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21/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法故障树/事故树分析方法(Fault Tree Analysis,FTA),它是采用逻辑方法,将事故因果关系形象的描述为一株有方向的“树”:即把系统可能发生或已发生的事故(称为顶上事件)作为分析起点,将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出,用树形图表示出来,构成一种逻辑模型,然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及概率,找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策,既适用于定性分析,又能进行定量分析。

  1. 分析步骤:

熟悉分析系统:首先要详细了解要分析的对象,包括工艺流程、设备构造、操作条件、环境状况、控制系统和安全装置等,同时还可以广泛收集同类系统发生的事故;
确定分析对象系统和分析的对象事件(顶上事件):通过实验分析、事故分析以及故障类型和影响分析确定顶上事件,明确对象系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件和不考虑条件;
确定分析边界:在分析之前要明确分析的范围和边界,系统内包含哪些内容。特别是化工等生产过程都具有连续化、大型化的特点,各工序、设备之间相互连接,如果不划定界限,得到的事故树将会非常庞大,不利于研究,确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值;
调查原因事件:顶上事件确定之后,就要分析与之有关的原因事件,也就是找出系统的所有潜在危险因素的薄弱环节,包括设备元件等硬件故障、软件故障、人为差错及环境因素。凡是与事故有关的原因都找出来,作为故障树的原因事件;
确定不予考虑的事件:与事故有关的原因各种各样,但是有些原因根本不可能发生或发生的概率很小,如雷电、飓风、地震等,编制故障树时一般都不予考虑,但要先加以说明;
确定分析的深度:在分析原因事件时,要分析到哪一层为止,需要事先确定。分析得太浅可能发生遗漏;分析得太深,则事故树会过于庞大烦琐。所以,具体深度应视分析对象而定;
编制故障树:从顶上事件起,一级一级往下找出所有原因事件直到最基本的事件为止,按其逻辑关系画出故障树。每一个顶上事件对应一株故障树;
定量分析:按事故结构进行简化,求出最小割集和最小径集,求出概率重要度和临界重要度;
得出结论:当事故发生概率超过预定目标值时,从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案,利用最小径集找出消除事故的最佳方案;通过重要度分析确定采取对策措施的重点和先后顺序,从而得出分析、评价的结论。

     2. 事故树的符号

  • 常见事件符号

矩形:表示顶上事件和中间事件,需要往下进一步分析的事件;
圆形:表示基本事件,不能再往下分析的事件;
菱形:表示省略事件(未探明事件),因资料不足不能分析或没有必要分析的事件;
房形:表示正常事件(开关事件),正常情况下必然发生或不发生的事件。

  • 常见逻辑门符号

或门:表示至少一个输入事件发生时,对应输出事件就发生;
条件或门:表示至少一个输入事件发生且在满足条件事件时,对应输出事件才会发生;
与门:表示仅当输入事件都发生时,对应的输出事件才发生;
条件与门:表示不仅输入事件同时发生,而且还必须满足条件事件时,对应的输出事件才发生。

     3. 求事故发生的基本原因:故障树模型是原因事件(即故障)的组合(称为故障模式或失效模式),这种组合导致顶上事件。而这些故障模式称为割集,最小割集是原因事件的最小组合。若要使顶上事件发生,则要求最小割集中的所有事件必须全部发生。(导致事故、不能少)

     4. 结构重要度:结构重要度分析就是不考虑基本事件发生的概率是多少,仅从事故树结构上分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。

     5. 事故发生的概率:计算公式:1-(1-q1)(1-q2)


例题:

【2021年-单选】某企业使用故障树分析方法对某系统的危险性进行识别评价。其分析步骤包括:a熟悉分析系统;b.确定分析边界;c.确定分析的深度;d.确定系统事故发生率、事故损失的安全目标值;E.编制故障树;f.调查原因事件;g.确定不予考虑的事件;h.确定分析对象系统和分析的对象事件;i.定量分析;j.得出结论。以下顺序正确的是(       )。

  1. a-b-c-d-efg-hij
  2. b-a-c-h-d-eifj
  3. a-h-b-df-g-cei-j
  4. b-a-h-de-c-fij
答案

【答案】C
【解析】故障树分析的步骤为:熟悉分析系统一确定分析对象系统和分析的对象事件(即顶上事件)→确定分析边界→确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值→调查原因事件一确定不予考虑的事件一确定分析的深度编制故障树一定量分析→得出结论。


例题:

