安全系統(tǒng)工程

1、安全系統(tǒng)工程概論系統(tǒng):由具有特定功能的、相互間具有有機聯(lián)系的許多要素所構(gòu)成的一個整體。特征:整體性、集合性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應性系統(tǒng)工程：以系統(tǒng)為研究對象。組織管理系統(tǒng)的研究、規(guī)劃、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學方法，是對所有系統(tǒng)都有普遍意義的科學方法。它屬于工程技術(shù)，主要是組織管理的技術(shù)，解決工程活動全過程的技術(shù)，具有普遍適用性。安全系統(tǒng)工程：安全系統(tǒng)工程：運用系統(tǒng)工程的原理和方法，對系統(tǒng)或生產(chǎn)過程中的危險性進行識別、分析、評價和預測，并根據(jù)其結(jié)果，采取綜合安全措施以消除或控制系統(tǒng)中存在的危險因素，使事故發(fā)生的可能性降到最低，從而達到最佳的安全狀態(tài)研究、解決的主要問題：如何控制和消除導致

2、人員傷亡、職業(yè)病、設(shè)備和財產(chǎn)損失，最終實現(xiàn)在功能、時間、成本等規(guī)定的條件下，系統(tǒng)中人員和設(shè)備所受到的傷害的損失為最小。能有效防患于未然的原因：1. 使用系統(tǒng)工程方法，可以識別出存在于系統(tǒng)各要素之間、要素本身的危險性2. 使用系統(tǒng)工程的原理和方法，可以了解各要素之間的關(guān)系，消除各要素由于相互依存、相互結(jié)合而產(chǎn)生的危險性。3. 系統(tǒng)工程所采用的一切手段都能用于解決安全問題。發(fā)展過程：略安全系統(tǒng)工程的內(nèi)容：1. 事故致因理論：從事故的角度研究事故的定義、性質(zhì)、分類和事故的構(gòu)成要素與原因體系，分析事故成因模型及其靜態(tài)過程和動態(tài)發(fā)展規(guī)律，闡明事故的預防原則及措施。事故致因理論是知道事故預防工作的基本理論

3、。13種事故模型2. 系統(tǒng)安全分析：安全系統(tǒng)工程的核心內(nèi)容，安全評價的基礎(chǔ)。對系統(tǒng)進行深入細致分析，充分了解系統(tǒng)的危險性，估計事故發(fā)生的可能性及其嚴重程度，為采取控制預防措施提供依據(jù)。有文字表格法、邏輯分析法、統(tǒng)計圖表分析法、調(diào)查實驗法、數(shù)學解析法五大類16種方法3. 安全評價：對系統(tǒng)的危險性進行定性或定量分析，得出系統(tǒng)存在的危險性與發(fā)生的可能性及其程度，以預測出被評價系統(tǒng)的安全狀況4. 安全措施：對一個系統(tǒng)進行評價后，依據(jù)評價結(jié)果，針對系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)或潛在危險，提出調(diào)整修正的措施，以消除事故的發(fā)生或是發(fā)生的事故得到最大程度的控制。宏觀控制措施，以整個系統(tǒng)作為控制對象；微觀控制措施，以危險源作

4、為控制對象；安全目標管理，把一定時期內(nèi)需要完成的指標分解到具體部門或個人。安全系統(tǒng)工程的優(yōu)越性：1. 打破傳統(tǒng)安全中單一的、憑經(jīng)驗的相互獨立、自我封閉的界限。2. 該方法邏輯性強、明白、直觀，能定性、定量的進行安全評價和分析，能全面、系統(tǒng)、合理的解決安全問題。3. 可以避免傳統(tǒng)安全中的“淺層”分析，從人機關(guān)系、人和環(huán)境、人和物的關(guān)系之間找出事故的真正原因和查處未想到原因。4. 通過分析，可以了解到系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)及可能發(fā)生危險性的尺度，有利于有的放矢采取相應措施預防事故發(fā)生。5. 通過評價和優(yōu)化技術(shù)，可以找出最適當?shù)姆椒ㄊ狗窒到y(tǒng)之間達到最佳配合，用最少的投資達到最佳的安全效果和大幅度的減少傷

