(七)故障樹分析(Fault Ttee Analysis,FTA)
故障樹(Fault 1"ree)又稱為事故樹,是一種描述事故因果關系的有方向的“樹”,是安全系統工程中的重要的分析方法之一。它能對各種系統的危險性進行識別評價,既適用于定性分析,又能進行定量分析,具有簡明、形象化的特點,體現了以系統工程方法研究安全問題的系統性、準確性和預測性。
故障樹分析的基本程序如下:
(1)熟悉系統。要詳細了解系統狀態及各種參數,繪出工藝流程圖或布置圖。
(2)調查事故。收集事故案例,進行事故統計,設想給定系統可能要發生的事故。
(3)確定頂上事件。要分析的對象事件即為頂上事件。對所調查的事故進行全面分析,從中找出后果嚴重且較易發生的事故作為頂上事件。
(4)確定目標值。根據經驗和事故案例,經統計分析后,求解事故發生的概率(頻率),作為要控制的事故目標值。
(5)調查原因事件。調查與事故有關的所有原因事件和各種因素。
(6)畫出故障樹。從頂上事件起,一級一級找出直接原因事件,到所要分析的深度,按其邏輯關系,畫出故障樹。
(7)定性分析。按故障樹結構進行簡化,確定各基本事件的結構重要度。
(8)事故發生概率。確定所有事件發生概率,標在故障樹上,進而求出頂上事件的發生概率。
(9)比較。比較分可維修系統和不可維修系統進行討論,前者要進行對比,后者求出頂上事件發生概率即可。
(10)分析。故障樹分析不僅能分析出事故的直接原因,而且能深入提示事故的潛在原因,因此在工程或設備的設計階段、在事故查詢或編制新的操作方法時,都可以使用故障樹分析對它們的安全性做出評價。
(八)事件樹分析(Event 1"ree Analysis,ETA)
事件樹分析是用來分析普通設備故障或過程波動(稱為初始事件)導致事故發生的可能性。
在事件樹分析中,事故是典型設備故障或工藝異常(稱為初始事件)引發的結果。與故障樹分析不同,事件樹分析是使用歸納法(而不是演繹法),事件樹可提供記錄事故后果的系統性的方法,并能確定導致事件后果事件與初始事件的關系。
事件樹分析步驟如下:
(1)確定初始事件。初始事件可以是系統或設備的故障、人員的失誤或工藝參數偏移等可能導致事故發生的事件。初始事件一般依靠分析人員的經驗和有關運行、故障、事故統計資料來確定。
(2)判定安全功能。系統中包含許多能消除、預防、減弱初始事件影響的安全功能(安全裝置、操作人員的操作等)。常見的安全功能有自動控制裝置、報警系統、安全裝置、屏蔽裝置和操作人員采取措施等。
(3)發展事件樹和簡化事件樹。從初始事件開始,自左至右發展事件樹。首先把事件一旦發生時起作用的安全功能狀態畫在上面的分支,不能發揮安全功能的狀態畫在下面的分支。然后依次考慮每種安全功能分支的兩種狀態,層層分解直至系統發生事故或故障為止。
簡化事件樹是在發展事件樹的過程中,將與初始事件、事故無關的安全功能和安全功能不協調、矛盾的情況省略、刪除,達到簡化分析的目的。
(4)分析事件樹。事件樹各分支代表初始事件一旦發生后其可能的發展途徑,其中導致系統事故的途徑即為事故連鎖。
事件樹分析適合用來分析那些產生不同后果的初始事件。它強調的是事件可能發生的初始原因以及初始事件對事件后果的影響,事件樹的每一個分支都表示一個獨立的事件序列,對一個初始事件而言,每一獨立事件序列都清楚地界定了安全功能之間的功能關系。
(7L)作業條件危險J}生評價法(Job Risk Analysis,JRA)
美國的K.J.格雷厄姆(Keneth J.Graham)和G.F.金尼(Gilbert F.’Kinney)研究了人們在具有潛在危險環境中作業的危險性,提出了以所評價的環境與某些作為參考環境的對比為基礎,將作業條件的危險性作為因變量(D),事故或危險事件發生的可能性(L)、暴露于危險環境的頻率(E)及危險嚴重程度(C)作為自變量,確定了它們之間的函數式。根據實際經驗,他們給出了3個自變量的各種不同情況的分數值,采取對所評價的對象根據情況進行“打分”的辦法,然后根據公式計算出其危險性分數值,再在按經驗將危險性分數值劃分的危險程度等級表或圖上,查出其危險程度的一種評價方法。這是一種簡單易行的評價作業條件危險性的方法。
(十)定量風險評價方法(Qua:ntity Risk Analysis,QRA)
