安全评价方法及应用.docx

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安全评价方法及应用

第一部分

安全评价方法概述

一、安全评价方法分类

按评价结果的量化程度分类法；按评价的逻辑推理过程分类法；按安全评价要达到的目的分类法；按针对的系统性质（评价对象）分类法。

（一）按评价结果的量化程度分类

1、定性安全评价方法

定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析，安全评价的结果是一些定性的指标，如是否达到了某项安全指标、事故类别和导致事故发生的因素等。

（1）典型定性安全评价方法

安全检查表、专家现场询问观察法、作业条件危险性评价法（LEC法）、故障类型和影响分析、危险可操作性研究等。

（2）定性安全评价方法的优缺点：

优点：

容易理解、便于掌握，评价过程简单。

缺点：

依靠经验，带有一定的局限性；安全评价结果的差异；安全评价结果缺乏可比性。

2、定量安全评价方法

定性定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律（数学模型），对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，安全评价的结果是一些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害（或破坏）范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。

典型定量安全评价方法：

概率风险评价法：

如故障类型及影响分析、故障树（事故树）分析等；

伤害（或破坏）范围评价法：

如事故后果计算模型；

危险指数评价法：

如道化学公司火灾爆炸危险指数评价法，蒙德火灾爆炸毒性指数评价法，易燃、易爆、有毒重大危险源评价法。

（二）按评价的逻辑推理过程分类

1、归纳推理评价法：

是从事故原因推论结果的评价方法，即从最基本危险、有害因素开始，逐渐分析导致事故发生的直接因素，最终分析到可能的事故。

2、演绎推理评价法：

是从结果推论原因的评价方法，即从事故开始，推论导致事故发生的直接因素，再分析与直接因素相关的之间因素，最终分析和查找出致使事故发生的最基本危险、有害因素。

（三）按安全评价要达到的目的分类

1、事故致因因素安全评价方法：

是采用逻辑推理的方法，由事故推论最基本危险、有害因素或由最基本危险、有害因素推论事故的评价法。

2、危险性分级安全评价方法：

是通过定性或定量分析给出系统危险性的安全评价方法。

3、事故后果安全评价方法：

可以直接给出定量的事故后果，给出的事故后果可以是系统事故发生的概率、事故的伤害（或破坏）范围、事故的损失或定量的系统危险性等。

（四）按针对的系统性质（评价对象）分类

设备（设施或工艺）故障率评价法；人员失误率评价法；物质系数评价法；系统危险性评价法。

二、常用安全评价方法简介

安全检查（SR）与安全检查表分析（SCA）；预先危险分析（PHA）；故障类型及影响分析（FMEA）；危险可操作性研究（HAZOP）；事件树分析（ETA）；事故树分析（FTA）；危险指数评价方法（RR）；作业条件危险性评价法（LEC）

