安全系统工程评价方法.docx
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安全系统工程评价方法
安全评价：
安全评价（也称风险评价），以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程的原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。
安全评价标准分类：
按照适用范围分为四类：
国家标准、行业标准、地方标准、企业标准
按照约束性分两类：
强制性标准、推荐性标准
按照性质分三类：
管理标准、工作标准、方法标准
安全评价程序主要包括：
准备阶段，危险、有害因素识别与分析，定性定量评价，提出安全对策措施，形成安全评价结论及建议，编制安全评价报告。
1、准备阶段
明确被评价对象和范围，收集国内外相关法律法规、技术标准及工程、系统的技术资料。
2、危险、有害因素识别与分析
根据被评价工程、系统情况，识别和分析危险、有害因素，确定危险、有害因素存在的部位、存在的方式，事故发生的途径及其变化规律。
3、定性、定量评价
在对危险、有害因素识别和分析的基础上，划分评价单元，选择合理的评价方法，对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性、定量评价。
4、安全对策措施
根据定性、定量评价结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。
5、评价结论及建议
简要地列出主要危险、有害因素，指出工程、系统应重点防范的重大危险因素，明确生产经营者应重视的重要安全措施。
6、安全评价报告的编制
依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。
安全评价的原则
安全评价基本原则是具备国家规定资质的安全评价机构科学、公正和合法的自主开展安全评价。
在工作中应遵循以下原则：
科学性、公正性、合法性、针对性
安全评价限制因素：
安全评价的结果与评价人员对被评价对象的了解程度、对可能导致事故的认识程度、采用的安全评价方法，以及评价人员的能力等方面有着密切的关系。
主要以下两个方面：
评价方法和评价人员的素质和经验。
安全评价种类
我国根据工程、系统生命周期和评价的目的，将安全评价分为安全预评价、安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价等四类。
根据《安全评价通则》（AQ8001-2007），安全评价按照阶段的不同分为三类：
安全预评价、安全验收评价、安全现状评价。
安全预评价：
是根据建设项目可行性研究报告的内容，分析和预测该建设项目可能存在的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。
安全验收评价
是在建设项目竣工验收之前、试生产运行正常后，通过对建设项目的设施、设备、装置的实际运行状况及管理状况的安全评价，查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素，确定其程度并提出合理可行的安全对策措施及建议。
安全验收评价是为安全验收进行的技术准备。
安全现状评价：
是针对系统、工程（某一个生产经营单位的总体或局部生产经营活动）的安全现状进行的安全评价。
通过安全现状评价查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。
专项安全评价：
是针对某一项活动或场所，以及一个特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等存在的危险、有害因素进行的安全评价，目的是查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，并提出合理可行的安全对策措施及建议。
安全评价方法选择步骤：
对不同的被评价系统，应选择不同的安全评价方法。
不同安全评价方法的选择过程略有不同，一般可按如图4-1所示的步骤选择安全评价方法。
在选择安全评价方法时：
应首先详细分析被评价的系统，明确通过安全评价要达到的目标，即通过安全评价需要给出哪些、什么样的安全评价结果；
然后应收集尽量多的安全评价方法，将安全评价方法进行分类整理，明确被评价的系统能够提供的基础数据、工艺和其他资料；
再根据安全评价要达到的目标以及所需的基础数据、工艺和其他资料，选择适用的安全评价方法。
选择评价方法遵循的原则：
充分性、适应性、系统性、针对性、合理性
任何一种安全评价方法都有其适用条件和范围。
在安全评价中如果使用了不适用的安全评价方法，不仅浪费工作时间，影响评价工作的正常开展，而且可能导致评价结果严重失真，使安全评价失败。