【2021年-单选】某企业使用起重设备吊物时,发生吊装坠物伤人事故。事后安全管理人员为查找造成事故的基本和深层原因,带领大家进行了事故树分析,得出事故割集组合为K=(X2X3)、K=(XjXX)、K=(XjXXX),其中基本事件X代表吊装物超载,X代表钢丝绳腐蚀断股、变形,X;代表吊装工操作失误X代表日常检查不到位。根据事故树最小割集分析方法,从事故结构重要度出发,为防止此类事故再次发生,企业应优先采取的措施是(       )。

  1. 安装起重限制器
  2. 加强安全操作规程培训
  3. 定期检查钢丝绳强度
  4. 完善安全检查制度
答案

【答案】B
【解析】根据题干及事故树最小割集分析方法,只有当最小割集中的X事件,即“吊装工操作失误”事件发生时,才可能导致事故。因此,为防止此类事故再次发生,企业应优先加强安全操作规程培训。

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22/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法事件树分析方法(Event Tree Analysis,ETA),理论基础是决策论,它是一种从原因到结果的水平树状图。从一个初始事件开始,交替考虑成功与失败的两种可能性,然后再以这两种可能性作为新的初始事件,如此继续分析下去,直到找到最后的结果,是一种归纳逻辑树图。

分析步骤:

  1. 确定初始事件
  2. 判定安全功能:常见的安全功能有自动控制装置、报警系统、安全装置、屏蔽装置和操作人员采取措施等;
  3. 发展事件树和简化事件树:从初始事件开始,自左向右发展事件树,首先把初始事件一旦发生时起作用的安全功能状态画在上面的分支,不能发挥安全功能的状态画在下面的分支。然后依次考虑每种安全功能分支的两种状态,层层分解直至系统发生事故或故障为止;
  4. 分析事件树
    找出事故连锁和最小割集:事件树每个分支代表初始事件一旦发生后其可能的发展途径,其中导致系统事故的途径即为事故连锁,一般导致系统事故的途径有很多,即有很多事故连锁;
    找出预防事故的途径:事件树中最终达到安全的途径指导人们如何采取措施预防事故发生,在达到安全的途径中,安全功能发挥作用的事件构成事件树的最小径集,一般事件树中包含多个最小径集,即可以通过若干途径防止事故发生,由于事件树表现了事件间的时间顺序,所以应尽可能地从最先发挥作用的安全功能着手。
  5. 事件树的定量分析:由各事件发生的概率计算系统事故或故障发生的概率。

事件树的可靠性/故障率计算—串联系统
事件树的可靠性/故障率计算—并联系统


例题:

【2017年-单选】某公司新建一个使用氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气的工厂,该公司在新建项目设计合同中明确要求设计单位在基础设计阶段,通过系列会议对工艺流程图进行分析,必须由多方面、专业的、熟练的人员组成的小组,按照规定的办法,对偏离设计的工艺条件进行危险辨识及安全评价。这种安全评价方法是(       )。

  1. 预先危险分析(PHA);
  2. 危险和可操作性分析(HAZOP);
  3. 故障类型和影响分析(FMEA);
  4. 事件树分析(ETA)。
答案

【答案】B
【解析】危险与可操作性研究方法(Hazard and Operability Study,简称HAZOP),它是一种定性的安全评价方法。它的基木过程是以关键词为引导,对工艺或操作的“节点”进行析,找出过程中工艺状态的变化(即偏差),然后分析找出偏差的原因、后果及可采取的对策。其侧重点是工艺部分或操作步骤各种具体值。

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23/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法作业条件危险性评价方法(Job Risk Analysis,JRA),将作业条件的危险性作为因变量(D),事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险严重程度(C)作为自变量,确定了它们之间的函数式。根据实际经验,他们给出了三个自变量的各种不同情况的分数值,采取对所评价的对象根据情况进行打分的办法,然后根据公式计算出其危险性分数值,再在按经验将危险性分数值划分的危险程度等级表或图上,查出其危险程度。


例题:

【2018-70】作业条件危险性评价法是通过对作业时事故发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险严重程度(C)三个要素计算得出评定结果,用评定结果评估作业风险大小的一种评价方法,某矿山作业条件危险性要素相关参数见下表。依据此表,对该矿山作业条件危险性评定的结果,正确的是(       )。

