安全评价师二级专业能力课件第二章(201508).ppt

国家安全评价师职业技能鉴定安全评价师二级 专业能力,讲师:王金朝,中国安全生产协会 2015,主要内容,第1章 危险有害因素辨识第2章 危险与危害程度评价第3章 风险控制第4章 技术管理第5章 培训与指导,第2章 危险与危害程度评价,第1节 定性评价第2节 定量评价,知识要求能力要求,第1节 定性评价,危险与危害程度评价是安全评价工作的核心内容之一。安全评价因目的和对象的不同，其内容和指标也不同；不同被评价系统的危险有害因素不同，引起的危险与危害程度也不同。系统安全分析方法是进行危险与危害程度定性、定量评价的工具，目前，定性、定量评价方法很多，每种方法都有其适用范围和应用条件.在进行评价时，应根据评价对象和要实现的评价目标，选择适用的评价方法。（P102）,第2章 危险与危害程度评价,一、故障假设分析法二、故障假设/检查表分析法三、故障类型及影响分析,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,一、故障假设分析法P1031.目的 故障假设分析的目的是识别危险有害因素并提出由此可能产生的意想不到的结果（具体事故事件）.通常由经验丰富的人员完成并根据存在的安全措施等条件提出降低危险性的建议。,第1节 定性评价【知识要求】,2.评价的结果 故障假设分析过程简单，首先提出一系列问题，然后回答这些问题.一般采用表格形式完成.表格的主要内容包括：提出的问题、回答（可能的后果）、安全措施、降低或消除危险性方法或方案等.,第1节 定性评价【知识要求】,3.所需要的资料和条件要求 与工艺过程有关的有关资料都有可能用到。4.适用的阶段 用于工程、系统的任何阶段。5.所需的人力 23名评价人员即可完成。6.方法局限性 对识别出的潜在事故状况不进行分级，不能定量化。,第1节 定性评价【能力要求】,故障假设分析法通过案例学习学会使用故障假设分析法进行定性评价（P112）,第1节 定性评价【能力要求】,氯乙烯单体生产故障假设分析分析步骤：1.项目概况、工艺简介2.研究准备 确定评价小组 编制故障假设分析表3.分析过程 小组讨论发言，记录。提出问题，回答问题的过程。4.结果讨论，形成表格,第1节 定性评价【能力要求】,课本P117表2-15,一、故障假设分析法二、故障假设/检查表分析法三、故障类型及影响分析,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,二、故障假设/检查表分析法1、目的：故障假设/检查表分析的目的是识别潜在危险，考虑工艺或活动中可能发生事故的类型，定性评价事故的可能后果，确定现有的安全设施是否能够防止潜在事故发生.通常，评价人员还应提出降低或消除工艺操作危险的措施。,第1节 定性评价【知识要求】,2、评价结果 评价小组使用故障假设/检查表分析方法，通常结果是编制一张潜在事故类型、影响、安全措施及响应对策的表格.3、所需的资料和条件要求 大多数情况下，使用故障假设/检查表分析方法时，要求评价人员熟悉工艺设计、操作、维护，与工艺过程有关的资料都有可能用到，完成这项工作所需的人数取决于工艺的复杂程度，在某种程度上，取决于被评价工艺所处的阶段（例如设计、运行等）.,第1节 定性评价【能力要求】,通过案例学习学会使用故障假设/检查表分析法进行定性评价,第1节 定性评价【能力要求】,裂解炉装置拆除采用故障假设/检查表分析P123步骤同故障假设分析法主要工作内容：准备故障假设问题，列出检查表，对检查表问题分析讨论，提出故障假设/检查表分析建议。故障假设/检查表分析结果包括检查表项目、建议表。（P123表2-17）,一、故障假设分析法二、故障假设/检查表分析法三、故障类型及影响分析,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,三、故障类型及影响分析P104 故障类型及影响分析（FMEA）是一种广泛使用的、非常重要的系统安全分析方法.我国国家军用标准GJB45088中明确指出：FMEA是找出设计上潜在缺陷的手段，是设计审查中必须重视的资料之一.,第1节 定性评价【知识要求】,知识点1.目的2.基本概念3.故障类型分级方法（1）定性分级方法（2）半定量故障等级划分法4.FMEA的特点5.资料文件的要求6.制表7.分析步骤8.致命度分析,1.目的 FMEA的目的是辨识设备或系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响.评价人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策.,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,2.