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常用安全评价方法
2022-08-29 | 阅:  转:  |  分享 
  
6.2.3赋分标准(1)事故发生的可能性(L)打分标准见表6-1。6安全性评价6.2
格雷厄姆—金尼评价法6.2.3赋分标准(续)(2)人员暴露于危险环境的频繁程度(E)打分的标准见表6-2。6
安全性评价6.2格雷厄姆—金尼评价法6.2.3赋分标准(续)(3)发生事故可能造成的后果(C
)打分标准见表6-3,并可依据事故后果严重程度应用插分法取值、赋分。6安全性评价6.2
格雷厄姆—金尼评价法6.2.3赋分标准(续)(4)危险性等级划分标准(D)按危险性分值划分危险性等
级的标准见表6-4。6安全性评价6.2格雷厄姆—金尼评价法6.2.3赋分标准(续)
根据经验,规定系统危险性等级D:<20为低危险性,比日常骑自行车上班的
危险性略低;20~70为一般危险性,应加强管理;70~160有显著的危险性,需要
采取措施整改;160~320有高度危险性,必须立即整改;≥320有异常危险性,应立即停止作业,彻
底整改。6安全性评价6.2格雷厄姆—金尼评价法6.2.4
应用示例上海某造纸厂各部位作业条件评价结果,见表6-5。由评价结果得知,造纸作业应立即
整改,制浆作业需要整改,后勤机械、机修作业需要注意,碱回收和储运机械作业的危险性可以接受。6安全性评价6.
2格雷厄姆—金尼评价法6.3.1方法概述道化学公司(DOW)火灾爆炸危险指数评价法是依据以往的事故
统计资料、物质的潜在能量和现行的安全措施情况,利用系统工艺过程中的物质、设备、物量等数据,通过逐步推算,对系统工艺装置及所含物料的
实际潜在的火灾、爆炸危险、反应性危险进行评价的方法。6安全性评价6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法
它是根据单元(子系统)中物质系数MF、工艺条件(一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险F2),通过一系列系数计算(单
元火灾爆炸指数F&E、影响区域、破坏系数DF计算)确定单元火灾爆炸危险程度(最大可能财产损失及采取安全措施后的最大可能财产损失MP
PD、最大可能损失日MPDO和停产损失BI),并与安全指标比较、判定事故损失能否被接受的评价方法。6安全性评价
6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6.3.2评价程序见图6-1。选取评价子系统(单元)确定物质系数M
F计算一般工艺危险系数F1计算特殊工艺危险系数F2确定单元危险系数F3=F1×F2确定火灾、爆炸指数F&EI
=F3×MF确定暴露区域面积确定暴露区域内财产的价值A确定基本最大可能财产损失MPPD确定实际最大可能财产损失MPPD
确定最大可能工作日损失MPDO确定停产损失BI确定危险系数DF图6-1道化学公司法评价程序框图计算安全措施补偿系数
C=C1×C2×C36.3.3评价的基本内容(1)资料准备工厂设计方案、准确的装置(生产单元)设计方案
、工艺流程图、安装成本表、有关装置的更换费用数据和道氏评价方法详尽的程序、计算公式、表格和附录。(2)确定子系统(工艺单元)(
3)求出每一工艺单元内的物质系数MF按专门的附表查阅。(4)计算一般工艺危险性F1和特殊工艺危险性F26
安全性评价6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6.3.3评价的基本内容(续)(5)计算:①
单元工艺危险系数F3=F1×F2;②火灾爆炸指数F&EI=F
3×MF根据火灾爆炸指数评定单元的危险程度等级的指标(见表6-6,供参考)。6安全性评价
6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6.3.3评价的基本内容(续)(6)计算暴露区域内最大可能财产损失(基本MP
PD)①暴露区域的确定a.暴露区域半径:R=F&EI×0.267(m)
R=F&EI×0.84(ft)b.暴露区域面积:区域面积=
πR2(m2)②由F3、MF用所给附图查出单元危害系数DF。③暴露区域内财产价值A:A=原投资×0
.82×物价系数(百万美元)④最大可能财产损失(基本MPPD):基本MPPD=A×DF(百
万美元)6安全性评价6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6.3.3评价的基本内容(续)(
7)计算实际最大可能财产损失(实际MPPD)①安全措施补偿系数C:C
=C1×C2×C3式中:C1为工艺控制措施补偿;C2为隔离措施补偿系数;
C3为防火措施补偿系数。C1,C2,C3取值参见该方法所附表格。②实际最大可能财产损失:
实际MPPD=基本MPPD×C(百万美元)6安全性评价6.3美国道化学公司火灾爆炸指数
评价法6.3.3评价的基本内容(续)(8)最大可能损失工作日MPDO①将实际最大财产损失MPPD代入所给附图,就可
得出最大可能损失工作日MPDO。②停产损失BI:BI=(MPDO/30)×VPM×0.70(百万美元)式中:
