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1、安全系统工程第二章 系统安全定性分析第一节 安全检查表第二节 预先危险性分析第三节 故障类型及影响分析第二章 系统安全定性分析第四节 危险性与可操作性研究第五节 鱼刺图法第六节 作业危害分析本章学习目标与方法u学习目标 了解系统安全分析方法的分类,掌握安全检查表、预先危险分析、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究等典型的定性系统安全分析方法,理解各方法的原理和适用范围,并具有运用以上方法开展系统安全分析的实践能力。u学习方法 在分析、理解各类方法原理的基础上,可将每一类方法的特点、基本步骤、基本分析要素进行归纳和总结,明确各类方法的适用范围,并注重理论联系实际。第一节 安全检查表2.1.1
2、安全检查表的介绍2.1.2 安全检查表的编制2.1.3 安全检查表的内容要求 2.1.1 安全检查表的介绍 1.检查表的定义三）运用安全系统工程的方法,发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素,列成表格进行分析。2.1.1 安全检查表的介绍 2.安全检查表的功用三）u突出重点,及时发现和查明各种危险和隐患;u实现安全检查的标准化、规范化;u是监督各项安全规章制度的实施和纠正违章指挥、违章作业的有效方式;u可作为安全检查人员或现场作业人员履行职责的凭据。2.1.1 安全检查表的介绍 3.安全检查表的种类三）u设计审查用安全检查表u厂级安全检查表u车间用安全检查表u专
3、业用安全检查表 2.1.1 安全检查表的介绍 4.安全检查表的特点三）u系统化、科学化，为事故树的绘制和分析，做好准备u容易得出正确的评估结果u充分认识各种影响事故发生的因素的危险程度(或重要程度)u按照原因事件的重要顺序排列，有问有答，通俗易懂u易于分清责任。还可以提出对改进措施的要求，并进行检验u符合我国现阶段的实际情况，为安全预测和决策提供坚实的基础u只能作定性的评价，不能给出定量评价结果u只能对已经存在的对象评价 2.1.2 安全检查表的编制1.编制安全检查表主要依据三）u有关标准、规程、规范及规定u事故案例和行业经验u通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容u有关
4、研究成果 2.1.2 安全检查表的编制2.安全检查表的格式三）总体上讲,目前应用较多的有两种形式,即提问式和对照式安全检查表。序号 检查项目 检查内容要点是“”否“”备注12 检查人 时间 直接负责人（1）提问式 2.1.2 安全检查表的编制序号 检查项目 国家技术标准规定项 检查结果 备注12 检查结论（2）对照式 2.1.2 安全检查表的编制3.编制安全检查表的程序三）2.1.2 安全检查表的编制4.编制安全检查表应注意的问题三）u应组织技术人员、管理人员、操作人员和安技人员深入现场共同编制u检查项目应齐全、具体、明确，应规定检查方法，并有合格标准u各类检查表都有其适用对象，各有侧重，是不
5、宜通用的u危险性部位应详细检查u应将安全系统工程中的事故树分析、事件树分析、预先危险性分析和可操作性研究等方法结合进行 2.1.3 安全检查表的内容要求1.防止人受到伤害的安全检查的内容三）u厂址选择u建筑物u操作地点u厂区 2.1.3 安全检查表的内容要求2.防止装置和设备发生事故的安全检查内容u原料u反应u装置u仪表u操作u公用工程u平面布置案例分析1.矿山企业综合检查表2.工程施工安全管理检查评分表3.高处作业现场安全检查表案例分析检查项目 序号 检查内容 检查结果 备注施工人员1 无高血压、心脏病、精神病等不适于高处作业的病症2 正确穿戴安全帽、软底鞋等防护用品3 井、孔口、临空面边缘
6、不准休息和停留4 不准向下抛丢物体、材料5 不准沿绳、立杆攀爬6 作业前检查安全绳的牢固程度,不准使用不合格的安全绳架子平台7 按设计施工、牢固可靠8 定期检查排架损伤、腐朽、松动情况,及时维护案例三：高处作业现场安全检查表案例分析检查项目 序号 检查内容 检查结果 备注架子平台9 井、孔口、预留口加盖板或设围栏10 平台脚手板铺满钉牢、临空面有护身栏杆,不准有探头板11 栈道栈桥通道有扶手栏杆,扶梯固定牢固,通道外侧下部为道路或作业场所时边缘有10cm以上的挡板12 堆物整齐、稳固,不准超负荷13 废物废渣及时清理,不得乱丢乱堆临空边缘悬空作业14 悬挂合格的安全网或搭设其他防护设施15 正