基本概念 故障一般指元件、子系统或系统规定的运行时间和条件内，达不到设计规定功能的情况。系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型.例如：一个阀门故障可以有四种故障类型：内漏、外漏、打不开、关不严。故障类型的分类见表2-1 根据故障类型对系统或子系统影响的程度不同而划分的等级称为故障等级。,表2-1故障类型及原因,第1节 定性评价【知识要求】,3.故障类型分级方法(1)定性分级方法(2)半定量分级方法(3)风险矩阵法,第1节 定性评价【知识要求】,（1）定性分级方法 通常定性分级方法按故障类型对子系统或系统影响的严重程度分为四级（见表2-2）。划分故障等级的目的主要是划分轻重缓急，以采取相应的对策，提高系统的安全性。,第1节 定性评价【知识要求】,表2-2故障类型等级划分,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,（1）半定量故障等级划分法 半定量的等级划分是依据损失的严重程度、故障的影响范围、故障发生的频率、防止故障的难易程度和工艺设计情况确定的。,半定量故障等级划分法评点法在难以取得可靠性数据的情况下，采用评点法。从几个方面来考虑故障对系统的影响程度，用一定点数表示影响程度的大小，通过计算，求出故障等级。Ci:因素系数0Ci10CS：总点数0Cs10Ci确定：1专家座谈法（BS法）；2函询调查法（德菲尔法）另一种：评点因素法P106表2-3,第1节 定性评价【知识要求】,评点数与故障等级,第1节 定性评价【知识要求】,（3）风险矩阵法 故障的发生可能性和故障发生后引起的后果，综合考虑后会得出比较准确的衡量标准，这个标准被称为风险，它代表故障概率和严重度的综合评价。,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,4.FMEA的特点是从部件分析到故障，即分析过程从原因到结果；侧重于建立上、下级的逻辑关系；FMEA是一种定性评价方法，便于掌握，对设备等硬件设施的分析能力较强。,5.资料文件的要求PID图设备、配件一览表设备功能和故障模式方面的知识系统或装置功能及对设备故障处理方法的知识 对人员的要求应对设备功能及故障模式熟悉，并了解这些故障模式如何影响系统或装置的其他部分。,第1节 定性评价【知识要求】,6.制表,几种常用分析表格,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【知识要求】,7.分析步骤（见课本P110）明确系统本身的情况和目的确定分析程度和水平绘制系统图和可靠性框图列出所有故障类型并选出对系统有影响的影响类型。列出造成故障的原因P111 FMEA分析步骤图,分析步骤,明确系统本身的情况,确定分析的层次,绘制系统图和可靠性框图,建立故障模式清单,分析故障模式及影响,评定故障等级,研究故障检测方法,提出预防措施,填写FMEA表,第1节 定性评价【知识要求】,8.致命度分析（P111）对于特殊危险的故障类型，如故障等级为I级的故障类型，有可能导致人员伤亡或系统损坏，因此，对这类元件要特别注意，可采用致命度的分析方法（CA）进一步分析。,第1节 定性评价【知识要求】,第1节 定性评价【能力要求】,故障类型和影响分析法（FMEA）通过案例学习学会使用故障类型和影响分析法进行定性评价课本P124 图2-4柴油机燃料系统可靠性框图燃料供给装置表2-18 柴油机燃料供应子系统故障类型及影响分析表1。进行安全评价时经常使用FMEA分析公用工程和辅助系统故障对主体生产系统的影响。,第1节 定性评价【能力要求】,例题 空气压缩机储罐的故障类型和影响分析（思考？）,第2章 危险与危害程度评价,第1节 定性评价第2节 定量评价,知识要求能力要求,第2节 定量评价,一、事故树分析法二、事件树分析法三、火灾爆炸指数法四、概率危险评价技术,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,定量评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律（数学模型），对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算，评价结果是一些定量的指标，如事故发生的概率、事故的伤害（或破坏）范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等.,第2节 定量评价【知识要求】,一、事故树分析（Fault Tree Analysis FTA)1.