（一）安全检查与安全检查表分析

1、安全检查（SafetyReview,SR）

（1）目的：

●使操作人员保持对工艺危险的警觉性；

●对需要修订的操作规程进行审查；

●对那些设备和工艺变化可能带来的任何危险性进行识别；

●评价安全系统和控制的设计依据；

●对现有危险性的新技术应用进行审查；

●审查维护和安全检查是否充分。

（2）评价的结果内容：

●偏离设计的工艺条件所引起的安全问题；

●偏离规定的操作规程所引起的安全问题；

●新发现的安全问题。

（3）安全检查所需资料：

●相关的法规和标准；

●以前类似的安全分析报告；

●详细工艺和装置说明，P&IDS和PID；

●开、停车及操作、维修、应急规程；

●事故报告、未遂事故报告；

●以往工艺维修记录；

●工艺物料性质；

●毒性及反应活性等资料。

（4）安全检查过程：

检查的准备；实施检查；汇总结果。

2、安全检查表分析（SafetyChecklistAnalysis）

利用检查条款按照相关的标准、规范等对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。

（1）编制的主要依据：

●有关标准、规程、规范及规定；

●国内外事故案例、本单位的经验；

●系统安全分析确定的危险部位及防范措施；

●研究成果；

（2）各类检查表及应用：

●定性检查表，提问式

●半定量检查表：

某些项目定为否决项，某些项目达到一定数量定为否决项。

●定量检查表：

安全性评价，采用千分制，分为特级安全级、安全级、临界级和不合格。

危险等级划分为低度、中度、高度危险。

检查结果定性化

安全检查表应列举需查明的所有导致事故的不安全因素，通常采用提问方式，并以“是”或“否”来回答。

每个检查表均需要注明检查时间、检查者、直接责任人。

为了使提出的问题有所依据，可以收集有关的此项问题的规章制度、规范标准，在有关条款后面注明名称和所在章节。

提问型安全检查表格式如表1所示

表1提问型安全检查表

序号

检查项目和内容

检查结果

检查依据

备注

是

否

检查结果的半定量

采用三级判分系列0-1-2-3，0-1-3-5，0-1-5-7，其中评判的“0”为不能接受的条款，低于标准较多的判给“1”；稍低于标准的条件判给刚低于最大值的分数；符合标准条件的判给最大的分数。

见表2。

表2半定量打分法的安全检查表

序号

检查项目和内容

检查结果

备注

可判分数

判给分数

检查条款

0-1-2-3（低度危险）

0-1-3-5（中度危险）

0-1-5-7（高度危险）

总的满分

总的判分

百分比=总的分数÷总的可能的分数=判分/满分

检查结果的定量化

根据安全检查表检查结果及各分系统或子系统的权重系数，按照检查表的计算方法，首先计算出各子系统或分系统的评价分数值，再计算出各评价系统的评价得分，最后计算出评价系统（装置）的评价得分，确定系统（装置）的安全评价等级。