因此，在安全评价中，合理选择安全评价方法是十分重要的。
在进行安全评价时，应该在认真分析并熟悉被评价系统的前提下，选择安全评价方法。
（1）充分性原则
充分性是指在选择安全评价方法之前，应该充分分析评价的系统，掌握足够多的安全评价方法，并充分了解各种安全评价方法的优缺点、适用条件和范围，同时为安全评价工作准备充分的资料。
也就是说，在选择安全评价方法之前，应准备好充分的资料，供选择评价方法时参考和使用。
（2）适应性原则
适应性是指选择的安全评价方法应该适用被评价的系统。
被评价的系统可能是由多个子系统构成的复杂系统，对于各子系统其评价的重点可能有所不同，各种安全评价方法都有其适用的条件和范围，应该根据系统和子系统、工艺的性质和状态，选择适用的安全评价方法。
（3）系统性原则
系统性是指选择的安全评价方法与被评价的系统所能提供的安全评价初值和边值条件应形成一个和谐的整体。
也就是说，安全评价方法获得的可信的安全评价结果，是必须建立在真实、合理和系统的基础数据之上的，被评价的系统应该能够提供所需的系统化数据和资料。
（4）针对性原则
针对性是指所选择的安全评价方法应该能够提供所需的结果。
由于评价的目的不同，需要安全评价提供的结果可能是：
危险和有害因素、事故发生的原因、事故发生的概率、事故后果、系统的危险性等。
因此，应该选用能够给出所要求的结果的安全评价方法。
（5）合理性原则
在满足安全评价目的、能够提供所需的安全评价结果的前提下，应该选择计算过程最简单、所需基础数据最少和最容易获取的安全评价方法，使安全评价的工作量和要获得的评价结果都是合理的，不要使安全评价出现无用的工作和不必要的麻烦。
选择安全评价方法应注意的问题
选择安全评价方法时应根据安全评价的特点、具体条件和需要，针对被评价系统的实际情况、特点和评价目标，经过认真地分析、比较来选择；
必要时，应根据评价目标的要求，选择几种安全评价方法进行安全评价，互相补充、分析综合和相互验证，以提高评价结果的可靠性。
在选择安全评价方法时应该特别注意以下几方面的问题。
（1）充分考虑被评价系统的特点（适应性）
根据被评价系统的规模、组成、复杂程度、工艺类型、工艺过程、工艺参数，以及原料、中间产品、产品、作业环境等，选择安全评价方法。
任何安全评价方法都有一定的适用范围和条件。
例如：
–危险指数评价法一般都适用于化工类工艺过程（系统）的安全评价，
–故障类型和影响因素分析适用于机械、电气系统的安全评价，
–而故障树分析法则适用于分析基本的事故致因因素等。
被评价系统若同时存在几类危险、有害因素，往往需要用几种安全评价方法分别对其进行评价。
对于规模大、复杂、危险性高的系统可先用简单的定性安全评价方法进行评价，然后再对重点部位（设备或设施）采用系统的定性或定量安全评价方法进行评价。
（2）评价的具体目标和要求的最终结果（针对性）
在安全评价中，由于评价目标不同，要求的评价最终结果是不同的，如查找引起事故的基本危险、有害因素，由危险、有害因素分析可能发生的事故，评价系统事故发生的可能性，评价系统的事故严重程度，评价系统的事故危险性，评价某危险、有害因素对发生事故的影响程度等，因此需要根据被评价目标选择适用的安全评价方法。
（3）评价资料的占有情况（系统性）
如果被评价系统技术资料、数据齐全，可进行定性、定量评价并选择合适的定性、定量评价方法；反之，如果被评价系统是一个正在设计的系统，由于缺乏足够的数据资料或工艺参数不全，则只能选择较简单的、需要数据较少的安全评价方法。
（4）安全评价的人员
安全评价人员的知识、经验和习惯，对安全评价方法的选择是十分重要的。
一个企业进行安全评价的目的是为了提高全体员工的安全意识，树立“以人为本”的安全理念，全面提高企业的安全管理水平。
安全评价需要全体员工的参与，使他们能够识别出与自己作业相关的危险有害因素，找出事故隐患。
这时，应采用较简单的安全评价方法，并且便于员工掌握和使用；同时还要能够提供危险性的分级。
因此对于企业全体员工参与的安全评价，作业条件危险性评价法或类似评价方法是适用的。
一个企业为了某项工作的需要，请专业的安全评价机构进行安全评价，参加安全评价的人员都是专业的安全评价人员，他们有丰富的安全评价工作经验，掌握很多安全评价方法，甚至有专用的安全评价软件。
对于此类安全评价，可以使用定性、定量安全评价方法对评价的系统进行深人的分析和系统地安全评价。
道七版
适应性
F&EI方法主要用于评价贮存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程，
也可用于评价：
污水处理设施、公用工程系统、管道、整流器、变压器、锅炉等单元的潜在损失。
该评价方法的适用范围是：
易燃或活性化学物质的最小处理量为454kg（左右）的单元。
物质系数的确定
物质系数（MF）是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础的数值。