事故树基本知识 事故树分析是系统安全分析中最重要的定量分析方法之一.该方法由美国贝尔电话实验室的H.A.Watson(维森)提出，最先用于民兵式导弹发射控制系统的可靠性分析，之后被广泛应用于各领域.,第2节 定量评价【知识要求】,事故树是一种表示导致事故的各种原因之间的因果和逻辑关系图，其分析可以是定性的，也可以是定量的.其理论基础是布尔代数，它不但可以给我们提供解决问题的方法，更可给我们提供一条解决系统安全问题的思路.（P130）,第2节 定量评价【知识要求】,布尔代数基本运算律（P130）定义：由元素a,b,组成的集合称为一个布尔代数.它具有如下基本运算规律.1）结合律：（A+B）+C=A+（B+C）（AB）C=A（BC）2）交换律：A+B=B+A AB=BA 3）分配律：A（B+C）=AB+AC A+（BC）=（A+B）（A+C）4）互补律：A+A=1 AA=0,第2节 定量评价【知识要求】,5）对合律：（A）=A6）幂等律：AA=A A+A=A7）重叠律：A+AB=A+B=B+BA8）吸收律：A+AB=A A（A+B）=A9）德摩根律：（A+B）=AB（AB）=A+B,第2节 定量评价【知识要求】,2.事故树的图形表示法（P131图2-7）我国国家标准GB/T 48882009故障树名词术语和符号中规定了这些符号，在此只对常用的一些符号作简要说明.1）事件符号 矩形符号(a)：代表顶上事件或中间事件.是通过逻辑门作用的、由一个或多个原因而导致的故障事件.圆形符号(b)：代表基本事件.表示不要求进一步展开的基本引发故障事件.,第2节 定量评价【知识要求】,房形符号(d)：代表正常事件.即系统在正常状态下发挥正常功能的事件.菱形符号(c)：代表省略事件.因该事件影响不大或因情报不足，因而没有进一步展开的故障事件.椭圆形符号(e)：代表条件事件.表示施加于任何逻辑门的条件或限制.,第2节 定量评价【知识要求】,2）逻辑门及其符号 在故障树分析中，逻辑门只描绘事件间的逻辑因果关系.与门(a).与门表示仅当所有输入事件发生时，输出事件才发生.或门(b).或门表示至少一个输入事件发生时，输出事件就发生.非门(c).非门表示输出事件是输入事件的对立事件.顺序与门(d).顺序与门表示仅当输入事件按规定的顺序发生时，输出事件才发生.,第2节 定量评价【知识要求】,与门,或门,或门,与门,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,表决门(e).表决门表示仅当n个输入事件中有r个或r个以上的事件发生时，输出事件才发生.异或门(f).异或门表示仅当单个输入事件发生时，输出事件才发生.禁门(g).禁门表示仅当条件事件发生时，输入事件的发生方导致输出事件的发生.,第2节 定量评价【知识要求】,相同转移符号.图是一对相同转移符号，用以指明子树的位置.图a是相同转向符号，表示“下面转到以字母数字为代号所指的子树去”.图b是转此符号，表示“由具有相同字母数字的转向符号处转到这里来”.a）转向符号 b）转此符号,第2节 定量评价【知识要求】,相似转移符号.图是一对相似转移符号，用以指明相似子树的位置.图a是相似转向符号，表示“下面转到以字母数字为代号所指结构相似而事件标号不同的子树去”，不同的事件标号在三角形旁边注明.图b是相似转此符号，表示“相似转向符号所指子树与此处子树相似但事件标号不同”.a）相似转向 b）相似转此,第2节 定量评价【知识要求】,3.事故树的定性分析 所谓定性分析，主要是针对事故树分析其结构，求出事故树的最小割集和最小径集，从中得到基本事件与顶上事件的逻辑关系，即事故树的结构函数.为达到此目的，必须经过以下几个步骤，即化简事故树，求最小割集和最小径集.,第2节 定量评价【知识要求】,（1）化简事故树 对编制好的事故树，必须进行化简，才能真实反映各元素之间的逻辑关系.化简的方法目前有很多种，但常用的是布尔代数化简法.,利用布尔代数化简事故树,顶上事件 T基本事件发生概率均为0.1求顶上事件的发生概率不化简的结果,QT=0.0019,(X)=M1M2=(x1+x2)x1 x3=x1 x3+x1 x2 x3=x1 x3=0.01,A（BC）（A B）（A C）,1+A=1,1-(1-0.1)(1-0.1)0.10.1=0.0019,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（2）求最小割集P134 割集：指事故树中某些基本事件的集合，当这些事件均发生时，顶上事件必然发生.