《安全評價》PPT課件.ppt

第九章 化工安全系統(tǒng)分析與評價,第一節(jié) 安全系統(tǒng)工程簡述,第二節(jié) 安全評價概述,第三節(jié) 案例分析與討論,第一節(jié) 安全系統(tǒng)工程簡述,一、系統(tǒng)與安全,1. 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,系統(tǒng)：是指由若干相互聯(lián)系的，為了達到一定目標而具有獨立功能的要素（或分系統(tǒng)）所構(gòu)成的有機整體。,系統(tǒng)的特點：,1）整體性：至少是由兩個或兩個以上的要素構(gòu)成的、具有統(tǒng)一性的整體； 2）相關(guān)性：系統(tǒng)內(nèi)各要素之間是有機聯(lián)系的、相互作用的； 3）目的性：具有既定的任務目標； 4）條件性：任何系統(tǒng)的存在都具備一定的條件，并處于一定的環(huán)境之中。,系統(tǒng)工程定義：運用系統(tǒng)分析理論，對系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設計、制造、試驗和使用等各個階段進行有效的組織管理。,系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)：需要具有一定的方式構(gòu)成，具有保持和傳遞能量、物質(zhì)和信息的特征。 輸入 組成： 處理 輸出,功能：科學地規(guī)劃和組織人力、物力、財力，通過最佳方案的選擇，使系統(tǒng)在各種約束條件下，達到最合理、最經(jīng)濟、最有效的預期目標。,2. 安全與系統(tǒng)安全,系統(tǒng)安全：在系統(tǒng)運行周期內(nèi)，應用系統(tǒng)安全及安全工程原理，識別系統(tǒng)中的危險性并排除危險，或使危險減至最小，從而使系統(tǒng)在操作效率、使用期限和投資費用的約束下達到最安全狀態(tài)。,安全：在人們生產(chǎn)、生活乃至一切活動的過程中，都不發(fā)生人身傷害、物質(zhì)損失和環(huán)境破壞的狀況。,3. 安全系統(tǒng)工程,定義：應用科學和工程原理、標準和技術(shù)知識，分析、評價和控制系統(tǒng)中的危險。,對系統(tǒng)的安全性做出預測和評價，把系統(tǒng)事 目的： 故減少至最低限度。 取得最佳的安全效果。,二、安全系統(tǒng)工程基本程序和方法,1. 系統(tǒng)分析（p182） 是以預測和預防事故為前提，對系統(tǒng)的功能、操作、環(huán)境、可靠性等經(jīng)濟技術(shù)指標以及系統(tǒng)的潛在危險性進行分析和測定。 （1）把所有生產(chǎn)過程和作業(yè)形式作為一個整體，確定安全設想和預定的目標； （2）把工藝過程和作業(yè)形式分成幾個部分和環(huán)節(jié)，繪制工藝流程圖； （3）應用數(shù)學模型和圖表形式以及有關(guān)符號，將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能抽象化，即將系統(tǒng)變換成圖像模型； （4）分析系統(tǒng)現(xiàn)狀及其組成部分，預測與診斷可能發(fā)生的故障、危險以及災難性后果，分析并確定導致危險的各個事件的發(fā)生條件及其相互關(guān)系。,2. 安全評價 （1）確定適用的評價方法、指標和安全標準； （2）依據(jù)既定評價程序和方法，對系統(tǒng)進行客觀的、定性和定量的評價，結(jié)合效益、費用、可靠性、危險度等指標及經(jīng)驗數(shù)據(jù)，求出系統(tǒng)的最優(yōu)化方案和最佳工作條件； （3）在技術(shù)上不可能或難以達到預期效果時，應對計劃和設計方案進行可行性研究，反復評價，以達到最優(yōu)化和安全標準的目的。,3. 系統(tǒng)綜合 （1）對已經(jīng)建立的系統(tǒng)形式、潛在的危險程度及可能的事故損失進行驗證，提出檢測方法和措施； （2）根據(jù)安全評價結(jié)果，研究并改進控制系統(tǒng)，從而控制和消除危險，以保證系統(tǒng)安全； （3）采取管理、教育和技術(shù)等綜合措施，統(tǒng)籌安排，檢查測定，以有效消除危險，避免各類事故。,三、安全系統(tǒng)工程的特點,1.能夠系統(tǒng)地從計劃、設計、制造、運行等全過程中考慮安全技術(shù)和安全管理問題，便于找出生產(chǎn)過程中固有的或潛在的危險因素； 2.