品和感染性物品2项；放射性物品1项；腐蚀品3项；杂类2项。按引起能量失控原因分：1、物理模式2、化学模式3、有害因素4、外力因素5、人的因素6、环境因素1、物理模式 物理能可分为势能和动能两种形式。以势能的形式出现的，如处于高处的物体(如落体、坠落、倒榻、崩垮、塌方、冒顶等)、受压的弹性元件、贮存的热量、电压等。以动能的形式出现的有运动的机械、行驶的车辆、电流、流动的液体等。势能是静止的、潜在的，人们对其危险性的认识往往不敏感。然而由于某种原因，势能转换为动能时，危险性就可能急剧增大。物理模式通常有五种情况：物理爆炸 锅炉爆炸 机械失控 电气失控 其他物理能量失控 (1)物理爆炸。物理爆炸。物理爆炸是纯粹物理现象产生的冲击波，它常常是出压力容器的破坏而产生，受压气体突然释放，能够产生很大的破坏力。如空压机贮气罐、液化气贮气罐、各种气瓶等。(2)锅炉爆炸。锅炉爆炸。锅炉是工业生产中用得较多的设备，又是比较容易发生灾害性事故的设备。锅炉爆炸比单纯的受压气体爆炸的破坏性更大，因为在相向压力下，蒸汽比同等体积的气体能量大很多倍。另外，锅炉的过热水由于锅炉破坏而闪蒸成蒸汽，使蒸汽中所含的热量进一步增多。引起锅炉爆诈的主要事件是锅炉体结垢、炉壁腐蚀、缺水相超压运行。所有的蒸汽发生器、冷却水夹套、烧沸水的设备、家用水暖设备等，都有可能发生锅炉型爆炸。(3)机械失控。机械失控。机械把一种形式的能量转换为另一种形式的能量，如把水的势能转换为电能，或把机械能转换成压缩、成型、挤压、破碎、切削等有用功。正在运转的机器有很大的动能，它们不断地有次序地进行能量转换工作或做有用功。由于机械设计不良、强度计算有误或超负荷运转，都可能造成机械失控，对机器本身或其附近目标做破坏功，例如离心机由于超速运行而发生爆炸；汽轮机的涡轮叶片超速引起内应力超过轮筋的拉力时，就可能发生物理型爆炸。(4)电气失控。电气失控。电动机和发电机是转换能量的装置，输电线和变压器、配电设备等则是传输电能的装置，而且前者同时具有电能和机械能。将电能转换为机械能的设备系统或元件若不完善或超负荷远行就可能发生电气失控，电能有逆流到人体的潜在危险，同时也会造成火灾或其他损失。(5)其他物理能量失控。其他物理能量失控。一些物理因素如热辐射、核污染、噪声和次声、电场和磁场、微波、激光、红外和紫外辐射等，如果失控，都会引起人员伤亡和财产损失。2、化学模式 化学模式危险性所产生的破坏力和物理模式不同，它是通过物质化合和分解等化学反应产生的能量失控而造成火灾或爆炸。其过程是静态化学能通过化学反应转变为物理能，由物理能对目标施加破坏力。化学爆炸的起因是由于化学反应失控，瞬时产生大量高温气体，该气体受到约束时可具有极大的压力，高压气体产生冲击波，对周围目标造成破坏。化学模式通常有三种情况：直接火灾 间接火灾 自动反应 (1)直接火灾。直接火灾。当可燃性物质和氧气共存时，遇到火源就有可能发生火灾。但是，应该注意某些非可燃性物质发生直接火灾的可能性，如各类粉尘，包括有机塑料粉尘、染料粉尘、某些金屑如镁、铝等粉尘、煤及谷物粉尘等，它们能和空气充分结合，有些还有吸附空气的能力。这些粉尘在加工、运输、贮存过程中，容易造成粉尘爆炸，产生严重后果。(2)间接火灾。间接火灾。间接火灾系指受外力破坏引起本身发生火灾的情况，如设备或容器遭受外来事故的波及、易燃物质外泄、通火源发生爆炸等。因此，在设计布局时耍注意设备之间、装置之间、工厂之间的距离，避免间接火灾发生。(3)自动反应。自动反应。有些化学反应物体本身带有含氧分子团，不需外部供氧就能发生氧化反应。如炸药、过氧化物等，性质极不稳定，遇到冲击振动或其他刺激因素，就能发生火灾爆炸。另外，有些化合物本身聚合(个饱和烃类)和分解(乙炔)、受到温度、压力或贮存时间的影响，会自动发生反应、造成火灾爆炸。3有害因素有害因素 很多化学物质如氰化物、氯气、光气、氨、一氧化碳等，都会对人体造成急性或慢性的毒害。因此，国家为了保护职工身体健康。