安全系统工程课件安全分析(2).ppt
《安全系统工程课件安全分析(2).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全系统工程课件安全分析(2).ppt（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3系统安全分析系统安全分析3.1系统安全分析概述系统安全分析概述3.2安全检查表安全检查表3.3预先危险性分析预先危险性分析3.4故障类型和影响分析故障类型和影响分析3.5事件树分析事件树分析3.6因果分析图法（鱼刺图分析法）因果分析图法（鱼刺图分析法）3.7危险和可操作性研究危险和可操作性研究3.4故障类型和影响分析故障类型和影响分析概念概念定义：
定义：
FMEA（FailureModesandEffectsAnalysis），是系统安全分析的重要方法之一。
它采是系统安全分析的重要方法之一。
它采用系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把用系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成子系统或进一步分割成元件，然后逐个系统分割成子系统或进一步分割成元件，然后逐个分析各个子系统或元件可能发生的故障和故障呈现分析各个子系统或元件可能发生的故障和故障呈现的状态的状态（即故障类型即故障类型），分析故障类型对子系统以及，分析故障类型对子系统以及整个系统产生的影响，最后采取措施加以解决。
整个系统产生的影响，最后采取措施加以解决。
作用：
作用：
使用使用FMEA，基本上能够查明元件发生各种，基本上能够查明元件发生各种故障时带来的危害性，是比较周密和完善的系统分故障时带来的危害性，是比较周密和完善的系统分析方法。
析方法。
FMEA既可以用于定性分析，又可以用于既可以用于定性分析，又可以用于定量分析。
定量分析。
故障类型和影响分析的概念故障类型和影响分析的概念（续续）在系统进行初步分析后，对于其中特别严重、在系统进行初步分析后，对于其中特别严重、甚至会造成人员死亡或重大财物损失的故障甚至会造成人员死亡或重大财物损失的故障类型，则可以单独拿出来进行分析。
这种方类型，则可以单独拿出来进行分析。
这种方法称为致命度分析法称为致命度分析（CriticalityAnalysis，简称简称CA），和和FMEA结合使用时，称为故障类型结合使用时，称为故障类型影响和致命度分析影响和致命度分析（FMECA）。
发展：
发展：
1957年，美国开始在飞机发动机上使年，美国开始在飞机发动机上使用用FMEA法。
目前，法。
目前，FMECA已在核电站、已在核电站、动力工业、仪器、仪表、冶金工业中得到了动力工业、仪器、仪表、冶金工业中得到了广泛的应用。
广泛的应用。
故障类型和影响分析的特点故障类型和影响分析的特点
（1）能够明确地表示出局部的故障将给系统整体）能够明确地表示出局部的故障将给系统整体的影响，并能确定出重要故障。
的影响，并能确定出重要故障。
（2）能判断出系统可靠性和安全性的大小。
）能判断出系统可靠性和安全性的大小。
（3）FMEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面，还可以把设计和质量管理、可靠设计等方面，还可以把设计和质量管理、可靠性管理等活动有机连接起来。
对系统的评价也性管理等活动有机连接起来。
对系统的评价也是有利的。
是有利的。
（4）应用）应用FMEA时，不能忽略重要的故障类型。
时，不能忽略重要的故障类型。
（5）为定量地进行系统安全性预测、评价和其它）为定量地进行系统安全性预测、评价和其它安全性研究提供一定的数据资料。
安全性研究提供一定的数据资料。
3.4.2FMEA的基本原理的基本原理故障和故障类型故障和故障类型故障等级故障等级可靠性框图可靠性框图3.4.2.1故障和故障类型故障和故障类型故障定义：
故障定义：
当系统或系统元件在运行过程中因为当系统或系统元件在运行过程中因为性能低下而不能实现预定的功能时，则称其发生性能低下而不能实现预定的功能时，则称其发生了故障。