便于對生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性進行定性和定量的分析評價； 3.可對事故進行預測，并求得系統(tǒng)安全的最優(yōu)方案； 4.有利于實現(xiàn)安全管理系統(tǒng)化，形成教育培訓、日常檢查、操作維修等的完整體系； 5.有利于實現(xiàn)安全技術(shù)和安全管理的科學化、規(guī)范化和標準化。,第二節(jié)、安全評價概述,一、安全評價的目的、意義和內(nèi)容,1、目的 （1）提高系統(tǒng)本質(zhì)安全化程度； （2）實現(xiàn)全過程安全控制； （3）建立系統(tǒng)安全的最優(yōu)方案，為決策提供依據(jù)； （4）為實現(xiàn)安全技術(shù)、安全管理的標準化和科學化創(chuàng)造條件。,2、意義 安全評價的意義在于有效地預防事故的發(fā)生，減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。,（1）安全評價是安全管理的一個必要組成部分； （2）有助于政府安全監(jiān)督管理部門對生產(chǎn)經(jīng)營單位的安全生產(chǎn)實行宏觀調(diào)控； （3）有助于安全投資的合理選擇； （4）有助于提高生產(chǎn)經(jīng)營單位的安全管理水平； （5）有助于生產(chǎn)經(jīng)營單位提高經(jīng)濟效益。,3、安全評價的內(nèi)容 安全評價是一個運用安全系統(tǒng)工程的原理和方法，識別和評價系統(tǒng)、工程中存在的風險、有害因素的過程。 這一過程包括危險、有害因素的辨識及危險和有害程度的評價兩個部分內(nèi)容。,二、安全評價方法,1、安全檢查表法（SCL） 2、預先危險性分析（PHA） 3、危險性和可操作性研究（HAZOP） 4、故障類型和影響分析（FMEA） 5、事件樹分析（ETA） 6、道化學公司火災、爆炸指數(shù)評價法（Dows） 7、故障樹分析（FTA）,1、安全檢查表法（Safety Check List,SCL）,定義：安全檢查法是將被評價系統(tǒng)剖析，分成若干單元或?qū)哟?，列出各單元或各層次的危險因素及相互關(guān)系，然后確定檢查項目，把檢查項目按單元或?qū)哟蔚慕M成順序編織成表格，以提問或現(xiàn)場觀察方式確定各檢查項目的狀況并填寫到表格對應的項目上，從而對系統(tǒng)的安全專題進行評價。 適用范圍：該法適用范圍廣泛，可用于工程、系統(tǒng)的各個階段。安全檢查表可以評價物資、設備和工藝，常用于專門設計的評價，也能用在新工藝（裝置）的早期開發(fā)階段判斷和估測危險，還可以對已運行多年的在役裝置的危險性進行檢查（常用于安全驗收評價、安全現(xiàn)狀評價、專項安全評價）。,優(yōu)缺點：安全檢查表法的優(yōu)點是能夠事先編制檢查表，可以根據(jù)規(guī)定的標準、規(guī)范和法規(guī)，檢查遵守的情況。檢查表有問答方式和現(xiàn)場觀察方式，給人印象深刻，可注明改進措施的要求，簡明易懂，容易掌握。 缺點是只能做定性評價，不能給出定量的評價結(jié)果；只能對已經(jīng)存在的對象進行評價，而對處于規(guī)劃或設計階段的對象進行評價，必須找到相類似的對象。,表9-1氨球罐檢測作業(yè)安全監(jiān)察表,檢查時間 檢查人,2、預先危險性分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）,定義：預先危險性分析（Preliminary Hazard Analysis，簡稱PHA）是指在一項工程活動（包括設計、施工、生產(chǎn)和維修等）之前，對系統(tǒng)存在的各種危險因素、出現(xiàn)的條件以及導致事故的后果進行宏觀的、概略的分析，以便提出安全防范措施。,特點：這種方法的特點是在每一項活動之前進行分析，找出危險物質(zhì)、不安全工藝路線和設備，對系統(tǒng)影響特別大的應盡量避免使用，如果必須使用，則應從設計、工藝等方面采取防護措施，使危險因素不致發(fā)展成為事故，取得防患于未然的效果。,分析步驟： （1）熟悉系統(tǒng) 分析前先廣泛地搜集該系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、工藝流程、操作條件、設備結(jié)構(gòu)、環(huán)境狀況以及同類裝置或設備發(fā)生事故的資料。 （2）識別危險 找出系統(tǒng)存在的各種潛在危險因素。 （3）分析觸發(fā)事件 觸發(fā)事件亦即危險因素顯現(xiàn)的條件事件。已知潛在危險因素在潛藏時是不會發(fā)生事故的，只有在一定條件下顯現(xiàn)出來才有可能導致破壞性的后果。 （4）找出形成事故的原因事件 危險因素出現(xiàn)以后要發(fā)展成為事故還需要一定的條件，這就是事故的原因事件。 （5）確定事故情況與后果 危險因素查出以后，能導致什么樣的事故，造成怎樣的破壞后果，需要進行推測。 （6）劃分危險因素的危險等級 從系統(tǒng)或者子系統(tǒng)查出的危險因素可能有很多，而采取安全措施時有輕重緩急、先后次序之分，因此對這些危險因素應按照造成后果的嚴重程度劃分成四個危險等級。 （7）制定安全措施 針對危險因素出現(xiàn)條件及形成事故的原因制定相應的安全措施。,表9-2 危險性等級劃分表,表9-3 硫化氫輸送系統(tǒng)預先危險性分析,3、危險性和可操作性研究（Hazard and Operability Studies，HAZOP）,定義：危險性和可操作性研究是以引導詞(Guide words)為引導，查明生產(chǎn)裝置和工藝過程中工藝參數(shù)及操作控制中可能出現(xiàn)的偏差，針對這些偏差，找出原因，分析后果，提出對策的一種分析方法。 適用范圍： 適用于設計階段，又適用于現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置，主要是連續(xù)的化工過程。對于新建項目的工業(yè)設計要求很嚴格時，使用這個方法最有效。該法尤其適合于類似化學工業(yè)系統(tǒng)的安全分析。,圖9-1危險性和可操作性研究程序,表9-4 引導詞及其含義,步驟： （1）建立研究小組 （2）資料準備 （3）將系統(tǒng)劃分成若干個子系統(tǒng) （4）分析偏差 （5）結(jié)果整理,圖9-2 放熱反應器的溫度控制示意 1-反應器進料口；2-冷卻水出口；3-冷卻水進口；4-溫度控制器；5-高溫報警器；6-熱電偶,例如一個反應器（見圖9-2），由于反應是放熱的，在反應器外面安裝了夾套冷卻水系統(tǒng)。當冷卻能力下降時，反應器溫度會增加，從而導致反應速度加快，壓力增加。若壓力超過反應器的承受能力就會發(fā)生爆炸。為控制反應溫度，在反應器上安裝了溫度控制器并與冷卻水進口閥門連接，根據(jù)溫度控制冷卻水流量。,（1）安裝高溫報警系統(tǒng)，以便溫度超過規(guī)定值時能提醒操作者。 （2）安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)，當反應溫度過高時，自動關(guān)閉整個過程。 （3）在冷卻水進水管和出水管上分別安裝止逆閥，防止物料漏入夾套時污染水源。 （4）確保冷卻水水源，防止污染和供應中斷。 （5）安裝冷卻水流量計和低流量報警器，當冷卻水流量小于規(guī)定值時能及時報警。,4、故障類型和影響分析(Failure Modes and Effects Analysis，F(xiàn)MEA),定義：故障類型和影響分析 是對系統(tǒng)各組成部分、元件進行分析的重要方法。 早期的故障類型和影響分析只能做定性分析，后來在分析中加入了故障發(fā)生難易程度的評價或發(fā)生的概率，從而把它與危險度分析(Criticality Analysis)結(jié)合起來，構(gòu)成故障類型和影響、危險度分析(FMECA)。這樣，若確定了每個元件的故障發(fā)生概率，就可以確定設備、系統(tǒng)或裝置的故障發(fā)生概率，從而定量地描述故障的影響。 適用范圍：,分析程序： 掌握和了解對象系統(tǒng) 對故障類型和影響進行分析之前，必須掌握被分析對象系統(tǒng)的有關(guān)資料，以確定分析的詳細程度。 對系統(tǒng)元件的故障類型和產(chǎn)生原因進行分析 在對系統(tǒng)元素的故障類型進行分析時，要將其看作是故障原因產(chǎn)生的結(jié)果。 故障類型對系統(tǒng)和元件的影響 故障類型的影響是指系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)下，詳細地分析每一個元素出現(xiàn)的各種故障類型對系統(tǒng)的影響。 