安全評價系列講座.doc

安全評價系列講座(5)-概述王廣亮中國石化安全上程研究院，青島266071安全評價在歐美各國被稱為“風(fēng)險評估”或“風(fēng)險評價”(riskassesmnt)。在日本，為了順應(yīng)人們的心理，改稱為“安全評價”。或許是受日本的影響，在我國多稱之為“安全評價”。安全評價是以保障安全為目的，按照科學(xué)的程序和方法，從系統(tǒng)的角度出發(fā)對工程項目或工業(yè)生產(chǎn)中潛在危險進行預(yù)先的識別、分析和評估，為制定基本防災(zāi)措施和管理決策提供依據(jù)。本講概述了安全評價的內(nèi)容、特點、作用及主要評價方法，從第二講起將陸續(xù)介紹常用安全評價方法，以便使集團公司企業(yè)選擇適應(yīng)自己實際情況的方法。1安全評價的內(nèi)容本世紀(jì)60年代初，安全評價技術(shù)起源于美國。美國空軍倡導(dǎo)系統(tǒng)安全工程評價方法，而美國道化學(xué)公司則首創(chuàng)了危險指數(shù)評價方法，迄今為止已逐漸形成了并行不悖的兩大流派。不論哪一種評價方法，其主要內(nèi)容不外乎以下4個方面：危險的識別、危險的定量、定量化的危險與基準(zhǔn)值比較、提出控制危險的措施。危險的識別是分析所研究對象存在的各種危險；危險的定量則是研究確定這些危險發(fā)生的頻率及可能造成的后果，一般將定量化的危險稱之為風(fēng)險；與基準(zhǔn)值比較是將這些風(fēng)險與預(yù)定的風(fēng)險值相比較，判斷是否可以接受；最后即是根據(jù)風(fēng)險能否接受而提出的降低、排除、轉(zhuǎn)移風(fēng)險的對策。2安全評價的特點安全評價的系統(tǒng)、預(yù)測和定量的特點從一開始就引起人們的極大興趣。它的產(chǎn)生和發(fā)展造成了對傳統(tǒng)安全管理體制的沖擊，促進了現(xiàn)代安全管理體制的建立；它對現(xiàn)有安全技術(shù)的成效作出評判并提示新的安全對策，促進了安全技術(shù)的發(fā)展。與傳統(tǒng)的安全分析和安全管理相比，安全評價的主要特點是：(1)確立了系統(tǒng)安全的觀點隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大、生產(chǎn)技術(shù)的日趨復(fù)雜和連續(xù)化生產(chǎn)的實現(xiàn)，系統(tǒng)往往由許多子系統(tǒng)構(gòu)成。為了保證系統(tǒng)的安全，就必須研究每一個子系統(tǒng)，另外，各個子系統(tǒng)之間的“接點”往往會被忽略而引發(fā)事故，因而“接點”的危險性不容忽視。安全評價是以整個系統(tǒng)安全為目標(biāo)的，因此不能孤立地對子系統(tǒng)進行研究和分析，而要從全局的觀點出發(fā)，才能尋求到最佳的、有效的防災(zāi)途徑。(2)開發(fā)了事故預(yù)測技術(shù)傳統(tǒng)的安全管理頗有些“亡羊補牢”的意味，即從已經(jīng)發(fā)生的事故中吸取教訓(xùn)，這當(dāng)然是必要的。但是有些事故的代價太大，必須預(yù)先采取相應(yīng)的防范措施。安全評價的目的是預(yù)先發(fā)現(xiàn)、識別可能導(dǎo)致事故發(fā)生的危險因素，以便于在事故發(fā)生之前采取措施消除、控制這些因素，防止事故的發(fā)生。(3)對安全作定量描述安全評價對安全作定量化分析，把安全從抽象的概念轉(zhuǎn)化為數(shù)量指標(biāo)，從而為安全管理、事故預(yù)測和選擇最優(yōu)化方案等提供了科學(xué)依據(jù)。雖然在某種意義上說，安全評價是一種創(chuàng)新，但它畢竟是從傳統(tǒng)的安全分析和安全管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此，傳統(tǒng)安全管理的寶貴經(jīng)驗和從過去事故中汲取的教訓(xùn)對于安全評價依然是十分重要的。3安全評價的地位和作用安全評價的上述特點，使它在杜絕、減少事故的發(fā)生，降低災(zāi)害帶來的損失及事故原因分析諸方面均發(fā)揮了重要的作用，受到世界各國的重視。安全評價已越來越多地列入各國法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及國際化組織有關(guān)規(guī)范的條款中。