物质系数是由美国消防协会规定的NF、NR（分别代表物质的燃烧性和化学活性）决定的。
通常，NF和NR是针对正常温度环境而言的。
物质发生燃烧和反应的危险性随着温度的升高而急剧加大，如在闪点之上的可燃液体引起火灾的危险性就比正常环境温度下的易燃液体大得多，反应的速度也随着温度的升高而急剧加大，所以当温度超过60℃，物质系数要修正，其内容见物质系数修正表。
混合溶剂或含有反应性物质溶剂的物质系数，可通过反应性化学试验数据求得；若无法取得时，则应取组分中最大的MF作为混合物MF的近似值（最大组分浓度≥5%）。
评价计算程序
各种安全分析方法：
安全检查表法（SCL，SafetyCheckList）
安全检查表法是将被评价系统剖析，分成若干个单元或层次，列出各单元或各层次的危险因素，然后确定检查项目，把检查项目按单元或层次的组成顺序编制成表格，以提问或现场观察方式确定各检查项目的状况并填写到表格对应的项目上，从而对系统的安全状态进行评价。
安全检查表目的
安全检查表分析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。
安全检查表法的评价过程
安全检查表评价方法的适用条件
•安全检查表分析可适用于工程、系统的各个阶段。
•安全检查表可以评价物质、设备和工艺，常用于专门设计的评价，检查表法也能用在新工艺（装置）的早期开发阶段，判定和估测危险，还可以对已经运行多年的在役（装置）的危险进行检查
•安全检查表常用于安全验收评价、安全现状评价、专项安全评价，而很少推荐用于安全预评价。
安全检查表法的优点
•①简单明了，现场操作人员和管理人员都易于理解与使用。
•②克服了传统安全检查的缺陷，使用安全检查表能够大大地提高检查、质量，避免检查时出现规定不明确、缺乏计划性和漏检等弊端，该表在使用过程中发现有遗漏之处，也可容易地加入进去，易于抓住控制危险源安全的主要因素。
•③由于安全检查表是在集中了以往工作中的经验和教训的基础上，经过事先的周密研究和考虑，再经过编制人员的详细推敲，以系统的观点，按系统的顺序编制出的安全检查提纲，因而它的使用，对于安全检查工作不仅可起到指导和备忘录的作用，而且会使安全检查工作更为系统、全面和准确。
•④全面性、系统性、标准化、规范化，给人的印象深刻，可以和生产责任制相结合，是系统安全分析的基本方法。
•⑤控制措施主要根据专家的经验，分析的弹性很大，既可用于简单的快速分析，也可用于深层次的分析。
安全检查表法的缺点是：
–
（1）只能作定性的评价，不能给出定量的评价结果；
–
（2）只能对已经存在的对象进行评价，如果要对处于规划或设计阶段的对象进行评价，必须找到相似或类似的对象。
预先危险性分析（PHA，PreliminaryHazardAnalysis）
原理
预先危险分析也称初始危险分析，它是一种实现系统安全的初步或初始的计划，是在方案开发初期阶段或设计阶段之初完成的是一种定性分析。
在每项生产活动之前，特别是在设计开始阶段，预先对系统中存在的危险类别、危险产生条件、事故后果等概略地进行的分析称为预先危险分析。
目的
通过预先危险分析（PHA），力求达到以下4个目的：
①大体识别与系统有关的主要危险；②鉴别产生危险的原因；
③预测事故出现对人体及系统产生的影响；④判定已识别的危险性等级，并提出消除或控制危险性的措施。
3、预先危险分析步骤（6步）
（1）通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源
–（即危险因素存在于哪个子系统中），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，进行充分详细的了解；
（2）根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故（或灾害）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（或灾害）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）转化条件分析
–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（或灾害）的必要条件，并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（或灾害）的预防性对策措施。
4、预先危险分析的要点
1）划分危险性等级：
在分析系统危险性时，为了衡量危险性的大小及其对系统破坏程度，将各类危险性划分为4个等级，见表16-1。
2）考虑工艺特点列出危险性和危险状态
在预先危险性分析中，应考虑工艺特点，列出其危险性和危险状态：
–①原料、中间和最终产品，以及它们的反应活性；
–②操作环境；
–③装置设备；
–④设备布置；
