2014年安全工程師《案例分析》講義:第二章三節(jié)

　　特別推薦：注冊(cè)安全工程師歷年真題(2004-2013)匯總　

　　第三節(jié)　安全評(píng)價(jià)方法

　　一、安全評(píng)價(jià)方法分類

　　安全評(píng)價(jià)方法的分類方法很多，常用的有按評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度分類法、按評(píng)價(jià)的推理過(guò)程分類法、按針對(duì)的系統(tǒng)性質(zhì)分類法、按安全評(píng)價(jià)要達(dá)到的目的分類法等。

　　(一)按評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度分類法

　　按照安全評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度，安全評(píng)價(jià)方法可分為定性安全評(píng)價(jià)方法和定量安全評(píng)價(jià)方法。

　　1.定性安全評(píng)價(jià)方法

　　定性安全評(píng)價(jià)方法主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和直觀判斷能力對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定性分析，評(píng)價(jià)結(jié)果是一些定性的指標(biāo)，如是否達(dá)到了某項(xiàng)安全指標(biāo)、事故類別和導(dǎo)致事故發(fā)生的因素等。屬于定性安全評(píng)價(jià)方法的有安全檢查表、老師現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)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(xiǎn)性評(píng)價(jià)法、故障類型和影響分析、危險(xiǎn)可操作性研究等。

　　2.定量安全評(píng)價(jià)方法

　　定量安全評(píng)價(jià)方法是在大量分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和事故統(tǒng)計(jì)資料基礎(chǔ)上獲得的指標(biāo)或規(guī)律(數(shù)學(xué)模型)，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定量的計(jì)算，評(píng)價(jià)結(jié)果是一些定量的指標(biāo)，如事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍定量的危險(xiǎn)性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。

　　按照安全評(píng)價(jià)給出的定量結(jié)果的類別不同，定量安全評(píng)價(jià)方法還可以分為概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法、傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法和危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法。

　　(1)概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法。概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度 (或重要度)或整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評(píng)價(jià)方法。故障類型及影響分析、事故樹(shù)分析、邏輯樹(shù)分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計(jì)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(jì)算整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。

　　(2)傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法。傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法是根據(jù)事故的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，求取事故對(duì)人員的傷害范圍或?qū)ξ矬w的破壞范圍的安全評(píng)價(jià)方法。液體泄漏模型、氣體泄漏模型、氣體絕熱擴(kuò)散模型、池火火焰與輻射強(qiáng)度評(píng)價(jià)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(kuò)散模型和鍋爐爆炸傷害TNT當(dāng)量法都屬于傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法。

　　(3)危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法。危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法是應(yīng)用系統(tǒng)的事故危險(xiǎn)指數(shù)模型，根據(jù)系統(tǒng)及其物質(zhì)、設(shè)備(設(shè)施)和工藝的基本性質(zhì)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(kuò)大的設(shè)備、事故的危險(xiǎn)性以及采取安全措施的有效性的安全評(píng)價(jià)方法。常用的危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法有：道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法，蒙德火災(zāi)爆炸毒性指數(shù)評(píng)價(jià)法，易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)法。

　　按照安全評(píng)價(jià)的邏輯推理過(guò)程，安全評(píng)價(jià)方法可分為歸納推理評(píng)價(jià)法和演繹推理評(píng)價(jià)法。歸納推理評(píng)價(jià)法是從事故原因推論結(jié)果的評(píng)價(jià)方法，即從最基本的危險(xiǎn)、有害因素開(kāi)始，逐漸分析導(dǎo)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(píng)價(jià)法是從結(jié)果推論原因的評(píng)價(jià)方法，即從事故開(kāi)始，推論導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素，再分析與直接因素相關(guān)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(xiǎn)、有害因素。

