安全工程師《管理知識》第四章輔導：第4節

來源：233網校 2013年12月3日

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　　二、常用的安全評價方法
　　(一)安全檢查表方法(Safety Checklist Analysis，SCA)
　　為了查找工程、系統中各種設備設施、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，將大系統分割成若干小的子系統，以提問或打分的形式，將檢查項目列表逐項檢查，避免遺漏，這種表稱為安全檢查表。
　　(二)危險指數方法(Risk Rank，RR)
　　危險指數方法是通過評價人員對幾種工藝現狀及運行的固有屬性(是以作業現場危險度、事故幾率和事故嚴重度為基礎，對不同作業現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及是否需要進一步研究的安全評價方法。
　　危險指數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運用，也可以在現有裝置危險分析計劃制定之前運用。當然它也可用于在役裝置，作為確定工藝操作危險性的依據。
　　目前已有許多種危險指數方法得到廣泛的應用，如危險度評價法，道化學公司的火災、爆炸危險指數法，帝國化學工業公司(ICI)公司的蒙德法，化工廠危險等級指數法等等。
　　(三)預先危險分析方法(．Preliminary}tazard Analysis，PHA)
　　預先危險分析方法是一項實現系統安全危害分析的初步或初始工作，在設計、施工和生產前，首先對系統中存在的危險性類別、出現條件、導致事故的后果進行分析，目的是識別系統中的潛在危險，確定危險等級，防止危險發展成事故。
　　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境等，進行充分詳細的了解。
　　(2)根據以往的經驗及同類行業生產中的事故情況，對系統的影響、損壞程度，類比判斷所要分析的系統中可能出現的情況，查找能夠造成系統故障、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為危險狀態的觸發條件和危險狀態轉變為事故的必要條件，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(What…If，WI)
　　故障假設分析方法是一種對系統工藝過程或操作過程的創造性分析方法。它一般要求評價人員用“What…If”作為開頭對有關問題進行考慮，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、回答可能的后果、降低或消除危險性的安全措施。
　　(五)危險和可操作性研究(}lazard and()perabillty Study，}tAZ()P)
　　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，背景各異的專家們若在一起工作，就能夠在創造性、系統性和風格上互相影響和啟發，能夠發現和鑒別更多的問題，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程進行分析，由各種專業人員按照規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。鑒于此，雖然某一個人也可能單獨使用危險與可操作性研究方法，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，其他方法可由某人單獨使用，而危險和可操作性分析則必須由一個多方面的、專業的、熟練的人員組成的小組來完成。
　　(六)故障類型和影響分析(Failure Mode Effect：s Analysis，FMEA。)
　　故障類型和影響分析是系統安全工程的一種方法，根據系統可以劃分為子系統、設備和元件的特點，按實際需要將系統進行分割，然后分析各自可能發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的故障模式及每種故障模式對系統或裝置的影響。故障類型和影響分析的步驟為：明確系統本身的情況，確定分析程度和水平，繪制系統圖和可靠性框圖，列出所有的故障類型并選出對系統有影響的故障類型，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。根據分析詳細程度的需要，查明組成系統的元素(子系統或單元)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、鄰近系統和整個系統的影響。
　　(4)填寫故障類型和影響分析表格。將分析的結果填入預先準備好的表格，可以簡潔明了地顯示全部分析內容。
　　(七)故障樹分析(Fault Ttee Analysis，FTA)
　　故障樹(Fault 1"ree)又稱為事故樹，是一種描述事故因果關系的有方向的“樹”，是安全系統工程中的重要的分析方法之一。它能對各種系統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，體現了以系統工程方法研究安全問題的系統性、準確性和預測性。
　　故障樹分析的基本程序如下：
　　(1)熟悉系統。要詳細了解系統狀態及各種參數，繪出工藝流程圖或布置圖。
　　(2)調查事故。收集事故案例，進行事故統計，設想給定系統可能要發生的事故。
　　(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生的事故作為頂上事件。
　　(4)確定目標值。根據經驗和事故案例，經統計分析后，求解事故發生的概率(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)事故發生概率。確定所有事件發生概率，標在故障樹上，進而求出頂上事件的發生概率。
　　(9)比較。比較分可維修系統和不可維修系統進行討論，前者要進行對比，后者求出頂上事件發生概率即可。
　　(10)分析。故障樹分析不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入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(Event 1"ree Analysis，ETA)
　　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)引發的結果。與故障樹分析不同，事件樹分析是使用歸納法(而不是演繹法)，事件樹可提供記錄事故后果的系統性的方法，并能確定導致事件后果事件與初始事件的關系。
　　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或設備的故障、人員的失誤或工藝參數偏移等可能導致事故發生的事件。初始事件一般依靠分析人員的經驗和有關運行、故障、事故統計資料來確定。
　　(2)判定安全功能。系統中包含許多能消除、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、安全裝置、屏蔽裝置和操作人員采取措施等。
　　(3)發展事件樹和簡化事件樹。從初始事件開始，自左至右發展事件樹。首先把事件一旦發生時起作用的安全功能狀態畫在上面的分支，不能發揮安全功能的狀態畫在下面的分支。然后依次考慮每種安全功能分支的兩種狀態，層層分解直至系統發生事故或故障為止。
　　簡化事件樹是在發展事件樹的過程中，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生后其可能的發展途徑，其中導致系統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的初始事件。它強調的是事件可能發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)作業條件危險性評價法(Job Risk Analysis，JRA)
　　美國的K．J．格雷厄姆(Keneth J．Graham)和G．F．金尼(Gilbert F．’Kinney)研究了人們在具有潛在危險環境中作業的危險性，提出了以所評價的環境與某些作為參考環境的對比為基礎，將作業條件的危險性作為因變量(D)，事故或危險事件發生的可能性(L)、暴露于危險環境的頻率(E)及危險嚴重程度(C)作為自變量，確定了它們之間的函數式。根據實際經驗，他們給出了3個自變量的各種不同情況的分數值，采取對所評價的對象根據情況進行“打分”的辦法，然后根據公式計算出其危險性分數值，再在按經驗將危險性分數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條件危險性的方法。
　　(十)定量風險評價方法(Qua：ntity Risk Analysis，QRA)
　　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業流程等提供決策的依據和足夠的信息，在這種情況下，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，為業主、投資者、政府管理者提供定量化的決策依據。
　　對于事故后果模擬分析，國內外有很多研究成果。如美國、英國、德國等發達國家，早在20世紀80年代初便完成了以Burro，Coyote，Thot。ney Island為代表的一系列大規模現場泄漏擴散實驗。在90年代，又針對毒性物質的泄漏擴散進行了現場實驗研究。迄今為止，已經形成了數以百計的事故后果模型。如著名的DEGADIS、ALOHA、SLAB、TRACE、ARCHIE等。基于事故模型的實際應用也取得了發展，如DNV公司的SAFETYⅡ軟件是一種多功能的定量風險分析和危險評價軟件包，包含多種事故模型，可用于工廠的選址、區域和土地使用決策、運輸方案選擇、優化設計、提供可接受的安全標準。Shell GlobalSolution公司提供的Shell FRED、Shell SCOPE和Shell Shepherd三個序列的模擬軟件涉及泄漏、火災、爆炸和擴散等方面的風險評價。這些軟件都是建立在大量實驗的基礎上得出的數學模型，有著很強的可信度。評價的結果用數字或圖形的方式顯示事故影響區域，以及個人和社會承擔的風險。根據風險的嚴重程度對可能發生的事故進行分級，有助于制定降低風險的措施。