VPM为日产值;0.70是不固定成本和利润系数。6安全性评价6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6
.3.3评价的基本内容(续)(9)将求得的实际最大可能财产损失MPPD和最大可能损失工作日MPDO与评价指标(安全指标)
比较,若不符合要求需进一步采取安全补偿措施,然后再计算MPPD和MPDO,再比较、再改进,直到符合要求为止。6安全性评价
6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法蒙德(Mond)评价法是在道化学公司火灾爆炸指数法的基础
上补充和发展起来的评价方法。其改进包括增加了毒性事故的观点。蒙德法的评价程序如图6-2所示。6安全性评价
6.4英国帝国化学公司(ICI)蒙德评价法若改变工艺、变更设计、重新估算划分
单元物质系数B特殊物质危险值M一般工艺危险值P特殊工艺危险值S配置危险值L毒性危险值T数量危险值Q
综合危险指数D火灾负荷系数装置内部爆炸指数气体爆炸指数单元毒性指数主毒性事故指数C=QU整体危险性评分修正
后(补偿后)的整体危险性评分R2=R1×K1×K2×K3×K4×K5×K6设计建议列出使R1及R2降低的对策、措施作为建议
安全对策、措施补偿系数容器系统系数K1工艺管理系数K2安全态度系数K3防火系数K4
物质隔离系数K5灭火活动系数K6图6-2蒙德法评价程序框图6安全性评价国际劳工组织在《重
大事故控制实用手册》中推荐荷兰劳动总管理局的单元危险性快速排序法。这种方法是道化学公司的火灾爆炸指数法的简化方法,使用起来简捷方便
,容易推广。该方法的主要内容和评价程序简介如下:(1)单元划分该方法建议按供料部分、反应部分、蒸馏部分
、收集部分、破碎部分、卸料部分、骤冷部分、加热/制冷部分、压缩部分、洗涤部分、过滤部分、造粒塔、火炬系统、回收部分、存储装置(罐、
储槽、大容器)、存储用桶(袋、瓶)盛装的危险物质的场所等工艺过程划分单元。6安全性评价6.5单元危
险性快速排序法(2)确定物质系数和毒性系数由美国防火协会的物质系数表查出被评价单元内危险物质的物质系数及健康危害系数,
再查表转换为毒性系数。(3)计算一般工艺危险性系数对放热反应、吸热反应、储存和运输、封闭单元和规定的其他方面等工艺过程
,通过查表和按本方法的规定选定系数值,各系数之和即一般工艺危险系数。(4)计算特殊工艺危险性系数对温度、负压、燃烧范
围、操作压力、低温、危险物质数量、腐蚀等各种工艺条件,通过查表、按本方法的规定取值和公式计算求出对应工艺条件的系数,各系数之和即特
殊工艺危险性系数。6安全性评价6.5单元危险性快速排序法(5)计算火灾、爆炸指数和毒性指标1)
火灾、爆炸指数F:F=MF×(1+GPH)×(1+SPH)式中:MF为物质系数;
GPH为一般工艺危险性系数;SPH为特殊工艺危险性系数。2)毒性指标T:
T=(1+GPH+SPH)(Tn+TS)/100式中:Tn为物质毒性系数;
TS为考虑有毒物质MAC值(最大容许浓度)的系数(查表)。6安全性评价
6.5单元危险性快速排序法(6)评价危险等级单元危险性划分为3级,取火灾爆炸指数和毒性指标中等级高的,见表6
-7。6安全性评价6.5单元危险性快速排序法我国有关科研单位完成的《易燃易爆有毒
重大危险源辨识评价技术的研究》,提出了分析、评价“易燃、易爆、有毒重大危险源”的方法。它是在大量重大事故资料的统计、分析基础上,从
存在的物质危险性、工艺危险性入手,分析、研究这类重大事故发生的原因、条件,评价事故的影响范围、伤亡中毒人数和程度、财产损失程度和应
采取的预防、控制对策措施,并首次提出了适用于国内各类行业经济、技术状况的107个评价指标(安全指标)。6安全性评价
6.6我国易燃易爆有毒重大危险源辨识评价法世界银行国
际信贷公司(IFC)编写的《工业污染事故评价技术手册》中提出的易燃、易爆、有毒物质的泄漏、扩散、火灾、爆炸、中毒等重大事故的事故模
型和计算事故后果严重程度的公式,主要用于工业污染事故的评价,也可用于火灾、爆炸、毒物泄漏中毒等重大事故的危险和危害程度的评价。6
安全性评价6.7世界银行评价法该方法的评价步骤如下:(1)划分功能单元(子系统)
每单元至少包括一种危险、有害物质的主要贮存容器或管道,单元的边界以泄漏时能将单元与其他单元分隔的紧急自动切断装置划分
(手动控制阀不能作为边界划分依据)。(2)发生泄漏设备将单元中易发生泄漏的设备归纳为10类,即管道、挠性连接器、过
滤器、阀门、压力容器或反应罐、泵、压缩机、储罐、冷冻气体容器和火炬燃烧器或放散管等。按规定确定各类设备典型损坏情况和裂口尺寸,供分
析时使用。6安全性评价6.7世界银行评价法(3)物质贮量计算各类设备中危险、有
害物质贮量,列出物料类型、相态、压力、温度、体积或质量的清单。(4)确定评价对象(设备、装置)根据设备中危险、
有害物质的种类、数量和设备故障发生泄漏的可能性以及泄漏后果严重性的估计,确定具有代表性的设备作为分析、评价对象。(5)计算泄漏量
将相似的泄漏合并为一组,用“方法”中介绍的液体、气体或气液两相流三个公式计算泄漏量。6安全性评价
