第4章系统安全评价安全系统工程[1]

式中t为元件运行时间。
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第4章系统安全评价安全系统工程[1]
n 可靠度的补事件故障概率（或不可靠度），用 P表示。故障概率由下式表示：
n 上述两式只适用于故障率稳定不变的情况。但 许多元件故障率随时间而变化，显示出如下图 所示的浴盆曲线。
•偶发故障期
•
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故 障 率 •初期故
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安全评价标准
①安全标准：经量化后的危险是否达到 安全程度，这就需要有一个界限或标 准进行比较，这个标准称为安全标准 （安全指标）。
②所谓安全指标，就是社会公众可以接 受的危险度。它可以是一个风险率、 指数或等级，而不是以事故为零作为 安全指标。
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障期
•磨 损 故障期
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n 由图可见，元件故障率随时间变化有三 个时期，即初期故障期、近似稳定故障 期和老年故障期。元件在新的和老的时 期故障率都很高，这是因为元件新的时 候可能内部有缺陷或调试过程有损坏， 因而开始故障率较高，但很快就下降了； 当使用时间长久了，由于老化磨损，其 功能下降，故障率又会迅速提高。如果 设备或元件在老年期之前，更换或修理 即将失效部分，则可延长使用寿命。在 这两个周期之间的故障率低且稳定，上 述两式都适用。
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n 4．安全评价标准
n 安全评价包括：危险性识别和危险性评 价。
n 危险性识别主要是找出危险，并尽可能 用数量表示，以便于比较；
n 危险性评价是衡量危险排除的程度如何， 这就需要有一个标准，这个标准称为安 全指标。
n 危险处在标准以下即认为是安全的，否 则，需要再调整系统，使之达到安全指 标。
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A．元件的故障概率及其求法。
n 构成设备或装置的元件，工作一定时间 后就会发生故障或失效。所谓失效就是 指元件丧失规定的功能。可修复系统的 失效就是故障。
n 元件在两次相邻故障间隔期内正常工作 时的平均时间，叫平均故障间隔期，用 MTBF表示。如第一次工作t1时间后出现 故障，第二次工作t2时间后出现故障，第 n次工作t时间后出现故障，则平均故障 间隔时间为
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n MTBF——一般是通过实验，测定几个元件的 平均故障间隔时间的平均值得到。
n 元件在单位时间内发生故障的平均值称为平均 故障率，用μ表示，单位为故障次数/时间。
n 平均故障率是平均故障间隔期的倒数。
λ=1/MTBF
n 元件在规定时间内和规定条件下完成规定功能 的概率称为可靠度，用R（t）表示。元件在时 间间隔（0，t）内的可靠度符合下列关系：
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n 其计算公式如下：
R=S·P 式中：R——风险率，事故损失/单位时间；
S——严重度，事故损失/事故次数； P——事故发生概率，事故次数/单位时间
n 由此可见，风险率是单位时间内事故造成损失 的大小。单位时间可以是年、月、日、小时等； 事故损失可以用人的伤亡、经济损失或是工作 日的损失等表示。
结论：事故不可能为零，我们只能使危险尽可能 减少，以至逐渐接近于零。
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④霍巴特大学的罗林教授曾给安全下了 这样的定义：
◆所谓安全，指判明的危险性不超过允 许的限度。
◆世界上没有绝对的安全。安全就是一 种可以允许的危险。
◆定安全指标实际上就是确定一个危险 度或风险率，这个危险度或风险率必 须是社会公众允许的，可以接受的。
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第二节、概率评价法
◆此法是以发生概率为依据的评价法。如用故障 类型影响和致命度分析、事故树定量分析、事 件树定量分析等，在求出事故发生概率的基础 上，进一步计算风险率，按风险率大小确定其 安全性。
◆一个系统危险性的大小，取决于两个方面的因 素，一是事故发生的概率，二是事故造成后果 的严重程度。如果事故发生概率极小，即使后 果严重，风险也不会太大，而有些事故发生概 率很大，后果并不太严重，但风险却很大。把 这两个方面因素综合起来就是风险率。风险率 等于事故概率乘以严重度。