最小割集：如果某一割集中任意去掉一个基本事件时，该集合就不是割集了，就称其为最小割集.,布尔代数求最小割集的步骤是先写出其结构函数，再化简得最小割集。最小割集对事故树分析是非常重要的，只要控制其最小割集中的各个基本事件不同时发生，就可以保证顶上事件（即事故）不会发生这可给事故预防和控制提供科学的依据.X1，X2，X3，X4,第2节 定量评价【知识要求】,用布尔代数化简法求最小割集,T=x1+x2+M1=x1+x2+M4M5+x3+M6=x1+x2+(x4+x5)(x6+x7)+x3+x6+x8=x1+x2+x3+x6+x8+x4x6+x5x6+x4x7+x5x7=x1+x2+x3+x6+x8+x4x7+x5x7,A（BC）（A B）（A C）,(x4+x5)(x6+x7)=(x4+x5)x6+(x4+x5)x7=x4x6+x5x6+x4x7+x5x7,第2节 定量评价【知识要求】,等效事故树,最小割集 x1，x2，x3，x6，x8，x4，x7，x5，x7,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（3）求等价树和成功树 经过化简的事故树与原事故树在逻辑关系上是等价的，根据化简后的结构式重画的事故树，称为等价树（等效树）.称之为事故树，是因为常常采用这种逻辑关系图分析事故的原因，即常将事故作为顶上事件进行分析，如果以成功的事件作为顶上事件，则可将事故树改为另一种形式，称为成功树.,第2节 定量评价【知识要求】,事故树通过改变可以转变为成功树，如果将事故的补事件成功事件作为顶上事件，采取以下措施，则可将事故树转化为成功树.这些措施是：1）以补事件代替原事件.2）将与门换成或门，将或门换成与门.这样做不但可以直观反映系统“安全”的逻辑关系，有时在事故树过于复杂时，成功树往往会比较简单，便于分析.,第2节 定量评价【知识要求】,（4）求最小径集 径集：指事故树中某些基本事件的集合，这些事件均不发生时，顶上事件必然不发生.最小径集：如果某径集中任意去掉一个基本事件，它就不再是径集了，就称其为最小径集.（顶上事件不发生所需的最低限度的径集）,求取事故树最小径集的步骤为：1）首先将事故树转化为成功树.2）求成功树的最小割集.3）成功树最小割集的各基本事件求补，即得到事故树的最小径集.以上就是事故树的定性分析，从中可以得到使顶上事件发生或不发生的逻辑关系，为事故预防和安全技术的使用提供科学的依据.,第2节 定量评价【知识要求】,画出成功树，求原树的最小径集,1、画成功树2、求成功树的最 小割集3、原事故树的最 小径集,成功树,(X)=x1x2M2M3=x1x2(M4+M5)x3M6=x1x2(x4x5+x6x7)x3x6x8=x1x2x3x4x5x6x8+x1x2x3x6x7x8,最小径集P1=x1，x2，x3，x4，x5，x6，x8P2=x1，x2，x3，x6，x7，x8,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（5）最小割集与最小径集的意义 1）最小割集反映了系统危险的程度，一般认为，事故树最小割集越多，系统越危险.2）最小径集反映了系统的“安全”程度，一般认为，事故树最小径集越多，系统越安全.,第2节 定量评价【知识要求】,4.事故树定量分析（1）基本事件发生概率 获取基本事件发生概率是事故树定量分析的基础，它可通过事故统计或实验观测得到.例如：机械杠杆的故障率是10-910-6，继电器的故障发生率是10-7 10-4，人阅读说明书的可靠度约为0.9918等.,第2节 定量评价【知识要求】,（2）顶上事件发生概率P136 1）利用最小割集计算顶上事件发生概率.在求得事故树最小割集后，其顶上事件发生概率计算公式为：在此计算过程中，必须注意一点，即在最小割集中是否有重复事件.,i-基本事件的序数;r-最小割集的序数;k-最小割集的个数;,基本事件的发生概率是q1，基本事件的发生概率是q2，则和都不发生时，顶上事件不发生，不发生的概率是q1,X2不发生的概率是1-q2,顶上事件T不发生的概率是(1-q1)(1-q2),顶上事件T发生的概率是1-(1-q1)(1-q2),第2节 定量评价【知识要求】,基本事件的发生概率是q1，基本事件的发生概率是q2，则,同时发生时顶上事件才能发生，顶上事件发生的概率是q1q2,第2节 定量评价【知识要求】,（1）最小割集中没有重复事件(p136)例：设某故障树有4个最小割集K1=X1、X2，K2=X3，X4，K3=X5，X6，K4=X7，X8，各基本事件发生概率为q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8，求顶上事件发生概率。