6.7世界银行评价法(6)扩散状态计算液体泄漏后液池的蒸发量,气体泄漏时的射流扩散,闪蒸气体或
加压气体的绝热扩散和气团半径、浓度。(7)入射辐射热通量火灾通过辐射热的方式影响周围环境,当辐射热的强度足够大
时,可造成周围人员的死亡和财产的损失。通过计算所在位置处的入辐射热通量,判定该处人员伤亡和财产损失程度。(8)爆炸影响范围
计算爆炸能量、冲击波影响半径和碎片能量、碎片打击深度,判定不同位置人员伤亡和财产损失程度。6安全性评价
6.7世界银行评价法(9)毒物扩散范围大量毒物泄漏后有毒气团的扩散范围、浓度,判定不同位置中
毒概率和死亡百分率。(10)整理结果,划出影响范围将计算得出的人员轻伤、重伤、死亡半径和财产、设备破坏半径,在
地图中标出,作为采取预防措施和事故抢险措施的依据。6安全性评价6.7世界银行评价法④基本事件结构
重要度分析(续)当基本事件仅出现在元素个数相等的若干最小割(径)集中,则其结构重要系数与出现的次数成正比。例如:某事故树共
有四个最小割集:K1={X1,X2,X4},K2={X1,X2,X4}
K3={X1,X3,X6},K4={X1,X3,X7}则
Iφ(1)>Iφ(2)=Iφ(3)>Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)5安全性分析
5.6事故树分析法④基本事件结构重要度分析(续)当基本事件出现在元素个数不相等的若干最小割(径)集中,若在
各最小割(径)集中出现的次数相等,则其结构重要系数与元素个数成反比。例如:某事故树共有四个最小割集:
K1={X1,X3},K2={X1,X4}K3={X2,X3,X5
},K4={X2,X4,X6}则Iφ(1)>Iφ(3)=Iφ(4)>Iφ(2)
>Iφ(5)=Iφ(6)5安全性分析5.6事故树分析法⑹事故树定量分析①计算顶上事件
的发生概率。②计算各基本事件的概率重要度和临界重要度。5安全性分析5.6事故树分析法5.6.3
事故树分析计算举例下面以密闭室内发生缺氧窒息死亡事故为例,介绍事故树的定性分析方法。(1)事故树作图
根据分析,画出事故树如图5-3所示。5安全性分析5.6事故树分析法T舱内缺氧窒息图
5-6事故树分析示例B1G2B2·未使用防护用品未强制换气C1G4X1+没配备配备而没用G6C3
C4物体腐蚀货物耗氧+G1·直接暴露室内氧含量<16%A2A1X8+G5C2G8无设备没使用·
有故障X5制度不严操作不便X7X6G7使用不便+不重视不会使用X4X3X2G9空气暴
露·潮湿X11X10G10+货物氧化植物呼吸X13X125安全性分析G3B3氧气消耗·X9
密闭5.6.3事故树分析计算举例(续)(2)求最小割集T=A1·A2=B1·B2·X9·B3=
(X1+C1)(X5+C2+X8)X9(C3+C4)=(X1+X2+X3+X4)(X5+X6·X7+X8)X9(X
10·X11+X12+X13)经过展开并适当化简,可得到该事故树的36个最小割集:5安全性分
析5.6事故树分析法5.6.3事故树分析计算举例(续)X1·X5·X9·X10·X11
X1·X5·X9·X12X1·X5·X9·X13X1·X6·X7·X9·X10·X11X
1·X6·X7·X9·X12X1·X6·X7·X9·X13X1·X8·X9·X10·X11X1·
X8·X9·X12X1·X8·X9·X13X2·X5·X9·X10·X11X2·X
5·X9·X12X2·X5·X9·X13X2·X6·X7·X9·X10·X11X2·X6·X7·
X9·X12X2·X6·X7·X9·X13X2·X8·X9·X10·X11X2·X8·X9·X1
2X2·X8·X9·X13X3·X5·X9·X10·X11X3·X5·X9·X12
X3·X5·X9·X13X3·X6·X7·X9·X10·X11X3·X6·X7·X9·X12
X3·X6·X7·X9·X13X3·X8·X9·X10·X11X3·X8·X9·X12
X3·X8·X9·X13X4·X5·X9·X10·X11X4·X5·X9·X12
X4·X5·X9·X13X4·X6·X7·X9·X10·X11X4·X6·X7·X9·X12X4·X
6·X7·X9·X13X4·X8·X9·X10·X11X4·X8·X9·X12X4·
X8·X9·X135安全性分析5.6事故树分析法5.6.3事故树分析计算举例(续)(3)求
各基本事件的结构重要度I(9)>I(5)=I(8)=I(12)=I(13)
>I(6)=I(7)=I(10)=I(11)>I(1
)=I(2)=I(3)=I(4)5安全性分析5.6事故树分析法6.1安全性
评价的分类6.2格雷厄姆—金尼评价法6.3美国道化学公司火灾爆炸指数评价法6.4英国帝国化学公司(I
CI)蒙德评价法6.5单元危险性快速排序法6.6我国易燃易爆有毒重大危险源辨识评价法6.7世界银行评
价法6安全性评价Safetyassessment目前,安全性评价技术正处于开拓阶段,还在不断发
展和完善;从当前应用情况看,安全性评价有以下五种分类方法:(1)按评价对象系统的寿命阶段分类(2)按评价性
质分类(3)按评价内容分类(4)按评价对象分类(5)按评价方法的特征分类6.