–⑤操作活动（测试、维修等）；
–⑥系统之间的连接；
–⑦各单元之间的联系；
–⑧防火及安全设备。
3）考虑一些其它因素
在完成PHA过程中应考虑以下因素：
①危险设备和物料，如燃料，高反应活性物质，有毒物质，爆炸、高压系统、其他贮运系统；
②设备与物料之间与安全有关的隔离装置，如物料的相互作用，火灾、爆炸的产生和扩大、控制，停车系统；
③影响设备和物料的环境因素，如地震、振动、洪水、极端环境温度、静电、放电、湿度；
④操作、测试、维修及紧急处置规程，如人为失误的可能性，操作人员的作用，设备布置、可接近性，人员的安全保护；
⑤辅助设施，如贮槽，测试设备，培训、公用工程；
⑥与安全有关的设备，如调节系统、备用设备、灭火及人员保护设备。
使用PHA方法时所需资料
–需要获得装置设计标准、设备说明、材料说明及其他资料；
–需要收集与装置或系统相关的有用资料，以及其他类比装置的资料。
–需要应尽可能从不同渠道汲取相关经验，包括相似设备的危险性分析、相似设备的操作经验等。
为了让PHA达到预期的目的，分析人员必须获取可行性研究报告，必须知道工程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数，以及主要设备的类型等。
预先危险性分析适应条件
预先危险分析应该在系统或设备研制的初期进行，随着设计研制工作的进展，这种分析应不断进行，分析结果用于改进设计和制造。
对于现役的系统或设备也可采用预先危险分析，考察其安全性。
预先危险分析的主要优点有：
Ø
（1）最初产品设计或系统开发时，可以利用预先危险分析的结果，提出应遵循的注意事项和对策措施，使得设计更安全可靠；
Ø
（2）由于在产品设计时，即可指出存在的主要危险，从一开始便可采取措施，排除、除低和控制危险，大大降低因产品造成危险的可能性和严重程度；
Ø（3）可用来制定设计管理方法和制定设计技术责任，以保证提高设计和加工的可靠性。
故障类型及影响分析（FMEA,FailureModeEffectsAnalysis）
原理
故障类型及影响分析法是风险分析的重要方法之一。
它是根据系统可以分成子系统、设备或元件这一特点，按实际需要，将系统进行分割，然后逐个分析各自可能发生的故障模式及其产生的效应，以便于采取相应的防治措施，提高系统的安全性。
目的
FMEA的目的是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。
故障和故障类型
（l）故障：
元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，不能完成任务的情况称为故障。
（2）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4种故障类型：
内漏、外漏、打不开、关不严。
（3）故障等级：
根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划分的等级称为故障等级。
8、故障类型和影响分析方法分析步骤：
按照下述步骤进行FMEA分析。
（1）明确系统本身的情况
分析时首先要熟悉有关资料，从设计说明书等资料中了解系统的组成、任务等，查出系统含有多少子系统，各子系统含有多少单元或元件，了解它们之间如何接合，熟悉它们之间的相互关系、相互干扰以及输人、输出等情况。
（2）确定分析程度和水平
根据所了解的系统情况，一开始要决定分析到什么水平，这是一个很重要的问题。
如果分析程度太浅，就会漏掉重要的故障类型，得不到有用的数据；如果分析的程度过深，一切都分析到元件甚至零部件，则会造成分析程序复杂，措施很难实施。
通常，经过对系统的初步，就会知道哪些子系统关键，哪些子系统次要。
对关键的子系统可以分析得深一些，不重要的分析得浅一些，甚至可以不进行分析。
对一些功能像继电器、开关、阀门、贮罐、泵等，都可当做元件对待，不必进一步分析。
（3）绘制系统图和可靠性框图
一个系统可以由若干个功能不同的子系统组成，如动力、设备、结构、燃料供应、控制仪表、信息网络系统等，其中还有各种接合面。
为了便于分析，对复杂系统可以绘制各功能子系统相结合的系统图，以表示各子系统间的关系。
对简单系统可以用流程图代替系统图。
从系统图可以继续画出可靠性框图，它表示各元件是串联的或并联的以及输人和输出情况。
由几个元件共同完成一项功能时用串联连接，元件有备品时则用并联连接。
可靠性框图内容应和相应的系统图一致。
（4）列出所有故障类型，并选出对系统有影响的故障类型
按照可靠性框图，根据过去的经验和有关的故障资料，列举出所有的故障类型，填人FMEA表中。
然后从其中选出对子系统以至系统有影响的故障类型，深入分析其影响后果、故障等级及应采取的措施。
如果经验不足，考虑得不周到，将会给分析带来影响。
因此，这是一件技术性较强的工作，最好由安全技术人员、生产人员和工人三者结合进行。