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2、安全评价分类
（1）根据项目的不同阶段分为： 安全预评价； 安全验收评价； 安全现状评价； 专项安全评价；
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AQ8001-2007：安全评价通则
n 安全评价是以实现安全为目的，应用安全系统 工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生 产经营行为和社会活动中的危险、有害因素， 预测发生事故或造成职业危害的可能性和严重 程度，提出科学、合理、可行的安全风险管理 对策措施建议。安全评价可针对一个相对独立 的对象，也可针对一定区域范围进行。
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二、安全评价定义
n 1、安全评价定义
n 安全评价也称危险度评价就是对系统内 存在的危险性及其严重程度以既定指数、 等级或概率值进行分析和评估，并针对 这些危险制定相应的安全对策，使系统 安全性达到社会公众所需求的水平的一 种方法体系。概括起来说，安全评价就 是从数量上说明被评价对象的安全可靠 程度。
10-5死亡/人·年的风险率与游泳的死亡概率相当， 人们对这类风险是积极关心的，认为有必要采取 措施。
10-6死亡/人·年的风险率和天灾、飞机失事等死亡 概率相同，人们感到有危险，但不一定发生在自 己身上，因此愿意去做，碰到了自认倒霉。
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n 由此可见，10-3死亡/人·年的风险率人们 是不能接受的，而10-6死亡/人·年的风险 率或更低的风险可以被社会忽视。有的 危险虽然死亡概率较高，但社会效益大， 也有可能允许。也有自己愿意干的事， 虽然风险大一些也觉得可以接受。例如： 拳击运动，选手的死亡率达每年二百分 之一，但仍然有人干。
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（2）根据评价量化程度分为：
定性评价
定量评价
半定量评价
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3．安全评价的基本程序 安全评价程序包括：
n 前期准备； n 辨识与分析危险、有害因素； n 划分评价单元 n 定性、定量评价； n 提出安全对策措施建议； n 作出评价结论； n 编制安全评价报告。
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⑤怎样确定安全指标呢？这取决于一个国家的 政治、经济和技术状况，也取决于人们对危 险性的认识水平。
◆例如：美国交通事故的统计资料说明，小汽 车发生碰撞而死亡的风险率为2.5×10-4死亡/ 人·年。
◆根据多年数据的积累，发现这个风险率能为 社会公众所接受。因为要降低这个数值必须 花更多的钱去改善交通设施和汽车的性能。 没有人愿意去花那么多的钱来降低这个数值， 也没有人害怕这个风险而放弃使用小汽车， 所以就将这个风险率作为使用小汽车的安全 指标。
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⑥在确定安全指标时，也可以参照自然灾害（如 地震、台风、洪水等）造成的死亡概率。
例如：10-3死亡/人·年的死亡概率，除了生病以外， 一般 是不能允许的，必须立即采取措施，降低危 险。
10-4死亡/人·年的风险率人们也是不愿看到的，愿 意拿出费用进行改善的，控制事故的发生。
n 并联联接的元件，总的故障概率等于各元件故 障概率相乘，其计算公式为：
n
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n 总的可靠度由下式得到：
n
n
n 式中Ri是各个元件的可靠度。 n 元件的另一种联接是串联关系。串联的
各元件用逻辑或门表示，意思是任一个 元件发生故障都会引起工艺过程发生故 障或事故。串联联接的元件，总的可靠 度等于各个元件可靠度相乘，即：
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B．元件的相互联接及概率计算。
n 装置或工艺过程是由许多元件联接在一起构成 的，这些元件发生故障常会导致系统故障或事 故发生。因此，可根据各个元件故障概率，依 照它们之间的联接关系，计算出工艺过程或装 置的故障概率。
n 元件间的相互联接有两种情况，一种是各元件 为并联关系，并联结构用逻辑与门表示，意思 是并联的几个元件同时发生故障，工艺过程就 会故障。