　　按照安全評(píng)價(jià)要達(dá)到的目的，安全評(píng)價(jià)方法可分為事故致因因素安全評(píng)價(jià)方法、危險(xiǎn)性分級(jí)安全評(píng)價(jià)方法和事故后果安全評(píng)價(jià)方法。事故致因因素安全評(píng)價(jià)方法是采用邏輯推理的方法，由事故推論最基本的危險(xiǎn)、有害因素或由最基本的危險(xiǎn)、有害因素推論事故的評(píng)價(jià)法。該類方法適用于識(shí)別系統(tǒng)的危險(xiǎn)、有害因素和分析事故，屬于定性安全評(píng)價(jià)法。危險(xiǎn)性分級(jí)安全評(píng)價(jià)方法是通過(guò)定性或定量分析給出系統(tǒng)危險(xiǎn)性的安全評(píng)價(jià)方法。該類方法適應(yīng)于系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分級(jí)。該類方法可以是定性安全評(píng)價(jià)法，也可以是定量安全評(píng)價(jià)法。事故后果安全評(píng)價(jià)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(xiǎn)性等。

　　此外，按照評(píng)價(jià)對(duì)象的不同，安全評(píng)價(jià)方法可分為設(shè)備(設(shè)施或工藝)故障率評(píng)價(jià)法、人員失誤率評(píng)價(jià)法、物質(zhì)系數(shù)評(píng)價(jià)法、系統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法等。

　　二、常用的安全評(píng)價(jià)方法

　　(一)安全檢查表方法

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

　　(二)危險(xiǎn)指數(shù)方法

　　危險(xiǎn)指數(shù)方法是通過(guò)評(píng)價(jià)人員對(duì)幾種工藝現(xiàn)狀及運(yùn)行的固有屬性(是以作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)度、事故幾率和事故嚴(yán)重度為基礎(chǔ)，對(duì)不同作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行鑒別)進(jìn)行比較計(jì)算。

　　確定工藝危險(xiǎn)特性重要性大小廈是否需要進(jìn)一步研究的安全評(píng)價(jià)方法。

　　危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)可以運(yùn)用在工程項(xiàng)目的各個(gè)階段(可行性研究、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等)，可以在詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案完成之前遙用，也可以在現(xiàn)有裝置危險(xiǎn)分析計(jì)劃制定之前運(yùn)用。它也可用于在役裝置，作為確定工藝操作危險(xiǎn)性的依據(jù)。

　　目前已有許多種危險(xiǎn)指數(shù)方法得到廣泛的應(yīng)用，如危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)法，道化學(xué)公司的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法。帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司(ICI)的榮德法，化工廠危險(xiǎn)等級(jí)指數(shù)法等等。

　　(三)預(yù)先危險(xiǎn)分析方法

　　預(yù)先危險(xiǎn)分析方法是一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全危害分析的初步或初始工作，在設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)前，首先對(duì)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)性類別、出現(xiàn)條件、導(dǎo)致事故的后果進(jìn)行分析，目的是識(shí)別系統(tǒng)中的潛在危險(xiǎn)，確定危險(xiǎn)等級(jí)，防止危險(xiǎn)發(fā)展成事故。

　　預(yù)先危險(xiǎn)分析方法的步驟如下：

　　1.通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷、技術(shù)診斷或其他方法確定危險(xiǎn)源，對(duì)所需分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、物料、裝置及設(shè)備、工藝過(guò)程、操作條件以及周圍環(huán)境等，進(jìn)行充分詳細(xì)的了解。

　　2.根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)及同類行業(yè)生產(chǎn)中的事故情況，對(duì)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(zhì)損失和人員傷害的危險(xiǎn)性，分析事故的可能類型。

　　3.對(duì)確定的危險(xiǎn)源分類，制成預(yù)先危險(xiǎn)性分析表。

　　4.轉(zhuǎn)化條件，即研究危險(xiǎn)因素轉(zhuǎn)變?yōu)槲ｋU(xiǎn)狀態(tài)的觸發(fā)條件和危險(xiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿实谋匾獥l件，并進(jìn)一步尋求對(duì)策措施，檢驗(yàn)對(duì)策措施的有效性。

