常用的安全評價方法

本節的目的是 總結一些最常用的 評價方法，在 安全 評價中，這些方法使用最為廣泛。本節簡述 安全 評價方法的要點，雖然介紹了十幾種 安全 評價方法，但並不是說任何一種方法都適用在每個 安全評價的環境中，有些方法更適用於對一般工藝危險性的研究，通常適用於工藝壽命的早期(安全預評價階段)。想要對一套龐雜的工藝(裝置)的固有危險性有大致的了解，某些方法(安全檢查，安全檢查表 03manbetx 、危險等級比較，預先危險 03manbetx 及故障假設 03manbetx )更有效。在一個工藝驗收之前利用這些方法進行評價(安全驗收評價、現狀評價)，可極大地提高後續的安全整改工作的成本效益。 本節概括的其他安全評價方法(如故障假設／安全檢查表 03manbetx 、可操作性研究、FMEA)在工藝 設計階段和正常運行操作時皆可用來對大範圍的危險進行詳盡分析。這些方法可用於危險辨識，然後再用更為複雜的分析方法進行研究。 本節列舉的有些方法，可應用於某些特定的情況，特別是對某些特定的危險狀況進行詳盡的分析，例如：故障樹分析、事件樹、原因－後果分析、人機可靠性分析(要求工程技術人員須進行專門培訓，並能熟練掌握使用)。分析人員使用這些方法時應注意，隻有在分析一些特別重要的關鍵部位時才使用這些方法，因為這些方法比那些粗略的方法所要花費的時間及工作量要多很多。 1 安全檢查方法(Safety Review，SR) 安全檢查方法可以說是第一個安全評價方法，它有時也稱為工藝安全審查或“ 設計審查”及“損失預防審查”。它可以用於建設項目的任何階段。對現有裝置(在役裝置)進行評價時，傳統的安全檢查主要包括巡視檢查、正規日常檢查或安全檢查。(例如，如果工藝尚處於 設計階段， 設計項目小組可以對一套 圖紙進行審查。) 安全檢查方法的目的是辨識可能導致 02manbetx.com 、引起傷害、重要財產損失或對公共環境產生重大影響的裝置條件或 01manbetx 01manbetx 。一般安全檢查人員主要包括與裝置有關的人員，即操作人員、維修人員、 工程師、 管理人員、安全員等等，具體視工廠的組織情況而定。 安全檢查目的是為了提高整個裝置的安全操作度，而不是幹擾正常操作或對發現的問題進行處罰。完成了安全檢查後，評價人員對亟待改進的地方應提出具體的 措施、建議。 2 安全檢查表方法(Safety Checklist Analysis，SCA) 為了查找工程、係統中各種設備設施、物料、工件、操作、 管理和組織 措施中的危險、有害因素，事先把檢查對象加以分解，將大係統分割成若幹小的子係統，以提問或打分的形式，將檢查項目列表逐項檢查，避免遺漏，這種表稱為安全檢查表。 3 危險指數方法(Risk Rank，RR) 危險指數方法是一種評價方法。通過評價人員對幾種工藝現狀及運行的固有屬性(以作業現場危險度、 02manbetx.com 幾率和 02manbetx.com 嚴重度為基礎，對不同作業現場的危險性進行鑒別)進行比較計算，確定工藝危險特性重要性大小，並根據評價結果，確定進一步評價的對象。 危險指數評價可以運用在工程項目的各個階段(可行性研究、設計、運行等)，或在詳細的設計方案完成之前，或在現有裝置危險分析 計劃製定之前。當然它也可用於在役裝置，作為確定工藝及操作危險性的依據。 目前已有好幾種危險等級方法得到廣泛的應用。 此方法使用起來可繁可簡，形式多樣，既可定性，又可定量。例如，評價者可依據作業現場危險度、 02manbetx.com 幾率、事故嚴重度的定性評估，對現場進行簡單分級，或者，較為複雜的，通過對工藝特性賦予一定的數值組成數值圖表，可用此表計算數值化的分級因子，常用評價方法有：①危險度評價；②道化學火災、爆炸危險指數法；③蒙德法；④化工廠危險等級指數法；⑤其他的危險等級評價法。 4 預先危險分析方法(Preliminary Hazard Analysis，PHA) 預先危險分析方法是一種起源於美國軍用 標準安全 計劃要求方法。