安全评价师一级专业能力-危险与危害程度定性评价课件.ppt

国家安全评价师职业技能鉴定安全评价师一级专业能力,讲师:,第1章 区域危险和有害因素辨识与分析 第2章 危险与危害程度定性评价 第3章 危险与危害程度定量评价 第4章 风险控制第5章 技术管理第6章 培训和指导,第2章 危险与危害程度定性评价,第1节 危险与可操作性研究 第2节 人员可靠性分析方法 第3节 模糊理论方法,知识要求 能力要求,第1节 危险与可操作性研究,一、HAZOP分析方法 二、HAZOP分析实施过程,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,1.HAZOP方法简介（P22-P23）HAZOP（Hazard and Operability Analysis，危险与可操作性分析）。HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题结构化的分析方法，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在分析过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统地研究每一个单元（即分析节点），分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步骤，识别出那些具有潜在危险的偏差。这些偏差通过引导词引出，使用引导词的一个目的就是为了保证能对所有工艺参数的偏差都进行分析。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,1.HAZOP方法简介 分析组对每个有意义的偏差都进行分析，并分析可能导致这些偏差的原因、后果和已有安全保护等，同时提出应该采取的措施。HAZOP分析必须由不同专业人员组成的分析组来完成。HAZOP分析的这种群体方式的主要优点在于能相互促进并开拓思路。这就是HAZOP分析的核心内容。HAZOP分析方法明显不同于其他分析方法，而是一个系统工程，见图2-1。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,图2-1 HAZOP分析图,1.HAZOP方法简介,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2.HAZOP分析术语（P23-24）（1）工艺单元 指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。（2）操作步骤 间歇过程中的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤，可能是手动、自动或计算机自动控制的操作。间歇过程每一步使用的偏差可能与连续过程不同。（3）引导词 用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2.HAZOP分析术语（4）工艺参数 与过程有关的物理和化学特性，包括概念性参数如反应、混合、浓度、pH值及具体参数如温度、压力、相数及流量等。（5）工艺指标 确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差，即工艺过程的正常操作条件。（6）偏差 分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力等）进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2.HAZOP分析术语（7）原因 发生偏差的原因。一旦找到发生偏差的原因，就意味着找到了对付偏差的方法和手段，这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态（如组成改变）、外界干扰（如电源故障）等。（8）后果 偏差所造成的结果。后果分析时假定发生偏差时已有的安全保护系统失效；不考虑那些细小的与安全无关的后果。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2.HAZOP分析术语（9）安全措施 指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所造成的后果（如报警、连锁、操作规程等）。（10）补充措施 修改设计、操作规程，或者提出需进一步分析研究的建议（如增加压力报警装置、改变操作步骤的顺序）。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,3.HAZOP分析节点划分（P24-25）对于连续的工艺操作过程，HAZOP分析节点为工艺单元；而对于间歇操作过程来说，HAZOP分析节点为操作步骤。工艺单元是指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元；操作步骤是指间歇过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤。对于连续工艺过程，分析节点划分的基本原则如下：一般按照工艺流程进行，从进入的PID管线开始，继续直至设计意图的变更，或继续直至工艺条件的改变，或继续直至下一个设备。上述状况的改变作为一个节点的结束，另一个节点的开始，常见节点类型见表2-1。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,3.HAZOP分析节点划分,表2-1 常见分析节点类型表,确定分析节点后，分析组组长应确认该分析节点的关键参数，并确保小组中的每一个成员都知道设计意图。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法（P25-26）（1）引导词法确定偏差最常用的方法是引导词法，即：偏差=引导词+工艺参数。