2014年安全工程師《案例分析》考點:安全評價方法

　　安全評價方法

　　一、安全評價方法分類

　　安全評價方法的分類方法很多，常用的有按評價結果的量化程度分類法、按評價的推理過程分類法、按針對的系統(tǒng)性質分類法、按安全評價要達到的目的分類法等。

　　(一)按評價結果的量化程度分類法

　　按照安全評價結果的量化程度，安全評價方法可分為定性安全評價方法和定量安全評價方法。

　　1.定性安全評價方法

　　定性安全評價方法主要是根據(jù)經驗和直觀判斷能力對生產系統(tǒng)的工藝、設備、設施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進行定性分析，評價結果是一些定性的指標，如是否達到了某項安全指標、事故類別和導致事故發(fā)生的因素等。屬于定性安全評價方法的有安全檢查表、老師現(xiàn)場詢問觀察法、因素圖分析法、事故引發(fā)和發(fā)展分析、作業(yè)條件危險性評價法、故障類型和影響分析、危險可操作性研究等。

　　2.定量安全評價方法

　　定量安全評價方法是在大量分析實驗結果和事故統(tǒng)計資料基礎上獲得的指標或規(guī)律(數(shù)學模型)，對生產系統(tǒng)的工藝、設備、設施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進行定量的計算，評價結果是一些定量的指標，如事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍定量的危險性、事故致因因素的事故關聯(lián)度或重要度等。

　　按照安全評價給出的定量結果的類別不同，定量安全評價方法還可以分為概率風險評價法、傷害(或破壞)范圍評價法和危險指數(shù)評價法。

　　(1)概率風險評價法。概率風險評價法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應用數(shù)理統(tǒng)計中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關聯(lián)度(或重要度)或整個評價系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評價方法。故障類型及影響分析、事故樹分析、邏輯樹分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計圖表分析法等都可以由基本致因因索的事故發(fā)生概率計算整個評價系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。

　　(2)傷害(或破壞)范圍評價法。傷害(或破壞)范圍評價法是根據(jù)事故的數(shù)學模型，應用數(shù)學方法，求取事故對人員的傷害范圍或對物體的破壞范圍的安全評價方法。液體泄漏模型、氣體泄漏模型、氣體絕熱擴散模型、池火火焰與輻射強度評價模型、火球爆炸傷害模型、爆炸沖擊波超壓傷害模型、蒸氣云爆炸超壓破壞模型、毒物泄漏擴散模型和鍋爐爆炸傷害TNT當量法都屬于傷害(或破壞)范圍評價法。

　　(3)危險指數(shù)評價法。危險指數(shù)評價法是應用系統(tǒng)的事故危險指數(shù)模型，根據(jù)系統(tǒng)及其物質、設備(設施)和工藝的基本性質和狀態(tài)，采用推算的辦法，逐步給出事故的可能損失、引起事故發(fā)生或使事故擴大的設備、事故的危險性以及采取安全措施的有效性的安全評價方法。常用的危險指數(shù)評價法有：道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價法，蒙德火災爆炸毒性指數(shù)評價法，易燃、易爆、有毒重大危險源評價法。

　　按照安全評價的邏輯推理過程，安全評價方法可分為歸納推理評價法和演繹推理評價法。歸納推理評價法是從事故原因推論結果的評價方法，即從最基本的危險、有害因素開始，逐漸分析導致事故發(fā)生的直接因素，最終分析到可能的事故。演繹推理評價法是從結果推論原因的評價方法，即從事故開始，推論導致事故發(fā)生的直接因素，再分析與直接因素相關的間接因素，最終分析和查找出致使事故發(fā)生的最基本危險、有害因素。

　　按照安全評價要達到的目的，安全評價方法可分為事故致因因素安全評價方法、危險性分級安全評價方法和事故后果安全評價方法。事故致因因素安全評價方法是采用邏輯推理的方法，由事故推論最基本的危險、有害因素或由最基本的危險、有害因素推論事故的評價法。該類方法適用于識別系統(tǒng)的危險、有害因素和分析事故，屬于定性安全評價法。危險性分級安全評價方法是通過定性或定量分析給出系統(tǒng)危險性的安全評價方法。該類方法適應于系統(tǒng)的危險性分級。該類方法可以是定性安全評價法，也可以是定量安全評價法。事故后果安全評價方法可以直接給出定量的事故后果，給出的事故后果可以是系統(tǒng)事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍、事故的損失或定量的系統(tǒng)危險性等。