1安全性评价的分类6安全性评价系统的寿命周期包括规划、研究、设计、制造、安装、运行、报废等阶段;在不同阶段,
评价的目的、内容和方法有很大区别。根据评价对象系统的不同寿命阶段,可以将评价区分为:事先评价(预评价)中间评价事后评价
(验收综合评价)跟踪评价(现有系统评价)(1)按评价对象系统的寿命阶段分类6安全性评价6.1安
全性评价的分类①事先评价又称预评价是在建设项目工程可行性报告完成、批准之后进行的评价;是通过分析、预测
系统的劳动安全卫生信息,事先及时修正,从而使系统的安全性和综合经济效益达到预期目的的评价。我国规定的“建设项目劳
动安全卫生预评价”是事先评价的具体体现。(1)按评价对象系统的寿命阶段分类6安全性评价6.1安全
性评价的分类②中间评价是在系统研制、建设过程中出现意外的偏离,用来判断是否有必要变更目标和及时采取何种对策而
进行的评价。(1)按评价对象系统的寿命阶段分类6安全性评价6.1安全性评价的分类③事后评价
又称验收综合评价。是系统研制、建设完成投入使用后,对系统整体进行的评价。它通过检查、检测和分析来判断系统
是否达到劳动安全卫生目标水平的要求,确定应采取的补救措施。我国规定建设项目验收时的“建设项目职业安全卫生综合评价”是事后评价的具体
体现;它包括建设项目本质安全性的评价、建设项目劳动安全卫生设施和技术措施效果的评价和针对建设项目中存在的劳动安全卫生问题拟采取整改
措施效果的评价。6.1安全性评价的分类6安全性评价(1)按评价对象系统的寿命阶段分类④跟踪评
价又称现有系统评价。是系统建成、运行多年后对系统进行的评价。它主要从系统安全角度来评定系统的安全状况;是
以系统以往的运行经验、设备故障、操作失误、系统管理的缺陷、环境的不良等因素的影响和系统或同类系统发生事故的情报,来确定系统的危险性
大小,并据此确定提高系统安全性的技术措施和管理手段。依据我国机械、电子、化工、石化、建材、冶金等行业制定的安全性
评价标准进行的评价,多属于跟踪评价。(1)按评价对象系统的寿命阶段分类6安全性评价6.1安全性评
价的分类①系统固有危险性评价固有危险性,是指由于系统的规划、设计、制造(建设)、安装等原始因素所决定的危险性
,即系统投入运行前已经存在的危险性。这种危险性一般与系统投入运行前的科技水平、工艺水平、经济条件和领导决策有关。
对固有危险性评价,主要考虑系统发生事故的可能性大小和事故损失的严重程度。根据固有危险性评价的结果,可对系统危险性划分等级,针对不同
等级考虑应采取的不同技术、管理对策,以达到社会认可的安全标准。(2)按评价性质分类6安全性评价6.1
安全性评价的分类②系统安全状况评价主要是从管理角度来评价系统的安全状况。所谓安全管理,是指安全方面的技术
管理、设备管理、作业环境管理、行政管理、教育管理等。通过这种管理,使系统安全性达到规定的要求,固有危险性得到控制。
这种评价一般采用安全检查表法,它是我国目前企业安全性评价所经常采用的方法。通过对系统安全管理状况的评价,可以确定系统固有危险性的
受控程度是否达到规定的要求,从而确定系统安全程度的高低,作为进一步改进的依据。(2)按评价性质分类6安全性评价
6.1安全性评价的分类③系统现实危险性评价主要是对现存系统通过安全管理、采取劳动安全卫生控制措
施后危险性的大小的评价,也就是对系统目前仍然实际存在的危险性进行评价。通过这种评价可以确定各有关部门应该掌握的各
类危险、有害因素的分布情况和安全动态信息,以便重点加强控制。是监督、管理、监察、保险等部门开展工作的依据。(2)按评价性质分类
6安全性评价6.1安全性评价的分类①设计评价即预评价。通过评价将系统存
在的危险、有害因素消灭在设计阶段。一些国家已将它用法律的形式固定了下来,是我国“三同时”的必要内容。②安全管理评价
评价企业安全管理体系、机构的效能,研究如何通过安全管理确定安全要求、组织安排安全工作、降低伤亡事故率和损失率,协调各部门关系
,有效地实现系统的安全目标。(3)按评价内容分类6安全性评价6.1安全性评价的分类③生产设备
安全可靠性评价对设备、装置和人机系统的设计,应用系统工程分析方法进行安全、可靠性评价。④行为安全性评价
从心理、生理影响操作行为的规律评价人员操作的可靠性、稳定性。⑤作业环境评价作业环境对人身健康影响
的评价。⑥重大危险、有害因素危险性评价对可以导致重大事故发生的危险、有害因素的评价。(3)按评价内容分类
6安全性评价6.1安全性评价的分类①劳动安全评价主要针对直接造成人员伤害事故的
危险因素所进行的评价。评价这些危险因素导致事故发生的途径、条件、可能性(概率)和发生后果的严重程度。这类危险因素主要有火灾爆炸、机
械伤害、电气伤害、坠落伤害等。其中火灾爆炸危险已被国际劳工局组织列入重大事故危险因素加以控制。(4)按评价对象分类6安全性
评价6.1安全性评价的分类②劳动卫生评价主要针对造成人体急性或慢性损害的有害因素进
行的评价。评价这些有害因素导致疾病或人体损害的途径、条件、可能性(概率)和发生后果的严重程度。这类有害因素主要有毒物、粉尘、噪声、
辐射、放射性物质及过高(低)温度等。其中毒物严重泄漏可能造成的重大事故,同样被国际劳工组织列入重大危险因素加以控制。(4)按评价
对象分类6安全性评价6.1安全性评价的分类①定性评价根据有关标准、同类或类似系统事故(或故障
)资料和借助于经验、逻辑推理和分析判断能力,将系统危险性、事故或故障发生的可能性等划分为不同的定性等级,并规定达到哪个等级就可认为
系统是安全的,从而对系统进行安全程度定性比较的评价。在受条件限制、无法进行定量评价时,定性评价方法便成为主要的评
价方法。常用的定性评价方法有安全检查表法、预先危险性分析、故障类型和影响分析等。(5)按评价方法的特征分类6安全性评价
6.1安全性评价的分类②定量评价根据相对可靠的历史统计数据、运用科学的数学运算方法,计
算出度量系统危险性和危害性大小的数值或指数,从而对系统安全性进行定量比较的评价方法。定量评价能够比较准确地描述系
统的危险性和危害性,因而在可能产生严重后果的系统(如核电站、航空航天工程、易燃易爆工程等)的安全性评价中得到广泛的应用。目前,我国
由于缺乏各类基础数据,定量评价方法的应用往往受到一定限制。(5)按评价方法的特征分类6安全性评价6.1
安全性评价的分类就目前来说,在定量评价过程中,各类参数、系数的取值是人为选取的,故其评价结果的准确度也会受
到评价人员经验、判断能力的影响。定量评价方法按处理方式不同,又可分为:a.概率法是以可靠性为基础的评价