1）通用的引导词HAZOP常用引导词及其意义见表2-2（下页）。2）常用的HAZOP分析工艺参数流量、温度、时间、pH值、频率、电压、混合、分离、压力、液位、组成、速度、黏度、信号、添加剂、反应等。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法,表2-2 HAZOP分析常用引导词表,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法（1）引导词法 3）偏差的构成 偏差为引导词与工艺参数的组合。工艺参数分为两类，一类是概念性工艺参数（如反应、转化）；另一类是具体（专业）工艺参数（如温度、压力）。对于概念性工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，如“过量+反应”可能是指反应速度快，或者说是指生成了大量的产品。对具体工艺参数，有必要对一些引导词进行修改，因为有些引导词与具体工艺参数组合后可能无意义或不能称之为“偏差”，如“伴随+压力”，或者有些偏差的物理意义不确切，应拓展引导词的外延和内涵。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法（1）引导词法 3）偏差的构成例如：对“时间+异常”，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；对“位置”、“来源”、“目的”而言，引导词“异常”就是指“另一个”；对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法（1）引导词法 3）偏差的构成 当工艺参数包括一系列相互联系的工艺参数时（如温度、压力、反应速度、组成等），最好对每一个工艺参数顺序使用所有的关键词，即“引导词+工艺参数”方式。而且，当将引导词用于对操作规程进行分析时也应按照这种规则。用引导词来描述要分析的问题可以确保HAZOP方法的统一性，同时能够将要分析的问题系统化，应用一套完整的引导词，从而获得每个具有实际意义的偏差，而不致被遗漏。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.偏差确定方法（2）基于偏差库的方法 基于偏差库的方法非常类似于基于引导词的方法。一般是在HAZOP分析会议之前，由HAZOP组织者或记录员对标准偏差库进行调查，以确定每个节点或操作步骤的哪些偏差是适当的，形成要进行分析的偏差库。（3）基于知识的方法 基于知识的方法是一种特殊的基于引导词的HAZOP分析，但所使用的引导词部分或全部来自分析组的知识和特殊的检查表。这种分析的前提是分析组成员对大量设计标准非常熟悉。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,5.偏差分析（P26）确定每个分析节点的偏差后，需要对每个偏差进行分析。分析的内容包括原因、后果、保护措施、建议措施。原因是指引起偏差发生的原因。后果是指偏差造成的后果。保护措施是指设计的工程系统或调节控制系统。建议措施是指修改设计、操作规程，或者进一步进行分析研究的建议等。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 1.HAZOP方法简介2HAZOP分析术语3HAZOP分析节点划分4.偏差确定方法5偏差分析6.HAZOP分析记录和分析报告,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,6.HAZOP分析报告（P26-28）（1）HAZOP分析表分析记录是HAZOP分析的一个重要组成部分，负责会议记录的人员应根据分析讨论过程提炼出恰当的结果，不可能把会议上说的每一句话都记录下来，但是必须记录所有重要的信息。通常HAZOP分析会议以表格形式记录，如表2-3。,表2-3 HAZOP分析会议记录表,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,6.HAZOP分析报告（1）HAZOP分析表 本质上说，HAZOP分析是一种工艺过程危险识别的行为。从分析结果的表现形式上，HAZOP分析表可以分4种：1）HAZOP原因分析表（原因到原因分析法）2）HAZOP偏差分析表（偏差到偏差分析法）3）只有异常情况的HAZOP分析表 4）只有建议措施的HAZOP分析表,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（1）HAZOP分析表1）HAZOP原因分析表 在原因到原因分析法中，原因、后果、安全保护、建议措施之间有准确的对应关系。该方法的特点是分析准确，减少歧义。见表2-4。,表2-4 HAZOP原因分析表,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（1）HAZOP分析表2）HAZOP偏差分析表 在偏差到偏差的方法中，所有的原因、后果、安全保护、建议措施都与一个特定的偏差联系在一起，但该偏差下单个的原因、后果、保护装置之间没有关系，因此，对某个偏差所列出的所有原因并不一定产生所列出的所有后果。（见表2-5）。该方法的特点是省时、文件简短。,表2-5 HAZOP偏差分析表,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（1）HAZOP分析表3）只有异常情况的HAZOP分析表 表中包含那些分析组认为原因可靠、后果严重的偏差。优点是分析时间及表格长度大大缩短，缺点是分析不完整。4）只有建议措施的HAZOP分析表 只记录分析组作出的提高安全的建议措施。能最大地减少HAZOP分析文件的长度，节省大量时间，但无法显示分析的质量。