(四)危險評價的基本方法

　　危險評價起源于30年代美國的保險行業(yè)。目前用于進行企業(yè)(生產(chǎn)過程或裝置)危險評價方法已達幾十種。危險評價方法已從初期的定性評價發(fā)展到半定量和定量評價。危險評價包括危險辨識和危險評價兩部分。以下是幾種常見的危險評價的基本方法。

　　1.安全檢查表法(SCL)

　　為了系統(tǒng)地找出系統(tǒng)中的不安全因素，把系統(tǒng)加以剖析，查出各層次的不安全因素，然后確定檢查項目，以提問的方式把檢查項目按系統(tǒng)的組成順序編制成表，以便進行檢查或評審，這種表就叫做安全檢查表。通常用于檢查各種規(guī)范、標準的執(zhí)行情況。

　　(1) 安全檢查的目的

　　使操作人員保持對工藝危險的警覺性;對需要修訂的操作規(guī)程進行審查;對那些設(shè)備和工藝變化可能帶來的任何危險性進行識別;評價安全系統(tǒng)和控制的設(shè)計依據(jù);對現(xiàn)有危險性的新技術(shù)應(yīng)用進行審查;審查維護的安全檢查是否充分。

　　(2) 編制安全檢查表的主要依據(jù)

　�、儆嘘P(guān)標準、規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定。為了保證安全生產(chǎn)，國家及有關(guān)部門發(fā)布了一些不同的安全標準及文件，這是編制安全檢查表的一個主要依據(jù)。為了便于工作，有時可將檢查條款的出處加以注明，以便能盡快統(tǒng)一不同的意見。②國內(nèi)外事故案例。前事不忘，后事之師，以往的事故教訓(xùn)和研制、生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題都曾付出了沉重的代價，有關(guān)的教訓(xùn)必須記取，因此，要搜集國內(nèi)外同行業(yè)及同類產(chǎn)品行業(yè)的事故案例，從中發(fā)掘出不安全因素，作為安全檢查的內(nèi)容。國內(nèi)外及本單位在安全管理及生產(chǎn)中的有關(guān)經(jīng)驗，自然也是一項重要內(nèi)容。③通過系統(tǒng)安全分析確定的危險部位及防范措施，也是制定安全檢查表的依據(jù)。系統(tǒng)安全分析的方法可以多種多樣，如預(yù)先危險分析、可操作性研究、故障樹，等等。④新知識、新成果、新方法、新技術(shù)、新法規(guī)和標準。

　　(3)安全檢查表法的應(yīng)用步驟

　　應(yīng)用安全檢查表法的基本過程如圖1-1所示。

　　(4)安全檢查表的主要內(nèi)容

　　安全檢查表主要內(nèi)容包括序號、檢查內(nèi)容和項目、檢查依據(jù)、檢查結(jié)果、發(fā)現(xiàn)問題、備注，還要注明檢查時間、檢查者、后果直接責任人等。

　　2.預(yù)先危險性分析法(PHA)

　　預(yù)先危險性分析(Preliminary Hazard Analysis，簡稱PHA)是在方案開發(fā)初期階段或設(shè)計階段對系統(tǒng)中存在的危險類別、危險產(chǎn)生條件、事故后果等概略地進行分析，并討論分析系統(tǒng)存在的危險、危害因素、觸發(fā)條件、事故類型，評定危險性等級的方法。

　　(1) 預(yù)先危險性分析的基本內(nèi)容

　　①了解系統(tǒng)的基本目的、工藝過程、控制條件及環(huán)境因素等;②劃分整個系統(tǒng)為若干子系統(tǒng)(單元);③參照同類產(chǎn)品或類似的事故教訓(xùn)及經(jīng)驗，查明分析單元可能出現(xiàn)的危害;④確定危害的起因;⑤提出消除或控制危險的對策，在危險不能控制的情況下，分析最好的損失預(yù)防的方法。

　　(2)預(yù)先危險性分析的步驟

　　預(yù)先危險性分析的過程如圖1-2所示。

　　(3)預(yù)先危險性分析的適用范圍

　　預(yù)先危險性分析通常用于對潛在危險了解較少和無法憑經(jīng)驗覺察的工藝項目的初期階段，主要用于對危險物質(zhì)和裝置的主要區(qū)域等進行分析，包括設(shè)計、施工和生產(chǎn)前，首先對系統(tǒng)中存在的危險性類別、出現(xiàn)條件、導(dǎo)致事故的后果進行分析。當分析一個龐大現(xiàn)有裝置或當環(huán)境無法使用更為系統(tǒng)的方法時，常優(yōu)先考慮PHA法。