這表明安全評價已正式確立了它在生產(chǎn)中的地位。31安全評價業(yè)已成為工程項目建設(shè)中必須的一項工作美國重要的工程項目都要進行安全評價。日本勞動省則要求新建、改建的化工廠執(zhí)行化工裝置六階段安全評價。英國甚至規(guī)定新建企業(yè)沒有安全評價就不得開工。我國將安全評價作為工程項目“三同時”的一項新內(nèi)容，是使“三同時”工作進一步科學(xué)化和制度化的重要舉措。1992年，國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了gb1354892光氣及光氣化產(chǎn)品生產(chǎn)裝置安全評價通則強制性國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了安全評價的原則和方法。1992年，勞動部發(fā)布了id3192光氣及光氣化產(chǎn)品生產(chǎn)安全規(guī)程部頒標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“報批初步設(shè)計時，必須附安全和工業(yè)衛(wèi)生評價報告”。1996年10月，勞動部發(fā)布了建設(shè)項目(工程)勞動安全監(jiān)察規(guī)定，其中規(guī)定：“初步設(shè)計會審前，必須向勞動行政部門報送建設(shè)項目勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價報告和初步設(shè)計文件含勞動安全衛(wèi)生專篇(見附件一)和有關(guān)的圖紙資料。”另外還規(guī)定：“凡符合下列情況之一的，必須進行建設(shè)項目勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價：(一)大中型和限額以上的建設(shè)項目；(二)火災(zāi)危險性生產(chǎn)類別為甲類的建設(shè)項目。1998年2月，勞動部發(fā)布了建設(shè)項目(工程)勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價管理辦法，對安全評價的具體內(nèi)容作了詳細規(guī)定。32安全評價是安全管理標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)性內(nèi)容隨著工業(yè)的發(fā)展，質(zhì)量保證體系及環(huán)境保護體系得到人們的認同，)9000系列標(biāo)準(zhǔn)和iso14000系列標(biāo)準(zhǔn)在全世界范圍內(nèi)廣為采用，職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系化問題也越來越受到社會的關(guān)注，就世界范圍看，安全管理體系業(yè)已形成。危險辨識、風(fēng)險評價是做好安全管理的前提，因此，在有關(guān)安全管理的標(biāo)準(zhǔn)中幾乎無一例外地將安全評價作為一個重要的組成部分：加拿大的責(zé)任與關(guān)懷將“危險評價”作為“支持實施規(guī)程應(yīng)遵守的合作計劃”9項工作內(nèi)容之一，is()0014690石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系中將安全評價列為七大要素之一，其他像美國職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系、英國標(biāo)準(zhǔn)bs8800、澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)as1470也都包括了安全評價的內(nèi)容；我國的職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系試行標(biāo)準(zhǔn)主要由5個要素組成，在“計劃”要素中將“危險辨識、危險評價和危險控制計劃”作為一項重要內(nèi)容。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國石油化工集團公司安全、環(huán)境與健康管理體系的十大要素之一就是安全評價。