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（2）HAZOP分析报告 在上述工作的基础上，将会议记录结果进行整理、汇总、提炼出恰当的结果，形成HAZOP分析报告。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一、HAZOP分析方法 二、HAZOP分析实施过程,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,二、HAZOP分析的实施过程 1.分析准备2HAZOP分析3编制分析结果文件4.行动方案落实,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点（工艺过程或操作步骤），然后用引导词找出过程的危险，识别出那些具有潜在危险的偏差，并对偏差原因、后果及控制措施等进行分析。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,一般的原则为：,每个偏差的分析及建议措施完成之后再进行下一偏差的分析；在考虑采取某种措施以提高安全性之前应对与分析节点有关的所有危险进行分析。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,1.分析准备（P28-P31）准备工作包括以下内容：（1）确定分析目标和范围；（2）获取必要的资料；（3）选择分析组；（4）将资料变成适当的表格并拟定分析顺序；（5）安排会议；（6）HAZOP分析培训,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（1）确定分析目标和范围清楚地明确HAZOP分析目标和确定分析范围（评估边界）是进行分析的重要前提。确定HAZOP分析目标应包括以下内容：1）评估节点，最好在PID图上定义；2）评估时的设计状态，用PID的版次状态来表示；3）影响程度和应考虑的邻近工厂；4）评估程序，包括采取的行动和最终的报告；5）涉及对邻近或相关工厂的整体评估的准备。HAZOP分析的进度表对HAZOP分析的成功往往起着决定性作用，进度表依赖于：项目执行的日期、可用的文件、可用的人力资源。在工艺设计完成后立即开展HAZOP分析是非常必要、非常适时的。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（2）获取必要的资料 1）一是准备用于控制HAZOP项目实施的项目管理资料：项目工作计划；HAZOP分析项目的目标和策略；项目管理实施细则；HAZOP分析项目实施程序；培训材料、会议记录管理、资料管理等。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（2）获取必要的资料 2）二是需要企业提供的技术资料：工艺仪表流程图（PID）；工艺流程图（PFD）；装置设计工艺包；装置工艺技术规程；装置安全技术规程；装置岗位操作规程；平面布置图；工艺介质数据表；设备数据表；,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（2）获取必要的资料 2）二是需要企业提供的技术资料：管道数据表；安全附件资料；装置操作与维护手册；历次事故记录；当地天气状况数据。当所有的资料准备好时，就可以开始HAZOP分析。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（3）选择分析小组 对于大型的、复杂的工艺过程，分析组一般由57人组成较为理想，包括设计、工艺或工程、操作、维修、仪表、电气、公用工程等。对相对较小的工艺过程，34人的分析组就可以了。HAZOP组长、工艺技术人员和设备技术人员的职责。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（3）选择分析小组 1）HAZOP组长职责：是所分析装置设备的管理者。其职责是：明确组员的职责；与工厂其他相关部门进行协调；保持小组的分析工作的方向；控制工作进度；实施质量检查和数据的审核；停止和提交已完成的项目。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（3）选择分析小组 2）工艺技术人员职责：装置HAZOP分析节点的划分；确定系统和设备的工艺操作条件；根据设备的工艺条件、环境、材质和使用年限等评价失效机理的类型、敏感性和对设备的破坏程度。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（3）选择分析小组 3）设备技术人员职责：确定设备的条件数据和历史数据。提供所需的装置和设备的设计数据和规范；提供对必要的历史检测数据的比较；进行偏差的设备方面的原因、后果和措施等。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（4）将资料变成适当的表格并拟定分析顺序 这个阶段的所需的时间与过程的类型有关。对于连续过程而言，准备工作较小。在分析会议之前使用已更新的图纸确定分析节点，保证每一位分析人员在会议上都有这些图纸。对于间隙过程而言，准备工作量通常更多些，主要因为操作过程更加复杂。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（5）安排会议 一旦资料收集齐全，小组领导就可以开始会议的组织工作，制定合理的会议计划。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（6）HAZOP分析培训 培训不仅是为了使工作人员具备实施HAZOP项目所需要的能力，使之能担负责任，而且还是一个企业与HAZOP技术服务商进一步沟通的机会。