方法。它以积累的事故、故障数据,计算出事故、故障发生概率,进而计算出危险性,取得以量表示的系统安全性。这种评价方法精确度较高,但我
国由于缺乏各类事故、故障数据,因而在实际应用中尚有一定困难。常用的概率法有故障类型、影响和危险度分析、事件树分析、事故树分析等。
(5)按评价方法的特征分类6安全性评价6.1安全性评价的分类b.指数法又称物质系数法,它
是以代表单元危险物质在标准状态的火灾、爆炸或放出危险性潜在能量的数据(物质系数)为基础,结合工艺过程的危险性,计算单元(子系统)火
灾、爆炸、毒性指数,评定系统的危险性、危险程度,进而提出安全对策措施使系统的危险性、危险程度降低到可以接受程度的方法。
常用的指数法有美国道(Dow)化学公司的“火灾、爆炸指数评价法”、英国帝国化学公司蒙德部的“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法”
、荷兰劳动总管理局的“单元危险性快速排序法”等。(5)按评价方法的特征分类6安全性评价6.1安全
性评价的分类c.相对法依据同类或类似系统以往的事故(或故障)经验教训、安全阈值、事故概率、损失率等资料,借助评价人员
的经验、判断能力和测试,按一系列打分标准对系统有关因素赋分、计算危险性分值来评价系统危险性的方法,是一种半定量的评价方法。
常用的相对法有作业条件危险性评价法(格雷厄姆-金尼法)、各类劳动卫生危害程度等级评价法、各行业的企业安全性评价法等。(
5)按评价方法的特征分类6安全性评价6.1安全性评价的分类d.数学模型法根据相关、类
推原理,利用有关的历史统计数据,针对特定的评价目标,在一定的边界条件下建立数学模型和相应的计算公式,通过计算对系统进行评价的方法。
例如,我国有关科研单位研究的“重大危险源的评价和宏观控制技术研究”和世界银行国际信贷公司提出的评价方法,对易燃易
爆、有毒物质的生产、储运、泄漏等过程发生重大火灾、爆炸、中毒事故的危险性、后果的严重程度进行评价的方法。(5)按评价方法的特征分
类6安全性评价6.1安全性评价的分类③综合评价是指定性、定量评价方法的组合运用
或两种以上定量评价方法的综合。由于各种评价方法都有它的适用范围、应用条件和优缺点,综合评价兼有多种评价方法的长处,因而可以相互补充
、相互验证、得到较为可靠和精确的评价结果。日本劳动省六阶段法是其中一种方法。(5)按评价方法的特征分类6安全性评价
6.1安全性评价的分类6.2.1方法概述该方法适用于作业条件的危险性评价,它是由美国人
格雷厄姆(K.J.Graham)和金尼(G.F.Kinney)提出的、简单易行的评价人们在具有潜在危险性环境中工作时的危险
性的半定量方法。它是用与系统风险率有关的三种因素指标之积来评价系统人员伤亡风险大小的,即:
D=L×E×C式中:D为作业危险性;L为发生事故的可能性;E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度;C为发生事
故会造成的损失后果。6安全性评价6.2格雷厄姆—金尼评价法6.2.1方法概述(续)
L、E、C的准确的数值,一般很难取得。为了简化评价过程,使该方法更具有操作性,可采用半定量计分法,分别给三种因素划分不同的等级,每
个等级确定不同的分值。6安全性评价6.2格雷厄姆—金尼评价法6.2.2评价步骤(1)由
熟悉被评价系统的人员组成专家组,收集有关的各种信息。(2)由专家组成员按规定标准给L、E、C分别打分,取多位专家打分分值的平均值
作为L、E、C的计算分值,用计算的危险性分值(D)来评价作业条件的危险性等级。由于采用专家打分方法进行评价,评价
结果的准确性会受到专家经验、判断能力的影响。故聘请专家时应慎重,以避免评价结果失真。6安全性评价6.2
格雷厄姆—金尼评价法上表中的故障等级即为危险度,按表5-7确定:5安全性分析5.4故障类型、影响
和致命度分析法⑸危险度定量分析。考虑两方面的因素:故障发生的可能性(概率P)和故障发生后引起的后果(严重
度S),采用类似风险分析的方法确定每种故障的危险度:R=P?S
也可以将概率和严重度划分成等级,采用矩阵图的方法进行分析。FMECA方法的优点是格式简单,可用较少的人力,无
需特别训练。缺点是故障类型分析需要丰富的经验和对系统的深入了解,工作量较大,且只能对物进行分析,不能包含人的失误。5安全性分
析5.4故障类型、影响和致命度分析法5.5.1方法概述事件树分析(ETA—Even
tTreeAnalysis)是一种从原因推论结果(归纳法)的安全性分析方法,它由初始事件出发,按每一事件只取两种状态(成功或失
败、正常或故障、安全或事故等)之一的原则,逐步向结果(故障或事故)发展。实际上,事件树分析方法是通过某种原因的
分析,得到由此原因可能导致的所有故障或事故,并将导致的条件和路径展现出来。该方法可定性,也可定量。5安全性分析
5.5事件树分析法5.5.2分析及做图步骤⑴确定初始事件⑵判定安全功能⑶绘制事件树并化简
下面以两个简单的泵和阀门系统为例,说明事件树的绘制方法。之一:ABC启动A失效C正常B正常C失效B失效A
正常正常失效失效失效图5-2阀门串联系统事件树a)b)5安全性分析5.5事件树分析法
⑷分析事件树①找出事故连锁;②找出预防事故的途径。A正常启动A失效C正常B正常C失
效B失效正常正常失效失效BACb)图5-3阀门并联系统事件树a)5安全性分析5.5
事件树分析法之二:⑸事件树定量分析由各事件发生的概率计算最终事故或故障发生的概率。A0.99
启动A0.01C0.985B0.98C0.015B0.02正常0.9702正常0.019503
失效0.000297失效0.01BACb)图5-3阀门并联系统事件树a)5安全性分析5
.5事件树分析法总的正常概率:0.9702+0.019503=0.989703总的失效概率:0.000297+
0.01=0.0102975.5.3事件树分析举例司机采取措施车前通过行人横过马路措施有效司机未采取措
施时间不足车后通过时间充足有车无车辆来往P(C)P(B’)P(B)P(A)措施无效P(E’)P(F)P(
E)P(D’)P(D)P(C’)P(F’)顺利通过顺利通过顺利通过冒险通过车祸车祸P(A)P(B)
P(A)P(B’)P(C)P(A)P(B’)P(C’)P(D)P(A)P(B’)P(C’)P(D’)P(E
)P(F)P(A)P(B’)P(C’)P(D’)P(E)P(F’)P(A)P(B’)P(C’)P(D’)P
(E’)P(F’)后果发生概率图5-4行人过马路事件树5安全性分析5.5事件树分析法5.