7、确拴挂安全网16 使用工具和易下落的物体,有绳子拴牢,不能下掉17 下方为通道或其他工作场所,应有防护棚或专人监护案例分析检查项目 序号 检查内容 检查结果 备注其他18 六级以上大风、暴雨、浓雾等恶劣天气,停止作业19 雪天、冰冻天气应清除雪、霜、冰和采取防滑措施20 夜间有足够的照明21 石棉瓦等简易轻型屋顶作业有相应的安全防护措施22 带电体附近作业应保持规定的安全距离或采取防护隔离措施23 登高作业,电杆立杆等埋设固定牢靠,登高工具合格第二节 预先危险性分析2.2.1 基本含义2.2.2 分析内容及其优点2.2.3 分析步骤及应注意的问题2.2.4 危险性辨识2.2.5 危险性等级划分
8、及确定2.2.6 危险性控制 2.2.1 基本含义 预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis，简记为PHA)，又称预先危险分析。是在每项工程活动之前，如设计、施工、生产之前，或技术改造后，即制定操作规程和使用新工艺等情况之后，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关措施等，做一概略分析。其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成事故。2.2.2 分析内容与其优点1.预先危险性分析的内容三）u识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件u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u分析原材料、产品、特别是
9、有害物质的性能及贮运u分析工艺过程及其工艺参数或状态参数u人、机关系（操作、维修等）u环境条件u用于保证安全的设备、防护装置等 2.2.2 分析内容与其优点2.预先危险性分析的主要优点三）u分析工作做在行动之前，可及早采取措施排除、降低或控制危害，避免由于考虑不周造成损失。u对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可以提供应遵循的注意事项和指导方针。u分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料。u根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，并可作为安全教育的材料。2.2.3 分析步骤及应注意的问题1.分析的一般步骤三）图2-2 预先危险性分析的程序 2.2.3 分析步骤及
10、应注意的问题2.预先危险性分析应注意的问题三）u采取设计人员、操作人员和安技干部三结合的形式进行预先危险性分析u对系统进行分解，按系统、子系统、系统元一步一步地进行。突出重点，防止漏项u采用迭代方法进行试析，准确分析出危险因素。同时注意突出主要危险因素分析u在可能条件下，最好事先准备一个检查表，指出查找危险性的范围 2.2.4 危险性辨识 生活和生产都离不开能源，在正常情况下，能量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）+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+正常耗损能+逸散能 能够转化为破坏能力的能量有：电能、原子能、机械能、势能和
11、动能、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）、振动与噪声等。2.2.4 危险性辨识一般说来，能量失控情况可分为两种模式：物理模式和化学模式。（1）物理模式 物理能可分为势能和动能两种形式。主要表现为:（1）物理爆炸（2）锅炉爆炸（3）机械失控（4）电气失控（5）其他物理能量失控（2）化学模式 主要表现为：（1）直接火灾（2）间接火灾（3）自动反应（3）有害因素 很多化学物质如氰化物、氯气、光气、氨、一氧化碳等有害物质，都会对人体造成急性或慢性的毒害