①划分系统

a、以装置作为总系统。

b、每个系统又依次分为若干分系统和子系统，对最后一层各子系统（或分系统）根据不同的评价对象制订出相应的安全检查表。

②评分方法

a、采用安全检查表赋值法，安全检查表按检查内容和要求逐项赋值，每一张检查表以100分计。

b、不同层次的系统、分系统、子系统给予权重系数，同一层次各系统权重系数之等于1。

c、评价时从安全检查表开始，按实际行分逐层向前推算，根据子系统的分数值和权重系数计算上一层分系统的分数值，最后得到系统的评价得分。

系统满分应为100分。

③安全检查表检查的实施办法

每张检查表归纳了子系统（或分系统）内应检查的内容和要求，并制订评分标准和应得分。

依照制订的安全检查表中各项检查的内容及要求，采取现场检查或查资料、记录、档案或抽考有关人员等方法，对评价对象进行检查。

对不符合要求之项，根据“评分标准”给予扣分，扣完为止，不计负分。

根据检查表检查的实得分，按系统划分图逐层向前推算，计算出评价系统的最终得分，并根据分数值划分安全等级，最后，汇总安全检查中发现的隐患，提出相应的整改措施。

④安全评价结果计算方法

a、系统或分系统评价分数值计算：

Mi=

式中：

Mi--------分系统或子系统分数值；

kij--------分系统或子系统的权重系数；

mij--------分系统或子系统的评价分数值；

n----------分系统或子系统的数目。

b、缺项计算

用检查表检查如出现缺荐的情况，其检查结果由实得分与应得分之比乘以100得到，即：

mi=

式中：

mi--------安全检查表评价得分；

mij-------安全检查表实得分；

kij--------安全检查表除去缺项应得分。

c、装置最终评价结果计算：

A=

式中：

A--------装置最终评价分数值；

g--------综合安全管理分系统分数值；

Ki-------各系统权重系数；

Mi-------各系统评价分数值。

装置满分应为100分。

⑤系统（装置）的安全等级

根据评价系统最终的评价分数值，按表3确定系统（装置）的安全等级。

表3系统（装置）安全评价等级划分

安全等级

系统安全评价分值范围

特级安全级

A≥95

安全级

95>A≥80

临界安全级

80>A≥50

危险级

A≤50

（3）编制程序及应用说明

有关系统（工艺、设备等）资料

检查表的编制程序如图1所示。

系统（装置）

子系统（装置）

部件组件

法规、标准、规程及

设想的危险、推论等事故

资料情报事故等资料

发生的概率及处理方法

人、机、物、料、法、环

安全检查表

图1安全检查表编制程序图

一旦确定检查的范围，安全检查表分析应包括三个主要步骤：

第一步，选择安全检查表。

安全检查表分析方法是一种经验为主的方法。

编制安全检查表评价人员应有丰富的经验，最好具备丰富生产工艺操作经验，熟悉相关的法规、标准和规程。

第二步，安全检查。

对现有系统装置的安全检查，应包括巡视和自检检查主要工艺单元区域。

第三步，评价的结果。

检查完成后，将检查的结果汇总和计算，最后列出具体安全建议和措施。

安全检查表的优点：

a.事先编制，有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化、完整化，不致于漏掉能导致危险的关键因素。

b.可以根据规定的标准、规范和法规、检查遵守的情况，提出准确的评价。

c.表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。

表内还可注明改进措施的要求，隔一段时间后重新检查改进情况。

d.简明易懂，容易掌握。

小结

目的：

检查系统是否符合标准要求

适用范围：

可用于工程、系统的各个阶段，可用于安全生产管理和熟知的工艺设计、物料、设备或操作规程的分析，也可用于新工艺工程的早期开发阶段，判定和估测危险，还可以对运行多年的在役装置的危险进行检查。

常用于安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价，很少用于预评价。

使用方法：

有经验和专业知识人员协同编制，经常使用.

资料准备：

有关规范、标准

人力、时间：

最经济

效果：

定性，辨识危险性并使系统保持与标准规定一致，如采用检查项目赋值法可用于定量。

特点：

简单、经济、有效，

（二）预先危险分析PHA（PreliminaryHazardAnalysis）

1、预先危险分析的原理原理

预先危险分析也称初始危险分析，是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。

2、预先危险分析的主要目的

（1）识别与系统有关的主要危险；

（2）鉴别产生危险的原因；

（3）预测事故出现对对人体及系统产生的影响；

（4）判定已识别的危险性等级，提出消除或控制危险的措施。

3、预先危险分析内容

（1）识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件；

（2）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；

（3）分析原材料、产品、特别是有害物质的性能与贮运；

（4）分析工艺过程及其工艺参数或状态参数；

（5）人、机关系（操作、维修等）；

（6）环境条件；

（7）用于保证安全的设备、防护装置等。

4、预先危险分析步骤

（1）通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源，对所需分析系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等，进行详细充分的了解；

（2）根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故情况，对系统的影响、损坏程度，类比判断所要分析的系统中可能出现的情况，查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性，分析事故的可能类型；

（3）对确定的危险源分类，制成预先危险性分析表；

（4）转化条件，即研究危险因素转变为危险状态的触发条件和危险状态转变为事故的必要条件，进一步寻求对策措施，检验对策措施的有效性；

（5）进行危险性分级，排列出重点和轻、重、缓、急次序，以便处理；

（6）制定事故的预防性对策措施。

简易预先危险分析程序（图2）

制定措施

确定危险等级

分析、识别危险性

系统功能分解

调查收集资料

确定系统

实施措施

图2预先危险分析程序

5、危险性等级划分表（表4）

表4危险性等级划分表

级别

危险程度

可能导致的后果

I

安全的

不会造成人员伤亡及系统损坏

II

临界的

处于事故的边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施

III

危险的

会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范对策措施

IV

灾难性的

造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范

6、所需资料

（1）装置设计标准、设备说明、材料说明及其他资料；

（2）收集与装置或系统有关的有用资料，以及其他类比装置的资料；

（3）相关经验，包括相似设备的危险性分析、相似设备的操作经验等；

（4）可行性研究报告。

7、几种表格

预先危险分析的结果一般采用表格的形式列出。

如表5、表6、表7。

表5PHA工作表格

单元：

编制人员：

日期：

危险

原因

后果

危险等级

改进措施/预防方法

表6PHA工作的典型格式表

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

危害发生的阶段，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、减少或控制危害的措施

表7预先危险分析表通用格式

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

（1）

发生条件

触发事件

（2）

事故后果

危险等级

防范措施

备注

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1、所分析子系统归属的车间或工段的名称；

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事故；

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、导致产生“发生事故的条件（7）”的那些不希望发生的时间及错误；