6.1方法概述事故树分析(FTA—FaultTreeAnalysis)来自于可靠性工程中的故障树分析,是
一种演绎型的系统安全性分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始,层层分析其发生的原因,直至基本事件为止。将特定的事故和各层次的原
因(危险因素)之间用逻辑门连接起来,得到逻辑树,即事故树。通过对树的化简、计算进行安全性分析。5安全性分析5
.6事故树分析法5.6.1方法概述(续)事故树分析具有以下特点:①能按照逻辑关系详细查明系统各种危险因
素。②可用于定性分析,求出各危险因素对事故影响的大小;也可用于定量分析,求出事故发生的概率。③事故树的编制与分析人员的经验
有关。④复杂系统的事故树往往很大,手工分析困难。5安全性分析5.6事故树分析法5.6.2事
故树分析的基本方法5安全性分析5.6事故树分析法确定系统中要分析的对象事件(顶上事件)调查、分
析各原因事件确定各基本事件发生概率(定性分析时可忽略)事故树定量分析事故树定性分析绘制事故树5.6.3⑴确定
系统中要分析的对象事件(顶上事件)顶上事件就是要分析的事故。一个系统中可能会有多种事故,在确定
顶上事件时,应根据事故发生的频率和事故损失的严重度二者综合考虑。5安全性分析5.6事故树分析法⑵调
查、分析顶上事件的原因事件,直至基本事件事故的发生必然有其原因,将最直接的原因作为第一层的原因事件。然后再进一步分析
引起第一层原因事件的原因事件,层层分析下去,直至不可或没必要再细分的基本事件。5安全性分析5.6事故树
分析法⑶确定各基本事件发生概率(定性分析时可忽略)基本事件发生的概率是事故树定量分析的基础,但是绝大多数情况下,
均无法得到这些概率,因此,在实际应用中,事故树的定量分析往往无法实现。5安全性分析5.6事故树分析法
T·AX1+·B1B2+X2X3X4X5X6图5-5事故树图示例5安全性分析
5.6事故树分析法⑷编制事故树。编制事故树的例子如图5-5所示。5安全性分
析5.6事故树分析法绘制事故树常用的符号:①事件符号—顶上事件或中间事件;—基本事件;—
省略事件;—正常事件;+·—或门;5安全性分析5.6事故树分析法绘制事故树常用的符号:
②逻辑门符号—与门;+·αα—条件或门;—条件与门;5安全性分析5.6事故树分
析法绘制事故树常用的符号:③转移符号AA—转入符号—转出符号5安全性分析5.6事故树
分析法T·AX1+·B1B2+X2X3X4X5X6图5-5事故树图示例⑸事故
树定性分析①化简事故树②求最小割集③求最小径集④基本事件结构重要度分析5安全性分析
5.6事故树分析法①化简事故树用布尔代数或行列法。本课程仅介绍布尔代数法。布尔代数
是对集合或逻辑量进行运算的数学方法。集合:满足某种条件的或具有某种属性的事物的全体。如一个班的学生,事故树中的基本事件等。
集合中的每一个成员称为集合的元素。用元素表示集合的方法为:A={a,b,c,d,e,
f,h}B={1,3,5,7,9,11}C={X1,X2,X3
,X4,X5,X6}等等。5安全性分析5.6事故树分析法集合的基本运算:
集合的并如果把集合A的元素和集合B的元素合并放在一起,并把这些元素的全体构成的集合叫做S,则S称
为A与B的并集,记为S=A∪B,或S=A+B。举例:A={2,3,5,7}
B={1,3,5,7,9,11},则S={1,2,3,5,7,9
,11}5安全性分析5.6事故树分析法集合的基本运算:集合的交如果把集合
A和集合B中的公共元素放在一起,并把这些元素的全体构成的集合叫做P,则P称为A与B的交集,记为P=A
∩B,或P=A·B,简记为P=AB。举例:A={2,3,5,7}
B={1,3,5,7,9,11},则P=AB={3,5,7}5安全性分析
5.6事故树分析法布尔代数运算定律:结合律(a+b)+c=a+(b+c)
(a·b)·c=a·(b·c)交换律a+b=
b+aa·b=b·a分配律a·(b+c)=(a·
b)+(a·c)a+(b·c)=(a+b)·(
a+c)互补律a+a’=Ωa·a’=φ对合律(a’
)’=a等幂律a+a=aa·a=a吸收律a
+a·b=aa·(a+b)=a重叠律a+a’·b=a
+b=b+b’·a德·摩根律(a+b)’=a’·b’(a·b
)’=a’+b’5安全性分析5.6事故树分析法布尔代数化简事故树:5安全性分析
5.6事故树分析法T??A1A2+X1X2X1X3T=A1A2
=(X1X2)(X1+X3)=X1X2X1+X1
X2X3(分配律)=X1X1X2+X1X2X3(交换律)
=X1X2+X1X2X3(等幂律)=X1X2
(吸收律)T?X1X2②求最小割集割集——凡能导致顶上事件发生的基本事件的集合。最小
割集——能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合。一个事故树可能有许多的最小割集,每一个最小割集都是顶上事件
(事故)发生的一种基本形式。有多少个最小割集,事故就有几种发生的可能性。最小割集的求取方法一般有4种,即行列