匯總結(jié)果和提出改正措施 根據(jù)故障類型和影響分析表，系統(tǒng)地、全面和有序地進行分析，最后將分析結(jié)果匯總于表中，可以一目了然地顯示全部分析內(nèi)容。根據(jù)研究對象和分析的目的，故障類型和影響分析表可設置成多種形式。,以空氣壓縮機儲罐為例：空氣壓縮機的儲罐屬于壓力容器，其功能是儲存空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣。這里僅考察儲罐的罐體和安全閥兩個元素的故障類型及其影響,分析結(jié)果列于表9-6。,表9-6 儲氣罐的故障類型和影響分析,表9-7 起重機的故障類型和影響、危險度分析（部分）,注：危險程度可以分為：大（危險）； 中（臨界）； ?。ò踩?校正措施： 立即停止作業(yè)； 及時修理； 注意 發(fā)生概率： 非常容易發(fā)生的10-1；容易發(fā)生的10-2；偶爾發(fā)生的10-3； 不太發(fā)生的10-4；幾乎不發(fā)生的10-5；很難發(fā)生的10-6,5、事件樹分析（Event Tree Analysis，ETA）,定義：事件樹分析起源于決策樹分析（簡稱DTA），它是一種按事故發(fā)展的時間順序由初始事件開始推論可能的后果，從而進行危險源辨識的方法。 特點： 可以事前預測事故及不安全因素，估計事故的可能后果，尋求最經(jīng)濟的預防手段和方法；事后用ETA分析事故原因，十分方便明確。ETA的分析資料既可作為直觀的安全教育資料，也有助于推測類似事故的預防對策。當積累了大量事故資料后，可采用計算機模擬，使ETA對事故的預測更為有效，在安全管理上用ETA對重大問題進行決策，具有其他方法所不具備的優(yōu)勢。,事件樹的編制： 確定初始事件 初始事件是事件樹中在一定條件下造成事故后果的最初原因事件。它可以是系統(tǒng)故障、設備失效、人員誤操作或工藝過程異常等。一般是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為初始事件。 找出與初始事件有關(guān)的環(huán)節(jié)事件 所謂環(huán)節(jié)事件就是出現(xiàn)在初始事件后一系列可能造成事故后果的其他原因事件。 畫事件樹 把初始事件寫在最左邊，各種環(huán)節(jié)事件按順序?qū)懺谟颐妗某跏际录嬕粭l水平線到第一個環(huán)節(jié)事件，在水平線未端畫一垂直線段，垂直線段上端表示成功，下端表示失敗。再從垂直線兩端分別向右畫水平線到下個環(huán)節(jié)事件，同樣用垂直線段表示成功和失敗兩種狀態(tài)。依次類推，直到最后一個環(huán)節(jié)事件為止。如果某一個環(huán)節(jié)事件不需要往下分析，則水平線延伸下去，不發(fā)生分支，如此便得到事件樹。 說明分析結(jié)果 在事件樹最后寫明由初始事件引起的各種事故結(jié)果或后果。為清楚起見，對事件樹的初始事件和各環(huán)節(jié)事件用不同字母加以標記。,某放熱反應器系統(tǒng)如圖9-2所示，現(xiàn)以冷卻水流量減少作為初始事件進行事件樹分析。如果這個系統(tǒng)出現(xiàn)冷卻水流量減少，會按如下步驟進行控制：高溫報警器報警，操作者發(fā)現(xiàn)反應器超溫，操作者恢復冷卻水流量，操作者緊急關(guān)閉反應器。每一步都可能出現(xiàn)成功與失敗兩種情況，將其畫成事件樹，結(jié)果如圖9-4所示。,圖9-4反應器冷卻水流量減少事件樹,6、道化學公司火災、爆炸指數(shù)評價法（Dows Chemical Company） 7、故障樹分析（fault tree analysis，簡稱FTA）,第三節(jié) 案例分析與討論,一、對某公司10kt/a聚碳酸酯項目安全預防評價 二、加油站安全評價檢查表（消防設施部分） 1)安全生產(chǎn)責任制是安全生產(chǎn)的保證 2)安全生產(chǎn)責任制是建立現(xiàn)代企業(yè)管理制度的必然要求; 3)安全生產(chǎn)責任制是我國多年來安全生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗總結(jié)，是一項行之有效的制度。 4)安全生產(chǎn)責任制是事故責任追究的客觀要求.,模擬自測題,1、故障類型和影響分析（FMEA）與故障類型和影響、危險度分析（FMECA）的區(qū)別是（ ）。 A.前者是后者的基礎(chǔ)； B.后者僅進行危險度分析； C.前者是定量分析，后者是定性分析； D.后者是以前者為基礎(chǔ)的定性分析,答