规定了这些有害物质在操作环境中的最高允许浓度，超过了规定的允许值则被认为存在着危险性。要注意惰性气体等对人的危害性，如氮气会使人窒息致死。生物性有害因素会使人致病、如致病微生物(细菌、病毒菌、原生物、螺旋体等)。4、外力因素、外力因素 外力系指受到外界爆炸而产生的冲击波、爆破碎片的袭击等和地震、洪水、雷击、飓风等自然现象，对生产设备或房屋外施加很大的能量而造成的损坏和人身伤亡。5、人的因素、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。为了防止事故的发生就必须对人加强教育训练、提高其可靠性、适应能力和应变能力，同时加强人机工程学的研究，使机器能适应于人的操作，减少误差。6、环境因素、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，因为这些物体具有潜在的势能。还有粉尘、毒气、恶臭、照明、温度、湿度、噪声、振动、高频、微波、放射性等危害。环境危害不只限于在操作点上发生，而是发生在一定的范围内，影响面大。六、危险性等级、划分危险等级、划分危险等级 以各种标准划分 划分危险单元的危险等级，可根据我国目前实行的各种技术标准。层次分析法 对没有危险等级划分的详细规定情况下，可采用专家打分，而后层次分析的方法计算得到各因素的危险等级(即权重)。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，因此在危险性预先分析中仅能作为定性评价，其等级如下:1级：安全的不发生危险。2级：临界的处于形成事故的边缘状态，暂时还不会造成人员伤害和系统损坏，但应予以排除或控制。3级：危险的会造成人员伤亡和系统损坏，应立即采取措施排除。4级：破坏性的会造成灾难性事故、危险性等级的确定方法 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，回出一个如图25(a)所示的方阵。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。例如比较因素A和B,A比B严重，则在一列二行空格内画“”号。再比较因素A 和C，A比C不严重，在一列三行空格内不画“”号。照此方法，依次一一对应比较后，可得出题一列画”号的总和。图25(a)中结果是因素E画“”号的总和为5,因素A、B、C画“”号的总和均为3、因素F总和为1，因素D则为零。这样就可得出各危险因素的严重性次序：E，A、B、C、F、D，其中因素A、B、C具有同等的严重性。在这种情况下，可以承认A、B、C三因素具有同等严重性。为了分得细一些，也可在方阵图中增加一个“1”符导，以它代表严重性的二分之一，如图25(b)所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号。这样处理后，对A、B、C3个因素进行比较，可看出，因素C画“”号为31/2，因素A为3因素B为21/2。这样，6个因素的严重性的顺序是：E，C，AB，F，D。1212 例:因素A、B、C、D、E，A比B、C严重，比D、E不严重，B比C严重，D比E严重，试比较5个因素的严重性的顺序。六、危险性控制 对危险而言，人们只要采取必要的手段，是可以控制的。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。目前我国的安全措施可以从以下几个层次进行说明 尽量预防事故（预防为主）事故发生时，尽量避免其扩大，将其消灭在萌芽阶段（控制事故进一步扩大）事故发生并已产生破坏后，应控制其范围，不使其蔓延并破坏到周围的人员、设备、设施等（减小事故影响范围）。、防止能量的破坏性作用1）限制能量的集中与蓄积 定量的能量集中于一点要比它大面上散开所造成的伤害程度更大。有一些能量的物体本身，就是工厂的产品或原料，如炼油厂的原油及其产品汽油和轻油，发电厂的电以及些化工企业原料用轻油等。