（5）列出造成故障的原因
对危险性特别大的故障类型，如故障等级为I级，则要进行致命度分析。
（6）分析事故后果
（7）等级划分
（8）研究故障检测方法
（6）提出预防措施
（10）整理出FMEA表格
危险和可操作性研究法（HAZOP，HazardandOperabilityStudy）
基本概念
危险可操作性研究法是英国帝国化学工业公司（ICI）针对化工装置而开发的一种危险性评价方法。
称为危险性和可操作性研究
危险和可操作研究（HAZOP）研究的侧重点是工艺部分或操作步骤各种具体值，它的基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态的变化（偏差）加以确定，找出装置及过程中存在的危害。
它通过系统分析新设计或已有工厂的生产工艺流程和工艺功能，来评价设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在的危险，并评价其对整个工厂的影响。
引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏差的工艺参数得到评价。
建设项目及在役装置均可以使用HAZOP方法。
对于新建项目，当工艺设计要求很严格时，使用HAZOP方法最为有效。
一般需要提供带控制点的工艺流程图P&IDS，以便评价小组能够对HAZOP要求中提出的问题给以系统的有效的回答。
同样，它可以在主要费用变动不大的情况下，对设计进行变动，在工艺操作的初期阶段使用HAZOP，只要有适当的工艺和操作规程方面的资料，评价人员可以依据它进行分析。
但HAZOP分析并不能完全替代设计审查。
危险和可操作性研究的分析原理
工艺流程的状态参数（如温度、压力、流量等）一旦与设计规定的基准状态发生偏离，就会发生问题或出现危险。
危险性可操作性研究就是以关键词（也称引导词）为引导，找出系统工艺过程或状态的变化，然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。
简单概括成表达式，表示如下：
关键词（引导词）+工艺参数=偏差
需要注意的是，这里的关键词不是普通意义上的关键词，而是针对各单元操作时可能出现的偏差而设定的类似于下表的词：
表危险可操作性分析的关键词及其意义
关键词
意义
空白NONE
设计所要求的事故完全没有发生
过量MORE
与标准值相比，数量增加
减量LESS
与标准值相比，数量减少
部分PARTOF
只完成功能的一部分
伴随ASWELLAS
在完成预定功能的同时，伴随多余事件发生
相逆REVERSE
出现与设计相反操作的事件
异常OTHERTHAN
出现与设计要求不相干的事件
HAZOP分析步骤及技术关键
•HAZOP分析方法可按3个步骤进行：
1）分析的准备；2）完成分析；3）编制分析结果报告。
•图18-1所示为HAZOP分析的整个过程。
•值得注意的是，分析步骤可交替进行，如分析组在完成某个分析节点后（不是全部），可将结果提交给设计人员，让设计人员着手对原设计进行修改。
•
1）分析的准备
•准备工作在HAZOP分析中非常重要。
（1）确定分析的目的、对象和范围
•分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。
•分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的，并得到HAZOP分析组的组织者的帮助。
•应当按照正确的方向和既定目标开展分析的工作，而且要确定应当考虑到哪些危险后果。
•例如，如果要求HAZOP分析确定装置建在什么地方才能使对公众安全的影响减到最小，这种情况下，HAZOP分析应着重分析偏差所造成的后果对装置界区外部的影响。
（2）评价组的组成
•评价组人员应具有HAZOP研究经验，HAZOP分析组最少由4人组成，包括组织者、记录员、2名熟悉过程设计和操作人员。
一般5～7人较为理想。
如果评价组的规模太小，由于参加人员的知识和经验的限制，评价的水平不会太高。
（3）所要获取的必要资料
（4）将资料变成适当的表格并拟定分析顺序
•此阶段所需时间与过程的类型有关。
•对连续过程，工作量相对较小。
•对照图纸（如果对设计进行过修改）确定分析节点，并制订详细的计划。
（5）安排会议次数和时间
•一旦有关数据和图纸收集整理完毕，组织者开始着手制订会议计划。
•首先需要确定会议所需时间，一般来说每个分析节点平均需20～30min。
若某容器有2个进口，2个出口，一个放空点，则需要3h左右；
•另外一种方法是分析每个设备需要2～3h。
•最好把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组做适当修整，
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