5、亡事故的發(fā)生。6. 安全系統(tǒng)工程的方法不僅適用于工程而且適用于管理，并能用來指導設(shè)備的設(shè)計、制造、使用維修和檢驗。7. 可以促進各項標準的制定和有關(guān)可靠性數(shù)據(jù)的收集。8. 可以迅速提高安全工作人員的水平。最大的優(yōu)點是預防和檢查事故的發(fā)生。安全系統(tǒng)工程的方法論：研究方法上的整體化技術(shù)應用上的綜合化安全管理科學化：6個主要任務：尋找事故隱患；預測由故障引起的危險；制定預防措施和安全對策；組織安全措施和對策的落實；對措施的效果進行全面評價；不斷改善措施，以求得最佳效果。事故致因理論事故：人們在實現(xiàn)其目的的行動過程中，突然發(fā)生了與人的意志相違背的，迫使其有目的的活動暫時或永久停止的事件生產(chǎn)事故：企業(yè)在

6、生產(chǎn)過程發(fā)生的傷害人體、損害財物、影響生產(chǎn)正常進行的事件。包括設(shè)備事故、傷亡事故（工傷事故）和未遂事故工傷事故（傷亡事故）：在生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生的，與生產(chǎn)有關(guān)的人身傷害、急性中毒等事故設(shè)備事故：在生產(chǎn)過程中突然發(fā)生的導致設(shè)備、財物損壞的意外事件未遂事故：發(fā)生了與人意志相違背的事件，但未造成人身傷害事故的特征：因果性；偶然性和必然性；潛伏性和預測性事故的構(gòu)成：傷害部位，傷害種類，傷害程度事故法則：300:29:1事故模式：用于闡明事故的成因、始末過程和后果的模型人為失誤論1. 人為失誤為主因的模型2. 管理失誤為主因的模型：主要原因是人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，根本原因是管理失誤骨牌論A. 社會環(huán)

7、境和管理欠缺B. 個人欠缺C. 人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)D. 事故E. 人身傷亡能量意外釋放論直接原因：危險物質(zhì)與能量的意外釋放防止能量或危險物質(zhì)意外釋放，防止人員傷害和財產(chǎn)損失的主要措施：1. 用安全能源替代不安全能源2. 限制能量3. 防止能量積蓄4. 緩慢的釋放能量5. 采取防護措施6. 在時間和空間上把能量和人隔離7. 采用各種警告措施等信息形式的屏蔽間接原因：觸發(fā)直接原因發(fā)生的原因：不安全行為和不安全狀態(tài)基本原因：不良的管理、個人因素、環(huán)境因素人的不安全行為分析：需求層次論1. 生理需要 2.安全需要 3.社交需要 4.自我心理 5.成就事故的主要原因是人的不安全行為、物的不安

8、全狀態(tài)、管理問題、環(huán)境（4M因素）事件樹分析事件樹分析法（ETA）：按照事故發(fā)展順序，分成階段，一步一步的進行分析，每一步都從失敗和成功兩種結(jié)果進行考慮（分支），最后直至用水平樹狀圖表示其可能的結(jié)果馬爾柯夫過程：當一連串的狀態(tài)在一個有限的狀態(tài)空間中發(fā)生，而每一種狀態(tài)的出現(xiàn)，完全是由其前一種狀態(tài)決定時，這一連串的狀態(tài)就稱為“馬爾柯夫鏈”事件樹繪制：從某故障原因出發(fā)，按照事件發(fā)生的過程，從左往右畫，樹枝代表事件發(fā)展的途徑，把結(jié)果好的畫為上支，結(jié)果壞的畫為下支，直至最后得出結(jié)果為止。優(yōu)點：1. 簡單易懂，啟發(fā)性強，能指出如何不發(fā)生事故，便于安全教育；2. 容易找出由不安全因素造成的后果，能直觀指出消

