安全系统工程

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1、系统: 由具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整 体。特征:整体性、集合性、相关性、目的性、环境适应性 系统工程： 以系统为研究对象。组织管理系统的研究、规划、设计、制造、试验 和使用的科学方法，是对所有系统都有普遍意义的科学方法。它属于 工程技术，主要是组织管理的技术，解决工程活动全过程的技术，具 有普遍适用性。安全系统工程： 安全系统工程：运用系统工程的原理和方法，对系统或生产过程中的 危险性进行识别、分析、评价和预测，并根据其结果，采取综合安全 措施以消除或控制系统中存在的危险因素，使事故发生的可能性降到 最低，从而达到最佳的安全状态 研究、解决的主要问题：如何控制和

2、消除导致人员伤亡、职业病、设 备和财产损失，最终实现在功能、时间、成本等规定的条件下，系统 中人员和设备所受到的伤害的损失为最小。能有效防患于未然的原因：1. 使用系统工程方法，可以识别出存在于系统各要素之间、要素本 身的危险性2. 使用系统工程的原理和方法，可以了解各要素之间的关系，消除各要素由于相互依存、相互结合而产生的危险性。3. 系统工程所采用的一切手段都能用于解决安全问题。发展过程：略安全系统工程的内容：1. 事故致因理论：从事故的角度研究事故的定义、性质、分类和事 故的构成要素与原因体系，分析事故成因模型及其静态过程和动 态发展规律，阐明事故的预防原则及措施。事故致因理论是知道 事

3、故预防工作的基本理论。13 种事故模型2. 系统安全分析：安全系统工程的核心内容，安全评价的基础。对 系统进行深入细致分析，充分了解系统的危险性，估计事故发生 的可能性及其严重程度，为采取控制预防措施提供依据。有文字 表格法、逻辑分析法、统计图表分析法、调查实验法、数学解析 法五大类 16 种方法3. 安全评价：对系统的危险性进行定性或定量分析，得出系统存在 的危险性与发生的可能性及其程度，以预测出被评价系统的安全 状况4. 安全措施：对一个系统进行评价后，依据评价结果，针对系统的 薄弱环节或潜在危险，提出调整修正的措施，以消除事故的发生 或是发生的事故得到最大程度的控制。宏观控制措施，以整个

4、系统作为控制对象；微观控制措施，以危 险源作为控制对象；安全目标管理，把一定时期内需要完成的指 标分解到具体部门或个人。安全系统工程的优越性：1. 打破传统安全中单一的、凭经验的相互独立、自我封闭的界限。2. 该方法逻辑性强、明白、直观，能定性、定量的进行安全评价和 分析，能全面、系统、合理的解决安全问题。3. 可以避免传统安全中的“浅层”分析，从人机关系、人和环境、 人和物的关系之间找出事故的真正原因和查处未想到原因。4. 通过分析，可以了解到系统存在的薄弱环节及可能发生危险性的 尺度，有利于有的放矢采取相应措施预防事故发生。5. 通过评价和优化技术，可以找出最适当的方法使分系统之间达到 最

5、佳配合，用最少的投资达到最佳的安全效果和大幅度的减少伤 亡事故的发生。6. 安全系统工程的方法不仅适用于工程而且适用于管理，并能用来 指导设备的设计、制造、使用维修和检验。7. 可以促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。8. 可以迅速提高安全工作人员的水平。最大的优点是预防和检查事故的发生。安全系统工程的方法论：研究方法上的整体化技术应用上的综合化安全管理科学化：6 个主要任务：寻找事故隐患；预测由故障引起的 危险；制定预防措施和安全对策；组织安全措施和对策的落实；对措 施的效果进行全面评价；不断改善措施，以求得最佳效果。事故致因理论 事故：人们在实现其目的的行动过程中，突然发生了与人的意

6、志相违 背的，迫使其有目的的活动暂时或永久停止的事件 生产事故：企业在生产过程发生的伤害人体、损害财物、影响生产正 常进行的事件。包括设备事故、伤亡事故（工伤事故）和未遂事故 工伤事故（伤亡事故）：在生产区域发生的，与生产有关的人身伤害、 急性中毒等事故设备事故：在生产过程中突然发生的导致设备、财物损坏的意外事件 未遂事故：发生了与人意志相违背的事件，但未造成人身伤害 事故的特征：因果性；偶然性和必然性；潜伏性和预测性 事故的构成：伤害部位，伤害种类，伤害程度 事故法则：300:29:1 事故模式：用于阐明事故的成因、始末过程和后果的模型 人为失误论1. 人为失误为主因的模型2. 管理失误为主

