化工与环境安全07危险性分析方法

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7.2.2分析步骤
熟悉系统
找出形成事故 的原因事件
确定事故情况 和后果
7.2.3分析举例 表7.3
识别危险
分析触发事件
划分危险因素 的危险等级
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7.3危险和操作性研究
7.3.1概述
➢ 危险和操作性研究( Hazard and Operability
Studies, HAZOP)是查明生产装置和工艺过程 中工艺参数及操作控制中可能出现的偏差， 针对这些偏差，找 出原因，分析后果，提出 对策的一种分析方法。
c、吸收律：a a b a, a (a b) a
d、互补律：a a' 1, a a' 0
e、德 莫根律：(a b)' a' b' , (a b)' a' b'
式中，1 全集；0 空集；a' 补集
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7.6.5定性分析 1、最小割集：布尔代数化简法（2） 以图7.8为例：
• What-if （如果…将怎么样？） • Checklist （清单法） • What-if / Checklist • HAZOP （危险性与可操作性研究） • FMEA （故障模式分析） • Fault Tree Analysis （故障树分析） • 其他相当的方法
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综合使用两种或两种以上方法
①确定和熟悉系统； ②确定顶上事件； ③详细分析事故的原因； ④确定不予考虑的事件； ⑤确定分析的深度； ⑥编事故树； ⑦定性分析； ⑧定量分析。
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7.6.3事故树的符号及意义
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7.6.4编树举例
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7.6.5定性分析 1、最小割集
事故树中能使顶上事件发生的基本事件的
集合叫割集。
最小割集即能引起顶上事件发生的最低限
析；
⑥ 利用最小割集和最小径集可对系统进行定量分
析和安全评价。
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➢ 做法：把系统可能发生的事故放在图的最上面
，称为顶上事件，按照系统构成要素之间的关 系，向下分析与灾害事故有关的原因。这些原 因可能是其他一些原因的结果，称为中间原因 事件(或中间事件) ，应继续往下分析，直到找 出不能进一步往下分析的原因为止，这些原因 称为基本原因事件（或基本事件)。
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7.6.2事故树分析的步骤
——就是不考虑各 基本事件发生概率 高低，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。
最小割集或 最小径集近似判断，
并排序
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7.6.5定性分析
➢ 近似判断的原则
(1 ) 单事件最小割(径〉集中基本事件结构重要度最大。 (2) 仅出现在同一个最小割〈径〉集中的所有基本事件 结构重要度相等。
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➢ 特别适用于化工装置设计审查和运行过程中
危险性分析。
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7.3.2分析步骤
建立研究小组
分析偏差
资料准备
将系统划分成 若干个部分
结果整理
7.3.3分析举例
表7.6 图 7.1 反应器系统危险和可操作性研
究
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7.4故障类型和影响分析（FMEA）
7.4.1概述
定性
故障类型和影响分析(Failure Modes and Effects
多事件最小割(径)集中出现次数多，以及其他更为复杂
的情况，可用下列近似判别式（7.4）计算:
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7.6.5定性分析
4、 最小割集和最小径集在事故树分析中的作用
① 最小割集表示系统的危险性； ② 最小径集表示系统的安全性； ③ 最小割集可直观地比较各种故障模式的危险性
；
④ 从最小径集可选择控制事故的最佳方案； ⑤ 利用最小割集和最小径集可进行结构重要度分
化工安全与环境
第七章
危险性分析方法
1
内容导航 概述 7.1安全检查表 7.2预先危险性分析 7.3危险和操作性研究 7.4故障类型和影响分析 7.5事件树分析 7.6事故树分析
2
概述
安全系统工程是应用系统工程的原理和方
法预先找出影响系统正常运行的各种事件 出现的条件、可能导致的后果，并制定消 除和控制这些事件的对策，以达到预防事 故、实现系统安全的目的。
辨识危险、分析事故及影响后果的过程就
是危险性分析。
危险性分析有定性分析和定量分析两种类
型。
危害分析（Hazard Analysis）是 一种正式的、有组织的工作过程 。在此过程中，对危害加以辨识 和分析、并书面记录控制危害的 意见或建议。
对危害进行识别与分析 采取措施消除危害或减轻后果
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工艺危害分析 相关的方法
2、最小径集（1）
最小径集是指不能导致顶上事件发生的最
低限度基本事件的集合。
首先画出事故树的对偶树——成功树，求
成功树的最小割集就是原事故树的最小径 集。
成功树的画法： “与门”换成“或门”，“或门
”换成“与门”，且全部事件变成原事件补。
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7.6.5定性分析 2、最小径集（2）
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7.6.5定性分析 3、基本事件的结构重要度分析
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✓故障概率
单位时间发生故障的次数
CA
✓ 对危险性特别大的故障类型，如故障等级为1
级，则要进行致命度分析
✓致命度指数
n
Cr = （αβKAKB λGt 106）
j1
n——致命故障类型序号； j——致命故障类型总数； α——该故障类型在总故障中所占的比例； β——该故障造成致命影响的发生概率； kA——实际运行修正系数； kB ——环境修正系数； λG —— 106h致命故障次数； t ——运行周期，h。
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7.6.5定性分析 1、最小割集：行列法
从顶上事件开始，依次将上层事件用下一层事件
代替，直到所有基本事件都代完为止。 在代换 过程中，“或门”连接的事件纵向排列，“与门”连 接的事件横向排列。最后会得到若干个基本事件 的逻辑积，用布尔代数运算定律化简，就得到最 小割集。仍图7.8为例：