12、2.2.4 危险性辨识（4）外力因素 外力系指受到外界爆炸而产生的冲击波、爆炸碎片的袭击等和地震、洪水、雷击、飓风等自然现象（5）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（6）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 2.2.5 危险性等级划分与确定1.危险性等级的划分三）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
13、分别处理。由于危险因素发展成为事故的起因和条件不同,因此在预先危险性分析中仅能作为定性评价,其等级见表2-6。2.2.5 危险性等级划分与确定级别 危险程度 可能导致的后果1级 安全的不会导致伤害或疾病，系统无损失，可以忽略2级 临界的处于事故的边缘状态，暂时还不会造成人员伤亡和系统的损坏，但应予排除或控制3级 危险的会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取措施控制4级 破坏性的破坏性的，会造成死亡或系统报废，必须设法消除表2-6 危险等级分布表 2.2.5 危险性等级划分与确定2.危险性等级的确定方法三）矩阵比较法，其基本思路是：如有很多大小差不多的圆球放在一起，很难一下分出哪个最大，哪个次之。
14、若将它们一对一比较，则较易判明。具体方法是列出矩阵表。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，画出一个如图 2-5（a）所示的方阵。2.2.5 危险性等级划分与确定 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。有时候为了分得细一些，也可在方阵图中增加一个“1”符号，以它代表严重性的1/2，如图2-5（b）所示，在两者有关的行和列各画一个“1”符号。图2-5危险因素严重程度比较矩阵表 2.2.5 危险性等级划分与确定 1.图2-5a中，6个危险因素的严重性次序是：E、A、B、C、F、D。其中因素A、B、C具有同等的
15、严重性 2.6个危险因素的严重性次序是：E、C、A、B、F、D 2.2.6 危险性控制 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。（1）直接措施u限制能量或采用安全能源代替危险能源。如限速装置、低电压设备、安全设备，限制生产能量等。u防止能量外泄。如自动温度调节器、保险丝、气体检测器、地面装卸作业、锐利工具等。u防止能量散逸。如放射性物质的铅储器、绝缘材料、安全带等。2.2.6 危险性控制u在能量的放出路线上和放出的时间上采取措施。如排尘装置、安全禁止标志、防护性接地、安全连锁装置等。u能量放出缓冲装置。如爆炸板、安全阀、保险带、冲
16、击吸收装置等。u在能量源上采取防护措施。如防护罩、喷水灭火装置、防火墙等。u在能量和人与物之间设立防护措施。如玻璃视镜、防噪声装置等。u对人体采取防护措施。如防尘眼镜、安全靴、头盔、手套、呼吸器、防护用具等。u提高耐受能力，选用适应性强的人和耐久性材料。u降低损害程度的措施。如紧急冲浴设备、配置低放射线等。（2）间接措施 2.2.6 危险性控制（3）防止能量的破坏性作用u限制能量的集中与蓄积u控制能量的释放 1）防止能量的逸散 2）延缓能量释放 3）另辟能量释放渠道u隔离能量 1）在能源上采取措施 2）在能源和人与物之间设防护屏障 3）设置安全区、安全标志等u其他措施 为提高防护标准，可采用双
17、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。2.2.6 危险性控制（4）降低损失程度的措施 加强应急管理建设。如设紧急冲浴设备、采用快速救援活动和急救治疗等。（5）防止人的失误 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替手工，变手工操作为自动控制。建立健全规章制度、严格监督检查、加强安全教育。2.2.7 应用举例 预先危险分析的记结果一般采用表格的形式列出。表格的格式和内容可根据实际情况确定。表2-7、2-8、2-9为几种基本的表格格式。单元：编制人员：日期：危险 原因 后果 危险等