对这样一些工厂要根据原料或产品的贮量和周转量规定限额来限制能量集中。对某些机械能可采用限制能量的速度和大小，规定极限量，如限速装置。对电气设备采用低电压装置，如使用低压测量仪表以及保险丝、断路器和使用安全电压等。防止能量蓄积，如温度自动调节器、控制爆炸性气体或有害气体浓度的报警器、应用低势能(如地面装卸作业)等。）控制能量的释放 (1)防止能量的逸散。如将放射性的物质贮存在专用容器内，电气设备和线路采用良好的绝缘材料以防止触电，高空作业人员使用安全带及建筑工地张接安全网。(2)延缓能量释放。如用安全阀、逸出阀、爆破片、吸收机械振动的吸振器以及缓冲装置等。(3)另辟能量释放渠道。如接地电线、抽放煤炭堆中的瓦斯、排空管等。3）隔离能量 (1)在能源上采取措施。如在运动的机件上加防护罩、防冲击波的消波器、防噪声装置等。(2)在能源和人与物之间设防护屏障。如防火墙、防水闸墙、辐射防护屏以及安全帽、安全鞋和手套等个体防护用具等。(3)设置安全区、安全标志等。4）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。、降低损失程度的措施 事故一但发生，应马上采取措施，抑制事态发展，减轻危害的严重性，如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗等。、防止人的失误 人的失误是人为地使系统发生故障或发生使机件不良的事件，是违反设计和操作规程的错误行为。人的可靠性比机械、电器或电子原件要低很多，特别是情绪紧张时容易受作业环境影响，失误的可能性更大。为了减少人的失误，应为操作人员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管手工，变手工操作为自动控制。分析举例一、预先危险性分析的格式序号危险、有害因素种类危险、有害因素的触发原因危险有害因素可能引起的后果对策措施危险等级1火灾、爆炸-1、家用热水器的安全性分析 热水器用煤气加热，装有温度和煤气开关连锁，当水温超过规定温度时，连锁动作将煤气阀门关小；如果发生故障，则由泄压安全阀放出热水，防止事故发生。为了防止煤气漏出和炉膛内滞留煤气在热水器内设有燃气安全控制系统，由长明火、热电偶和电磁阀组成。由于长明火存在，即使溢出煤气也不会发生爆炸。若长明火灭了，热电偶起作用，通过电磁阀将煤气关闭，防止事故发生。2、硫化氢输送系统预先危险性分析 设计的初期，分析者只知道在工艺过程中处理的物质是硫化氢化学性质如有毒、可燃烧等，于是把硫化氢意外泄漏作为可能的事故。分析导致事故发生的原因如下：(1)盛装硫化氢的压力容器泄漏或破裂；(2)化学反应中硫化氢过剩；(3)反应装置供料管线泄漏或破裂；(4)在连接硫化氢储罐和反应装置的过程中发生泄漏。为了防止泄漏事故发生，分析者向设计人员提出如下建议：(1)考虑用一种低毒性物质在需要时能产生硫化氢的工艺；(2)开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统；(3)采用硫化氢泄漏报警装置，(4)现场仅储存最小量的硫化氢，不会输送、处理过量；(5)开发符合人机工程学要求的储罐连接程序；(6)设置由硫化氢泄漏监控系统驱动的水封系统封闭储耀；(7)把储罐布置在远离其他道路、方便输送的地方；(8)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。重大危险源辨识重大危险源概念提出的背景 历史上的事故统计分析表明，重大产业事故主要是燃烧（火灾）、爆炸和中毒（含重大的环境污染）；造成的原因主要是可燃爆物质与毒物大量泄漏和受到意外能量的激发作用。而像2001年上海沪东造船厂的“717”龙门吊倒塌那样的特大伤亡事故（36人死亡，直接经济损失8000多万元）是极为少见的。因此该标准把重大危险源的范围限定在危险性物质的生产、使用、贮存和经营方面。