第一阶段培训的对象是企业的管理层和参与HAZOP项目的有关部门和人员，培训内容主要对HAZOP方法的理解和项目的管理和控制方面，希望使企业的管理层和各职能部门能够认可HAZOP方法和了解自己在整个项目中的职责；,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（6）HAZOP分析培训第二阶段的培训主要是面向HAZOP项目的具体参与者，即HAZOP工作组的人员。培训主要是具体的HAZOP的工作要求和流程，明确HAZOP小组成员在这个团队中的角色，培训完成指定工作所需要的技能。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,（6）HAZOP分析培训培训的主要内容包括：HAZOP原理；HAZOP风险评估的原理；所采用HAZOP方法介绍；HAZOP工作组的组成和职责；数据的采集；数据的审核和缺失数据的处理。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,二、HAZOP分析的实施过程 1.分析准备2HAZOP分析3编制分析结果文件4.行动方案落实,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2HAZOP分析（P31-P32）HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为若干工艺单元或操作步骤（即分析节点），分析组对每个节点使用所有引导词依次进行分析，得到一系列结果：偏差原因、后果、保护装置、建议措施。HAZOP分析过程如下：,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2HAZOP分析（1）划分节点在划分节点时应注意以下因素：1）单元的目的和功能；2）单元的物料（体积或质量）；3）合理的隔离/切断点；4）划分方法的一致性。（2）解释工艺指标或操作步骤 在选择分析节点以后，分析组组长应确认该分析节点的关键参数，并确保小组中的每一个成员都知道设计意图。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2HAZOP分析（3）确定有意义的偏差 根据引导词法、基于偏差库的方法和基于知识的方法等三种偏差确定方法，结合具体的分析设备，确定出有实际意义的分析偏差。（4）对偏差进行分析 分析组按照确定程序对每个节点或操作步骤的偏差进行分析。步骤如下：1）一次选择一个节点进行分析 2）选择该节点的一个工艺参数 3）选择引导词建立有意义的偏差 4）分析偏差后果，列出可能的原因、并提出措施。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,2HAZOP分析（4）对偏差进行分析为尽量减少那些悬而未决的问题，一般的原则为：在一个偏差的分析及建议措施完成之后再进行下一偏差的分析；在考虑采取某种措施以提高安全性之前应对与分析节点有关的所有危险进行分析。HAZOP分析的主要目的是发现危险或问题，而不是解决危险或问题。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,二、HAZOP分析的实施过程 1.分析准备2HAZOP分析3编制分析结果文件4.行动方案落实,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,3.编制分析结果文件（P32）HAZOP分析结果应准确地记录下来。HAZOP分析使用许多的表格，可以采用计算机化的系统产生报告。会议记录是HAZOP分析的一个重要组成部分，会议记录人员将分析讨论过程中所有重要的内容准确地记录在事先设计好的工作表内。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,3.编制分析结果文件,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,表2-3 HAZOP分析会议记录表,二、HAZOP分析的实施过程 1.分析准备2HAZOP分析3编制分析结果文件4.行动方案落实,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,4.行动方案的落实（P32）通过HAZOP分析可以提出一些装置改进的安全措施。项目负责人应进行审查，这种审查有三个目标：确保所有的整改不损害原来的评估；审查资料，特别是制造商的数据；确保已经执行了所有提出的推荐措施。,第1节 危险与可操作性研究 知识要求,知识要求 能力要求,第1节 危险与可操作性研究,一、HAZOP分析示例二、常见设备的HAZOP分析表,能力要求,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,一、HAZOP分析示例1氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAP）HAZOP分析 2.加热炉的HAZOP分析 3.光气和多胺生产异晴酸酯间歇反应的HAZOP 分析,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,1氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAP）HAZOP分析（P33-P34）DAP的工艺流程如图2-2所示,图2-2 DAP工艺流程简图,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,1氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAP）HAZOP分析 对DAP反应系统，HAZOP分析小组组长首先从一个分析节点开始，将引导词应用于工艺参数。