18、级 改进措施/预防方法表2-7 PHA工作表格表 2.2.7 应用举例地区（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 对策事故名称危险发生的阶段，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、减少或控制危险的措施表2-8 PHA工作的典型格式表 2.2.7 应用举例系统：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 发生条件 触发事件 事故后果 危险等级 防范措施 备注4 5 6 7 8 9 10 11 12表2-9 预先危险分析表通用格式注：1-所分析子系统归属的车间或工段的名称
19、；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危害；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-导致生产“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的事件及错误；9-事故后果；10-危害等级；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。2.2.7 应用举例 PHA的表格中应有的内容：了解系统的基本目的、工艺工程、控制条件及环境因素等；划分整个系统为若干子系统（单元）；参照同类产品或类似的事故教训及经验
20、，查明分析单元可能出现的危害；确定危害的起因；提出消除或控制危险的对策，在危险不能控制的情况下，分析最好的损失预防的方法。案例分析1.液化石油气站火灾爆炸预先危险性分析2.码头装卸作业预先危险性分析3.电气火灾预先危险性分析案例分析危险、有害因素事故所处位置 现象 结果 危险等级安装、接线疏忽引起相间短路断路器 接触电阻增大、爆出火花 导线烧毁、引起电气火灾安装环境潮湿 电源端相间布满水气引起击穿 配电箱被烧、建筑物起火额定电流选择偏大断路器熔断器 发生过载时在规定时间不动作 损害绝缘、接线端子和周围物体,严重时会引起短路2案例三：电气危险的PHA分析表2-12电气火灾事故PHA分析案例分析危
21、险、有害因素事故所处位置 现象 结果 危险等级电流偏大线缆引起过载保护不当会短路2线路超载 断路器频繁跳闸、无法用电如强行使用,过载会引起短路漏电 三相对地短路 时间略长将引起电火花,酿成火灾3三相负载不平衡单相用电设备 某相电压升高 严重时将烧毁单相用电设备,导致起火2中性线断裂 绝缘受损 保护不当将引起单相设备烧坏,产生电气火灾2单相接地相线碰外壳和金属管道小电流短路 引起打火或接弧,遇可燃物发生火灾3案例分析危险、有害因素事故原因 现象 结果 危险等级外力破坏 机械损伤 线缆短路或断裂 意外断电 3终端头污染 绝缘表面脏污 绝缘击穿 断电 3中间接头爆炸 接头浸水 爆炸 意外断电 3腐蚀
22、化学腐蚀和电腐蚀金属护套腐蚀 绝缘破坏 3虫害 白蚁破坏 金属护套穿孔,绝缘受潮绝缘击穿 3长期负荷运行 设计和管理不当 在电场的作用下,会发生绝缘老化现象电缆绝缘击穿或意外断电3电缆进水 储存、敷设、电缆头制作过程不良 金属护套胀裂,绝缘浸水绝缘击穿或中间接头爆炸3 外力破坏、中间接头击穿表2-13电缆线路故障PHA分析案例分析危险、有害因素事故原因 现象 结果 危险等级雷击 防雷装置未动作绝缘被击穿后剧烈放电使人身触电火灾、爆炸设备伤害或人身伤亡3反击事故接闪器、引下线、接地装置与邻近导体安全距离不够绝缘击穿剧烈放电火灾、爆炸或人身伤亡3雷电侵入波雷电侵入波沿低压线路进入室内 雷电侵入波的
23、正变换电压与来自高压边的反变换电压击穿变压器的绝缘人身触电变压器绝缘击穿人身伤亡设备损坏3表2-14雷电事故的PHA分析第三节 故障类型及影响分析2.3.1 基本概念及模式2.3.2 FMEA步骤2.3.3 故障等级分析相关方法 2.3.1 基本概念及格式1.基本概念三）u故障。故障是指系统或元素在运行过程中，不能达到设计规定的要求，因而不能实现预定功能的状态。u故障类型。故障类型是指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式，一般可从五个方面来考虑。即：运行过程中的故障；过早地起动；规定时间内不能起动；规定时间内不能停车；运行能力降级、超量或受阻。2.3.1 基本概念及格式u危险度。危险