主要用於對危險物質和裝置的主要區域等進行分析，包括設計、施工和生產前，首先對係統中存在的危險性類別、出現條件、導致事故的後果進行分析，其目的是識別係統中的潛在危險，確定其危險等級，防止危險發展成事故。 預先危險分析可以達到以下4個目的：①大體識別與係統有關的主要危險；②鑒別產生危險原因；③預測事故發生對人員和係統的影響；④判別危險等級，並提出消除或控製危險性的對策 措施。 預先危險分析方法通常用於對潛在危險了解較少和無法憑經驗覺察的工藝項目的初期階段。通常用於初步設計或工藝裝置的R&D(研究和開發)，當分析一個龐大現有裝置或當環境無法使用更為係統的方法時，常優先考慮PHA法。 5 故障假設分析方法(What…If，W1) 故障假設分析方法是一種對係統工藝過程或操作過程的創造性分析方法。使用該方法的人員應對工藝熟悉，通過提問(故障假設)的方式來發現可能的潛在的事故隱患(實際上是假想係統中一旦發生嚴重的事故，找出促成事故的有潛在因素，在最壞的條件下，這些導致事故的可能性)。 與其他方法不同的是，要求評價人員了解基本概念並用於具體的問題中，有關故障假設分析方法及應用的資料甚少，但是它在工程項目發展的各個階段都可能經常采用。 故障假設分析方法一般要求評價人員用“What…if”作為開頭，對有關問題進行考慮。任何與工藝安全有關的問題，即使它與之不太相關，也可提出加以討論。例如： ·提供的原料不對，如何處理? ·如果在開車時泵停止運轉，怎麼辦? ·如果操作工打開閥B而不是閥A，怎麼辦? 通常，將所有的問題都記錄下來，然後將問題分門別類，例如：按照電氣安全、消防、人員安全等問題分類，分頭進行討論。對正在運行的現役裝置，則與操作人員進行交談，所提出的問題要考慮到任何與裝置有關的不正常的生產條件，而不僅僅是設備故障或工藝參數的變化。 6 故障假設分析／檢查表分析方法(What…If／Checklist Analysis，W1／CA) 故障假設分析方法／檢查表分析方法是由具有創造性的假設分析方法與安全檢查表分析方法組合而成的，它彌補了單獨使用時各自的不足。 例如：安全檢查表分析方法是一種以經驗為主的方法，用它進行安全評價時，成功與否很大程度取決於檢查表編製人員的經驗水平。如果檢查表編製的不完整，評價人員就很難對危險性狀況作有效的分析。而故障假設分析方法鼓勵評價人員思考潛在的事故和後果，它彌補了檢查表編製時可能存在的經驗不足；相反，檢查表這部分把故障假設分析方法更係統化。 故障假設分析／檢查表分析方法可用於工藝項目的任何階段。 與其他大多數的評價方法相類似，這種方法同樣需要有豐富工藝經驗的人員完成，常用於分析工藝中存在的最普遍的危險。雖然它也能夠用來評價所有層次的事故隱患，但故障假設分析／檢查表分析一般主要對過程危險初步分析，然後可用其他方法進行更詳細的評價。 7 危險和可操作性研究(Hazard and Operability Study，HAZOP) HAZOP是一種定性的安全評價方法，基本過程以引導詞為引導，找出過程中工藝狀態的變化(即偏差)，然後分析找出偏差的原因、後果及可采取的對策。 危險和可操作性研究技術是基於這樣一種原理，即，背景各異的專家們若在一起工作，就能夠在創造性、係統性和風格上互相影響和啟發，能夠發現和鑒別更多的問題，要比他們獨立工作並分別提供工作結果更為有效。雖然危險和可操作性研究技術起初是專門為評價新設計和新工藝而開發的，但是這一技術同樣可以用於整個工程、係統項目生命周期的各個階段。 危險和可操作性分析的本質，就是通過係列會議對工藝流程圖和 01manbetx 01manbetx 進行分析，由各種專業人員按照規定的方法對偏離設計的工藝條件進行過程危險和可操作性研究，是帝國化學工業公司(ICI，英國)最早確定要由一個多方麵人員組成的小組執行危險和可操作性研究工作的。鑒於此，雖然某一個人也可能單獨使用危險與可操作性分析方法，但這絕不能稱為危險和可操作性分析。所以，危險和可操作性分析技術與其他安全評價方法的明顯不同之處是其他方法可由某人單獨去做，而危險和可操作性分析則必須由一個多方麵的、專業的、熟練的人員組成的小組來完成。 