　　5.進(jìn)行危險(xiǎn)性分級(jí)，排列出重點(diǎn)和輕、重、緩、急次序，以便處理。

　　6.制定事故的預(yù)防性對(duì)策措施。

　　(四)故障假設(shè)分析方法

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

　　故障假設(shè)分析方法比較簡(jiǎn)單，評(píng)價(jià)結(jié)果一般以表格形式表示，主要內(nèi)容有：提出的問(wèn)題、回答可能的后糶、降低或消除危險(xiǎn)性的安全措施。

　　(五)危險(xiǎn)和可操作性研究

　　危險(xiǎn)和可操作性研究是一種定性的安全評(píng)價(jià)方法，它的基本過(guò)程是以關(guān)鍵詞為引導(dǎo)，找出過(guò)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(duì)策。其側(cè)重點(diǎn)是工藝部分或操作步驟各種具體值。

　　危險(xiǎn)和可操作性研究方法所基于的原理是，背景各異的老師們?nèi)粼谝黄鸸ぷ?，就能夠在?chuàng)造性、系統(tǒng)性和風(fēng)格上互相影響和啟發(fā)，能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問(wèn)題，這樣做要比他們獨(dú)立工作并分別提供結(jié)果更為有效。

　　危險(xiǎn)和可操作性研究方法可按分析的準(zhǔn)備、完成分析和編制分析結(jié)果報(bào)告3個(gè)步驟來(lái)完成。其本質(zhì)就是通過(guò)系列會(huì)議對(duì)工藝流程圖和操作規(guī)程進(jìn)行分析，由各種專業(yè)人員按照規(guī)定的方法對(duì)偏離設(shè)計(jì)的工藝條件進(jìn)行過(guò)程危險(xiǎn)和可操作性研究。有鑒于此，雖然某一個(gè)人也可能單獨(dú)使用危險(xiǎn)和可操作性研究方法，但這絕不能稱為危險(xiǎn)和可操作性研究。所以，危險(xiǎn)和可操作性研究方法與其他安全評(píng)價(jià)方法的明顯不同之處是。其他方法可由某捌單獨(dú)使用，而危險(xiǎn)和可操作性分析則必須由一個(gè)多方面的、專業(yè)的、熟練的人員組成小組來(lái)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(shè)備和元件的特點(diǎn)，按實(shí)際需要將系統(tǒng)進(jìn)行分割，然后分析各自可能發(fā)生的故障類型及其產(chǎn)生的影響，以便采取相應(yīng)的對(duì)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(shí)單一設(shè)備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對(duì)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(duì)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(gè)設(shè)備故障模式表示出來(lái)。

　　FMEA的分析步驟如下：

　　1.確定分析對(duì)象系統(tǒng)

　　根據(jù)分析詳細(xì)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(chǎn)生原因

　　由熟悉情況、有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)的故障資料分析、討論可能產(chǎn)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(duì)相鄰元素、鄰近系統(tǒng)和整個(gè)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(jié)果填人預(yù)先準(zhǔn)備好的表格，可以簡(jiǎn)潔明了地顯示全部分析內(nèi)容。

　　(七)故障樹(shù)分析

　　故障樹(shù)(Fault　Tree)，是一種描述事故因果關(guān)系的有方向的“樹(shù)”，是系統(tǒng)安全工程中的重要的分析方法之一。它能對(duì)各種系統(tǒng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行識(shí)別評(píng)價(jià)，既適用于定性分析，又能進(jìn)行定量分析，具有簡(jiǎn)明、形象化的特點(diǎn)，體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問(wèn)題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性。

　　故障樹(shù)分析的基本程序如下：

　　1.熟悉系統(tǒng)

　　要詳細(xì)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(diào)查事故

　　收集事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計(jì)，設(shè)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(duì)象事件即為頂上事件。對(duì)所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析，從中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。

　　4.確定目標(biāo)值

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和事故案例，經(jīng)統(tǒng)計(jì)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(biāo)值。

　　5.調(diào)查原因事件

　　調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素。

　　6.畫出故障樹(shù)

　　從頂上事件起，一級(jí)一級(jí)找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其邏輯關(guān)系，畫出故障樹(shù)。