24、度分析是对系统中组成部分和元素的不同故障类型危险程度（危险度）的分析。通常用不同故障类型发生的概率来衡量其危险程度。u故障等级。故障等级是衡量故障对系统任务、人员和财务安全造成影响的尺度。评定故障等级考虑的因素：故障影响大小；对系统造成影响的范围；故障发生的频率；防止故障的难易；是否重新设计。2.3.1 基本概念及格式2.格式三）子系统或设备部件故障类型 故障原因 故障影响 故障的识别 校正措施表2-15 故障类型与影响分析表 对于故障类型及影响和危险度分析,在编制分析图表时,只需在故障类型及影响分析的图表之中加上通过分析计算得出的危险程度数值和故障发生概率数值两列栏目即可。2.3.2 FME
25、A的步骤调查情况，收集资料危险源初步辨识故障类型影响及组成因素分析故障等级分析检测方法与预防措施检测方法与预防措施 2.3.3 故障等级分析相关方法 一般将故障对子系统或系统影响的严重程度分为4个等级，如表2-16所示。简单划分法即以表2-16为依据，采用这种定性方法，直接判定故障模式的故障等级。故障等级 影响程度 危害后果级 破坏性的会造成严重人员伤害或系统损坏，必须设法消除级 危险的会造成较重人员伤害或系统损坏，需立即采取控制措施级 临界的会造成较轻人员伤害或系统损坏，但可排除和控制级 可忽略 不会造成人员伤害和系统损坏表2-16 故障危险程度等级（1）简单划分法 2.3.3 故障等级分析
26、相关方法 由于简单划分法是一种直接定性判别方法，基本上只考虑故障的危险性，不考虑其发生概率，因而具有一定的片面性。评点法可考虑故障影响大小、对系统造成影响的范围、故障发生概率等多个因素，实现对故障等级的半定量评估，因而得到了较为广泛的应用。评点法的计算形式多样，主要分为“乘积评点”和“求和评点”两种形式。（2）评点法 2.3.3 故障等级分析相关方法乘积评点形式：故障等级值cs计算式如式（2-1）所示。（2-1）式中：cs为总点数，0cs10；ci为各因素的取值，0ci10；i为考虑的因素种类，i=1,2,3,n，一般取n=5，即：c1为故障影响大小，即损失严重程度；c2为故障影响范围，即影响
27、到系统的哪个层次；c3为故障频率；c4为防止故障的难易程度；c5为是否为新设计的工艺。2.3.3 故障等级分析相关方法最后，根据cs值的划分故障等级，划分标准见表2-16。故障等级 cs值 内容 应采取的措施（破坏性的）710 完不成任务，人员伤亡 变更设计（危险的）47 大部分任务完不成重新讨论设计，也可变更设计（临界的）24 一部分任务完不成 不必变更设计（可忽略）2 无影响 无表2-16 评点法故障等级划分表 2.3.3 故障等级分析相关方法求和评点形式：故障等级值cs计算式如式（2-2）所示。（2-2）同理，一般取n=5，此时ci取值按表2-17划分。2.3.3 故障等级分析相关方法表
28、2-17“求和评点”ci取值划分表评价因素 内容 ci值故障影响大小c1造成生命损失 5.0造成相当程度的损失 3.0组件功能损失 1.0无功能损失 0.5故障影响范围c2对系统造成两处以上的重大影响 2.0对系统造成一处重大影响 1.0对系统无过大影响 0.5故障频率c3容易发生 1.5能够发生 1.0不大发生 0.7 2.3.3 故障等级分析相关方法评价因素 内容 ci值防止故障的难易程度c4不能防止 1.3能够防止 1.0易于防止 0.7 是否为新设计的工艺c5 内容相当新的工艺 1.2内容和过去相类似的设计 1.0内容和过去一样的设计 0.8注：故障发生概率：非常容易发生，110-1；
29、容易发生，110-2；较容易发生，110-3；不容易发生，110-4；难以发生，110-5；极难发生，110-6。案例分析1.空气压缩机储气罐FMEA2.起重机防过卷装置和钢丝绳FMEA案例分析组成元素 故障类型 故障的原因 故障的影响 故障的识别 校正措施罐体轻微漏气 接口不严 能耗增加 漏气噪声、空气压缩机频繁打压加强维修保护严重漏气 焊接裂缝 压力迅速下降 压力表读数下降,巡回检查停机修理破裂 材料缺陷、受冲压等 压力迅速下降、损伤人员和设备 压力表读数下降,巡回检查停机修理表2-19空气压缩机储气罐的故障类型及影响分析案例一：空气压缩机储气罐FMEA案例分析组成元素 故障类型 故障的原