9、除事故的根本出發(fā)點，便于安全措施的制定3. 既可定性分析，也可定量分析注意事項：1. 對于某些含兩個狀態(tài)以上環(huán)節(jié)的系統(tǒng)，應盡量歸納為兩種狀態(tài)，以符合事件樹分析規(guī)律2. 可以將兩態(tài)事件變?yōu)槎鄳B(tài)事件3. 邏輯首尾要一貫、無矛盾、有根據(jù)事故樹分析FTA的定義及功能:演繹分析法。事件與邏輯門之間連接而構(gòu)成的樹圖反應了事故的因果關(guān)系。功能：1. 用于全面描述導致災害事故發(fā)生的各種因素及其邏輯關(guān)系2. 為定性和定量分析提供基礎(chǔ)模型3. 直觀的提供導致事故發(fā)生的各種因素，便于分析和調(diào)查4. 與其他分析技術(shù)綜合使用，達到更好的應用效果事故樹的常用符號及其意義矩形符號頂上事件、中間事件圓形符號基本原因事件菱形符

10、號省略事件屋行符號正常事件與門、或門、條件與門、條件或門、限制門、排斥或門、優(yōu)先與門（順序優(yōu)先與門、組合優(yōu)先與門）、轉(zhuǎn)出符號、轉(zhuǎn)入符號事故樹的分析程序1. 確定頂上事件2. 理解系統(tǒng)3. 調(diào)查事故、查明原因4. 確定目標值5. 構(gòu)造事故樹6. 定性分析7. 定量分析8. 制定事故預防措施注意事項1. 充分理解系統(tǒng)2. 頂上事件確定要合適3. 正確構(gòu)造事故樹4. 既可定性也可定量分析事故樹編制1. 事先確定頂上事件（第一層次）2. 寫出造成頂上事件的直接原因事件（第二層次）3. 寫出往下其他層次事故樹簡化布爾代數(shù)化簡和集合最小割集定義：導致頂上事件發(fā)生的最起碼的基本事件的組合求解：布爾代數(shù)化簡法

11、、行列法（與門增加大小，或門增加數(shù)量）、結(jié)構(gòu)法、質(zhì)數(shù)代入法、矩陣法最小徑集定義：頂上事件不發(fā)生所必須的最低限度的徑集求解：成功樹結(jié)構(gòu)重要度最小割集和最小徑集的作用1. 最小割集表示系統(tǒng)的危險性2. 最小徑集表示系統(tǒng)的安全性3. 最小徑集能直觀地看出哪種事故發(fā)生后對系統(tǒng)危險性大小，以及如何采取措施使發(fā)生概率下降4. 可以排出結(jié)構(gòu)重要度順序5. 根據(jù)最小徑集，選擇控制事故的最佳方案6. 計算頂上事件發(fā)生的概率和定量計算基本事件的發(fā)生概率物的故障率：設(shè)備或系統(tǒng)單元工作的單位時間的實效或故障的概率，它是單元平均故障間隔期T的倒數(shù)實際故障率：故障率乘以條件系數(shù)K可維修度：平均修復時間的倒數(shù)可修復系統(tǒng)：q

12、一次性系統(tǒng)：qt，t為運行時間頂上事件概率的計算布爾真值表法最小割集（徑集）求頂上事件概率近似計算法（首相近似法，平均近似法，獨立近似法）概率重要度頂上事件概率對自變量的偏導基本事件概率變化對頂上事件概率的影響臨界重要度基本事件概率變化率與頂上事件概率變化率的比值基本事件該變量對頂上事件變化量的影響事故樹的進一步簡化及模塊分解管理失誤和風險樹分析（MORT）MORT是按一定順序和邏輯方法分析安全管理系統(tǒng)的邏輯樹是一種標準安全程序分析模式，可用于：1. 分析某類特殊的事故2. 評價安全管理措施3. 檢索事故數(shù)據(jù)或安全報告等級：優(yōu)秀、優(yōu)良、良好、欠佳（LTA）（判定管理漏洞的標準）、劣MORT的結(jié)