7、因的模型：主要原因是人的不安全行为和物的不安 全状态，根本原因是管理失误骨牌论A. 社会环境和管理欠缺B. 个人欠缺C. 人的不安全行为和物的不安全状态D. 事故E. 人身伤亡能量意外释放论直接原因：危险物质与能量的意外释放防止能量或危险物质意外释放，防止人员伤害和财产损失的主要措施1. 用安全能源替代不安全能源2. 限制能量3. 防止能量积蓄4. 缓慢的释放能量5. 采取防护措施6. 在时间和空间上把能量和人隔离7. 采用各种警告措施等信息形式的屏蔽 间接原因：触发直接原因发生的原因：不安全行为和不安全状态 基本原因：不良的管理、个人因素、环境因素人的不安全行为分析：需求层次论1. 生理需要

8、 2.安全需要 3.社交需要 4.自我心理 5.成就事故的主要原因是人的不安全行为、物的不安全状态、管理问题、环境（4M因素）事件树分析事件树分析法（ETA）：按照事故发展顺序，分成阶段，一步一步的进行分析，每一步都从失败和成功两种结果进行考虑（分支），最后直 至用水平树状图表示其可能的结果马尔柯夫过程：当一连串的状态在一个有限的状态空间中发生，而每 一种状态的出现，完全是由其前一种状态决定时，这一连串的状态就 称为“马尔柯夫链” 事件树绘制：从某故障原因出发，按照事件发生的过程，从左往右画， 树枝代表事件发展的途径，把结果好的画为上支，结果坏的画为下支， 直至最后得出结果为止。优点：1. 简

9、单易懂，启发性强，能指出如何不发生事故，便于安全教育；2. 容易找出由不安全因素造成的后果，能直观指出消除事故的根本 出发点，便于安全措施的制定3. 既可定性分析，也可定量分析注意事项：1. 对于某些含两个状态以上环节的系统，应尽量归纳为两种状态，以符合事件树分析规律2. 可以将两态事件变为多态事件3. 逻辑首尾要一贯、无矛盾、有根据事故树分析FTA的定义及功能：演绎分析法。事件与逻辑门之间连接而构成的树图反应了事故的因果 关系。功能：1. 用于全面描述导致灾害事故发生的各种因素及其逻辑关系2. 为定性和定量分析提供基础模型3. 直观的提供导致事故发生的各种因素，便于分析和调查4. 与其他分析

10、技术综合使用，达到更好的应用效果 事故树的常用符号及其意义 矩形符号顶上事件、中间事件圆形符号基本原因事件 菱形符号省略事件 屋行符号正常事件 与门、或门、条件与门、条件或门、限制门、排斥或门、 优先与门（顺序优先与门、组合优先与门）、转出符号、转入符号 事故树的分析程序1. 确定顶上事件2. 理解系统3. 调查事故、查明原因4. 确定目标值5. 构造事故树6. 定性分析7. 定量分析8. 制定事故预防措施注意事项1. 充分理解系统2. 顶上事件确定要合适3. 正确构造事故树4. 既可定性也可定量分析事故树编制1. 事先确定顶上事件（第一层次）2. 写出造成顶上事件的直接原因事件（第二层次）3

11、. 写出往下其他层次事故树简化布尔代数化简和集合最小割集定义：导致顶上事件发生的最起码的基本事件的组合 求解：布尔代数化简法、行列法（与门增加大小，或门增加数量） 结构法、质数代入法、矩阵法最小径集定义：顶上事件不发生所必须的最低限度的径集求解：成功树结构重要度式中K最小割至总数卡忖和菇本爭件r佃下用同禺本出件戦箋証愎计征玄（2式屮 巧_ 1 为第：牛基丰事件所在&中各耳木也14：总娠减主1; 加第2个基;车爭件的结啕重聽度慕数：3.近尬计囂式加=-口制.3 心篇i基本弔件的结枪丑鏗度磊散*I心 易f亍基木事件所在检却耳本事件总数最小割集和最小径集的作用1. 最小割集表示系统的危险性2. 最小

12、径集表示系统的安全性3. 最小径集能直观地看出哪种事故发生后对系统危险性大小，以及如何采取措施使发生概率下降4. 可以排出结构重要度顺序5. 根据最小径集，选择控制事故的最佳方案6. 计算顶上事件发生的概率和定量计算基本事件的发生概率物的故障率入：设备或系统单元工作的单位时间的实效或故障的概率,它是单元平均故障间隔期T的倒数实际故障率：故障率乘以条件系数K可维修度卩：平均修复时间T的倒数可修复系统：q入t一次性系统：q入t, t为运行时间 顶上事件概率的计算布尔真值表法 最小割集（径集）求顶上事件概率 近似计算法（首相近似法,平均近似法,独立近似法 概率重要度顶上事件概率对自变量的偏导 基本事