30、因 故障的影响 故障的识别 校正措施安全阀漏气 接口不严、弹簧疲劳 能耗增加、压力下降 漏气噪声,空气压缩机频繁打压加强维修保护错误开启弹簧疲劳折断 压力迅速下降 压力表读数下降,巡回检查停机修理不能安全泄压由锈蚀污物等造成 超压时失去安全功能,系统压力迅速增高 压力表读数升高,阀门检验停机检查更换2.4 危险性可操作性研究 基本概念及特点 分析步骤 应用实例 适用范围2.4.12.4.22.4.32.4.32.4.1 基本概念及特点 基本概念 HAZOP的基本过程是以引导词为引导，找出系统中红衣过程的状态参数（如温度、压力、流量）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
31、的对策。通过危险性与可操作性研究的分析，探明装置及过程存在的危险，根据危险带来的后果，明确系统中主要危险；可利用事故树对危险继续分析，它又是确定事故树“顶上事件”的一种方法。2.4.1 基本概念及特点 HAZOP分析的特点u运用继发性引导词来研究温度、压力、流量等状态参数的变动可能引起的各种故障的原因、存在的危险以及采取的对策。u它是故障类型及影响分析的发展。研究和运行状态参数有关的因素。从中间过程出发，向前分析其原因，向后分析其结果。uHAZOP分析方法,不需要有可靠性工程的专业知识,因而很易掌握。2.4.1 基本概念及特点 u针对性强，有利于提高安全操作能力。u研究结果既可用于操作评价；既
32、可用来编制、完善安全规程，又可作为可操作的安全教育材料。图2-6 HAZOP分析图2.4.2 分析步骤 HZAOP是全面考察分析对象，对每一个细节提出问题，继而进一步分析偏差出现的原因及其生产的后果，并提出相应的的对等措施，如图2-7所示。图2-7 Hazop分析架构2.4.2 分析步骤 提出问题 划分单元，明确功能 定义引导词表分析原因及后果制定对策填写汇总表 具体步骤如下：2.4.2 分析步骤 为了对分析的问题开门见山，单刀直入，所以在提问时，只用No（否）、More（多）、Less（少）、As Well As（以及，而且）、part of(部分）、Reverse(相反）、Other Th
33、an(其他）来涵盖所有出现的偏差。提出问题2.4.2 分析步骤 将分析对象划分为若干单元，在连续过程中单元以管道为主，在间歇过程中单元以设备为主。明确各单元的功能，说明其运行状态和过程。在HAZOP分析中，通常依据工艺划分为若干工艺单元（亦称为节点），然后对工艺单元内的工艺参数偏差的进行分析。常见的工艺单元见表2-21。划分单元，明确功能2.4.2 分析步骤 按引导词逐一分析每个单元可能产生的偏差,一般从工艺过程的起点、管线、设备等一步步分析可能产生的偏差,直至工艺过程结束。定义引导词表2.4.2 分析步骤 分析原因及后果 以化工装置为例,应分析工艺条件(温度、压力、流量、浓度、杂质、催化剂、
34、泄漏、爆炸静电等）,开停车条件(试验、开车、检修;设备和管线,如标志、反应情况、混合情况、定位情况、工序情况等),紧急处理(气、汽、水、电、物料、照明、报警、联系等非计划停车情况)，分析发生偏差的原因及后果。2.4.2 分析步骤 制定对策填写汇总表 为了按危险性与可操作性研究分析表(表2-22)进行汇总填写,保证分析详尽而不发生遗漏分析时应按照引导词表逐一进行。引导词表可以根据研究的对象和环境确定。表2-23和表2-24为两个引导词定义表。2.4.2 分析步骤 2.4.2 分析步骤 由表2-23和表2-24可以看出,在研究不同的系统时,可以定义不同的引导词,且即使引导词相同,其代表的意义也可以
35、是不同的。因此,必须根据引导词表分析各个单元产生的偏差。2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例【例2-10】某工厂生产工艺简图如图2-8所示。物料A和物料B通过泵连续从各自的供料罐输送至反应器,在反应器中生成产品C。假定为了避免爆炸危险,在反应器中物料A总是多于物料B。为简化示例,将完整设计的诸多细节如压力影响、反应和反应物的温度、搅拌、反应时间、泵A和泵B的匹配性等简化和忽略。2.4.3 应用实例 按照HAZOP分析法,首先根据工厂生产工艺划分工艺单元如下:物料A存储输送单元,即从盛有物料A的供料罐到反应器之间的管道,包括