（1）分析过程：分析节点：DAP反应器；设计工艺指标：在一定的温度和压力下搅拌反应；选择引导词：NO（空白）；工艺参数：搅拌；偏差：空白+搅拌=无搅拌；后果：未反应的氨带入DAP贮槽并释放到封闭的工作区域。,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,1氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAP）HAZOP分析（2）原因：1）搅拌器电动机故障；2）搅拌器机械联接故障；3）操作人员未启动搅拌。（3）安全保护：定期维护氨检测器和报警器。（4）建议措施：1）考虑安装反应器无搅拌时的报警/停车系统；2）确保工作区域通风良好，或者使用封闭的DAP贮槽。然后，再用其他引导词建立有意义的偏差，分析过程同上。第1个节点分析完之后，再进行其他节点的分析。HAZOP分析内容记录见表2-6。,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,一、HAZOP分析示例1氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAP）HAZOP分析 2.加热炉的HAZOP分析（P34-40，书）3.光气和多胺生产异晴酸酯间歇反应的HAZOP 分析（P40-44，书）,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,一、HAZOP分析示例二、常见设备的HAZOP分析表,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,二、常见设备的HAZOP分析表（P44-65，书）1、塔类的HAZOP分析表（表2-13）2、压缩机的HAZOP分析表（表2-14）3、鼓风机的HAZOP分析表（表2-15）4、熔炉/炉子的HAZOP分析表（表2-16）5、热交换器的HAZOP分析表（表2-17）6、软管的HAZOP分析表（表2-18）,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,二、常见设备的HAZOP分析表（P44-65，书）7、管线的HAZOP分析表（表2-19）8、泵的HAZOP分析表（表2-20）9、间歇反应器的HAZOP分析表（表2-21）10、连续反应器的HAZOP分析表（表2-22）11、罐/槽/容器的HAZOP分析表（表2-23）12、公用工程的HAZOP分析表（表2-24）,第1节 危险与可操作性研究 能力要求,第2章 危险与危害程度定性评价,第1节 危险与可操作性研究 第2节 人员可靠性分析方法 第3节 模糊理论方法,知识要求 能力要求,第2节 人员可靠性分析方法,一、人员可靠性分析方法的发展历程二、人的失误率预测技术（THERP）三、人误评估与减少技术（HEART）四、人的认识可靠性模型（HCR）分析技术五、人因事件分析模式（THERP+HCR）,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程（P66-P67）随着科技发展，系统及设备自身的安全与效益得到不断提高，人-机系统的可靠性和安全性愈来愈取决于人的可靠性。核电厂操纵员可靠性研究是“核电厂人因工程安全”的主要组成部分。在核电厂发生的重大事件和事故中，由人因引起的已占到一半以上，震惊世界的三里岛和切尔诺贝利核电厂事故清楚地表明，人因是导致严重事故发生的主要原因。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程 据统计，(2090)%的系统失效与人有关，其中直接或间接引发事故的比率为(7090)%，这其中包括许多重大灾难事故，如：印度Bhopal化工厂毒气泄漏 切尔诺贝利核电站事故 三里岛核电站事故 挑战者航天飞机失事,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程 因此，如何把人的失误对于风险的后果考虑进去，以及如何揭示系统的薄弱环节，在事故发生之前加以防范，便成为亟待解决的重要问题。而这些都以详尽和准确的人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)为基础。对人因加以研究，在核电厂各个阶段应用人因工程的原则来防止和减少人的失误，已成为国际上核电事业发展所面临的重大课题。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程 人为差错的主要诱因可以分为五类，即训练水平、任务本质、人机交互界面质量、环境因素和任务执行时间。人因可靠性分析时有两个方面的的内容需要特别注意：其一，可靠性水平不是保持不变的，它受到任务时间和其他环境因素的影响；其二，不同性质的任务所对应的可靠性水平也是不同的。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程二、人的失误率预测技术（THERP）三、人误评估与减少技术（HEART）四、人的认识可靠性模型（HCR）分析技术五、人因事件分析模式（THERP+HCR）,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（P68-P69）20世纪80年代初，Swain A.D.,Guttmann H.E.等著名人因分析专家，经过多年艰苦细致的工作，完成了研究报告“Handbook of Human Reliability Analysis with Emphasis on Nuclear Power Plant Applications”(人因可靠性分析手册)。