9、事故后果；

10、危险等级；

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。

小结

目的：

开发阶段，早期辨识出危险性，避免以后走弯路

适用范围：

每项工程活动之前、技改后制定新规程、使用新工艺之前，做一概略分析，辩识危险，确定危险等级，防止事故发生；预先危险性分析对固有系统中采取新的操作方法、接触新的危险物质、工具或设备时，进行PHA分析比较合适，从一开始就能消除、减少或控制主要的危险。

（开发时分析原料、主要装置，以及能量失控时出现的危险性）

使用方法：

分析原料、装置等发生危险的可能性及后果，按规定表格填入

资料准备：

理化特性数据，危险性表，设备说明书

人力、时间：

1－2个技术人员，时间需要依熟练程度而定

效果：

得出供设计考虑的危险性一览表

特点：

是一种宏观的概略定性分析方法，在项目发展初期使用PHA有如下优点：

1。

能识别可能的危险，用较少的费用或时间就能进行改正。

2。

能帮助项目开发组分析或设计操作指南。

3。

该方法简单易行、经济有效。

（三）故障类型及影响分析FMEA（FailureModeEffectsAnalysis）

故障类型和影响分析是将工作系统分割为子系统、设备或元件，逐个分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的防治措施，提高系统的安全性。

1、目的：

辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响。

评价人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策。

2、几个基本概念

故障：

元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，因而完不成规定的任务或完成的不好。

故障类型：

系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型。

例如：

一个阀门故障可以有四种故障类型：

内漏、外漏、打不开、关不严。

故障等级：

根据故障类型对系统或子系统影响的程度不同而划分的等级称为故障等级。

3、所需资料

（1）系统或装置的P&IDS；

（2）设备、配件一览表；（3）设备功能和故障模式方面的知识；（4）系统或装置功能及对设备故障处理方法知识。

4、故障分类

表8故障类型分类表

故障类型

元件发生故障的原因

1.运行过程中的故障

2.过早的启动

3.规定的时间内不能启动

4.规定的时间内不能停车

5.运行能力降级、超量或受阻

各类故障细分：

1.构造方面的故障、物理性咬紧、振动、不能定位、不能打开、不能关闭

2.打开时故障、关闭时故障

3.内部泄漏、外部泄漏

4.高于允许偏差、低于允许偏差

5.反向动作、间歇动作、误动作、误指示

6.流向偏向一侧、传动不良、停不下来

7.不能启动、不能切换、过早启动、动作滞后

8.输入量过大、输入量过小、输出力量过大、输出力量过小

9.电路短路、电路开路

10.漏电、其他

1.设计上的缺陷；

（由于设计上的技术上先天的不足，或者图纸不完善等）

2.制造上的缺点

（加工方法不当或组装方面的失误）

3.质量管理上缺点

（检验不够或失误以及管理不当）

4.使用上的缺点

（误操作或未设计条件操作）

5.维修方面的缺点

（维修操作失误或检修程序不当）

5、分析步骤

（1）明确系统本身的情况；

（2）确定分析程度和水平；

（3）绘制系统图和可靠性框图；

（4）列出所有故障类型，并选出对系统有影响的故障类型；

（5）列出造成故障的原因。

6、应用

（1）评价对象分解：

将系统分割为子系统，再分为元件。

（2）编制元件表。

（3）查出故障类型

（4）分析对系统的影响和故障等级，

（5）列出故障概率，

（6）列出排除和控制危险的措施。

小结

目的：

辨识单个故障类型造成的事故后果

适用范围：

主要用于设备和机器故障的分析，也可用于连续生产工艺

使用方法：

将系统分解，求出零部件发生各种故障类型时，对系统或子系统产生的影响

资料准备：

系统、装置、设备表、说明书

人力、时间：

熟悉设备故障类型者2－3人，每人每小时可分析2－4项

效果：

定性并可进一步定量，找出故障类型对系统的影响

特点：

按实际需要，将系统分割为子系统、设备或元件，找出每个元件可能发生的故障类型及其对人员、操作、子系统及整个系统的影响。

（四）危险和可操作性研究HAZOP（HazardandOperabilityStudy）

一种以系统工程为基础，针对化工装置而开发的一种危险性评价方法。

基本过程是以关键词（引导词）为引导，找出过程中工艺过程状态的变化（即偏差），然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。