33安全評價成為控制重大工業(yè)事故的重要手段為避免重大工業(yè)事故，國際勞工組織于1993年通過了預(yù)防重大工業(yè)事故公約，其中要求雇主須提交“安全報告”，“安全報告”的第1項內(nèi)容就是“危險的鑒別與分析以及對事故危險的評估，包括考慮各種物質(zhì)之間可能的相互作用”；國際勞工組織1988年出版的重大事故控制實用手冊(majorhazardcontro1)中將“危險評價”作為企業(yè)管理者的職責(zé)并提供了若干安全評價方法；國際勞工組織1991年出版的重大工業(yè)事故的預(yù)防(preventionofmajorindustrialaccident)中“危險分析”則作為一個獨立的章節(jié)；1992年美國職業(yè)安全衛(wèi)生管理局發(fā)布的聯(lián)邦法規(guī)高度危害化學(xué)品處理過程的安全管理(processsafetymanagementofhighlyhazardouschemicals)中規(guī)定應(yīng)在5年之內(nèi)完成“危險評估”，并且在以后要對業(yè)已完成的“危險評估”重新確認。美國環(huán)保局發(fā)布的化學(xué)事故預(yù)防規(guī)定(chemicalaccidentpreventionprovisions)也有進行危險分析和評價的條款。歐洲共同體于1996年對1982年的塞維索法令進行了修改，修改后的指令(9682ec危險物質(zhì)重大事故危險的控制)要求，成員國企業(yè)的安全管理體系中應(yīng)涉及“(ii)鑒別、評價重大危險修訂、實旋由正常操作或不正常操作引發(fā)的重大危險的系統(tǒng)鑒別方法，評價重大危險的可能性和嚴(yán)重程度”。中國石油化工集團公司也于2000年開展了關(guān)鍵裝置要害部位的安全評價。4主要評價方法現(xiàn)在，提出的安全評價方法不下幾十種，各種方法都各具特點并適于特定的場合。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料推薦的評價方法主要有：如果怎么樣；檢查表；如果怎么樣檢查表；預(yù)先危險分析；危險及可操作性研究；故障類型及影響分析；故障樹分析；事件樹分析；美國道化學(xué)公司及英國蒙德分部的危險指數(shù)評價方法；原因、后果分析；人員失誤分析；荷蘭的單元或工廠設(shè)備分類快速排序法；蘇黎世安全評價方法；日本勞動省六階段安全評價方法以及我國國家標(biāo)準(zhǔn)光氣生產(chǎn)三階段評價方法等。安全評價系列講座(1)-故障樹分析(上）王廣亮中國石化安全工程研究院，青島266071故障樹分析(fta)技術(shù)是美國貝爾電話實驗室于1962年開發(fā)的，它采用邏輯的方法，形象地進行危險的分析工作，特點是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，可以做定性分析，也可以做定量分析。體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性，它是安全系統(tǒng)工程的主要分析方法之一。一般來講，安全系統(tǒng)工程的發(fā)展也是以故障樹分析為主要標(biāo)志的。1974年美國原子能委員會發(fā)表了關(guān)于核電站危險性評價報告，即“拉姆森報告”，大量、有效地應(yīng)用了fta，從而迅速推動了它的發(fā)展。1數(shù)學(xué)基礎(chǔ)11基本概念(1)集：從最普遍的意義上說，集就是具有某種共同可識別特點的項(事件)的集合。這些共同特點使之能夠區(qū)別于他類事物。(2)并集把集合a的元素和集合b的元素合并在一起，這些元素的全體構(gòu)成的集合叫做a與b的并集，記為aub或a+b。若a與b有公共元素，則公共元素在并集中只出現(xiàn)一次。例若a=a、b、c、d；b=c、d、e、f；aub=a、b、c、d、e、f。(3)交集兩個集合a與b的交集是兩個集合的公共元素所構(gòu)成的集合，記為ab或a+b。根據(jù)定義，交是可以交換的，即ab=b.a例若a=a、b、c、d；b=c、d、e；則ab=c、d。(4)補集在整個集合()中集合a的補集為一個不屬于a集的所有元素的集。補集又稱余，記為a或a12布爾代數(shù)規(guī)則布爾代數(shù)用于集的運算，與普通代數(shù)運算法則不同。它可用于故障討分析，布爾代數(shù)可以幫助我們將事件表達為另一些基本事件的組合。將系統(tǒng)失效表達為基本元件失效的組合。