36、泵A;物料B存储输送单元,即从盛有物料B的供料罐到反应器之间的管道,包括泵B;反应器及产品输出单元,亦可采用类似方法进行分析,直至对该生产系统的所有部分都分析完毕,并对结果进行整理和记录。2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例【例2-11】考虑某个安全关键塑料元件的小批量生产过程。该元件必须严格满足材料特性和颜色的规范要求。加工顺序如下:取12kg粉末A;放在搅拌器中;取3kg着色剂粉末B;放在搅拌器中;起动搅拌器;混合15min,停止搅拌器;取出搅拌的混合物,分成3包(每包5kg);清洗搅拌器;向混合容器中加入50L树脂;向混合容器中加入0.5kg硬化剂;加入5kg
37、混合粉末(A和B);搅拌1min;在5min内把混合物倒入模具。2.4.3 应用实例 HAZOP分析的目的是检查哪些步骤有可能造成产品不符合规范要求。作为程序化的顺序,HAZOP分析的部分是相关的连续指令。对这一顺序的HAZOP分析的部分内容示例见表2-27,本示例采用了“问题记录”报告形式。2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.3 应用实例 2.4.4 适用范围 HAZOP法是一个能发现新的危险性的定性评价方法,特别适用于尚无经验的新技术开发,能辨识静态和动态生产过程中的危险性。所以危险与可操作性研究既适用于设计阶段,又适用于现有的生产装置。同时由于HAZOP分析是一种定性的分
38、析方法,不能衡量系统失效后果的严重程度和可能性大小,因此,不能完全依赖于HAZOP分析,应联合其他方法对系统进行综合评价。2.5 鱼刺图法2.5.12.5.22.5.3 基本概念 绘制方法 应用实例2.5.1 基本概念 鱼刺图又称因果分析图、因果图、特性图或树枝图等。该法在1953年首次应用于日本,后来介绍到其他国家,把它移植到安全分析方面,成为一种重要的事故分析方法。用这种方法分析事故,可以使复杂的原因系统化、条理化,把主要原因搞清楚,也就明确了预防对策。因其所绘制的分析图形像一条完整的鱼,有骨有刺,故名鱼刺图。2.5.2 绘制方法 鱼刺图由原因和结果两部分构成。一般情况下,可从人的不安全行
39、为(安全管理者、设计者、操作者等)和物质条件构成的不安全状态(设备缺陷、环境不良等)两大因素中,从大到小,从粗到细,由表及里,一层一层深入分析,则可得到如图2-9所示的鱼刺图。2.5.2 绘制方法图2-9 鱼刺图架构 2.5.2 绘制方法 在绘制图形时,一般可按下列步骤进行:(1)确定要分析的某个特定问题或事故,写在图的右边,画出主干,箭头指向右端。(2)确定造成事故的因素分类项目。(3)将上述项目深入发展,中枝表示对应的项目造成事故的原因,一个原因画出一枝,文字记在中枝线的上下。(4)将上述原因层层展开,一直到不能再分为止。(5)确定鱼刺图中的主要原因,并标上符号,作为重点控制对象。(6)注
40、明鱼刺图的名称。上述步骤可归纳为:针对结果,分析原因;先主后次,层层深入。2.5.3 应用实例【例2-12】矿山事故的危险源存在于生产过程的各个环节,人与机的交界面是事故多发的场所,危险物的质量和能量的积聚是构成重大恶性事故的物质根源。这就需要应用系统工程的理论和方法,去分析、识别和评价生产系统中的危险性,根据其结果调整生产工艺、生产设备、操作规程、生产周期和投资等因素,使系统可能发生的事故得到控制,并使系统的安全性达到最佳状态。用鱼刺图法对井下开采生产工艺事故、潜在的危险事故及生产爆炸事故分析。2.5.3 应用实例 对井下开采生产工艺事故、潜在的危险事故及生产爆炸事故分析如图2-10、图2-