解：此事故树4个最小割集彼此没有重复事件，故可以用上式计算顶上事件发生概率g=1(1 q1q2)(1q3q4)(1 q5q6)(1q7q8)=1(1 qk1)(1qk2)(1 qk3)如果故障树各最小割集中有重复事件，则上式不成立。,第2节 定量评价【知识要求】,（1）最小割集中有重复事件(p136)例：某故障树有3个最小割集，K1=X1、X3，K2=X2，X3，K3=X3，X4，g=1(1 qk1)(1qk2)(1 qk3)=qk1+qk2+qk3-(qk1qk2+qk2qk3+qk1qk3)+qk1qk2qk3,qk2qk3=q2q3q4,qk1qk3=q1q3q4,qk1qk2qk3=q1q2q3q4顶上事件经概率化简得g=q1q3+q2q3+q3q4q1q2q3 q1q3q4 q2q3q4+q1 q2q3q4最小割集中重复事件，应先化简，消去重复事件的影响后再计算,第2节 定量评价【知识要求】,qk1qk2=q1q2q3,一个事故树有3个最小割集X1，X2，X3，X4，X5，X6k1发生的概率是q1q2k2发生的概率是q3q4,X1,X2,X3,X4,X5,X6,k1,k2,k3,k3发生的概率是q5q6T1发生的概率是1-(1-qk1)(1-qk2)(1-qk3)=1-(1-q1q2)(1-q3q4)(1-q5q6),先算概率积再算概率积的概率和,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,2）利用最小径集计算顶上事件发生概率 在求得事故树最小径集后，其顶上事件发生概率计算公式为：在此计算过程中，仍必须注意最小径集中是否有重复事件.(注意:书上公式错误),基本事件的发生概率是q1，基本事件的发生概率是q2，则,同时发生时顶上事件才能发生，顶上事件发生的概率是q1q2,第2节 定量评价【知识要求】,事故树的最小径集,X4,2,3,X4,顶上事件发生的概率是q1q2qM=q1q21-(1-q3)(1-q4),第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（3）结构重要度分析 结构重要度分析是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度.即在不考虑各基本事件的发生概率，或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件的发生所产生的影响程度.这是一种定性的重要度分析.在目前事故树分析大都停留在定性阶段的情况下，结构重要度分析就更显出其重要性.,结构重要度分析有两种方法：1、依据结构重要度四原则分析2、公式计算,第2节 定量评价【知识要求】,判断结构重要度的几个原则单事件最小割集中的基本事件结构重要系数大于所有多事件最小割集中基本事件的结构重要系数；X1、X2，X3、X4，X5，X6，I（1）最大仅在同一最小割集中出现的所有基本事件，结构重要系数相等（在其他割集中不再出现）X1，X2、X3，X4，X5、X6，X7，X8，X9，I（1）=I（2），I（3）=I（4）=I（5），I（6）=I（7）=I（8）=I（9）,第2节 定量评价【知识要求】,几个最小割集均不含共同基本事件，则少事件最小割集中基本事件重要系数大于多事件数最小割集中基本事件重要系数。事件数相同，重要系数相同。上例中，X1，X2、X3，X4，X5、X6，X7，X8，X9，I（1）I（3）I（6）,第2节 定量评价【知识要求】,比较两基本事件，若与之相关的割集事件数相同，则两事件结构重要系数大小由它们出现的次数决定，出现次数多的系数大。X2，X3，X5、X2，X4，X5 I（2）=I（5）I（3）=I（4）若它们重复在各最小割集中出现次数相等，则在少事件最小割集中出现的基本事件结构重要系数大。X1，X3、X2，X3，X5 X1，X4、X2，X4，X5 X1出现两次，X2出现两次，但X1在少事件割集出现所以I（1）I（2）,第2节 定量评价【知识要求】,若在少事件最小割集中出现次数少的与在多事件最小割集中出现次数多的基本事件相比,一般前者的结构重要度大于后者。此时,可用一次近似判别式判断结构重要系数大小。,第2节 定量评价【知识要求】,一个最小割集中基本事件的结构重要度公式：（一次近似式）r最小割集中基本事件的数量一个事件在多个割集中出现则有：,第2节 定量评价【知识要求】,举例：某故障树最小割集为 K1=X1，X2，K2=X3，X4，K3=X3，X4，X5，X6。