演算這些方程即可求出導(dǎo)致系統(tǒng)失效的元件失效組合(即最小割集)，進而根據(jù)元件失效概率，計算出系統(tǒng)失效的概率。布爾代數(shù)規(guī)則如下(x、y代表兩個集合)：(1)交換律xy=yxx+y=y+x(2)結(jié)合律(3)分配律x(yz)：(xy)zx+(y+z)=(x+y)+zx(y+z)：x-y+xzx+(yz)=(x+y)-(x+z)(4)吸收律x(x+y)：xx+(xy)：x(5)互補律x+x=1xx=(表示空集)(6)冪等律xx=xx+x=x(7)狄摩根定律(xy)=x+y(x+y)=xy(8)對合律(x)=x(9)重疊律x+xy=x+y=y+yx2故障樹的編制故障樹是由各種事件符號和邏輯門組成的，事件之間的邏輯關(guān)系用邏輯門表示。這些符號可分邏輯符號、事件符號等。21故障樹的符號及意義(1)事件符號矩形符號：代表頂t=事件或中間事件，見圖81(a)。是通過邏輯門作用的、由一個或多個原因而導(dǎo)致的故障事件。圓形符號：代表基本事件，見圖81(b)。表示不要求進一步展開的基本引發(fā)故障事件。屋形符號：代表正常事件，見圖81(c)。即系統(tǒng)在正常狀態(tài)下發(fā)揮正常功能的事件。菱形符號：代表省略事件，見圖8一l(d)。因該事件影響不大或因情報不足，因而沒有進一步展開的故障事件。橢圓形符號：代表條件事件，見圖81(e)。表示施加于任何邏輯門的條件或限制。(2)邏輯符號故障樹中表示事件之間邏輯關(guān)系的符號稱門，主要有以下幾種?；蜷T：代表一個或多個輸入事件發(fā)生，即發(fā)生輸出事件的情況。或門符號見圖82(a)，或門示意圖見圖83。與門：代表當(dāng)全部輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生的邏輯關(guān)系。表現(xiàn)為邏輯積的關(guān)系。與門符號見圖82(b)，與門示意圖見圖84。禁門：是與門的特殊情況。它的輸出事件是由單輸入事件所引起的。但在輸入造成輸出之間，必須滿足某種特定的條件。禁門符號見圖82(c)，禁門示意圖見圖85。例如許多化學(xué)反應(yīng)只有在催化劑存在的情況下才能反應(yīng)完全，催化劑不參加反應(yīng)，但它的存在是必要的。這種邏輯如圖86所示。22建樹原則故障樹的樹形結(jié)構(gòu)是進行分析的基礎(chǔ)。故障樹樹形結(jié)構(gòu)正確與否，直接影響到故障樹的分析及其可靠程度。因此，為了成功地建造故障樹，要遵循一套基本規(guī)則。(1)“直接原因原理”(細步思考法則)編制故障樹時，首先從頂上事件分析，確定頂上事件的直接、必要和充分的原因，應(yīng)注意不是頂上事件的基本原因。將這直接、必要和充分原因事件作為次頂上事件(即中間事件)，再來確定它們的直接、必要和充分的原因，這樣逐步展開。這時，“直接原因”是至關(guān)重要的。按照直接原因原理，才能保持故障樹的嚴(yán)密的邏輯性，對事故的基本原因作詳盡的分析。(2)基本規(guī)則i事件方框圖內(nèi)填入故障內(nèi)容，說明什么樣的故障，在什么條件下發(fā)生。(3)基本規(guī)則對方框內(nèi)事件提問：“方框內(nèi)的故障能否由一個元件失效構(gòu)成?”如果對該問題的回答是肯定的，把事件列為“元件類”故障。如果回答是否定的，把奇件列為“系統(tǒng)類”故障。元件類”故障下，加卜或門，找出主因故障、次因故障、指令故障或其他影響。“系統(tǒng)類”故障下，根據(jù)具體情況，加上或門、與門或禁門等，逐項分析下去。主因故障為元件在規(guī)定的工作條件范圍內(nèi)發(fā)生的故障。如：設(shè)計壓力p0的壓力容器在工作壓力ppo時的破壞。次因故障為元件在超過規(guī)定的工作條件范圍內(nèi)發(fā)生的故障。如：設(shè)計壓力為p0的壓力容器在壓力ppo時的破壞。指令故障為元件的工作是正常的，但時間發(fā)生錯誤或地點發(fā)生錯誤。其他影響的故障：主要指環(huán)境或安裝所致的故障，如濕度太大、接頭銹死等。(4)完整門規(guī)則在對某個門的全部輸入事件中的任一輸入尊件作進一步分析之前，應(yīng)先對該門的全部輸入事件作出完整的定義。(5)非門門規(guī)則門的輸入應(yīng)當(dāng)是恰當(dāng)定義的故障事件，門與門之間不得直接相連，門門連接的出現(xiàn)說明粗心。在定量評定及簡化故障樹時，門門連接可能是對的，但在建樹過程中會導(dǎo)致混亂。23故障樹分析步驟(1)確定所分