在该报告中提出了一套完整的人员可靠性分析方法人的失误率预测技术(Technique for Human Error Rate Prediction，THERP)。这套方法问世以来，已被美国等多个国家广泛用于核电站、石化工业、大型武器系统等领域的风险评价之中。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）用THERP方法完成人的失误概率定量化计算包括4个阶段：系统熟悉阶段；定性分析阶段；定量分析阶段；应用阶段。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（一）系统熟悉阶段该阶段对系统的考察访谈与资料收集,需完成以下任务:了解项目（如：核电站）PSA事件树和故障树中有关的人的失误事件;了解与基本事件有关的人员任务;人进行此项任务时的边界条件,包括:控制室的特点;系统的总体布置;行政管理系统;任务的时间要求;工作人员的指定职能技术要求;报警症状;恢复因子。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（二）定性分析阶段1任务分析 了解人员每项任务的内容并将它分解为相应的一系列相连贯的动作或子任务序列;找出人机系统相互作用的界面;判断人在完成任务时所产生的失误的类别,对于分解得到的每一项子任务,同时必须查明以下几点：动作实施的设备或仪表；要求操作人员的动作；可能潜在的人因失误；控制器、显示器、操纵阀的位置等。当任务是由不同的人员完成时，还需了解人员之间的监督关系对人员动作失误的恢复关系。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（二）定性分析阶段2HRA事件树的建造 HRA事件树在人员任务分析的基础上，以两状态事件树的形式描述，以时间为序的人的各项行为与活动的过程。一般情况下，用人因可靠性事件树进行人的失误分析时，每一个分支节点上都只存在两种决策可能，即进行此项操作时失败或成功的两种可能性。图2-5给出了一个简单的HRA事件树。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（二）定性分析阶段2HRA事件树的建造,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,图2-5 串联和并联系统的HRA事件树,二、人的失误率预测技术（THERP）（二）定性分析阶段2HRA事件树的建造建树的有关规则如下：用大写字母(如A)表示某一项子任务失败和它的失败概率，相应的小写字母(如a)则表示该项子任务成功和它的成功概率；位于HRA事件树各序列末尾的字母S和F分别表示人员完成任务的成功和失败，如图2-5中的串联任务的情况，存在1个成功分支序列和3个失败分支序列；HRA事件树的每个节点上有两个分支,左侧的分支表示成功,右侧分支表示失败,对于表示系统中硬件状态的分支点，从左至右按照失误的严重状态予以排列;,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（二）定性分析阶段2HRA事件树的建造建树的有关规则如下：对于极小概率的分支事件可以从事件树中删去，并忽略恢复因子的影响;在HRA事件树中，将相依的人员动作事件合并为一个子任务分支；对于HRA事件树中的失败或成功节点，如果事件树中的一个支路已鉴别出其分析任务为成功或失败,这一个节点不再进一步分解。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（三）HRA事件树的定量评价图2-5中的HRA事件树,可按如下方法进行定量评价：如果任务是串联型，即该任务要求人连续先后完成两项动作单元，那么人完成任务的成功概率或失败概率分别为：P(S)=a(b/a)P(F)=1-a(b/a)=a(B/a)+A(b/A)+A(B/A)如果任务是并联型，则只要完成两项动作单元中的任何一项任务则系统成功，在这种情况下人完成任务的成功概率或失败概率分别为：P(S)=1-A(B/A)=a(b/a)+a(B/a)+A(b/A)P(F)=A(B/A)式中，P(S)人员完成任务的成功概率;P(F)人员未能完成任务的失败概率。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）（四）行为形成因子（PSF）与任务相关性修正 在HRA事件树中，某一项子任务的失败概率（如A）由基本人误概率（BHEP）表示。它依据该项子任务的动作类型，由相关的THERP表格查找而得。但由于在HRA事件树中，人的失误概率因人员差异有很大差别。因此，为了得到在HRA事件树中子任务的实际人误概率HEP，必须用行为形成因子（PSF）进行修正。THERP表格是汇集一般工业与核能工业人员在操作上的失误概率与种类，经汇总后整理而得。使用THERP量化人为失误率，先要找到合适的表格。THERP表格分为7个部分。共27个表格(略)。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,二、人的失误率预测技术（THERP）THERP的特性：THERP为人因分析者提供了大量用于确定人员操作失效的数据,用于评价人员的操作失效比较方便。但应注意,THERP由查表量化所得的值仅为单一操作员的失误率。人因可靠性分析往往需要模拟整个运行班组的行为，因此,在使用THERP时需另外考虑运行班组成员之间的相关性，否则所得的结果将过于保守。同时，THERP使用行为修正因子（PSF），其PSF的影响也由查表的方式决定。这些数据常由分析人员主观选择，因此，其结果有不确定性。虽然THERP存在一些不足之处,但它仍是较成熟、使用较普遍的人的可靠性分析方法。总之，THERP最本质的优点在于提供了HRA事件树及BHEP数据库，因而人员可靠性分析者在了解系统及运行班组的状况后，就可利用THERP模式查表量化人因失误。