  1. 水泵房危险性值为6;
  2. 水泵房危险性值为18;
  3. 炸药库危险性值为48;
  4. 炸药库危险性值为600。
答案

【答案】D
【解析】水泵房的危险性D=6×6×6=216;炸药库的危险性D=3×5×40=600。

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24/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法风险矩阵评价方法(Risk Analysis ,RA)是一种能够把危险发生的可能性和伤害的严重程度综合评估风险大小的定性的风险评估分析方法。

即:R=L×S
式中 R—风险值;
L—发生事故的可能性;
S—发生事故后果的严重程度。

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25/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法定量风险评价方法(Quantity Risk Analysis,QRA),能够提供完全的定量的计算和评价。定量风险评价对这两方面均进行评价,可以将风险的大小完全量化,并提供足够的信息,为业主、投资者、政府管理者提供定量化的决策依据。

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26/30    第4节:安全评价方法

常用的安全评价方法专家评议法是一种吸收专家参加,根据事物的发展趋势,进行积极的创造性思维活动对事物进行分析、预测的方法。

专家评议法:根据一定的规则,组织相关专家进行积极的创造性思维,对具体问题共同探讨、集思广益的一种专家评价方法;
专家质疑法:该法需要进行两次会议,第一次会议是专家对具体的问题进行直接谈论,第二次会议是专家对第一次会议提出的设想进行质疑。

专家评议法适用于类比工程项目系统装置的安全评价,它可以充分发挥专家丰富的实践经验和理论知识;

专项安全评价经常采用专家评议法,运用该评价方法,可以将问题研究讨论得更深入、更透彻,并得出具体执行意见和结论,便于进行科学决策。


例题:

【2019年-单选】某氨制冷系统主要由氨压缩机、油气分离器、冷凝器,储氨器、中间冷却器、低压循环桶、集油器、氨泵、制冷设备(单冻机库房、递冻间等)组成,由于系统组成比较复杂,评价人员在进行风险因素辨识和评价方法的选择中,出现了较大的分歧,关于氨制冷系统危险、有害因素辨识和评价方法选用的说法,错误的是(       )。

  1. 采用危险和可操作性研究(HAZOP)方法进行危险辨识时,根据氨制冷系统的管道、容器的使用压力、使用温度和工艺状况,应将氨制冷系统分为5个节点:中冷节点、高压气相管节点、高压液相管节点、低压液相管节点、制冷设施;
  2. 采用预先危险性分析(PHA)方法辨识和评价时,考虑氨制冷系统的运行中一般存在的主要事故有液氨泄漏造成的冻伤,人体吸入氨气会对人的呼吸系统造成严重伤害和室息,氨泄漏与空气混合遇明火易发生爆炸这三类事故特点,进行危险性分级和评价;
  3. 采用安全检查表法(SCA)进行定量评价时,应引入液氨系统现状运行固有属性进行比较计算,同时考虑液氨毒性和相关补偿系数,进行液氨装置和系统的危险性分级和评价;
  4. 采用故障树(FTA)对氨制冷系统进行定性和定量分析时,选取液氨储罐爆炸事故为顶上事件,其基木事件包括氨气爆炸极限、点火源、库区通风不良等。
答案

【答案】C
【解析】C安全检查表法是定性的。

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27/30    第5节:安全评价报告的内容及其编制要求

安全预评价报告的内容

  1. 目的;
  2. 评价依据;
  3. 概括;
  4. 危险、有害因素的辨识与分析;
  5. 评价单元的划分;
  6. 评价方法;
  7. 安全对策措施建议;
  8. 评价结论。

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28/30    第5节:安全评价报告的内容及其编制要求

安全验收评价报告的内容

  1. 目的;
  2. 评价依据;
  3. 概括;
  4. 危险、有害因素的辨识与分析;
  5. 评价单元的划分;
  6. 评价方法;
  7. 安全对策措施建议;
  8. 评价结论。

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29/30    第5节:安全评价报告的内容及其编制要求

安全现状评价报告的内容

  1. 目的;
  2. 评价依据;
  3. 概括;
  4. 危险、有害因素的辨识与分析;
  5. 评价单元的划分;
  6. 评价方法;
  7. 安全对策措施建议;
  8. 评价结论。

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30/30    第5节:安全评价报告的内容及其编制要求

安全评价报告的格式

封面内容包括:

  1. 委托单位名称;
  2. 评价项目名称;
  3. 标题;
  4. 安全评价机构名称;
  5. 安全评价机构资质证书编号;
  6. 评价报告完成时间。

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