n 知道了风险率就可以与安全指标比较，从而判 断系统是否安全。
n 要求风险率必须首先求出评价系统事故概率或 频率。因此就概率的有关概念和计算作一简述。
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（1） 概率的基本概念和计算 n 生产装置或工艺过程发生事故是由组成
它的若干元件相互复杂作用而引起的， 总的故障概率取决于这些元件的故障概 率和它们之间相互作用的性质，故要计 算装置或工艺过程发生事故的概率，必 须首先了解各个元件的故障概率。
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n 由下式计算总的故障概率：
•举例：P117-119
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第三节 指数评价法
n 1、道化学火灾、爆炸危险指数评价法
n 道化学火灾、爆炸危险指数评价法是一种定量 的分析法，它是对工艺装置及所含物质的潜在 火灾、爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进 行客观的评价，它以物质系数为基础，再考虑 工艺过程中其它因素如操作方式、工艺条件、 设备状况、物料处理、安全装置情况的影响， 来计算每个单元的危险数值，然后按数值大小 根据F&EI与危险系数表划分危险度级别。
n 安全评价分为：安全预评价，安全验收评价和 安全现状评价。
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AQ8001-2007：安全预评价
n 在建设项目可行性研究阶段、工业园区域 规划阶段或生产经营活动组织实施之前， 根据相关的基础资料，辨识与分析建设项 目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、 有害因素，确定其与安全生产法律法规、 规章、标准、规范的符合性，预测其发生 事故的可能性和严重程度，提出科学、合 理、可行的安全对策措施建议，作出安全 预评价结论的活动。
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第4章系统安全评价安全系统工程[1]
AQ8001-2007：安全验收评价
n 在建设项目竣工、试生产运行正常或工业园区 建设完成后，检查建设项目或工业园区内的安 全设施、设备、装置已与主体工程同时设计、 同时施工、同时投入生产和使用的情况，安全 生产管理措施到位情况；安全生产规章制度健 全情况；事故应急救援预案建立情况；审查确 定主体工程建设、工业园区建设满足安全生产 法律法规、规章、标准、规范的符合性，从建 设项目、工业园区的运行状况和安全管理情况， 作出安全验收评价结论的活动。
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5、安全评价方法
安全检查表分析（SCL） 作业条件危险性评价法（LEC） 预先危险分析（PHA) 危险与可操作性分析（HAZOP） 失效模式与影响分析 (FMEA) 故障树分析 (FTA) 事件树分析 (ETA) 指数分析法
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第4章系统安全评价-安 全系统工程
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2020/11/26
第4章系统安全评价安全系统工程[1]
第一节 安全评价概述
一、风险
风险：是危险、危害事故发生的可能性与危险、 危害事故严重程度的综合指标。
其计算公式如下：
R=S·P 式中：R——风险率，事故损失/单位时间； S——严重度，事故损失/事故次数； P——事故发生概率，事故次数/单位时间。
第4章系统安全评价安全系统工程[1]
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③为什么不以事故为零作为安全标准呢？
原因：
◆事故具有偶然性和必然性
◆人们的认识能力有限，有时不能完全识别出危 险性。
◆随着生产技术的发展，新工艺、新技术、新材 料、新能源的出现，又会产生新的危险。
◆即使认识了现有危险，对已认识的危险，由于 技术资金等因素的制约，也不可能完全根绝。
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第4章系统安全评价安全系统工程[1]
AQ8001-2007：安全现状评价
n 针对生产经营活动中、工业园区内的事 故风险、安全管理等情况，辨识与分析 其存在的危险、有害因素，审查确定其 与安全生产法律法规、规章、标准、规 范的符合性，预测发生事故或造成职业 危害的可能性和严重程度，提出科学、 合理、可行的安全对策措施建议，作出 安全现状评价结论的活动。