13、構(gòu) 符合要求，不用分析的事件 正常事件 被認識或設(shè)想的危險 加劇問題的偶然事件 調(diào)查中發(fā)現(xiàn)應記錄和改正的問題，但不是實際發(fā)生事故因素頂上事件與門連接特殊控制因素（S分支）和管理系統(tǒng)的因素（M分支）以及可能導致危險的具體表現(xiàn)形式（R分支）S分支研究導致事故的各種管理疏忽和漏洞，即在特殊控制因素下，是事故和事后處理欠佳兩個事件。事故發(fā)生：（1）不希望的能量流動引起的偶然事件 （2）防護設(shè)施欠佳 （3）人或物在能量通道上能量流動由以下問題引起：信息系統(tǒng)、設(shè)計計劃、操作準備、維護、監(jiān)督、高層監(jiān)督系統(tǒng)S分支是MORT分析中最重要的分析，涉及問題有：SA1事故；SA2政善（事后處理）欠佳原因事件；SB1偶

14、然事件；SB2屏障欠佳;SB3能量渠道上的人或物SC1不希望的能量轉(zhuǎn)移；SC2周圍環(huán)境的異常M分支政策欠佳、政策實施欠佳、風險評價系統(tǒng)欠佳風險評價系統(tǒng)欠佳包括：目標不連續(xù)、信息系統(tǒng)欠佳、危險分析過程欠佳、安全程序?qū)彶榍芳裄分支導致危險的具體表現(xiàn)形式。無有效措施控制，羅列出來提醒。因果分析圖法事故的因果關(guān)系及順序五因素海因里奇：（1）人體本身；（2）按人的意志進行的動作；（3）潛在的危險；（4）發(fā)生事故；（5）人體受傷害其他：（1）社會環(huán)境和管理；（2）人的過失引起的危險性；（3）物的不安全狀態(tài)引起的危險性；（4）意外事件；（5）人體受傷害因果分析法：把系統(tǒng)中產(chǎn)生事故的原因及造成的結(jié)果所構(gòu)成的錯

15、綜復雜的因果關(guān)系，采用簡明文字和線條加以全面表示的方法。因果分析圖的繪制：針對結(jié)果，分析原因，先主后次，層層深入1. 確定要分析的某個特定問題或事故，寫在右邊2. 確定造成事故的因素分類項目，如安全管理、操作者、材料等3. 將上述項目深入發(fā)展，中支表示對應項目造成事故的原因4. 將上述原因?qū)訉诱归_，一直到不能再分為止5. 確定因果分析圖中的主要原因，并標注，重點控制6. 注明分析圖的名稱注意事項1. 此法簡便實用，易于推廣。因果關(guān)系層次明確，系統(tǒng)化、條理化2. 尋找事故原因時，防止只停留在羅列表面現(xiàn)象，而不深入分析安全檢查表安全檢查表：系統(tǒng)地對生產(chǎn)系統(tǒng)或設(shè)備進行科學的分析，找出各種不安全因素，

16、依據(jù)檢查項目，將找出的問題以問題清單的方式列制成表，以便進行和避免漏檢區(qū)別于傳統(tǒng)檢查表，對系統(tǒng)進行科學分析形式：提問式、對照式種類：礦務局級安全檢查表、礦級安全檢查表、區(qū)隊及崗位班組級安全檢查表、專業(yè)性安全檢查表、設(shè)計用安全檢查表、事故分析檢查表內(nèi)容：序號、檢查內(nèi)容、回答、檢查人和檢查時間、檢查地點、備注依據(jù)：與項目有關(guān)的規(guī)定和標準用途：系統(tǒng)設(shè)計之前：為設(shè)計人員提供安全設(shè)計的參照清單 系統(tǒng)運行時：掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，針對問題采取措施，進行安全教育，檢查預防措施的落實優(yōu)點：1. 可以事先編制，集思廣益，有利群防和周密分析，避免和減少遺漏重要的不安全因素2. 整改責任明確3. 內(nèi)容直觀簡單，容易掌握