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程二、人的失误率预测技术（THERP）三、人误评估与减少技术（HEART）四、人的认识可靠性模型（HCR）分析技术五、人因事件分析模式（THERP+HCR）,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,三、人误评估与减少技术（HEART）（P69）HERAT技术着重研究对人因可靠性有负面影响的因素，即差错诱发条件EPC（Error Producing Conditions），并寻求能够降低人为差错几率的措施。假定一项给定任务中每个EPC独立影响行为的范围或程度能被量化，人误概率就可用这些EPC的乘积函数来计算。HEART将一般的任务按难度、时间要求等特性划分为八大类，对每一类的任务赋予名义人误概率。对一项要分析的任务，首先将它归类，选取名义概率值；然后，辨识失误产生条件EPC，用HEART提供的表格评估EPC影响的大小；最后，按HEART的准则计算人误概率。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,三、人误评估与减少技术（HEART）HEART技术避开了事件树，而是直接将任务归纳为8种不同的类型。这在很大程度上减轻了评估人员的工作负荷，即使离开领域专家也能够进行评估。此外，EPC的数量也比较精炼，便于进行快速查询，EPC的调整公式也比较简单，这样可以在一定程度上保证数据的一致性。但是，需要指出的是，HEART技术包含了主观评估的因素，即EPC的影响程度还是需要通过主观判断来确定。另外，由于该技术设定的任务类型和EPC数量较少，因此，由该技术得到的评估结果比较保守，当然这对于那些高风险领域（如核工业）来说是必需的。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,一、人员可靠性分析方法的发展历程二、人的失误率预测技术（THERP）三、人误评估与减少技术（HEART）四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术五、人因事件分析模式（THERP+HCR）,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（P70）（一）人的认知可靠性模型HCR 的背景 人的认知可靠性模型是第一代人的可靠性分析HRA（Human Reliability Analysis）模型中较有影响的一种。由于THERP主要是描述与时间无关的人因失误，而现代的人机系统常常是与人的认知判断有关,人的认知可靠性模型（Human Cognitive Reliability，HCR）法就是为了评价运行班组未能在有限的时间内完成动作的概率而开发的。它是由Bill Hannaman提出的。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（一）人的认知可靠性模型HCR 的背景人的认知可靠性包含以下几方面内容：指出人的可靠性分析必须利用任务分析方法分析；人的认知过程行为分类可以分为技能型、规则型和知识型三种；确定执行响应任务的中值时间；调整任务响应中值时间以说明绩效因子；对于每一行为，确定系统时间窗口，在时间窗口内行为必须完成；得到规范化时间值，基于这个时间，可以得到一组不响应概率和时间-可靠性曲线。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（一）人的认知可靠性模型HCR 的背景,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,图2-6 人的认知可靠性HCR曲线,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（二）HCR方法描述1HCR的两个假设HCR有两个很重要的基本假设。第一个基本假设：它认为所有的人员动作的行为类别可以根据图2-6所示的逻辑，依据是否为例行的工作、程序书的情况及训练的程度等，分为技能型、规则型及知识型等3种。技能型：如操作员经过很好的培训,有完成任务的动机，清楚地了解任务并具有完成任务的经验，这类行为可以划归为技能型。规则型：如操作员在过渡工况响应条件下，能够清楚地理解其所需运用的运行规程，则这类行为应划归为规则型。知识型：如不符合上述两类状况或操作员必须理解电厂状态条件，解释一些仪表的读数或者作出某种困难的诊断时，这类行为应归划为知识型。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（二）HCR方法描述1HCR的两个假设HCR有两个很重要的基本假设。第二个基本假设：它认为每一种行为类别的失误概率，仅与允许时间（t）和执行时间（T1/2）的比值有关。根据此假设，HCR模式由模拟机训练所收集的数据，归纳得到如下的公式：公式（1）式中，、是由数据归纳而得与行为类别有关的参数，它们服从威布尔分布。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（二）HCR方法描述1HCR的两个假设 由于每个运行班组的执行时间可能因各类情况而有所不同，故在使用公式之前要用修正因子修正。在HCR模式中所考虑的关键的行为形成因子有3个：训练(K1)心理压力(K2)人机界面(K3)修正的公式表示如下：T1/2=T1/2,nominal(1+K1)(1+K2)(1+K3)公式（2）式中，T1/2,nominal为一般状况（如模拟机训练）的执行时间。有关参数、和K1、K2、K3的选取见表2和表3所示。,第2节 人员可靠性分析方法 知识要求,四、人的认知可靠性模型（HCR）分析技术（二）HCR方法描述1HCR的两个