13、件概率变化对顶上事件概率的影响 临界重要度 基本事件概率变化率与顶上事件概率变化率的比值 基本事件该变量对顶上事件变化量的影响 事故树的进一步简化及模块分解管理失误和风险树分析（MORT）MORT 是按一定顺序和逻辑方法分析安全管理系统的逻辑树是一种标准安全程序分析模式，可用于：1. 分析某类特殊的事故2. 评价安全管理措施3. 检索事故数据或安全报告等级：优秀、优良、良好、欠佳（LTA）（判定管理漏洞的标准）、劣MORT 的结构符合要求，不用分析的事件|二2正常事件被认识或设想的危险加剧问题的偶然事件 ）调查中发现应记录和改正的问题，但不是实际发生事故因素 顶上事件与门连接特殊控制因素（S分

14、支）和管理系统的因素（M分 支）以及可能导致危险的具体表现形式（R分支）S 分支研究导致事故的各种管理疏忽和漏洞，即在特殊控制因素下，是事故 和事后处理欠佳两个事件。事故发生：（1）不希望的能量流动引起的偶然事件（2）防护设施欠佳（3）人或物在能量通道上能量流动由以下问题引起：信息系统、设计计划、操作准备、维护、监督、高层监督系统S 分支是 MORT 分析中最重要的分析，涉及问题有：SA1事故；SA2政善（事后处理）欠佳原因事件；SB1偶然事件；SB2屏障欠佳;SB3能量渠道上的人或物SC1不希望的能量转移；SC2周围环境的异常M 分支政策欠佳、政策实施欠佳、风险评价系统欠佳 风险评价系统欠佳

15、包括：目标不连续、信息系统欠佳、危险分析过程 欠佳、安全程序审查欠佳R 分支导致危险的具体表现形式。无有效措施控制，罗列出来提醒。因果分析图法事故的因果关系及顺序五因素海因里奇：（1）人体本身；（2）按人的意志进行的动作；（3）潜在的危险；（4）发生事故；（5）人体受伤害其他：（1）社会环境和管理；（2）人的过失引起的危险性；（3）物的不安全状态引起的危险性；（4）意外事件；（5）人体受伤害 因果分析法：把系统中产生事故的原因及造成的结果所构成的错综复 杂的因果关系，采用简明文字和线条加以全面表示的方法。因果分析图的绘制：针对结果，分析原因，先主后次，层层深入1. 确定要分析的某个特定问题或事

16、故，写在右边2. 确定造成事故的因素分类项目，如安全管理、操作者、材料等3. 将上述项目深入发展，中支表示对应项目造成事故的原因4. 将上述原因层层展开，一直到不能再分为止5. 确定因果分析图中的主要原因，并标注，重点控制6. 注明分析图的名称注意事项1. 此法简便实用，易于推广。因果关系层次明确，系统化、条理化2. 寻找事故原因时，防止只停留在罗列表面现象，而不深入分析安全检查表安全检查表：系统地对生产系统或设备进行科学的分析，找出各种不 安全因素，依据检查项目，将找出的问题以问题清单的方式列制成表， 以便进行和避免漏检区别于传统检查表，对系统进行科学分析形式：提问式、对照式种类：矿务局级安

17、全检查表、矿级安全检查表、区队及岗位班组级安 全检查表、专业性安全检查表、设计用安全检查表、事故分析检查表 内容：序号、检查内容、回答、检查人和检查时间、检查地点、备注 依据：与项目有关的规定和标准 用途：系统设计之前：为设计人员提供安全设计的参照清单系统运行时：掌握系统运行状态，针对问题采取措施，进行安 全教育，检查预防措施的落实优点：1. 可以事先编制，集思广益，有利群防和周密分析，避免和减少遗漏重要的不安全因素2. 整改责任明确3. 内容直观简单，容易掌握，易于实现群众管理4. 检查方法具体实用避免流于形式，有利于提高检查效果5. 采用提问方式，可促进安全教育，提高安技人员的水平6. 可