41、11、图2-12所示。2.5.3 应用实例2.5.3 应用实例2.5.3 应用实例2.6 作业危害分析2.6.12.6.22.6.3 含义及作用 分析过程 应用实例2.6.1 含义及作用 作业危害分析将作业活动划分为若干步骤,对每一步骤进行分析,从而辨识潜在的危害并制定安全措施。作业危害分析是有助于将认可的职业安全健康原则在特定作业中贯彻实施的一种方法。这种方法的基点是职业安全健康是任何作业活动的一个有机组成部分,而不能单独剥离出来。所谓的“作业”(有时也称“任务”)是指特定的工作安排,如“操作研磨机”“使用高压水灭火器”等。“作业”的概念不宜过于笼统,如“大修机器”,也不宜过细。2.6.1
42、含义及作用这种方法的优点：p由许多有经验的人员参加危害分析,其结果可以确定更为理想的操作程序。p能够辨识原来未知的危害,增加职业安全健康方面的知识,促进操作人员与管理者之间的信息交流,有助于制定出更为合理的安全操作规程。p还能用来对新的作业人员进行培训,为不经常进行的作业提供指导。p作业危害分析的结果可以作为职业安全健康检查的标准,并协助进行事故调查。2.6.2 分析过程“作业”的选择将作业划分为若干步骤辨识危害确定相应的对策2.6.2 分析过程理想情况下,所有作业都要进行作业危害分析,但首先要确保对关键性的作业实施分析。优先考虑如下活动:1)频度和后果。频繁发生或不经常发生但可致灾难性后果的
43、。2)严重的职业伤害或职业病。事故后果严重、危险的作业条件或经常暴露在有害物质中。3)新增加的作业。由于经验缺乏,明显存在危害或危害难以预料。4)变更的作业。可能会由于作业程序的变化而带来新的危险。5)不经常进行的作业。由于对从事的作业不熟悉而有较高的风险。“作业”的选择2.6.2 分析过程p每一个步骤都应是作业活动的一部分操作。p步骤划分得不能太笼统,否则分析时将会遗漏一些步骤以及与之相关的危害。p步骤划分也不宜太细,以避免出现太多的步骤。一项作业活动的步骤一般不超过10项。p重要的是要保持各个步骤正确的顺序,顺序改变后的步骤在危害分析时有些潜在的危害可能不会发现,也可能增加一些实际并不存在
44、的危害。将作业划分为若干步骤2.6.2 分析过程 根据对作业活动的观察、掌握的事故(伤害)的资料以及经验,依照危害辨识清单依次对每一步骤进行危害的辨识,辨识的危害列入表中。为了辨识危害,还需要对作业活动作进一步的观察和分析。另外,在辨识危害阶段不必试图去解决发现的问题。辨识危害2.6.2 分析过程以下是危害辨识清单的部分内容：1)是否穿戴个体防护服或配备个体防护器具?2)操作环境、设备、地槽、坑以及危险的操作是否得到有效的防护?3)维修设备时,是否对惰性化处理的设备采取了隔离?4)是否有能引起伤害的固定物体,如锋利的设备边缘?5)操作者能否触及机器部件或夹在机器部件之间?6)操作者能否受到运动
45、的机器部件或移动物品的伤害?7)操作者是否会处于失去平衡的状态?2.6.2 分析过程确定对策时,从工程控制、管理措施和个体防护三方面加以考虑:u消除危害。消除危害是最有效的措施,有关这方面的技术包括:改变工艺路线、修改现行工艺、以危害较小的物质替代、改善环境(通风)、完善或改换设备及工具。u控制危害。当危害不能消除时,采取隔离、机器防护、工作鞋等措施控制危害。u修改作业程序。完善危险操作步骤的操作规程、改变操作步骤的顺序以及增加一些操作程序(如锁定能源的措施)。确定相应的对策2.6.2 分析过程u减少暴露。这是在没有其他解决办法时的一种选择。减少暴露的一种办法是减少在危害环境中暴露的时间。为了
46、降低事故的影响程度,设置一些应急设备(如洗眼器等)。确定的对策要填入表中。对策的描述应具体,说明应采取何种做法以及怎样做,避免过于原则的描述,如“小心”“仔细操作”等。u信息传递。作业危害分析是消除和控制危害的一种行之有效的方法,因此,应当将作业危害分析的结果传递给所有从事该作业的人员。2.6.3 应用举例【例2-13】作业活动为:从储罐顶部人孔进入,清理化学物质储罐的内表面。运用作业危害分析方法,将该作业活动划分为9个步骤并逐一进行分析,分析结果列于表2-28。2.6.3 应用举例接上表2.6.3 应用举例接上表本章思考题1.什么是安全检查表，编制的依据是什么？2.预先危险性分析辨识的方法有哪些？分析的程序是什么？3.什么是故障、故障类型、故障类型和影响分析？4.FMEA的一般步骤是什么？5.什么是危险与可操作性研究？它有哪些特点？6.鱼刺图法的基本概念是什么？7.作业危害分析的基本含义是什么？它的分析过程包含哪些内容？