　　此外，按照評價對象的不同，安全評價方法可分為設備(設施或工藝)故障率評價法、人員失誤率評價法、物質系數(shù)評價法、系統(tǒng)危險性評價法等。

　　二、常用的安全評價方法

　　(一)安全檢查表方法

　　為了查找工程、系統(tǒng)中各種設備設施、物料、工件、操作、管理和組織措施中的危險、有害因素，事先把檢查對象加以分解，將大系統(tǒng)分割成若干小的子系統(tǒng)，以提問或打分的形式，將檢查項目列表逐項檢查，避免遺精，這種襲稱為安全檢查表，用安全檢查表進行安全檢查的方法稱為安全檢查表方法。

　　(二)危險指數(shù)方法

　　危險指數(shù)方法是通過評價人員對幾種工藝現(xiàn)狀及運行的固有屬性(是以作業(yè)現(xiàn)場危險度、事故幾率和事故嚴重度為基礎，對不同作業(yè)現(xiàn)場的危險性進行鑒別)進行比較計算。

　　確定工藝危險特性重要性大小廈是否需要進一步研究的安全評價方法。

　　危險指數(shù)評價可以運用在工程項目的各個階段(可行性研究、設計、運行等)，可以在詳細的設計方案完成之前遙用，也可以在現(xiàn)有裝置危險分析計劃制定之前運用。它也可用于在役裝置，作為確定工藝操作危險性的依據(jù)。

　　目前已有許多種危險指數(shù)方法得到廣泛的應用，如危險度評價法，道化學公司的火災、爆炸危險指數(shù)法。帝國化學工業(yè)公司(ICI)的榮德法，化工廠危險等級指數(shù)法等等。

　　(三)預先危險分析方法

　　預先危險分析方法是一項實現(xiàn)系統(tǒng)安全危害分析的初步或初始工作，在設計、施工和生產前，首先對系統(tǒng)中存在的危險性類別、出現(xiàn)條件、導致事故的后果進行分析，目的是識別系統(tǒng)中的潛在危險，確定危險等級，防止危險發(fā)展成事故。

　　預先危險分析方法的步驟如下：

　　1.通過經驗判斷、技術診斷或其他方法確定危險源，對所需分析系統(tǒng)的生產目的、物料、裝置及設備、工藝過程、操作條件以及周圍環(huán)境等，進行充分詳細的了解。

　　2.根據(jù)以往的經驗及同類行業(yè)生產中的事故情況，對系統(tǒng)的影響、損壞程度，類比判斷所耍分析的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的情況，查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質損失和人員傷害的危險性，分析事故的可能類型。

　　3.對確定的危險源分類，制成預先危險性分析表。

　　4.轉化條件，即研究危險因素轉變?yōu)槲ｋU狀態(tài)的觸發(fā)條件和危險狀態(tài)轉變?yōu)槭鹿实谋匾獥l件，并進一步尋求對策措施，檢驗對策措施的有效性。

　　5.進行危險性分級，排列出重點和輕、重、緩、急次序，以便處理。

　　6.制定事故的預防性對策措施。

　　(四)故障假設分析方法

　　故障假設分析方法是一種對系統(tǒng)工藝過程或操作過程的創(chuàng)造性分析方法。它一般要求評價人員用“What…If”作為開頭對有關同題進行考慮，任何與工藝安全有關或與之不太相關的問題都可提出并加以討論。通常，將所有的問題都記錄下來，然后分門別類進行討論。所提出的問題要考慮到任何與裝置有關的不正常的生產條件，而不僅僅是設備故障或工藝參數(shù)變化。