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7.6.5定性分析
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7.1.5安全检查表的格式
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7.2预先危险性分析
7.2.1概述 7.2.2分析步骤 7.2.3分析举例
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7.2.1 概述
➢ 预先危险性分析（Preliminary Hazard
Analysis , PHA）是指在一项工程活动(包 括设计、施工、生产和维修等〉之前，对 系统存在的各种危险因素、出现的条件以 及导致事故的后果进行宏观的、概略的分 析，以便提出安全防范措施。
HAZOP ＋ 清单检查法 HAZOP QRA （定量风险
分析方法）
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7.1安全检查表(SCL)
7.1.1概述 7.1.2安全检查表编制的步骤和依据 7.1.3安全检查表的种类和内容 7.1.4编制和使用安全检查表应注意的问题 7.1.5安全检查表的格式
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7.1.1概述
安全检查表(Safety Check List , SCL)是由
应用实例：提升管催wk.baidu.com裂化装置 生产过程（1）
应用实例：提升管催化裂化装置 生产过程（2）
应用实例：提升管催化裂化装置 生产过程（3）
应用实例：提升管催化裂化装置 生产过程（4）
确定其属高风险事件还是低风险事件。对高风险事 件需要进一步分析。
7.5事件树分析（ETA）
7.5.1分析原理
是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向前发 展中各个环节成功与失败的过程和结果。
析致命影响的概率和等级。
定
两者结合起来称故障类型影响和致命度分析 量
(FMECA) 。
国际电工委员会CIEC) 已颁布 FMEA 标准。
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7.4.2分析步骤
熟悉系统
分析故障类型 和影响
结果汇总
7.2.3分析举例 表7.3
确定分析的程 度
绘制逻辑图
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FMEA
✓故障类型
1级，灾害：造成人员伤亡和系统损坏； 2级，危险：造成一定程度伤害和主要系统 损失； 3级，临界：造成轻伤和次要系统损失； 4级，安全：不造成人员和系统损伤
Analysis, FMEA) ：采用系统分割的方法，根据 需要将系统划分成子系统或元件，然后逐个分析 各种潜在的故障类型、原因及对子系统乃至整个 系统产生的影响，以便制定措施加以消除和控制 。
致命度分析(Criticality Analysis , CA)：对可能造
成人员伤亡或重大财产损失的故障类型进一步分
度基本事件的集合。
求法：布尔代数化简法和行列法。
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7.6.5定性分析
1、最小割集：布尔代数化简法（1）
"或门"的输入事件用逻辑加表示，"与门"的输 人事件用逻辑积表示;
a、分配律：a (b c) (a b) (a c);
a (b c) (a b) (a c)
b、幂等律：a a a, a a a
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7.1.2安全检查表编制的步骤和依据
1、步骤
（1） • 熟悉系统；
• 搜集有关安全的法规、标准和制度及同类系统 （2） 的事故资料，作为编制安全检查表的依据；
• 按功能或结构将系统划分成若干个子系统或单 （3） 元，逐个分析潜在的危险因素；
• 根据有关安全的法规制度和过去事故的教训， 以及分析人员掌握的理论知识和本单位经验，
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1119:40:3519:40Dec-2011-Dec-20
•
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。19:40:3519: 40:3519:40Friday, December 11, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.1120.12.1119: 40:3519:40:35Decem ber 11, 2020
7.5.2分析步骤
① 确定初始事件 ② 找出与初始事件有关的环节事件 ③ 画事件树 ④ 说明分析结果
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7.5.3应用举例
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7.6事故树分析（FTA）
7.6.1概述
➢ 事故树分析(Fault Tree Analysis , FTA)是从结
果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间 因果关系及逻辑关系的分析法。这是一种作图 分析方法。
一些有经验的并且对工艺、设备及操作熟 悉的人员，事先对检查对象共同进行详细 分析、充分讨论，列出检查项目和检查要 点并编制成表。为防止遗漏，在编制安全 检查表时，通常把检查对象作为系统，将 系统分割成若干个子系统，按子系统进行 制定。
优点：能避免疏忽和遗漏；简明易懂，易
于掌握，实施方便；应用范围广等。
（4） 确定安全检查表的检查内容和要点，并按照一 定的格式列成表
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7.1.2安全检查表编制的步骤和依据 2、依据
有关的规程、规施、标准和规定； 国内外事故案例； 本单位经验； 其他分析方法的结果。
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7.1.3安全检查表的种类和内容 种类：
设计审查用安全检 厂级安全
查表
检查表
车间安全检查表 工段及岗位安 全检查表
(3) 仅出现在基本事件个数相等的若干个最小割（径） 集中的各基本事件结构重要度依出现次数而定。
(4) 两个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最
小割(径)集中:
a. 若它们在各最小割〈径〉集中出现的次数相等，则
在少事件最小割(径)集中出现的基本事件结构重要度大；
b. 若它们在少事件最小割〈径〉集中出现次数少，在
专业性安全检查表
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7.1.4编制和使用安全检查表应注 意的问题
✓ 检查内容尽可能系统完整，但应突出重点
；
✓ 对象不同，检查内容应有所侧重； ✓ 重点危险部位应单独编制检查表； ✓ 每项检查内容要定义明确、便于操作； ✓ 安全检查表要在实践中不断修改； ✓ 对查出的问题要及时反馈到有关部门并落
实整改措施。