在識別危險分析方面,定性和半定量的評估是非常有價值的,但是這些方法僅是定性分析,不能提供足夠的定量分析,特別是不能對復雜的并存在危險的工業流程等提供決策的依據和足夠的信息,在這種情況下,必須能夠提供完全的定量的計算和評價。風險可以表征為事故發生的頻率和事故的后果的乘積。定量風險評價對這兩方面均進行評價,可以將風險的大小完全量化,并提供足夠的信息,為業主、投資者、政府管理者提供定量化的決策依據。
對于事故后果模擬分析,國內外有很多研究成果。如美國、英國、德國等發達國家,早在20世紀80年代初便完成了以Burro,Coyote,Thot。ney Island為代表的一系列大規模現場泄漏擴散實驗。在90年代,又針對毒性物質的泄漏擴散進行了現場實驗研究。迄今為止,已經形成了數以百計的事故后果模型。如著名的I)EGA【)IS、ALOHA、SLAB、TRACE、ARCt-IIE等。基于事故模型的實際應用也取得了發展,如DNV公司的SAFE'I、YⅡ軟件是一種多功能的定量風險分析和危險評價軟件包,包含多種事故模型,可用于工廠的選址、區域和土地使用決策、運輸方案選擇、優化設計、提供可接受的安全標準。Shell GlobalSolution公司提供的Shell FRE[)、Shell SC()PE和Shell Shepherd三個序列的模擬軟件涉及泄漏、火災、爆炸和擴散等方面的風險評價。這些軟件都是建立在大量實驗的基礎上得出的數學模型,有著很強的可信度。評價的結果用數字或圖形的方式顯示事故影響區域,以及個人和社會承擔的風險。根據風險的嚴重程度對可能發生的事故進行分級,有助于制定降低風險的措施。
第五節、安全評價報告
安全評價報告是安全評價工作過程形成的成果。安全評價報告的載體一般采用文本形式,為適應信息處理、交流和資料存檔的需要,報告可采用多媒體電子載體。電子版本中能容納大量評價現場的照片、錄音、錄像及文件掃描,可增強安全驗收評價工作的可追溯性。
目前,國內將安全評價根據工程、系統生命周期和評價的目的分為安全預評價、安全驗收評價、安全現狀評價和專項安全評價4類。但實際上可看成3類,即安全預評價、安全驗收評價和安全現狀評價,專項安全評價可看成安全現狀評價的一種,屬于政府在特定的時期內進行專項整治時開展的評價。本節將簡單介紹安全預評價、安全驗收評價和安全現狀評價報告的要求、內容及格式。
一、安全預評價報告
(一)安全預評價報告的要求
安全預評價報告的內容應能反映安全預評價的任務:建設項目的主要危險、有害因素評價;建設項目應重點防范的重大危險、有害因素;應重視的重要安全對策措施;建設項目從安全生產角度是否符合國家有關法律、法規、技術標準。
(二)安全預評價報告內容
安全預評價報告應當包括以下主要內容:
1.概述
(1)安全預評價依據。有關安全預評價的法律、法規及技術標準;建設項目可行性研究報告等相關文件;安全預評價參考的其他資料。
(2)建設單位簡介。
(3)建設項目概況。建設項目選址、總圖及平面布置、生產規模、工藝流程、主要設備、主要原材料、中間體、產品、經濟技術指標、公用工程及輔助設施等。
2.生產工藝簡介
3.安全預評價方法和評價單元
(1)安全預評價方法簡介。
(2)評價單元確定。
4.定性、定量評價
(1)定性、定量評價。
(2)評價結果分析。
5.安全對策措施及建議
(1)在可行性研究報告中提出的安全對策措施。
(2)補充的安全對策措施及建議。
6.安全預評價結論
(三)安全預評價報告格式
(1)封面。
(2)安全預評價資質證書影印件。
(3)著錄項。
(4)目錄。
(5)編制說明。
(6)前言。
(7)正文。
(8)附件。
(9)附錄。
二、安全驗收評價報告
(一)安全驗收評價報告的要求
安全驗收評價報告是安全驗收評價工作過程形成的成果。安全驗收評價報告的作用:一是為企業服務,幫助企業查出隱患,落實整改措施以達到安全要求;二是為政府安全生產監督管理機構服務,提供建設項目安全驗收的依據。
(二)安全驗收評價報告主要內容
1.概述
(1)安全驗收評價依據。
(2)建設單位簡介。
(3)建設項目概況。
(4)生產工藝。
(5)主要安全衛生設施和技術措施。
(6)建設單位安全生產管理機構及管理制度。
2.主要危險、有害因素識別
(1)主要危險、有害因素及相關作業場所分析。
(2)列出建設項目所涉及的危險、有害因素并指出存在的部位。
3.總體布局及常規防護設施措施評價
(1)總平面布局。
(2)廠區道路安全。