8 故障類型和影響分析(Failure Mode Effects Analysis，FMEA) 故障類型和影響分析(FMEA)是係統安全工程的一種方法，根據係統可以劃分為子係統、設備和元件的特點，按實際需要將係統進行分割，然後分析各自可能發生的故障類型及其產生的影響，以便采取相應的對策，提高係統的安全可靠性。 (1)故障。元件、子係統、係統在運行時，達不到設計規定的要求，因而完不成規定的任務或完成的不好。 (2)故障類型。係統、子係統或元件發生的每一種故障的形式稱為故障類型。例如：一個閥門故障可以有4種故障類型，即內漏、外漏、打不開、關不嚴。 (3)故障等級。根據故障類型對係統或子係統影響的程度不同而劃分的等級稱為故障等級。 列出設備的所有故障類型對一個係統或裝置的影響因素，這些故障模式對設備故障進行描述(開啟、關閉、泄漏等)，故障類型的影響由對設備故障有係統影響確定。FMEA辨識可直接導致事故或對事故有重要影響的單一故障模式。在FMEA中不直接確定人的影響因素，但像人失誤操作影響通常作為一設備故障模式表示出來。一個FMEA不能有效地辨識引起事故的詳盡的設備故障組合。 9 故障樹分析(Fault Tree Analysis，FTA) 故障樹(Fault Tree)是一種描述事故因果關係的有方向的“樹”，是安全係統工程中的重要的分析方法之一。它能對各種係統的危險性進行識別評價，既適用於定性分析，又能進行定量分析。具有簡明、形象化的特點，體現了以係統工程方法研究安全問題的係統性、準確性和預測性。FTA作為安全分析評價和事故預測的一種先進的科學方法，已得到國內外的公認和廣泛采用。 20世紀60年代初期美國貝爾電話研究所為研究民兵式導彈發射控製係統的安全性問題開始對故障樹進行開發研究，為解決導彈係統偶然事件的預測問題作出了貢獻。隨之波音公司的科研人員進一步發展了FTA方法，使之在航空航天工業方麵得到應用。60年代中期，FTA由航空航天工業發展到以原子能工業為中心的其他產業部門。1974年美國原子能委員會發表了關於核電站災害性危險性評價報告——拉斯姆遜報告，對FTA作了大量和有效的應用，引起了全世界廣泛的關注，目前此種方法已在許多工業部門得到運用。 FTA不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入提示事故的潛在原因，因此在工程或設備的設計階段、在事故查詢或編製新的操作方法時，都可以使用FTA對它們的安全性作出評價。日本勞動省積極推廣FTA方法，並要求安全幹部學會使用該種方法。 從1978年起，我國開始了FTA的研究和運用工作。實踐證明FTA適合我國國情，應該在我國得到普遍推廣使用。 10 事件樹分析(Event Tree Analysis，ETA) 事件樹分析是用來分析普誦設備故障或過程波動(稱為初始事件)導致事故發生的可能性。 事故是典型設備故障或工藝異常(稱為初始事件)引發的結果。與故障樹分析不同，事件樹分析是使用歸納法(而不是演繹法)，事件樹可提供記錄事故後果的係統性的方法，並能確定導致事件後果事件與初始事件的關係。 事件樹分析適合被用來分析那些產生不同後果的初始事件。事件樹強調的是事故可能發生的初始原因以及初始事件對事件後果的影響，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係。 11 人員可靠性分析(Human Reiliability Analysis，HRA) 人員可靠性行為是人機係統成功的必要條件，人的行為受很多因素影響。這些“行為成因要素”(Performance Shoping Factors PSFs)可以是人的內在屬性，比如緊張、情緒、教養和經驗；也可以是外在因素，比如工作間、環境、監督者的舉動、工藝 01manbetx 和硬件界麵等。影響人員行為的PSFs數不勝數。盡管有些PSFs是不能控製的，許多卻是可以控製的，可以對一個過程或一項操作的成功或失敗產生明顯的影響。 