安全系统工程理论、方法与应用

概

述
安全系统工程是以系统安全为对象、运用系统 工程的原理和方法，根据系统规定的功能、运 行周期、资源，评价系统的危险性，优选方案， 控制和预防系统灾害，使系统处于最佳安全状 态的工程技术。 安全系统工程的理论和方法，在水电工程施工 安全事故预测及控制中有着广泛的应用。
主要内容

五 事故树分析应用举例
1. 事件——事故树综合分析示例
2. 优选安全措施方案思路及示例
3. 木工平刨工具伤手事故树分析
第三讲
“四危两控制”安全技 术
1.在此作业系统与环境中，存在什么危险源？——危险 源是事故根源。 2.相对于危险源，存在哪些危险因素？——危险因素是 把危险源转化成事故的因素。 3.构成事故的危险途径有哪些？其中什么危险途径最容 易发生？ 4.什么地点、什么时间、什么人员容易发生事故？即危 险点分布情况。 5. 在施工作业之前，应采取哪些安全技术措施，可以预 防事故发生？（事先控制） 6. 在施工作业过程中，还应采取哪些控制措施，可以 减少事故发生可能性与降低事故后果严重度？（过程控制）
例一
土石方开挖作业中危险源与危险因素
(1) 土质边坡开挖作业
危险源：不稳定边坡（滑坡或塌方）
土质边坡开挖作业--危险因素
边坡土质、坡高、坡度 土体下岩层面的倾斜度 土堤（坡）是否筑于古滑坡体上 雨雪、地表水、地下水对边坡的侵蚀 冻融季节的气温 不合理的挖掘方法，如挖掘顺序由下往上，挖成陡坡、 反坡、挖神仙洞等 边坡上方人为增加荷载，如堆放器材、推土机作业等 爆破震动影响 安全防护设施（如挡土墙等）的有效性 人员逗留在边坡下方
一般可以采用编制事故树图法，列举并 分析清危险因素对危险源是如何作用的。事 故树图中的顶上事件就是危险源引发的事故； 而基本事件就是危险因素。土石方开挖作业 危险源及易发事故名称见表土一（1），危险 因素见事故树图土一（1）~（11）。
例二
起重机械作业中危险源易发事故 与危险因素
起重机械是机械设备中蕴藏危险因素较多，易 发事故几率较大的典型危险机械。在水电工程施工
危险源： ① 不稳定边坡（滑坡、塌方）
② 边坡上松动石块（滚石伤害）
③ 边坡上作业的工器具（具有势能，如撬棍、
凿岩机具等）（工器具坠落伤人）
岩质边坡开挖作业--危险因素

岩石性质（如软弱岩石） 地质构造（如岩层产状、断层、裂隙） 掩体构造面（包括层面、不整合面、断层破碎带、节理 裂隙、夹泥层等） 地应力 震动作用（地震、爆破与机械的震动作用） 水的作用（雨水、地表水的冲刷，地下水的渗流水压力） 边坡形态。如边坡高度、长度、坡角、坡面形态、临空 条件等 不合理的开挖程序与方式 气温 处于不稳定边坡下方的人员与机械设备
炸药与引爆能爆破伤害爆破作业爆破作业危险因素危险因素炮区的照明明火有无漏电警戒区警戒信号警戒人员挖掘机作业及转移挖掘机作业及转移危险源挖掘机转移途中需钻行的高架电线碰断电线触电死亡挖掘机作业及转移挖掘机作业及转移危险因素危险因素危险源
安全系统工程理论、方法与应用
三峡大学经济与管理学院 郑根保
2002.08.15
三 事故树定性分析
1. 事件及事件运算法则 2. 事故树结构函数
3. 最小割集及其求法
4. 最小径集及其求法 5. 最小割（径）集在系统危险（安全）性分析中 作用 6. 基本事件结构重要度
四 事故树定量分析
1. 事故的概率运算法则 2. 基本事件的发生概率 3. 项上事件概率计算 4. 基本事件的概率重要度与临界重要度
(4) 爆破作业
危险源：炸药与引爆能（爆破伤害）
爆破作业--危险因素