法(矩阵法)、结构法、质数代入法和布尔代数法。其中行列法和布尔代数法最常用。求出最小割集后,还要根据最小割集绘制
事故树的等效树。5安全性分析5.6事故树分析法求最小割集举例(布尔代数法):事故树
经过布尔代数化简,最终得到若干交集的并集,并集中的每一个交集就是一个最小割集。5安全性分析5.6事故树
分析法T·AX1+·B1B2+X2X3X4X2X5T=AX1=B1B2X
1=(X2+X3+X4)(X2+X5)X1=[X2(X2+X5)+X3(X2+X5)+X4(X2
+X5)]X1=(X2+X3X2+X3X5+X4X2+X4X5)X1=(X2+X3X5+X4X
2+X4X5)X1=(X2+X3X5+X4X5)X1=X1X2+X1X3X5+X1X4X5求最小割集举例(布
尔代数法)最后得到该事故树的三个最小割集:{X1,X2}{X1,X
3,X5}{X1,X4,X5}5安全性分析5.6事故树分析法
T·AX1+·B1B2+X2X3X4X2X5③求最小径集径集——凡是不能导致顶上事
件发生的基本事件的集合。最小径集——不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合。求最小径集的常用方法是利用
径集与割集的对偶性。首先作出与事故树的成功树,即把原来事故树的与门换成或门,或门换成与门,各类事件发生换成不发生。然后利用求最小割
集的方法求出成功树的最小割集。具体方法省略。5安全性分析5.6事故树分析法
利用最小割集和最小径集分析事故:最小割集表示系统的危险性;最小径集表示系统的安全性;从最小割集可直接比较系统的危
险性;从最小径集可选择控制事故的最佳方案;利用最小割集和最小径集简化基本事件结构重要度分析;利用最小割集和最小径集计算
顶上事件的发生概率和定量分析。5安全性分析5.6事故树分析法④基本事件结构重要度分析
结构重要度分析,是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度,即各基本事件的发生对顶上事件发生所产生的影响程度。求
解结构重要度需要计算基本事件的结构重要度系数,其精确值的计算较为繁琐。一般均采用利用最小割集和最小径集近似判断结构重要系数的方法。
基本事件结构重要系数表示为:Iφ(i),其中:i——第i个基本事件。5安全性分析
5.6事故树分析法④基本事件结构重要度分析(续)利用最小割集或最小径集分析结构重要度的方法如下:
单元素最小割(径)集中的基本事件,其结构重要系数最大。例如:某事故树共有三个最小割集:K1={X1},K2=
{X2,X3},K3={X2,X4,X5}则Iφ(1)最大。5安全性分析5
.6事故树分析法④基本事件结构重要度分析(续)仅在同一最小割(径)集中出现的所有基本事件,结构重要系数相等。例如:
某事故树共有三个最小割集:K1={X1,X2},K2={X3,X4,X5},K3={X6,X7,X
8,X9}则Iφ(1)=Iφ(2)Iφ(3)=Iφ(4)=
Iφ(5)Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)5安全性分析
5.6事故树分析法5.1.1安全检查表的概念安全检查表(SCL—SafetyCheck
List)的概念是:为了分析、检查系统中的危险和有害因素,事先把检查对象加以剖析,把大系统划分成子系统,查出子系统中不安全因素所在
,然后确定检查项目,以提问方式,将检查项目按系统或子系统顺序编制成表,以便进行检查并避免漏检。这种表就叫做安全检查表。
5.1安全检查表法5安全性分析5.1.2安全检查表的种类
综合性安全安全检查表检查表
专业性安全
检查表5.1安全检查表法5安全性分析设计审查用安全检
查表企业级安全检查表车间级安全检查表班组级安全检查表岗位级安全检查表重大危险源安全检查表重要时间安全检查表
据统计,由于设计原因造成的事故约占事故总数的1/4左右,设计完成后再进行安全方面的修补,既浪费资金,也很难收到满意的效果
。设计用安全检查表可为设计者提供相应的帮助,扩大其知识面,并便于同安全管理人员取得一致。设计用
安全检查表应该系统、全面,表中应列出有关的法规、标准。内容主要放在厂址选择、平面布置、工艺过程、构建筑物、安全装置与设施、操作方法
、危险物品储运、消防措施、安全管理措施等方面。设计审查用安全检查表返回这种安全检查表供全厂性
安全检查时使用,包括安全管理体系审核、上级安全检查、企业安技或防火部门日常巡回检查等。检查表的具体内容包括:厂区
各个产品的工艺和装置的安全性、要害部位、主要安全装置与设施、危险物品的贮存与使用、消防设施、安全管理规章制度及遵守情况。
企业级安全检查表返回这种表供车间进行定期安全检查或预防性检查时使用。主要使用在防止人身、设备等事故方面
,其内容包括生产工艺安全、设备布置、安全通道、通风照明、安全标志、尘毒噪声、消防设施、作业管理等。车间级安全检查表
返回这是供班组进行自查或进行安全教育用的检查表,其内容应根据班组的作业特点、工艺要求、设备设施使用等情况确定