1、重大危险源的定义 预防重大工业事故公约（也称国际劳工组织第174号公约）中的定义 “不论长期地或临时地加工、生产、处理、搬运、使用或储存数量超过临界量的一种或多种危险物质，或多类物质的设施（不包括核设施、军事设施及设施现场之外的非管道的运输）”。我国国标重大危险源辨识（GB182182000）中的定义：长期地或临时地生产、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。安全生产法中的定义 重大危险源是指长期地或临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品，且危险物品的数量等于或超过临界量的单元（包括场所和设施）。重大危险源的由来和辨识技术的发展 上世纪70年代以来，随着工业生产中火灾、爆炸、毒物泄漏等重大恶性事故不断发生，预防工业灾害引起了国际社会的广泛重视。1974年6月弗利克斯巴勒爆炸事故发生后，英国卫生与安全委员会设立了重大危险咨询委员会，负责研究重大危险源的辩识、评价技术和控制措施。欧共体在1982年6月颁布了工业活动中重大事故危险法令(EEC Directive 821501，简称塞韦索法令)；该法令列出了180种物质及其临界量标准。1992年美国劳工部职业安全卫生管理局(OSHA)颁布了“高危险性化学物质生产过程安全管理”标准，提出了137种易燃、易爆、强反应性及有毒化学物质及其临界量。要求企业在1997年5月26日前必须完成对上述规定危险源的分析和评价工作。我国重大危险源技术的发展 我国从上世纪90年代起，开始了重大危险源的研究工作。2002年安全生产法的实施，又推动了该工作的进一步发展。国家相应出台了有关标准和政策，如GB18218-2000重大危险源辨识，原化工部化督发1997459号文“关于实施化学事故应急救援预案加强重大化学危险源管理的通知”等。国内重大危险源监管技术的研究与发展 （1）20世纪80年代初开始研究 “重大危险源评价和宏观控制技术研究”列入“八五”科技攻关项目。（2）1997年开展普查试点（在北京、上海、天津、青岛、深圳和成都等六城市）。（3）2000年制定国家标准重大危险源辨识。（4）2004年国家局下发关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见,扩展了重大危险源的申报范围，开始重大危险源第二次普查试点工作。（5）近年来，国家安监总局大力推进重大危险源信息管理与监控系统建设，为各地提供技术服务，全国共有8家单位开发的软件通过了总局组织的专家组的应用技术审查，其中福建省重大危险源监控中心开发的重大危险源申报登记及应急救援信息系统软件于2005年5月通过国家局评审，可用于重大危险源申报登记和监控。重大危险源的辨识 确定潜在的危险源 重大危险源的评估 确定风险程度 重大危险源的管理 进行风险控制 重大危险源的安全报告 提供风险信息 事故应急救援预案 抑制突发事件 工厂选址和土地使用规划 从源头上控制 重大危险源的监察 政府的监管 重大危险源申报（辨识、登记、普查）评估（事故严重度、可能性）分级（国家、省、市企业四级）监测（国家、省、市企业四级）监控（组织管理、安全技术）应急（厂内、厂外应急计划）国家监察2、重大危险源的辨识标准GB18218-2000 概述 在1997年原劳动部组织实施的6城市重大危险源普查试点工作的基础上,结合国外同类标准和我国工业生产的特点以及火灾、爆炸毒物泄漏重大事故的发生情况，2000年9月，中国安科院和中石化青岛安工院提出了国家标准重大危险源辨识标准GB18218-2000。辨识标准辨识标准 重大危险源辨识（GB182182000）标准适用于危险物质的生产、使用、贮标准适用于危险物质的生产、使用、贮存和经营等各企业或组织。存和经营等各企业或组织。标准不适用于标准不适用于：a.