18、随着科学技术的发展和标准、规范的变化而不断修改和完善编制与实施：确定分析对象，找出其危险点；确定检查项目，定出具体内容；顺序编制成表，逐项进行检查；对照评价标准，做出正确回答； 不断补充完善，提出整改意见。注意事项：1. 内容文字要能说明问题，又要简明扼要2. 编制时，切勿流于形式3. 结合实际，总结以往事故教训，罗列不安全因素4. 编制过程中要充分做好调查研究，由工程技术人员、安全管理人员和操作者共同制定，不断修改完善预先危险性分析PHA:在一个系统或者子系统运转之前，对系统存在的危险类别、出现 条件以及可能造成的后果，做宏观的概略的分析 目的：防止采用不安全的技术路线，防止使用危险物质、工

19、艺设备 危险性识别：能量转换潜在的危险性化学模式：直接火灾、间接火灾、自动反应 物理模式：物理爆炸、锅炉爆炸、机械失控、电气失控、其他物 理能量失控有害因素：有毒气体、惰性气体等 外力因素：人为力、自然力 人的因素：违章操作危险性等级：1级：安全的(=2 =4 =7 =10)会造成灾难性的事故危险系数Cs为各评分要素的几何平均值S评分要素(1-10)：功能性故障影响的重要程度、影响的范围、故障发 生频率、防止故障的可能性、新规范设计程度危险性的控制：1. 限制能源或使用安全能源2. 防止能量积蓄3. 防止能量逸散4. 能量放出缓冲装置5. 在能量放出的必经路上和事件采取保护措施6. 对能源采取

20、防护措施7. 在能量源与人之间设置防护措施8. 采取个人防护措施9. 提高耐受能力10. 降低损害程度分析步骤：1. 查出危险因素2. 对生产目的、过程和操作中的环境进行确切的了解3. 确定能够造成受伤、损害的危害性4. 确定导致初始伤害的危险性5. 提出控制或消除危险性的措施6. 在危险性失控条件下，找出最好的防止损伤的办法7. 指出负责采取改进措施的部门、日期和人员故障类型影响和致命度分析故障类型和影响分析（FMEA）：找出系统的子系统或元件可能发生的 故障出现的状态，搞清故障类型对系统安全的影响，以采取措施予以 防止或消除致命度分析：某元件发生故障后，传递到系统的最高一级，导致系统 发生

21、故障，甚至导致人员伤亡和财产损失，这就是致命故障，对此进 行单独分析即是致命度分析故障:元件、组件、系统、子系统某种功能失效或损失，在运行时不 能达到预期要求，因而完不成任务故障类型：运行过程中的故障、过早的启动、规定时间不能启动、规定时间不能停车、运行能力降级超量或受阻 故障原因：设计、制造、质量管理、使用、维修故障等级：1. 故障影响大小2. 对系统造成影响范围3. 故障发生的频率4. 防止故障的难易5. 是否重新设计评价故障等级：评点法（几何平均值）、查表法（查表求和）分析步骤：1. 了解分析对象，明确系统任务和组成2. 确定分析原则3. 系统的详细说明4. 故障类型及其影响5. 列出造

22、成故障的原因致命度分析： 致命度系数：表示元件运行100 万小时发生故障的次数G =/心占 JE J血 * 式屮W兄件的致命战障类型号数H = K Z, 3J；J致命故醪型的第丿个序号;耳一草恆吋间-或周期的敲障次数，般指元件较；J完威1坝枉拚元件运行前小时載或周期(Sfc) : 总一-元件心的測宠偵与窝际运行时的强懂修正嘉製； 心元件At的测逹值匀冥际运行时杓坏境箍件修正果数=口民中谨故障奘型所由比側：R发生故璋时会造康建命怕増响的區生槪誓，其酒如衣9 -厲所示卜等辺阳岩1有可舱庄先生加扁应戟n苟可陇使肅靡批晞削磁IE芳&逍暂带距和主欣肉危附科這闊汁划歼梅的可低i9-5蛊余度等筑垮除專矗时堆

23、牛戟率0卩=kOQ叮攜计执失比用vgv】.可隆悄离0- -0.10无申羽F=o统计图表分析法 统计是从数量上认识事物的方法。事故统计是运用科学的统计分析方 法，对大量数据进行加工、整理、综合、分析，从而揭示事故发生规 律，为事故预防指明方向。把统计调查所得的数字资料整理汇总，按一定的顺序填在一定的表格 内就是统计表。统计图是表达统计结果的形式。统计图表分析法是利用过去的、现在的资料和数据进行统计，推断未 来，并用图表表示。统计图表的种类：几何图，象形图，统计图 安全管理中用比重图、趋势图、控制图、主次图、分布图 作用：提供事故发生及发展的一般特点及规律，可供类比，为预测事 故准备条件。用于中短