,要求内容具体、详细。班组级安全检查表返回这种检查表是供工人在岗位上用于自查和互查的。其重点
在于防止设备的误操作、作业方法的标准化、人员责任制的落实等方面。要求具体,简单易行。岗位级安全检查表返回
该表由专业机构或职能部门编制和使用,主要用于对已确定为重大危险源的设备、设施、物料等的运行、使用情况进行定期或专门的安
全检查。重大危险源安全检查表返回主要用于较长节假日前后、对安全生产有较大影响的季节性气候来临
之前等的安全检查。还可进一步分为全厂性安全检查表和重点部位安全检查表。重要时间安全检查表返回5.1.3安
全检查表的编制(1)编制依据①有关法规、标准和企业管理制度、操作规程等。②国内外事故案例。③本单位的经验、教训。④
其他分析方法的结果。(2)参加编制的人员要建立一个编制小组,其成员应包括熟悉系统的各方面人员,如专业安技人员
、生产管理人员、技术人员、岗位工人等。5.1安全检查表法5安全性分析5.1.3安全检查表的编制(续
)(3)编制的步骤①熟悉系统。②搜集资料。③划分子系统和检查部位。④编制检查表:ⅰ.列出检查要点、项目的清单;
ⅱ.列出每一项安全指标的要求;
ⅲ.编制检查表;ⅳ.讨论修改。5.1安全检查
表法5安全性分析5.1.3安全检查表的编制(续)(4)编制时应注意的问题①检查内容要系统、完整,不漏掉关键因素
。②要突出重点,抓住要害,对重点部位、重大危险因素要单独制表,确保隐患的及时发现和消除。③每一项检查要点,要定义明确,便于
操作。5.1安全检查表法5安全性分析5.1.4安全检查表的基本格式安全检查表的格
式比较灵活,表5-1给出一种常用的格式。表5-1安全检查表
5.1安全检查表法5安全性分析5.1.4安全检查表的基本格式安全检查表举例:5.1安
全检查表法5安全性分析TQ60塔式起重机安全检查表5.1.5安全检查表法的优缺点优点:①避免检查时疏忽、遗漏;②使检查工作标准化、规范化;③应用广泛、灵活;④简明易懂,使用方便;⑤便于落实安全生产责任制。缺点:编制工作量大,质量受编制人员的知识和经验的影响。5.1安全检查表法5安全性分析预先危险性分析(PHA—PreliminaryHazardAnalysis)是一种用于工程项目初步设计阶段,对系统存在的各种危险因素、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的安全性分析方法。目的:早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险性等级,提出相应的防范措施。5安全性分析5.2预先危险性分析预先危险性分析步骤:(1)确定系统的危险源(危险辨识);(2)确定危险源的危险性等级(严重度),如下表所示:5安全性分析5.2预先危险性分析预先危险性分析步骤:(3)确定危险发生的可能性,如下表所示:5安全性分析5.2预先危险性分析预先危险性分析步骤:(4)提出控制危险的技术和管理措施;(5)制定预先危险分析表。预先危险性分析表的形式和内容无统一的规定,可根据系统的特点做必要的调整,表5-4和表5-5给出了两种类型的分析表格。5安全性分析5.2预先危险性分析5安全性分析5.2预先危险性分析5安全性分析因果分析法使用因果图,也称为鱼骨图、鱼刺图,原先用于质量管理中分析质量原因,现移植于安全性分析。其形状类似鱼骨,故得此名。画因果图时首先确定结果(即事故),然后从主要原因、次要原因、分支原因一层层进行分析,直到基本原因——可以采取措施预防的事件——为止,依次用大、中、小箭头标出。主要原因一般可分为6个方面,即人员、设备、管理、环境、物料、监测等。典型因果图见图5-1。5安全性分析5.3因果分析法规章制度不健全组织机构不完善维护不当领导重视不够物料人员事故设备监测环境管理生理疲劳缺陷心理知识技能设计不合理放置不当存储过量尘、毒采光警告信息含氧量图5-1因果图示例5安全性分析5.3因果分析法故障类型和影响分析(FMEA—FailureModesandEffectsAnalysis)是根据系统的可分性,按实际需要的分析深度,把系统分成一些子系统(直至元件),逐个分析各子系统可能发生的各种故障和故障类型,查明各种故障类型对系统的影响,以便采取相应的防治措施,提高系统的安全性。在FMEA基础上,进一步分析可造成人员伤亡的故障类型,叫做危险度分析(CA—CriticalAnalysis),二者合起来称为故障类型、影响和危险度分析(FMECA)。5安全性分析5.4故障类型、影响和致命度分析法用FMECA可定性分析,也可定量分析。FMECA方法如下:⑴确定分析对象系统。根据需要的详细程度查明组成元素及其功能。⑵分析各元素故障类型和产生的原因。⑶研究故障类型的影响。⑷填写故障类型、影响和危险度分析表格。故障类型、影响和危险度分析表格的样式如表5-6所示。5安全性分析5.4故障类型、影响和致命度分析法
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(本文系清风日照首藏)