结构重要度排序：I（3）=I（4）I（1）=I（2）I（5）=I（6）,二次近似式、三次近似式,第2节 定量评价【知识要求】,（4）概率重要度分析 结构重要度分析是从事故树的结构上分析各基本事件的重要程度,如果进一步考虑基本事件发生概率的变化会给顶上事件发生概率以多大影响,就要分析基本事故的概率重要度,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（4）概率重要度分析 利用顶上事件发生概率g函数是一个多重线性函数这一性质，只要对自变量qi求一次偏导，就可得到该基本事件的概率重要系数，即：当求出各基本事件的概率重要系数后，就可以了解到诸多基本事件中减少哪个基本事件的发生概率可以有效地降低顶上事件的发生概率.(意义),第2节 定量评价【知识要求】,一个基本事件的概率重要度大小，并不取决于它本身的概率值大小，而取决于它所在最小割集中其它基本事件的概率积的大小及它在各个最小割集中重复出现的次数.另外，概率重要系数有这样一个重要性质：若所有基本事件的发生概率都等于1/2时，概率重要度系数等于结构重要度系数.,例2-1：设事故树最小割集为X1,X3,X1,X5,X3,X4,X2,X4,X5,各基本事件发生概率分别为q1=0.01,q2=0.02,q3=0.03,q4=0.04,q5=0.05,求各基本事件的概率重要系数。,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（5）临界重要度 一般情况下，减少概率大的基本事件的概率要比减少概率小的基本事件的概率容易，而概率重要系数并未反映这一事实.因而，它不是从本质上反映各基本事件在事故树中的重要程度.而临界重要度系数CIg（j）则是从敏感度和自身发生概率的双重角度衡量各基本事件的重要度标准，其定义为：,Ig(i)概率重要度系数g概率系数,例2-2利用例2-1已得到的各基本事件概率重要度系数来求临界重要系数。,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,在三种重要度系数中，结构重要度系数从事故树结构上反映基本事件的重要程度；概率重要度系数反映基本事件概率的增减对顶上事件发生概率影响的敏感度；临界重要度系数从敏感度和自身发生概率大小双重角度反映基本事件的重要程度.其中，结构重要度系数反映了改善某一基本事件的难易程度，概率重要度系数则起着一种过渡作用，是计算两种重要度系数的基础.一般可以按这三种重要度系数安排采取措施的先后顺序，也可按三种重要度顺序分别编制相应的安全检查表，以保证既有重点，又能全面检查的目的.在三种检查表中，只有通过临界重要度分析产生的检查表，才能真正反映事故树的本质，也更具有实际意义.,第2节 定量评价【能力要求】,通过案例学习学会正确运用事故树分析法进行定性定量评价,第2节 定量评价【能力要求】,例题1 P169对压力容器爆炸用事故树分析法进行分析,第2节 定量评价【能力要求】,M,T,+,.,A2,A1,T,+,.,成功树,T=A1A2+=X1X2X3(X4+X5X6X7X8X9)+=X1X2X3 X4+X1X2X3 X5X6X7X8X9+最小径集:X1,X2,X3,X4 X1,X2,X3,X5,X6,X7,X8,X9,按最小径集判断结构重要度排序为：,事故树计算总结,顶上事件,构建事故树,化简事故树,成功树,最小割集,成功树最小割集,最小径集,结构重要度,四原则,顶上事件发生的概率函数,各基本事件的概率重要系数,临界重要系数,最小割集反映了系统危险的程度.事故树最小割集越多，系统越危险.,最小径集反映了系统的“安全”程度，一般认为，事故树最小径集越多，系统越安全.,指数法,一、事故树分析法二、事件树分析法三、火灾爆炸指数法四、概率危险评价技术,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,二、事件树分析（Event Tree Analysis）（P142）从一个初因事件开始，按照考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。,1目的（P142）任何事故都是一个多环节事件发展变化的结果，通常将事件树分析称为事故过程分析，其实质是利用逻辑思维的初步规律和逻辑思维的形式，分析事故形成过程.,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,1目的（P142）（1）能够判断出事故发生与否，以便采取直观的安全方式.（2）能够指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况.（3）从宏观角度分析系统可能发生的事故，掌握事故发生的规律.（4）可以找出最严重的事故后果，为确定顶上事件提供依据.,第2节 定量评价【知识要求】,2事件树分析过程P142事件树分析通常包括以下六步：（1）确定初始事件（可能引发感兴趣事故的初始事件）.