　　故障假設分析方法比較簡單，評價結果一般以表格形式表示，主要內容有：提出的問題、回答可能的后糶、降低或消除危險性的安全措施。

　　(五)危險和可操作性研究

　　危險和可操作性研究是一種定性的安全評價方法，它的基本過程是以關鍵詞為引導，找出過程中工藝狀態(tài)的變化(即偏差)，然后分析找出偏差的原因、后果及可采取的對策。其側重點是工藝部分或操作步驟各種具體值。

　　危險和可操作性研究方法所基于的原理是，背景各異的老師們若在一起工作，就能夠在創(chuàng)造性、系統(tǒng)性和風格上互相影響和啟發(fā)，能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問題，這樣做要比他們獨立工作并分別提供結果更為有效。

　　危險和可操作性研究方法可按分析的準備、完成分析和編制分析結果報告3個步驟來完成。其本質就是通過系列會議對工藝流程圖和操作規(guī)程進行分析，由各種專業(yè)人員按照規(guī)定的方法對偏離設計的工藝條件進行過程危險和可操作性研究。有鑒于此，雖然某一個人也可能單獨使用危險和可操作性研究方法，但這絕不能稱為危險和可操作性研究。所以，危險和可操作性研究方法與其他安全評價方法的明顯不同之處是。其他方法可由某捌單獨使用，而危險和可操作性分析則必須由一個多方面的、專業(yè)的、熟練的人員組成小組來完成。

　　(六)故障類型和影響分析

　　故障類型和影響分析是系統(tǒng)安全工程的一種方法。根據(jù)系統(tǒng)可以劃分為子系統(tǒng)、設備和元件的特點，按實際需要將系統(tǒng)進行分割，然后分析各自可能發(fā)生的故障類型及其產生的影響，以便采取相應的對策，提高系統(tǒng)的安全可靠性。

　　故障類型和影響分析的目的是辨識單一設備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對系統(tǒng)或裝置的影響。故障類型和影響分析的步驟為：明確系統(tǒng)本身的情況，確定分析程度和水平，繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖，列出所有的故障類型并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型，理出造成故障的原因。在故障類型和影響分析中不直接確定人的影響因素，但像人失誤、誤操作等影響通常作為一個設備故障模式表示出來。

　　FMEA的分析步驟如下：

　　1.確定分析對象系統(tǒng)

　　根據(jù)分析詳細程度的需要，查明組成系統(tǒng)的元素(予系統(tǒng)或單元)及其功能。

　　2.分析元素故障類型和產生原因

　　由熟悉情況、有豐富經驗的人員依據(jù)經驗和有關的故障資料分析、討論可能產生的故障類型和原因。

　　3.研究故障類型的影響

　　研究、分析元素故障對相鄰元素、鄰近系統(tǒng)和整個系統(tǒng)的影響。

　　4.填寫故障類型和影響分析表格

　　將分析的結果填人預先準備好的表格，可以簡潔明了地顯示全部分析內容。

　　(七)故障樹分析

　　故障樹(Fault　Tree)，是一種描述事故因果關系的有方向的“樹”，是系統(tǒng)安全工程中的重要的分析方法之一。它能對各種系統(tǒng)的危險性進行識別評價，既適用于定性分析，又能進行定量分析，具有簡明、形象化的特點，體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準確性和預測性。

　　故障樹分析的基本程序如下：

　　1.熟悉系統(tǒng)

　　要詳細了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù)，繪出工藝流程圖或布置圖。

　　2.調查事故

　　收集事故案例，進行事故統(tǒng)計，設想給定系統(tǒng)可能要發(fā)生的事故。

　　3.確定頂上事件

　　要分析的對象事件即為頂上事件。對所調查的事故進行全面分析，從中找出后果嚴重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。

　　4.確定目標值

　　根據(jù)經驗和事故案例，經統(tǒng)計分析后，求解事故發(fā)生的概率(頻率)，作為要控制的事故目標值。

　　5.調查原因事件

　　調查與事故有關的所有原因事件和各種因素。

　　6.畫出故障樹

　　從頂上事件起，一級一級找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其邏輯關系，畫出故障樹。

　　7.定性分析

　　按故障樹結構進行簡化，確定各基本事件的結構重要度。

　　8.確定事故發(fā)生概率

　　確定所有事件發(fā)生概卓，標在故障樹上，進而求出頂上事件的發(fā)生概率。

　　9.比較

　　比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進行討論，前者要進行對比，后者求出頂上事件發(fā)生概率即可。