1、原理：

危险和可操作性研究以关键词为引导，分析讨论生产过程中工艺参数可能出现的偏差、偏差出现的原因、后果以及这些偏差对整个系统的影响，并有针对性地提出必要的对策措施。

2、引导词及其意义

引导词

意义

NONE（空白）

设计或操作要求的指标和事件完全不发生；如无流量．无催化剂

MORE（过量）

同标准值相比，数值偏大；如温度、压力、流量等数值偏高

LESS（减量）

同标准值相比，数值偏小；如温度、压力、流量等数值偏低

ASWELLAS（伴随）

在完成既定功能的同时，伴随多余事件发生；如物料在输送过程中发生组分及相变化

PARTOF（部分）

只完成既定功能的一部分；如组分的比例发生变化，无某些组分

REVERSE（相逆）

出现和设计要求完全相反的事或物；如流体反向流动，加热而不是冷却，反应向相反的方向进行

OTHERTHAN（异常）

出现和设计要求不相同的事或物；如发中异常事件或状态、开停车、维修、改变操作模式

3、常用HAZOP分析工艺参数

流量时间频率混合

温度pH值电压分离

压力组成粘度添加剂

液位速度信号反应

引导词工艺参数偏差

NONE（空白）＋FLOW（流量）＝NONEFLOW（无流量）

MORE（过量）＋PRESSURE（压力）＝HIGHPRESSURE（压力高）

ASWELLAS（伴随）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（两相）

OTHERTHAN（异常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（维修）

4、所需资料

基本的资料有：

（1）带控制点工艺流程图PIDS；

（2）现有流程图PFD、装置布置图；（3）操作规程；（4）仪表控制图、逻辑图、计算机程序；（5）工厂操作规程；（6）设备制造手册。

5、分析步骤及技术关键：

1．分析准备：

1）确定分析目的、对象和范围；2）获得必的文件资料。

最重要的文件资料是带控制点的流程图（P＆ID）。

3）作出表格，拟定分析顺序；4）安排会议次数和时间，一般每个节点20-30分钟

2．完成分析：

分析组对每个节点或操作步骤使用引导词进行分析，得到一系列结果：

偏差的结果、后果、保护装置、建议措施等。

3．编制分析结果。

HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。

得到的结果为：

①偏差的原因、后果、保护装置、建议措施；

②需要更多的资料才能对偏差进行进一步的分析。

小结

评价目标：

偏离及其原因、后果、对系统的影响

定性定量：

定性

方法特点：

通过讨论，分析系统可能出现的偏离、偏离后果及对整个系统的影响（由中间状态参数的偏差开始，分别找出原因，判明后果，是属于从中间到两头分析的方法。

优点是简便易行，背景各异的专家一起工作在创造性系统性和风格上互相影响和启发，比独立工作更为有效。

缺点是评价结果受评价人员的主观因素影响。

）

适用范围：

化工系统、热力水力系统的安全分析（起初专门设计用于新工程项目设计审查阶段的，但特别适合于化工系统、装置设计审查和运行过程分析，还可用热力水力系统。

）

应用条件：

分析评价人员熟悉系统，有丰富的知识和实践经验

优缺点：

简便易行，受分析评价人员主观因素影响

（五）事件树分析ETA（EventTreeAnalysis）

从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。

1、事件树分析的目的

（1）能够判断出事故发生与否，以便采取直观的安全方式；

（2）能够指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况；

（3）从宏观角度分析系统可能发生事故，掌握系统中事故发生的规律；

（4）可以找出最严重的事故后果，为确定顶上事件提供依据。

2、事件树分析过程

（1）确定初始事件（可能引发感兴趣事故的初始