（2）识别能消除初发事件的安全设计功能.（3）编制事件树.（4）描述导致事故顺序情况.（5）确定事故顺序的最小割集.（6）编制分析结果.,第2节 定量评价【知识要求】,3初始事件的识别（P142）初始事件的选定是事件树分析的重要一环，初始事件应当是系统故障、设备故障、人为失误或者工艺异常，这主要取决于安全系统或操作人员对初始事件的反应.如果所选定的初始事件能直接导致一个具体事故，事件树就能较好地确定事故的原因.在事件树分析的绝大多数应用中，初始事件是预想的，装置设计包括装置、防护围栏或工艺方法，用来对初始事件做出反应，并降低或消除初始事件的影响.,第2节 定量评价【知识要求】,4初始事件的安全功能P142 初始事件做出响应的安全功能可被看成防止初始事件造成后果的预防措施.安全功能措施通常包括：（1）系统自动对初始事件做出的响应（包括自动停车系统）.（2）当初始事件发生时，报警器向操作者发出警报.（3）操作工按设计要求或规定的操作规程对报警做出响应.,第2节 定量评价【知识要求】,（4）冷却系统、压力释放系统和破坏系统启动，以减轻事故的严重程度.（5）对初始事件的影响起限制作用的围堤或封闭方法.这些安全功能（措施）主要是避免初始事件发展成恶性事件，分析人员应该确定事件的顺序（全面），确认能减轻初始事件后果的所有安全功能（措施），确认在事件树中安全功能是否成功.,第2节 定量评价【知识要求】,5编制事件树P143 事件树展开的是事故序列，由初始事件开始，再对控制系统和安全系统如何响应进行处理，其结果是明确地确定出由初始事件引起的事故.分析人员按事件顺序列出安全功能（措施）的动作，有时事件可能同时发生.在估计安全系统对异常状况的响应时，分析人员应仔细地考虑正常工艺控制对异常状况的响应.,第2节 定量评价【知识要求】,6编制评价结果 事件树的最后一步是将分析研究的结果汇总，分析人员应对初始事件、一系列的假想和事件树模式等进行详尽的分析，并列出事故的最小割集，列出讨论的不同事故后果和从事件树分析得到的建议措施.,第111页,编制事件树,第一步:写出初始事件和用于分析的安全功能(措施),初始事件列在左边,安全功能(措施)列在顶部格内(P143),第2节 定量评价【知识要求】,第112页,初始事件A,成功,失败,第二步:评价安全功能(措施)成功or失败.,B,事件树中第一安全措施的展开,第2节 定量评价【知识要求】,第113页,初始事件A,事件树中第二安全措施的展开,失败,成功,B,C,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,第114页,初始事件A,事件树中第三安全措施的展开,失败,成功,B,C,第2节 定量评价【知识要求】,第115页,初始事件A,失败,B,C,失败ABC,D,D,第2节 定量评价【能力要求】,第2节 定量评价【能力要求】,例题3 某反应堆系统如图所示。该反应是放热的，为此在反应器的夹套内通入冷冻盐水以移走反应热。如冷冻盐水流量减少，会使反应器温度升高，反应速度加快，以致反应失控。在反应器上安装有温度测量控制系统，并与冷冻盐水入口阀门联接，根据温度控制冷冻盐水流量。为安全起见，安装了超温报警仪，当温度超过规定值时自动报警，以便操作者及时采取措施。请以冷冻盐水流量减少作为初始事件进行事件树分析。,目的：辨识初始事件发展成为事故的各种过程及后果适用范围：设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故 障及误操作将导致的事故使用方法：各事件发展阶段均有成功和失败的两种可能，由初始事件经过各事件、阶段一直分析出事件、发展的最后各种结果资料准备：有关初始事件和各种安全措施的知识人力、时间：24人组成小组，分析小型单元几个初始事 件需36天，大型复杂单元需24周效果：定性和定量，找出初始事件发展的各种结果，分析 其严重性可在各发展阶段采取措施使之朝成功方向 发展,第117页,事件树方法小结,一、事故树分析法二、事件树分析法三、火灾爆炸指数法四、概率危险评价技术,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,三、火灾爆炸指数法,道化学火灾爆炸指数法为美国道化学公司所首创。以被评价单元中的重要物质系数(MF)为基础，用一般工艺危险系数(F1)确定影响事故损害大小的主要因素，特殊工艺危险系数(F2)表示影响事故发生概率的主要因素。