　　3.故障類型及影響分析法(FMEA)

　　故障類型及影響分析(Failure Modes and Effects Analysis ,FMEA)是系統(tǒng)工程的一種方法，根據(jù)系統(tǒng)可以劃分為子系統(tǒng)、設(shè)備和元件的特點，按實際需要，將系統(tǒng)進行分割，然后分析各自可能發(fā)生的故障類型及其產(chǎn)生的影響，以便采取相應(yīng)的對策，提高系統(tǒng)的安全可靠性。

　　(1)故障類型及影響分析的資料要求

　�、傧到y(tǒng)或裝置的P&IDS;②設(shè)備、配件一覽表;③設(shè)備功能和故障類型方面的知識;④系統(tǒng)或裝置功能及對設(shè)備故障處理方法知識;⑤同類系統(tǒng)和設(shè)備的事故案例。

　　(2)故障類型及影響分析的步驟

　　按照預(yù)定的程序和分析表進行的，故障類型及影響分析大致可以分為以下的步驟。

　�、� 明確分析的對象及范圍，并分析系統(tǒng)的功能、特性及運行條件，按照功能劃分為若干子系統(tǒng)，找出各個子系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)與動作上的相互聯(lián)系。收集有關(guān)資料，如設(shè)計責任書、設(shè)計說明、有關(guān)標準、規(guī)范、工藝流程、設(shè)備圖紙以及同類系統(tǒng)和設(shè)備的事故案例等，了解故障機理。

　�、� 確定分析的基本要求，通常應(yīng)滿足如下4個方面：a.分清系統(tǒng)主要功能和次要功能在不同階段的任務(wù);b.逐個分析易發(fā)生故障的零部件;c.關(guān)鍵部分要深入分析，次要部分分析可簡略;d.有切實可行的檢測方法和處理措施。

　�、� 詳細說明所分析的系統(tǒng)，包括兩部分內(nèi)容：a.系統(tǒng)的功能說明，包含各個子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素的功能敘述;b.系統(tǒng)的功能框圖，通過圖解方式形象地表示出各個子系統(tǒng)在故障狀態(tài)時對整個系統(tǒng)的影響。

　�、� 分析故障類型及影響，這是實施FMEA的中心環(huán)節(jié)，通過對系統(tǒng)功能框圖所列全部項目的分析，判明系統(tǒng)中所有實際可能出現(xiàn)的故障類型。為使所有的故障不致遺漏，應(yīng)按故障類型及影響分析表逐項填列(見表1-1)

　　表1-1 故障類型及影響分析表

　　系統(tǒng)名稱(1) 部 門(4)

　　圖 號(2) 制表人(5)

　　頁 面(3) 審查人

　　完成日期

　�、� 根據(jù)分析結(jié)果填入故障類型等級，見表1-2。

　　表1-2 故障類型的等級

　　(3)故障類型及影響分析的適用范圍

　　FMEA可用在整個系統(tǒng)的任何一級(從整個設(shè)備到零部件)，常用于分析某些復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備。

　　4.事件樹分析法(ETA)

　　它是一種邏輯的演繹法，它在給定一個初因事件的情況下，分析此初因事件可能導(dǎo)致的各種事件序列的結(jié)果，從而定性與定量地評價系統(tǒng)的特性，并幫助分析人員獲得正確的決策。

　　(1)事件樹分析的步驟

　　事件樹分析法著眼于事故的起因，即初因事件。當初因事件進入系統(tǒng)時，與其相關(guān)連的系統(tǒng)各部分和各運行階段機能的不良狀態(tài)，會對后續(xù)的一系列機能維護的成敗造成影響，并確定維護機能所采取的動作，根據(jù)這一動作把系統(tǒng)分成在安全機能方面的成功與失敗，并逐漸展開成樹枝狀，在失敗的各分支上假定發(fā)生的故障、事故的種類，分別確定它們的發(fā)生概率，并由此求出最終的事故種類和發(fā)生概率。

　　事件樹分析通常包括六步：確定初始事件(可能引發(fā)感興趣事故的初始事件);識別能消除事件的安全設(shè)計功能;編制事件樹;描述導(dǎo)致事故的順序;確定事故順序的最小割集;編制分析結(jié)果。

　　(2)事件樹的建樹原則

　　將系統(tǒng)內(nèi)各個事件按完全對立的兩種狀態(tài)(如成功、失敗)進行分支，然后把事件依次連接成樹形，最后再和表示系統(tǒng)狀態(tài)的輸出連接起來。事件樹圖的繪制是根據(jù)系統(tǒng)簡圖由左至右進行的。在表示各個事件的節(jié)點上，一般表示成功事件的分支向上，表示失敗事件的分支向下。每個分支上注明其發(fā)生概率，最后分別求出它們的積與和，作為系統(tǒng)的可靠系數(shù)。事件樹分析中，形成分支的每個事件的概率之和，一般都等于1。