核设施和加工放射性物质的工厂（处理非放射核设施和加工放射性物质的工厂（处理非放射性物质的部门除外）；性物质的部门除外）；b.军事设施；军事设施；c.采掘业；采掘业；d.危险物质的运输。危险物质的运输。名词术语名词术语（1）危险物质 hazardous substance 一种物质或若干种物质的混合物，由于它的化学、物理或毒性特性，使其具有易导致火灾、爆炸或中毒的危险。（2）单元 unit 指一个（套）生产装置、设施或场所，或同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个（套）生产装置、设施或场所。（3）临界量 threshold quantity 指对于某种或某类危险物质规定的数量，若单元中的物质数量等于或超过该数量，则该单元定为重大危险源。（4）重大事故 major accident 工业活动中发生的重大火灾、爆炸或毒物泄漏事故，并给现场人员或公众带来严重危害，或对财产造成重大损失，对环境造成严重污染。GB18218中给出的重大危险源的危险特性及临界量 根据物质的危险特性和数量，并区分为生产场所重大危险源和贮存区重大危险源两类。危险特性：爆炸性、易燃性、化学活性（即反应性）及有毒性四类；临界量：对于同一种爆炸性、易燃性或反应性的危险性物质贮存区重大危险源比生产场所重大危险源多一个数量级。例如汽油，生产场所的临界量为2t，而贮存区为20t。这主要是考虑到生产过程中的危险性物质处于动态，会受到较复杂、较强烈的外界作用而有较大的表观危险性的缘故。而毒性物质的生产场所重大危险源与贮存区重大危险源临界量相差不到一个数量级。例如，一甲胺生产场所的临界量为20t，而贮存区为50t。（5）生产场所 work site 指危险物质的生产、加工及使用等的场所，包括生产、加工及使用等过程中的中间贮罐存放区及半成品、成品的周转库房。（6）贮存区 store area 专门用于贮存危险物质的贮罐或仓库组成的相对独立的区域。辨识依据 物质的危险特性 物质的数量 重大危险源的分类 生产场所重大危险源 贮存区重大危险源现 实 危 险 性固 有 危 险 性危 险 性 抵 消 因 子事 故 易 发 性事 故 严 重 度危 险 物质 事 故易 发 性工 艺 过程 事 故易 发 性事 故 强度事 故 现场 环 境因 素工 艺、设备、容器、建 筑结 构 抵 消因 子人 员 素 质抵 消 因 子安 全 管 理抵 消 因 子 生产场所重大危险源的确定 根据物质的不同特性，生产场所重大危险源按以下4类物质的品名及其临界量加以确定：（见GB 182182000 附表14，共142种。）爆炸性物质（26种）易燃物质（34种）活性化学物质（21种）有毒物质（61种）贮存区重大危险源的确定 贮存区重大危险源的确定方法与生产场所重大危险源基本相同，只是因为工艺条件较为稳定，临界量数值较大。生产场所与贮存场所临界量的区别分分 类类临界量之比临界量之比(贮存区贮存区:生产区生产区)爆炸性物质爆炸性物质10:1易易燃燃物物质质闪点闪点28的液体的液体10:128闪点闪点60的液体的液体10:1爆炸下限爆炸下限10气体气体10:1活性化学性质活性化学性质10:1有毒物质有毒物质2.5:1 重大危险源的辨识方法 （1）单元内存在的危险物质为单一品种时：其数量等于或超过重大危险源辨识标准中规定的临界量，则定为重大危险源。（2）单元内存在的危险物质为多品种时：每种危险物质实际存在量与其相对应的生产场所或贮存区的临界量之比的和大于或等于1，则定为重大危险源。即：式中：q1、q2qn每种危险物质实际存在量，t；Q1、Q2Qn与各种危险物质相对应的生 产场所或贮存区的临界量,t。12211nnQqQqQq 危险物质的类别尚需进一步扩展 GB18218-2000规定了爆炸性物质、易燃物质、活性化学物质和有毒物质4大类，但其物质的种类仅142种，且基本未包括第4类易燃固体、自燃物质及遇水放出易燃气