了故障。
元件是构成系统、子系统的单元或组合件，它分元件是构成系统、子系统的单元或组合件，它分为几种：
为几种：
（1）零件：
不能进一步分解的单个部件，具有设计）零件：
不能进一步分解的单个部件，具有设计规定的性能，如轴、螺栓、螺母。
规定的性能，如轴、螺栓、螺母。
（2）组件：
由两个以上零部件构成，在子系统中保）组件：
由两个以上零部件构成，在子系统中保持特定的性能，如轴承、螺丝接头。
持特定的性能，如轴承、螺丝接头。
（3）功能件：
由一些零部件构成，具有独立的功能，）功能件：
由一些零部件构成，具有独立的功能，如齿轮箱、冷却器。
如齿轮箱、冷却器。
故障和故障类型故障和故障类型（续续）故障类型是故障出现的状态，也是故障的故障类型是故障出现的状态，也是故障的表现形式。
表现形式。
元件发生故障时，其呈现的类型可能不止元件发生故障时，其呈现的类型可能不止一种。
例如，一个阀门发生故障，可能有一种。
例如，一个阀门发生故障，可能有内部泄漏、外部泄漏、打不开和关不紧等内部泄漏、外部泄漏、打不开和关不紧等故障类型。
一般可从五个方面考虑故障类故障类型。
一般可从五个方面考虑故障类型：
型：
1）运行过程中的故障；）运行过程中的故障；2）过早地起动；）过早地起动；3）规）规定的时间内不能启动；定的时间内不能启动；4）规定的时间内不能停）规定的时间内不能停车；车；5）运行能力降低、超量或受阻。
）运行能力降低、超量或受阻。
故障发生的原因故障发生的原因
（1）设计上的缺点。
指设计所采取的原则错误、技设计上的缺点。
指设计所采取的原则错误、技术路线选择不当、图纸不完善或有错误等。
术路线选择不当、图纸不完善或有错误等。
（2）制造上的缺点。
加工方法不当或组装方面的失制造上的缺点。
加工方法不当或组装方面的失误。
误。
（3）质量管理方面的缺点。
检验不够或失误以及工质量管理方面的缺点。
检验不够或失误以及工程管理不当等。
程管理不当等。
ISO9000序列。
序列。
（4）使用上的缺点。
误操作或未按设计规定条件操使用上的缺点。
误操作或未按设计规定条件操作。
作。
（5）维修方面的缺点。
维修操作失误或检修程序不维修方面的缺点。
维修操作失误或检修程序不当等。
当等。
3.4.2.2故故障障等等级级故障等级是衡量故障对系统任务、人员和故障等级是衡量故障对系统任务、人员和财物安全造成影响的尺度。
可以从以下几财物安全造成影响的尺度。
可以从以下几个方面考虑：
个方面考虑：
（1）故障影响大小；故障影响大小；
（2）对系统造成影响的范围；对系统造成影响的范围；（3）故障发生的频率；故障发生的频率；（4）防止故障的难易；防止故障的难易；（5）是否重新设计。
是否重新设计。
确定故障等级的方法确定故障等级的方法1）简单划分法）简单划分法故障等级故障等级影响程度影响程度可能造成的危害或损失可能造成的危害或损失级级致命性致命性可能造成死亡或系统损坏可能造成死亡或系统损坏级级严重性严重性可能造成严重伤害、严重职可能造成严重伤害、严重职业病或主要系统损坏业病或主要系统损坏级级临界性临界性可造成轻伤、轻职业病或次可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏要系统损坏级级可忽略性可忽略性不会造成伤害和职业病，系不会造成伤害和职业病，系统也不会损坏统也不会损坏2）评）评点点法法
（1）计算点数计算点数：
在应用时，可取在应用时，可取i=5，5个因素为故障影响大小、个因素为故障影响大小、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。
故障的难易、是否重新设计。
式中，式中，Cs总点数，总点数，0Cs10；Ci点数，点数，0Ci10；i评点因数。
评点因数。
2）评点法）评点法点数的确定点数的确定l专家座谈会法，即由专家座谈会法，即由35位有经验的专家座谈位有经验的专家座谈讨论，提出该给什么数值。
这种方法又称讨论，提出该给什么数值。
这种方法又称BS法法（BrainStorming），意思是集中智慧。
意思是集中智慧。
点数的确定有可两种方法：
点数的确定有可两种方法：