17、，易于實現(xiàn)群眾管理4. 檢查方法具體實用避免流于形式，有利于提高檢查效果5. 采用提問方式，可促進安全教育，提高安技人員的水平6. 可隨著科學技術(shù)的發(fā)展和標準、規(guī)范的變化而不斷修改和完善編制與實施：確定分析對象，找出其危險點；確定檢查項目，定出具體內(nèi)容；順序編制成表，逐項進行檢查；對照評價標準，做出正確回答；不斷補充完善，提出整改意見。注意事項：1. 內(nèi)容文字要能說明問題，又要簡明扼要2. 編制時，切勿流于形式3. 結(jié)合實際，總結(jié)以往事故教訓，羅列不安全因素4. 編制過程中要充分做好調(diào)查研究，由工程技術(shù)人員、安全管理人員和操作者共同制定，不斷修改完善預先危險性分析PHA:在一個系統(tǒng)或者子系統(tǒng)運

18、轉(zhuǎn)之前，對系統(tǒng)存在的危險類別、出現(xiàn)條件以及可能造成的后果，做宏觀的概略的分析目的：防止采用不安全的技術(shù)路線，防止使用危險物質(zhì)、工藝設(shè)備危險性識別：能量轉(zhuǎn)換潛在的危險性化學模式：直接火災、間接火災、自動反應物理模式：物理爆炸、鍋爐爆炸、機械失控、電氣失控、其他物理能量失控有害因素：有毒氣體、惰性氣體等外力因素：人為力、自然力人的因素：違章操作危險性等級：1級：安全的(=2 =4 =7 =10)會造成災難性的事故危險系數(shù)CS為各評分要素的幾何平均值評分要素(1-10)：功能性故障影響的重要程度、影響的范圍、故障發(fā)生頻率、防止故障的可能性、新規(guī)范設(shè)計程度危險性的控制：1. 限制能源或使用安全能源2.

19、 防止能量積蓄3. 防止能量逸散4. 能量放出緩沖裝置5. 在能量放出的必經(jīng)路上和事件采取保護措施6. 對能源采取防護措施7. 在能量源與人之間設(shè)置防護措施8. 采取個人防護措施9. 提高耐受能力10. 降低損害程度分析步驟：1. 查出危險因素2. 對生產(chǎn)目的、過程和操作中的環(huán)境進行確切的了解3. 確定能夠造成受傷、損害的危害性4. 確定導致初始傷害的危險性5. 提出控制或消除危險性的措施6. 在危險性失控條件下，找出最好的防止損傷的辦法7. 指出負責采取改進措施的部門、日期和人員故障類型影響和致命度分析故障類型和影響分析（FMEA）：找出系統(tǒng)的子系統(tǒng)或元件可能發(fā)生的故障出現(xiàn)的狀態(tài)，搞清故障類

20、型對系統(tǒng)安全的影響，以采取措施予以防止或消除致命度分析：某元件發(fā)生故障后，傳遞到系統(tǒng)的最高一級，導致系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導致人員傷亡和財產(chǎn)損失，這就是致命故障，對此進行單獨分析即是致命度分析故障:元件、組件、系統(tǒng)、子系統(tǒng)某種功能失效或損失，在運行時不能達到預期要求，因而完不成任務故障類型：運行過程中的故障、過早的啟動、規(guī)定時間不能啟動、規(guī)定時間不能停車、運行能力降級超量或受阻故障原因：設(shè)計、制造、質(zhì)量管理、使用、維修故障等級：1. 故障影響大小2. 對系統(tǒng)造成影響范圍3. 故障發(fā)生的頻率4. 防止故障的難易5. 是否重新設(shè)計評價故障等級：評點法（幾何平均值）、查表法（查表求和）分析步驟：1. 了