(3)常規防護設施和措施。
(4)評價結果。
4.易燃易爆場所評價
(1)爆炸危險區域劃分符合性檢查。
(2)可燃氣體泄漏檢測報警儀的布防安裝檢查。
(3)防爆電氣設備安裝認可。
(4)消防檢查(主要檢查是否取得消防安全認可)。
(5)評價結果。
5.有害因素安全控制措施評價
(1)防急性中毒、窒息措施。
(2)防止粉塵爆炸措施。
(3)高、低溫作業安全防護措施。
(4)其他有害因素控制安全措施。
(5)評價結果。
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6.特種設備監督檢驗記錄評價
(1)壓力容器與鍋爐(包括壓力管道)。
(2)起重機械與電梯。
(3)廠內機動車輛。
(4)其他危險性較大設備。
(5)評價結果。
7.強制檢測設備設施情況檢查
(1)安全閥。
(2)壓力表。
(3)可燃、有毒氣體泄漏檢測報警儀及變送器。
(4)其他強制檢測設備設施情況。
(5)檢查結果。
8.電氣安全評價
(1)變電所。
(2)配電室。
(3)防雷、防靜電系統。
(4)其他電氣安全檢查。
(5)評價結果。
9.機械傷害防護設施評價
(1)夾擊傷害。
(2)碰撞傷害。
(3)剪切傷害。
(4)卷人與絞碾傷害。
(5)割刺傷害。
(6)其他機械傷害。
(7)評價結果。
10.工藝設施安全連鎖有效性評價
(1)工藝設施安全連鎖設計。
(2)工藝設施安全連鎖相關硬件設施。
(3)開車前工藝設施安全連鎖有效性驗證記錄。
(4)評價結果。
11.安全生產管理評價
(1)安全生產管理組織機構。
(2)安全生產管理制度。
(3)事故應急救援預案。
(4)特種作業人員培訓。
(5)日常安全管理。
(6)評價結果。
12.安全驗收評價結論
在對現場評價結果分析歸納和整合基礎上,作出安全驗收評價結論。
(1)建設項目安全狀況綜合評述。
(2)歸納、整合各部分評價結果提出存在問題及改進建議。
(3)建設項目安全驗收總體評價結論。
13.安全驗收評價報告附件
(1)數據表格、平面圖、流程圖、控制圖等安全評價過程中制作的圖表文件。
(2)建設項目存在問題與改進建議匯總表及反饋結果。
(3)評價過程中專家意見及建設單位證明材料。
14.安全驗收評價報告附錄
(1)與建設項目有關的批復文件(影印件)。
(2)建設單位提供的原始資料目錄。
(3)與建設項目相關的數據資料目錄。
(三)安全驗收評價報告格式
(1)封面。
(2)評價機構安全驗收評價資格證書影印件。
(3)著錄項
(4)目錄。
(5)編制說明。
(6)前言。
(7)正文。
(8)附件。
(9)附錄。
三、安全現狀評價報告
(一)安全現狀評價報告要求
安全現狀評價報告要求比安全預評價報告要更詳盡、更具體,特別是對危險分析要求較高,因此整個評價報告的編制,要由懂工藝和操作的專家參與完成。
(二)安全現狀評價報告內容
安全現狀評價報告一般具有如下內容:
1.前言
包括項目單位簡介、評價項目的委托方及評價要求和評價目的。
2.評價項目概況
應包括評價項目概況、地理位置及自然條件、工藝過程、生產運行現狀、項目委托約定的評價范圍、評價依據(包括法規、標準、規范及項目的有關文件)。
3.評價程序和評價方法
說明針對主要危險、有害因素和生產特點選用的評價程序和評價方法。
4.危險性預先分析
應包括工藝流程、工藝參數、控制方式、操作條件、物料種類與理化特性、工藝布置、總圖位置、公用工程的內容,并運用選定的分析方法,對存在的危險、有害因素逐一分析。
5.危險度與危險指數分析
根據危險、有害因素分析的結果和確定的評價單元、評價要素,參照有關資料和數據,用選定的評價方法進行定量分析。
6.事故分析與重大事故模擬
結合現場調查結果以及同行或同類生產的事故案例分析,統計其發生的原因和概率,運用相應的數學模型進行重大事故模擬。
7.對策措施與建議
綜合評價結果,提出相應的對策措施與建議,并按照風險程度的高低進行解決方案的排序。
8.評價結論
明確指出項目安全狀態水平,并簡要說明。
(三)安全現狀評價報告格式
(1)封面。
(2)評價機構安全驗收評價資格證書影印件。
(3)著錄項
(4)目錄。
(5)編制說明。
(6)前言。
(7)正文。
(8)附件及附錄。
小結:本講的主要內容是安全評價方法和安全評價報告。注意對安全評價方法的區分以及安全評價方法運用時的區別;注意安全評價報告的格式。