　　7.定性分析

　　按故障樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)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(biāo)在故障樹(shù)上，進(jìn)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(jìn)行討論，前者要進(jìn)行對(duì)比，后者求出頂上事件發(fā)生概率即可。

　　10.分析

　　故障樹(shù)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(shè)備的設(shè)計(jì)階段、在事故查詢或編制新的操作方法時(shí)，都可以使用故障樹(shù)分析對(duì)它們的安全性做出評(píng)價(jià)。

　　(八)事件樹(shù)分析

　　事件樹(shù)分析是用來(lái)分析普通設(shè)備故障或過(guò)程波動(dòng)(稱為初始事件)導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性。

　　在事件樹(shù)分析中，事故是典型設(shè)備故障或工藝異常(稱為初始事件)引發(fā)的結(jié)果。與故障樹(shù)分析不同，事件樹(shù)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(dǎo)致事件后果與初始事件的關(guān)系。

　　事件樹(shù)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(shè)備的故障、人員的失誤或工藝參數(shù)偏移等可能導(dǎo)致事故發(fā)生的事件。初始事件一般依靠分析人員的經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)運(yùn)行、故障、事故統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定。

　　2.判定安全功能

　　系統(tǒng)中包含許多能消除、預(yù)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(jiàn)的安全功能有自動(dòng)控制裝置、報(bào)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(shù)和簡(jiǎn)化事件樹(shù)

　　從初始事件開(kāi)始，自左至右發(fā)展事件樹(shù)。首先把事件一旦發(fā)生時(shí)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(jiǎn)化事件樹(shù)是在發(fā)展事件樹(shù)的過(guò)程中，將與初始事件、事故無(wú)關(guān)的安全功能和安全功能不協(xié)調(diào)、矛盾的情況省略、刪除，達(dá)到簡(jiǎn)化分析的目的。

　　4.分析事件樹(shù)

　　事件樹(shù)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(dǎo)致系統(tǒng)事故的途徑即為事故連鎖。

　　事件樹(shù)分析適合用來(lái)分析那些產(chǎn)生不同后果韻初始事件。它強(qiáng)調(diào)的是事件可能發(fā)生的初始原因以及初始事件對(duì)事件后果的影響，事件樹(shù)的每一個(gè)分支都表示一個(gè)獨(dú)立的事件序列，對(duì)一個(gè)初始事件而言，每一獨(dú)立事件序列都清楚地界定了安全功能之間的功能關(guān)系。

　　(九)作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法

　　美國(guó)的K.J.格雷厄姆和G.F.金尼研究了人們?cè)诰哂袧撛谖ｋU(xiǎn)環(huán)境中作業(yè)的危險(xiǎn)性，提出了以所評(píng)價(jià)的環(huán)境與某些作為參考環(huán)境的對(duì)比為基礎(chǔ)。將作業(yè)條件的危險(xiǎn)性作為因變量(D)，事故或危險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的頻率(E)及危險(xiǎn)嚴(yán)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)，他們給出了3個(gè)自變量的各種不同情況的分?jǐn)?shù)值，采取對(duì)所評(píng)價(jià)的對(duì)象根據(jù)情況進(jìn)行“打分”的辦法，然后根據(jù)公式計(jì)算出其危險(xiǎn)性分?jǐn)?shù)值，再在按經(jīng)驗(yàn)將危險(xiǎn)性分?jǐn)?shù)值劃分的危險(xiǎn)程度等級(jí)表或圖上，查出其危險(xiǎn)程度的一種評(píng)價(jià)方法。這是一種簡(jiǎn)單易行的評(píng)價(jià)作業(yè)條件危險(xiǎn)性的方法。

　　(十)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

　　在識(shí)別危險(xiǎn)分析方面，定性和半定量的評(píng)估是非常有價(jià)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(duì)復(fù)雜的并存在危險(xiǎn)的工藝流程等提供決策的依據(jù)和足夠的信息，在進(jìn)種情況下，必須能夠提供完全的定量的計(jì)算和評(píng)價(jià)。風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)這兩方面均進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以將風(fēng)險(xiǎn)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)。