21、解分析對象，明確系統(tǒng)任務和組成2. 確定分析原則3. 系統(tǒng)的詳細說明4. 故障類型及其影響5. 列出造成故障的原因致命度分析：致命度系數(shù)：表示元件運行100萬小時發(fā)生故障的次數(shù)統(tǒng)計圖表分析法統(tǒng)計是從數(shù)量上認識事物的方法。事故統(tǒng)計是運用科學的統(tǒng)計分析方法，對大量數(shù)據(jù)進行加工、整理、綜合、分析，從而揭示事故發(fā)生規(guī)律，為事故預防指明方向。把統(tǒng)計調(diào)查所得的數(shù)字資料整理匯總，按一定的順序填在一定的表格內(nèi)就是統(tǒng)計表。統(tǒng)計圖是表達統(tǒng)計結(jié)果的形式。統(tǒng)計圖表分析法是利用過去的、現(xiàn)在的資料和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，推斷未來，并用圖表表示。統(tǒng)計圖表的種類：幾何圖，象形圖，統(tǒng)計圖安全管理中用比重圖、趨勢圖、控制圖、主次圖、分布

22、圖作用：提供事故發(fā)生及發(fā)展的一般特點及規(guī)律，可供類比，為預測事故準備條件。用于中短期較為有效。優(yōu)缺點：簡單易行，但不能反應事故的因果關(guān)系，預測精度較差。必要條件：可靠地歷史資料和數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)資料存在某種規(guī)律；未來的環(huán)境和過去相似。事故比重圖：表示事故構(gòu)成情況的平面圖，形象的反應各種事故所占的百分比事故趨勢圖：連續(xù)曲線的升降變化反映事故的動態(tài)變化過程動態(tài)曲線圖、對數(shù)曲線圖主次（排列）圖：按數(shù)量多少順序依次排列的條形圖與累計百分比曲線圖相結(jié)合的坐標圖。主次圖繪制步驟：1）收集事故數(shù)據(jù)；2）確定統(tǒng)計分組；3）按分組統(tǒng)計，計算百分比；4）按所占比重，確定主次順序，用羅馬數(shù)字標注；5）按主次順序計算累計百

23、分比；6）將統(tǒng)計計算數(shù)據(jù)列表；7）按表列數(shù)據(jù)繪制主次圖；8）通過主次圖分析，找出事故主要影響因素，制定防止事故的措施?？刂茍D：在趨勢圖的基礎(chǔ)上作出的。計算控制界限并在圖上標注后，按事物發(fā)展的實際數(shù)據(jù)及時填圖，以控制管理對象?？刂平缦薜挠嬎悖?. 只包括歇工一日以上，服從泊松分布2. 包括輕微傷害，服從二項分布步驟：1）收集控制對象的實際數(shù)據(jù)；2）繪制事故趨勢圖；3）計算事故平均次數(shù)；4）計算控制界限L；5）把實際發(fā)生的事故填入圖中，并根據(jù)有關(guān)理論判斷A平均值上下波動，未超過L，正常B超過上限，采取措施使之下降C連續(xù)幾點在上限區(qū)間波動D連續(xù)在一側(cè)七點E上升趨勢F周期性變化，需查明原因安全評價安全評價：用系統(tǒng)科學的理論和方法，辨識危險對系統(tǒng)的安全性進行定性和定量的預測和分析；尋求最佳的危險源控制和處理對策，以達到系統(tǒng)安全的目的控制危險性能力的評價目的：評價系統(tǒng)危險的可能性及其后果嚴重程度，以尋求最低事故率、最少的損失和最佳的安全投資效益基本原理：相關(guān)原理（系統(tǒng)的基本特征、因果關(guān)系）；類推原理；概率推斷原理；慣性原理；量變到質(zhì)變原理內(nèi)容：程序：1. 確定安全評價對象2. 評價前的準備：評價方法、人員組織、評價計劃等3. 熟悉評價系統(tǒng)和資料收集4. 系