例如：評價人員可以把人為失誤考慮進故障樹之中去，一項“如果……怎麼辦”／檢查表分析可以考慮這種情況——在異常狀況下，操作人員可能將本應關閉的閥門打開了。典型的危險和可操作性研究(HAZOP)通常也把操作人員失誤作為工藝失常(偏差)的原因考慮進去。盡管這些安全評價技術可以用來尋找常見的人為失誤，但它們還是主要集中於引發事故的硬件方麵。當工藝過程中手工操作很多時，或者當人一機界麵很複雜，難以用 標準的安全評價技術評價人為失誤時，就需要特定的方法去評估這些人為因素。 人為因素是研究機器設計、操作、作業環境以及它們與人的能力、局限和需求如何協調一致的學科。有許多不同的方法可供人為因素專家用來評估工作情況。一種常用的方法叫做“作業安全分析”(Job Safety Analysis，JSA)，但該方法的重點是作業人員的個人安全。JSA是一個良好的開端，但就工藝安全分析而言，人員可靠性分析方法更為有用。人員可靠性分析技術可被用來識別和改進PSFs，從而減少人為失誤的機會。這種技術分析的是係統、工藝過程和操作人員的特性，識別失誤的源頭。 不與整個係統的分析相結合而單獨使用HRA技術的話，似乎是太突出人的行為而忽視了設備特性的影響。如果上述係統是一個已知易於由人為失誤引起事故的係統，這樣做就不合適了。所以，在大多數情況下，建議將HRA方法與其他安全評價方法結合使用。一般來說，HRA技術應該在其他評價技術(如HAZOP，FMEA，FTA)之後使用，識別出具體的、有嚴重後果的人為失誤。 12 作業條件危險性評價法(Job Risk Analysis，LEC) 美國的K·J·格雷厄姆(Keneth．J．Graham)和G·F·金尼(Gilbert．F．Kinney)研究了人們在具有潛在危險環境中作業的危險性，提出了以所評價的環境與某些作為參考環境的對比為基礎，將作業條件的危險性作因變量(D)，事故或危險事件發生的可能性(L)、暴露於危險環境的頻率(正)及危險嚴重程度(C)為自變量，確定了它們之間的函數式。根據實際經驗，他們給出了3個自變量的各種不同情況的分數值，采取對所評價的對象根據情況進行“打分”的辦法，然後根據公式計算出其危險性分數值，再在按經驗將危險性分數值劃分的危險程度等級表或圖上查出其危險程度的一種評價方法。這是一種簡單易行的評價作業條件危險性的方法。 13 定量風險評價法(Quantity Risk Analysis，QRA) 在識別危險分析方麵，定性和半定量的評價是非常有價值的，但是這些方法僅是定性的，不能提供足夠的定量化，特別是不能對複雜的並存在危險的工業流程等提供決策的依據和足夠的信息，在這種情況下，必須能夠提供完全的定量的計算和評價。定量風險評價可以將風險的大小完全量化，風險可以表征為事故發生的頻率和事故的後果的乘積。QRA對這兩方麵均進行評價，並提供足夠的信息，為業主、投資者、政府 管理者提供有利的定量化的決策依據。 對於事故後果模擬分析，國內外有很多研究成果，如美國、英國、德國等發達國家，早在20世紀80年代初便完成了以Burro，Coyote，Thorney Island為代表的一係列大規模現場泄漏擴散實驗。到了90年代，又針對毒性物質的泄漏擴散進行了現場實驗研究。迄今為止，已經形成了數以百計的事故後果模型，如著名的DEGADIS，ALOHA，SLAB，TRACE，ARCHIE等。基於事故模型的實際應用也取得了發展，如DNV公司的SAFETY Ⅱ軟件是一種多功能的定量風險分析和危險評價軟件包，包含多種事故模型，可用於工廠的選址、區域和土地使用決策、運輸方案選擇、優化設計、提供可接受的安全 標準。Shell Global Solution公司提供的Shell FRED，Shell SCOPE和Shell Shepherd 3個序列的模擬軟件涉及泄漏、火災、爆炸和擴散等方麵的危險風險評價軟件。這些軟件都是建立在大量實驗的基礎上得出的數學模型，有著很強的可信度。評價的結果用數字或圖形的方式顯示事故影響區域，以及個人和社會承擔的風險。可根據風險的嚴重程度對可能發生的事故進行分級，有助於製定降低風險的 措施。