24、期较为有效。优缺点：简单易行，但不能反应事故的因果关系，预测精度较差。 必要条件：可靠地历史资料和数据；数据资料存在某种规律；未来的 环境和过去相似。事故比重图：表示事故构成情况的平面图，形象的反应各种事故所占 的百分比 事故趋势图：连续曲线的升降变化反映事故的动态变化过程动态曲线图、对数曲线图 主次（排列）图：按数量多少顺序依次排列的条形图与累计百分比曲 线图相结合的坐标图。主次图绘制步骤：1）收集事故数据；2）确定统计分组；3）按分组统计，计算百分比；4）按所占比重，确定主次顺序，用罗马数字标 注；5）按主次顺序计算累计百分比；6）将统计计算数据列表；7） 按表列数据绘制主次图；8）通过主

25、次图分析，找出事故主要影响因 素，制定防止事故的措施。控制图：在趋势图的基础上作出的。计算控制界限并在图上标注后， 按事物发展的实际数据及时填图，以控制管理对象。控制界限的计算：1. 只包括歇工一日以上，服从泊松分布CL = PnS =兀+ a/T片丄下=耳2. 包括轻微伤害，服从二项分布丄上=fn = A + 3VZ（1 - P）ZT 土 PB =pn - SvJi _ p）步骤:1）收集控制对象的实际数据；2）绘制事故趋势图；3）计算 事故平均次数；4）计算控制界限L； 5）把实际发生的事故填入图中， 并根据有关理论判断A平均值上下波动，未超过L,正常B超过上限，采取措施使之下降C连续几点

26、在上限区间波动D连续在一侧七点E上升趋势F周期性变化，需查明原因安全评价安全评价：用系统科学的理论和方法，辨识危险对系统的安全性 进行定性和定量的预测和分析；寻求最佳的危险源控制和处理对策， 以达到系统安全的目的控制危险性能力的评价 目的：评价系统危险的可能性及其后果严重程度，以寻求最低事故率、 最少的损失和最佳的安全投资效益基本原理：相关原理（系统的基本特征、因果关系）；类推原理；概 率推断原理；惯性原理；量变到质变原理内容：程序：1. 确定安全评价对象2. 评价前的准备：评价方法、人员组织、评价计划等3. 熟悉评价系统和资料收集4. 系统危险源辨识分类：过程、阶段：预先评价、中间评价、运行

27、评价、跟踪评价工业安全管理内容：工厂设计的安全性评价、安全管理的有效性评价生产设备的安全可靠性评价、行为的安全性评价、作业环境和环境质 量评价、化学物质的物理化学危险性评价 研究目的、领域：安全技术评价、社会评价 评价方法特征：定性评价、定量评价、综合评价 数据信息来源及推论方法：专家评分法、参照类比法、模糊数学定量 分析、灰色安全评价法 评价性质：系统固有危险性评价、系统安全管理状况评价、系统现实 危险性评价 流派：直观法、逻辑推理评价法、危险度定量评价法 规模：地区性安全评价 要素：采用系统工程的理论和方法，对系统中的人、机、环境各子系 统及其相互间的关系进行研究分析得到 安全评价标准：系

28、统安全性指标的目标值是危险评价的标准 原则：系统性、综合性、科学性、适用性 注意事项：1. 反映系统危险性参数必须包括人的因素、物的因素和社会因素等2. 所用的评价参数，必须是能用数值反映危险性的参数3. 安全评价的结果应采用综合性的单一数字表达4. 过程条理清晰，以便用不同的参数进行替换5. 计算方法应力求简单，避免过于复杂，增加评价成本 定性安全评价 检查表式综合评价法 优良可劣评价法矿山安全工程评价法 严重伤害事故发生可能性的评价法 1.用严重伤害潜势评价生产作业的环境条件N=A+E1+E22. 用操作因素控制度评价操作因素控制情况D3. 用控制水平来评价作业条件严重伤害发生的可能性L=N/D 0.1采取措施4. 确定式中各评价因素的分值5. 列表评价定量安全评价可靠性安全评价、指数法或评点法风险率是衡量安全性的指标(=事故严重度*事故发生概率)，用单位 时间或单位生产周期内经济损失的全额、造成的死亡人数或负伤损失 日数表示安全指标是社会公认为安全的风险率数值。一亿工时死亡事故率(FAFR):亿工时内，从事某种活动发生的死亡 人数安全评价的现实意义