MF、F1、F2乘积为火灾爆炸危险指数，用来确定事故的可能影响区域，估计所评价生产过程中发生事故可能造成的破坏；由物质系数(MF)和单元工艺危险系数(F3=F1F2)得出单元危险系数，从而计算评价单元基本最大可能财产损失，然后再对工程中拟采取的安全措施取补偿系数(C)，确定发生事故时实际最大可能财产损失和停产损失。,道化学火灾爆炸指数法1.目的 道化学公司首先提出的火灾与爆炸危险指数F&EI被化学工业界公认为是最主要的危险指数；最初的目的是作为选择火灾预防方法的指南，而经过几十年的应用发展后，已成为一种能给出单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数，从而可以对此单元进行相对分级的评价方法.,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,2.火灾爆炸指数法的基本特点（1）整个评价基于对物质危险性的评价和对工艺过程危险性的评价.两者相比又以物质的危险性更为基础，整个危险指数可认为是工艺过程通过对物质及其反应的影响而体现的.（2）所评价的危险性指数反映了系统的最大潜在危险，预测事故可能导致的最大危害程度与停产损失.是系统中物质、工艺定下来以后的固有危险性，基本上未涉及当时生产过程中人的、管理的因素.,第2节 定量评价【知识要求】,（3）评价中所用数据来源于以往的事故统计、物质的潜在能量及现行防灾措施的经验.所以尽管把这些经验量化成了数据，但本质上仍属定性的、相对比较的方法.（4）固有危险和安全措施的效能最后都通过折算为美元来表现，风险评价与保险的目的很突出.,3.火灾爆炸指数法的实施（1）评价程序（2）相关资料的准备（3）单元划分与选定评价单元（4）物质系数的确定（5）工艺单元危险系数（6）火灾爆炸指数计算（7）安全措施补偿系数,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,（2）相关资料准备P147该单元的准确设计方案工艺流程图等工艺资料DOW最新版本的火灾、爆炸指数表安全措施补偿系数表工艺单元风险分析汇总表生产装置风险分析汇总表有关装置的更换费用数据等。,第2节 定量评价【知识要求】,（3）单元划分与选定评价单元1、工艺单元 工艺装置的任一主要单元工艺单元.如储罐、反应器等。（生产单元包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施，即可以是整个生产厂）。2、恰当工艺单元（简称工艺单元）从损失预防角度来看对工艺有影响的工艺单元.,第2节 定量评价【知识要求】,第2节 定量评价【知识要求】,选择恰当工艺单元的重要参数（P150）:潜在化学能（物质系数MF）；工艺单元中危险物质的数量；资金密度（每平方米美元数）；操作压力和操作温度；导致火灾、爆炸事故的历史资料；对装置起关键作用的单元。,第2节 定量评价【知识要求】,选择工艺单元的几项要点所处理易燃、可燃或化学活性物质的最低量假定为2268kg或2.27m3.（至少为454kg或0.454m3）当设备串联布置且中间未相互有效隔开，应认真考虑单元划分的合理性.仔细考虑操作状态和操作时间也很重要.,(4)物质系数的确定 物质系数MF表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性.MF由NF和NR求得.NF易燃危险性系数;NR化学反应危险性系数.,第2节 定量评价【知识要求】,MF的求取:表内物质的MF查表求得（P321）；表外物质，根据物质特性由NF（可燃性等级）或St(可燃性粉尘等级)和NR（反应性等级）查表获得；（见课本表2-26、27）混合物，按实际操作中的最危险物质来确定。当单元中温度超过60时，应对物质系数进行修正。,第2节 定量评价【知识要求】,（1）表内物质的MF 给出下列物质的物质系数MF:乙醛 丙烯腈 萘 乙烯（查教材附录可得）。,第2节 定量评价【知识要求】,(2)表外物质MF系数的求取 根据物质特性由NF（可燃性等级）或St(可燃性粉尘等级)和NR（反应性等级）查表获得；,第2节 定量评价【知识要求】,NF（可燃性等级）的确定：液体和气体的NF由闪点求得；ST值由粉尘爆炸试验确定。见课本P151 表2-26NR值根据其在环境温度条件下的不稳定性（或与水反应的剧烈程度）按NFPA704确定。有些物质根据其差热扫描量热计DSC或差热分析仪DTA分析其温升的最低峰值温度来确定其NR见课本P152 表2-27,第2节 定量评价【知识要求】,表2-27温升与NR的关系表,附加限制条件：（1）若此物质为氧化剂，NR要增加1，但不超过4（2）所有对撞击敏感的物质，其NR=3或NR=4（3）若得出的NR值与该物质的特性不符，则应补做反应性试验（4）向有关人员请教，以便对所用