炮孔的分布、孔深、孔 向、最小抵抗线 残孔剩余炸药 起爆药包 装药过程冲击 装药机堵塞的不密实

炮工的防护掩体
警戒区、警戒信号、警
戒人员 境界区内工栅设施的防 护 专职检查 爆破指挥 瞎炮检查与处理



事故致因理论 事故树分析方法 “四危两控制”安全技术 “四危两控制”在水电工程安全事故预测及控
制中的应用
第二讲
一
事故树分析
系统安全分析概述 1. 概念 2. 与传统事故分析不同在于：事先 分析，含有“前馈——反馈”机制。 3. 几种常见的系统安全分析方法
二
事故树的编制
1.树形图概念 2.事故树符号 3.事故树编制（示例）：“从脚手架上坠 落死亡”故障树（扩展）


起爆线路网络的缺陷
炮区的照明、明火、有
无漏电
(5) 挖掘机作业及转移
危险源 :
① 运行中挖掘机（翻车、咂车、伤人） ② 挖掘掌子面上大块石（砸车） ③ 电源电缆（漏电触电） ④ 挖掘机转移途中需钻行的高架电线（碰断电 线，触电死亡）
挖掘机作业及转移--危险因素
司机状态 挖掘机安全装置的有效性 臂斗运转范围 电源开关、电路、电缆的绝缘性 电缆工的个体防护 高架电线的净空高度 挖掘机转移途中路况 挖掘机转移前的安全准备 挖掘机作业及转移
危险因素大致分布在下列几个方面：
1．环境。
2．劳动工具。
3．劳动对象。
4．工艺流程、作业面布置、操作条件（尤其是带危险
性操作条件）。
5．人员状况。
6．与施工作业人身安全、环境危害等有关的法规、规 程、危险因素方法
1. 从能量失控转移入手。 2.对于传统的施工机械、设备、材料和方法进行的作业 项目，可以运用归纳的方法，从过去的经验和类似系 统过去发生的事故教训中归纳出该施工作业过程系统 中有的危险源。通过绘制相应的事故树图，弄清所有 的危险因素。 3.对于采用新机械、新设备、新材料和新方法进行作业 项目，可以从技术原理出发，结合作业现场实际情况， 运用演绎推理的方法，得出该施工作业过程系统所有 的危险源，并通过绘制相应的事故树图，弄清所有的 危险因素。
行业，每年都因起重机械作业造成大量的人身伤亡
事故，损失颇大。
起重机械作业中危险源、易发事故与危险因素
见表起一（1），起重机械事故树图起（1）~（6）。
二、事故特征
危害严重度 事故特征 发生可能性
（一）、事故危害严重度等级与定性
（1）等级标准
危险源
所谓危险源，就是施工作业系统与环境中 携有可能失控能量的载体（物质）。
常见可能失控的能量有：机械能（包括动 能与势能）、电能、光能、声能、热能、 原子能、化学能、生物能等。
危险源分类
危险源按其来源可分为：系统内部危险源和环境危
险源二类。
按其特点可分为：物理的、化学的、生物的三类。
其中物理性危险源，常见的有不稳定岩体、移动中

(6) 装载机作业
危险源：运行中装载机（翻车） 危险因素 : 装载机安全设置有效性 司机状况 道路状况

卸渣场状况及卸渣指挥状况
(7)推土机作业
危险源：运行中推土机（压人、翻车） 危险因素： 推土机安全装置有效性 司机状况 集渣堆形态 被挖（拖、拉、推）物与地基连接状况 行驶道路状况 弃渣场边沿状况及指挥状况
的机械、机床上的运动部件、高处作业面、带电体、放 射体、噪音源、高温体以及工具表面的尖角与毛刺等。 化学性危险源，指有毒有害、易燃易爆物质。生物性危 险源，指致病微生物（细菌、病毒等）及其生命活动产
物和大机体（植物和动物）
危险因素
所谓危险因素，指能将可能失控的 能量转化为实际失控酿成事故的因素， 在事故树图中，危险因素表现为基本事 件。

(1) 槽沟土方开挖作业
危险源：不稳定土壁（坍塌伤害）
槽沟土方开挖作业--危险因素
土壁的土质、壁高、沟槽的宽度 雨雪、地表水、地下水的侵蚀
冻融季节的气温
土壁上方人为增加荷载，如堆放弃土、
推土机作业等 土壁支撑物有效性（材质，支撑方法） 人员在沟槽里
(3) 岩质边坡开挖作业