　　(3)事件樹分析的適用范圍

　　事件樹分析適用于多環(huán)節(jié)事件或多重保護系統(tǒng)的風險分析和評價，既可用于定性分析，也可用于定量分析。

　　事件樹分析適合被用來分析那些產(chǎn)生不同后果的初始事件。事件樹強調(diào)的是事故可能發(fā)生的初始原因以及初始事件對事件后果的影響，事件樹的每一個分支都表示一個獨立的事故序列，對一個初始事件而言，每一獨立事故序列都清楚地界定了安全功能之間的功能關(guān)系。

　　5.故障樹分析法(FTA)

　　它是一種演繹的系統(tǒng)安全分析方法。它是從要分析的特定事故或故障開始，層層分析其發(fā)生原因，一直分析到不能再分解為止，得到形象、簡潔的邏輯樹圖形，以圖形的方式表明“系統(tǒng)是怎樣失效的”。

　　(1)故障樹分析的步驟

　�、俅_定分析對象系統(tǒng)和要分析的各對象事件(頂上事件);②確定系統(tǒng)事故發(fā)生概率、事故損失的安全目標值;③調(diào)查原因事件，調(diào)查與事故有關(guān)的所有直接原因和各種因素(設(shè)備故障、人員失誤和環(huán)境不良因素);④編制故障樹，從頂上事件起，一級一級往下找出所有原因事件直到最基本的原因事件為止，按其邏輯關(guān)系畫出故障樹;⑤定性分析，按故障樹結(jié)構(gòu)進行簡化，求出最小割集和最小徑集，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度;⑥定量分析，找出各基本事件的發(fā)生概率，計算出頂上事件的發(fā)生概率，求出概率重要度和臨界重要度;⑦結(jié)論，當事故發(fā)生概率超過預(yù)定目標值時，從最小割集著手研究降低事故發(fā)生概率的所有可能方案，利用最小徑集找出消除事故的最佳方案;通過重要度(重要度系數(shù))分析確定采取對策措施的重點和先后順序;從而得出分析、評價的結(jié)論。

　　(2)故障樹定性分析

　　定性分析包括求最小割集、最小徑集和基本事件結(jié)構(gòu)重要度分析。

　　①最小割集。在故障樹中凡能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的基本事件的集合稱作割集;割集中全部基本事件均發(fā)生時，則頂上事件一定發(fā)生。最小割集是能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合(即割集中任一基本事件不發(fā)生，頂上事件就不會發(fā)生)。

　　對于已經(jīng)化簡的故障樹，可將故障樹結(jié)構(gòu)函數(shù)式展開，所得各項即為各最小割集;對于尚未化簡的故障樹，結(jié)構(gòu)函數(shù)式展開后的各項，尚需用布爾代數(shù)運算法則(如吸收率、德·摩根律等)進行處理，方可得到最小割集。

　�、谧钚�徑集，又稱最小通集。在故障樹中凡是不能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合，稱作最小徑集。在最小徑集中，去掉任何一個基本事件，便不能保證一定不發(fā)生事故。因此最小徑集表達了系統(tǒng)的安全性。

　　最小徑集的求法是將故障樹轉(zhuǎn)化為對偶的成功樹，求成功樹的最小割集即故障樹的最小徑集。

　�、劢Y(jié)構(gòu)重要度。按下面公式計算結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)：

　　根據(jù)計算結(jié)果確定出結(jié)構(gòu)重要度的次序。

　　(3)故障樹定量分析

　　定量分析是在求出各基本事件發(fā)生概率的情況下，計算頂上事件的發(fā)生概率。具體作法是：①收集樹中各基本事件的發(fā)生概率;②由最下面基本事件開始計算每一個邏輯門輸出事件的發(fā)生概率;③將計算過的邏輯門輸出事件的概率，代入它上面的邏輯門，計算其輸出概率，依此上推，直達頂部事件，最終求出的即為該事故的發(fā)生概率。

　　(4)故障樹分析法的適用范圍

　　故障樹分析方法可用于復(fù)雜系統(tǒng)和廣泛范圍的各類系統(tǒng)的可靠性及安全性分析、各種生產(chǎn)實踐的安全管理可靠性分析和傷亡事故分析。對各種系統(tǒng)的危險性進行識別評價，在工程或設(shè)備的設(shè)計階段、在事故查詢或編制新的操作方法時，都可以使用。