　　10.分析

　　故障樹分析不僅能分析出事故的直接原因，而且能深人提示事故的潛在原因，因此在工程或設備的設計階段、在事故查詢或編制新的操作方法時，都可以使用故障樹分析對它們的安全性做出評價。

　　(八)事件樹分析

　　事件樹分析是用來分析普通設備故障或過程波動(稱為初始事件)導致事故發(fā)生的可能性。

　　在事件樹分析中，事故是典型設備故障或工藝異常(稱為初始事件)引發(fā)的結果。與故障樹分析不同，事件樹分析是使用歸納法(不是演繹法)，可提供記錄事故后果的系統(tǒng)性的方法，并能確定導致事件后果與初始事件的關系。

　　事件樹分析步驟如下：

　　1.確定初始事件

　　初始事件可以是系統(tǒng)或設備的故障、人員的失誤或工藝參數(shù)偏移等可能導致事故發(fā)生的事件。初始事件一般依靠分析人員的經驗和有關運行、故障、事故統(tǒng)計資料來確定。

　　2.判定安全功能

　　系統(tǒng)中包含許多能消除、預防、減弱初始事件影響的安全功能(安全裝置、操作人員的操作等)。常見的安全功能有自動控制裝置、報警系統(tǒng)、安全裝置、屏蔽裝置和操作人員采取措施等。

　　3.發(fā)展事件樹和簡化事件樹

　　從初始事件開始，自左至右發(fā)展事件樹。首先把事件一旦發(fā)生時起作用的安全功能狀態(tài)畫在上面的分支，不能發(fā)揮安全功能的狀態(tài)畫在下面的分支。然后依次考慮每種安全功能分支的兩種狀態(tài)，層層分解直至系統(tǒng)發(fā)生事故或故障為止。、

　　簡化事件樹是在發(fā)展事件樹的過程中，將與初始事件、事故無關的安全功能和安全功能不協(xié)調、矛盾的情況省略、刪除，達到簡化分析的目的。

　　4.分析事件樹

　　事件樹各分支代表初始事件一旦發(fā)生后其可能的發(fā)展途徑，其中導致系統(tǒng)事故的途徑即為事故連鎖。

　　事件樹分析適合用來分析那些產生不同后果韻初始事件。它強調的是事件可能發(fā)生的初始原因以及初始事件對事件后果的影響，事件樹的每一個分支都表示一個獨立的事件序列，對一個初始事件而言，每一獨立事件序列都清楚地界定了安全功能之間的功能關系。

　　(九)作業(yè)條件危險性評價法

　　美國的K.J.格雷厄姆和G.F.金尼研究了人們在具有潛在危險環(huán)境中作業(yè)的危險性，提出了以所評價的環(huán)境與某些作為參考環(huán)境的對比為基礎。將作業(yè)條件的危險性作為因變量(D)，事故或危險事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于危險環(huán)境的頻率(E)及危險嚴重程度(C)作為自變量，確定了它們之間的函數(shù)式。根據(jù)實際經驗，他們給出了3個自變量的各種不同情況的分數(shù)值，采取對所評價的對象根據(jù)情況進行“打分”的辦法，然后根據(jù)公式計算出其危險性分數(shù)值，再在按經驗將危險性分數(shù)值劃分的危險程度等級表或圖上，查出其危險程度的一種評價方法。這是一種簡單易行的評價作業(yè)條件危險性的方法。

　　(十)定量風險評價方法

　　在識別危險分析方面，定性和半定量的評估是非常有價值的，但是這些方法僅是定性分析，不能提供足夠的定量分析，特別是不能對復雜的并存在危險的工藝流程等提供決策的依據(jù)和足夠的信息，在進種情況下，必須能夠提供完全的定量的計算和評價。風險可以表征為事故發(fā)生的頻率和事故的后果的乘積。定量風險評價對這兩方面均進行評價，可以將風險的大小完全量化，并提供足夠的信息，為業(yè)主、投資者、政府管理者提供定量化的決策依據(jù)。