l德尔菲法德尔菲法（DelphiTechnique），即函询调查法，将即函询调查法，将提出的问题和必要的背景材料用通信的方式寄给有提出的问题和必要的背景材料用通信的方式寄给有经验的专家，然后把他们的答案进行综合，再反馈经验的专家，然后把他们的答案进行综合，再反馈给他们。
如此反复多次，直到认为满意为止。
给他们。
如此反复多次，直到认为满意为止。
2）评点法）评点法查表查表
（2）查表查表：
评评点点因因素素内内容容点数点数故障影响大故障影响大小小F1造成生命损失造成生命损失造成相当损失造成相当损失功能损失功能损失5.03.01.0对系统造成对系统造成的影响的影响F2对系统造成二个以上的重大影响对系统造成二个以上的重大影响对系统造成一个以上的重大影响对系统造成一个以上的重大影响对系统无太大影响对系统无太大影响2.01.00.52）评点法）评点法查表（续）查表（续）评评点点因因素素内内容容点数点数故障发生的故障发生的概率概率F3易于发生易于发生能够发生能够发生不太发生不太发生1.51.00.7防止故障的防止故障的可能性可能性F4不能不能能够防止能够防止易于防止易于防止1.31.00.7是否新设计是否新设计的工艺的工艺F5相当新的内容设计相当新的内容设计类似的设计类似的设计同一设计同一设计1.21.00.82）评点法）评点法等级的确定等级的确定求出求出Cs后，可按下表确定故障等级。
后，可按下表确定故障等级。
故障等级故障等级评评点点内内容容应应采采取取措措施施致命致命710完不成任务，完不成任务，人员伤亡人员伤亡变更设计变更设计重大重大47大部分任务完大部分任务完不成不成重新讨论设计，重新讨论设计，也可变更设计也可变更设计轻微轻微24一部分任务完一部分任务完不成不成不必变更设计不必变更设计小小2无无影影响响不采取其它措施不采取其它措施3）风）风险险距距阵阵法法v风险率，也称危险度，是故障发生的可能性和故风险率，也称危险度，是故障发生的可能性和故障发生后果的综合考虑。
障发生后果的综合考虑。
vv故障概率故障概率故障概率故障概率：
是指在一特定时间内，故障类型出现是指在一特定时间内，故障类型出现的次数。
时间可规定为一年或一个月，或大修间的次数。
时间可规定为一年或一个月，或大修间隔期，或完成一项任务的周期。
隔期，或完成一项任务的周期。
v故障类型的概率可以使用定性或定量方法确定：
故障类型的概率可以使用定性或定量方法确定：
（1）定性方法：
）定性方法：
级：
故障概率很低，可以忽略。
级：
故障概率很低，可以忽略。
级：
故障概率低，元件操作期间不易出现。
级：
故障概率低，元件操作期间不易出现。
级：
故障概率中等，出现机会可达级：
故障概率中等，出现机会可达50%。
级：
故障概率高，元件操作期间易出现。
级：
故障概率高，元件操作期间易出现。
3）风）风险险距距阵阵法（续）法（续）
（2）定量方法：
）定量方法：
级：
在元件工作期间，单个故障级：
在元件工作期间，单个故障类型出现的概率小于全部故障概率的类型出现的概率小于全部故障概率的0.01。
级：
故障概率大于级：
故障概率大于0.01，小于，小于0.10。
级：
故障概率大于级：
故障概率大于0.10，小于，小于0.20。
级：
故障概率大于级：
故障概率大于0.20。
严重度严重度严重度严重度：
是指故障类型对系统功能的影响程度。
：
是指故障类型对系统功能的影响程度。
低的：
对系统任务无影响；低的：
对系统任务无影响；主要的：
对系统主要的：
对系统的任务虽有影响但可忽略；的任务虽有影响但可忽略；关键的：
系统的关键的：
系统的功能有所下降；功能有所下降；灾难性的：
系统的功能严重灾难性的：
系统的功能严重下降下降。
（子系统的功能、修复的难易程度子系统的功能、修复的难易程度）3）风险距阵法的图形表示）风险距阵法的图形表示v故障类型的实际影响由故障概率和严重度两者故障类型的实际影响由故障概率和严重度两者决定。
有的故障类型虽有高的发生概率，但造决定。
有的故障类型虽有高的发生概率，但造造成危害的严重度造成危害的严重度很低，因而风险率很低，因而风险率也低。
而有的故障也低。
而有的故障类型危害的严重度类型危害的
升级会员 