安全評價的基本方法及其特點
作者:佚名
2007-03-14 19:40
來源:煤礦安全生產網
安全
評價方法按指標(目標)量化的程度,可分為定性
安全
評價和定量
安全
評價。 1.定性危險
評價 定性危險評價不需要精確的數據和計算。目前主要以
安全檢查表為依據,其具體方法有以下幾種。 (1)逐項賦值評價法 針對安全檢查表中的每一項檢查內容,按其重要度的不同,由專家討論賦予一定的分數值。評價時,單項檢查完全合格者給滿分,部分合格者按規定的
標準給分,完全不合格者給零分。這樣逐條逐項地檢查評分,最後累計所有各項得分,便得到係統評價的總分。根據實際得分多少,按規定的
標準來確定評價係統的安全等級,應采取的安全
措施。如我國機械行業製定的《機械工廠安全性評價
標準》即屬於此。 (2)單項定性加權計分法 這種評價計分法是把安全檢查表所有的評價項目,根據實際檢查結果,分別給予“優”、“良”、“可”、“差”等定性等級的評定,同時賦予相應的權重(如4、3、2、1),累計求和,得出實際評價值,即 n S=Σfi·gi i=1 式中fi——評價等級的權重係數; gi——在總N項中取得某一評價等級的項數和; n——評價等級數。 依據實際要求,在最高目標值(N項都為“優”時的S值Smax)與最低目標值(N項都為“差”時的S值Smin)之間分成若幹等級,根據實際的S值所屬的等級來確定係統的實際安全等級。 2.定量危險評價 定量評價方法包括以可靠性為基礎的概率危險評價方法和道化法為代表的指數法或評點法。 (1)概率危險評價方法 該法需要使用累積的故障數據,計算出發生故障或
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概率,並計算
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的後果,進而計算出風險率。該風險率與社會允許的安全值進行比較,評價係統是否安全。 概率危險評價方法起源於核電工業的風險、安全評價。目前,這種方法在係統結構簡單、清晰、相同元件的基礎數據相互借鑒性強,在航空、航天核能等領域得到了廣泛應用。這種方法要求數據準確、充分、
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完整、判斷和假設合理,並能準確地描述係統中的不確定性。從發展看,隨著模糊概率理論的進一步發展,概率風險評價的現有缺點將會得到一定程度上的克服。但使用概率法需要取得組成係統各零部件和子係統的危險發生概率的數據。目前我國數據的積累很不充分,這是使用這一方法的根本性障礙。但在英國和北歐國家的海上石油天然氣生產係統的風險評價中,由於長期的數據積累,這種定量風險評價得到了廣泛的應用。 (2)指數法或評點法 美國道(DOW)化學公司的火災、爆炸指數法,英國帝國化學公司蒙德工廠的蒙德評價法,日本的六階段安全評價法,我國化工廠危險程度分級方法等均為指數方法。指數的采用使得化工廠這類係統結構複雜、用概率難以表述各類因素的危險性的危險源的評價有了一個可行的方法。這類方法操作簡單,是目前比較可行的評價方法之一。 指數的采用,避免了
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概率及其後果難以確定的困難。這類方法均以係統中的危險物質和工藝為評價對象,評價指數值同時考慮
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頻率和事故後果兩個方麵的因素。這類方法的缺點是模型對係統的安全保障體係的功能重視不夠,特別是危險物質和安全保障體係間的相互作用關係未予考慮。盡管在蒙德法和我國化工廠危險程度分級方法中有一定的考慮,但這種缺陷仍是難以接受的。各因素之間均以乘或加的方式處理,忽視了因素之間重要性的差別。評價自開始起就用指標值給出,使得評價後期對係統的安全改進工作十分盲從、困難。 在目前的各類指數評價模型中,指標值的確定隻和指標的設置與否有關,而與指標因素的客現狀態存在水平無關。致使危險物質的種類、含量、空間布置相似,而實際安全水平相差較遠的係統其評價結果相近,導致這類方法靈活性和敏感性差。指數法目前在石油、化工等領域得到應用,是一種半定量的方法。 3.安全
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方法及特點 要對係統進行安全評價,首先要依賴於安全
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技術。通常安全
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技術可分為定性分析和定量分析兩種類型。定性分析能夠找出係統的危險性,估計出危險的程度;而且定量分析可以計算出事故發生概率和損失率。係統安全分析的具體技術方法主要有以下幾種: (1)故障樹分析(FTA) 該方法於1962年起源於美國貝爾電話研究所。它既適用於定性分析,又能定量計算,能全麵地對係統危險性進行辨識分析及預測評價,得到了廣泛應用。它又稱故障樹分析或事故邏輯樹分析。 故障樹是一種演繹地表示故障事件發生原因及其邏輯關係的邏輯樹圖。上下層故障事件是結果原因關係,它們用邏輯“與”“或”關係連接。最後形成一棵倒立的樹狀圖形。 故障樹分析一般要經曆資料收集準備、事故樹編製、定性定量分析、預防
措施製定幾個階段。 (2)事件樹分析(ETA) ETA的理論基礎是係統工程的決策論。與FTA恰好相反,該方法是從原因到結果的歸納分析法。其分析方法是:從一個起因事件開始,按照事故發展過程中事件出現與不出現,交替考慮成功與失敗兩種可能性,然後再把這兩種可能性又分別作為新的起因事件,堅持分析下去,直到分析最後結果為止。其特點是能夠看到事故發生的動態發展過程。在進行定量分析時,各事件都要按條件概率來考慮,即後一事件是在前一事件出現的情況下出現的,後一種事件選擇某一種可能發展途徑的概率是在前一事件做出某種選擇的情況下的條件概率。 (3)預先危險性分析(PHA) PHA應用於係統安全程序
計劃的初始階段或形成
設計概念的時候。其目的在於在係統開發的初期階段,去辨識係統內原有的主要危險因素,確定事故的危險性等級。應用PHA分析方法,首先要把明顯的或潛在的危險性調查清楚,然後研究控製這些危險性的可行性,從而製定出相應的控製
措施。係統中安全檢查表是PHA分析常用的方法。如果在係統開發的初期階段應用了PHA時,就可以避免在以後因對安全因素考慮不周而返工,造成人力、物力、財力和時間上的浪費,從而能確保係統安全性方麵的經濟效益。 (4)安全檢查表分析技術(SCL) 安全檢查表是進行安全檢查,發現和查明各種危險和隱患、監督各項安全規章
製度的實施,及時發現並製止違章行為的一個有力工具。由於這種檢查表可以事先編製並組織實施,自20世紀30年代開始應用以來已發展成為預測和預防事故的重要手段。 (5)故障類型和影響分析(FMEA) FMEA是一種歸納分析法,主要是在
設計階段對係統的各個組成部分,即元件、組件、子係統等進行分析,找出它們所能產生的故障及其類型,查明每種故障對係統的安全所帶來的影響,判明故障的重要度,以便采取
措施予以防止和消除。FMEA也是一種自下而上的分析方法。 如果對某些可能造成特別嚴重後果的故障類型單獨拿出來分析,稱為致命度分析(CA)。FMEA與CA合稱為FMECA。FMECA通常也是采用安全分析表的形式分析故障類型、故障嚴重度、故障發生頻率、控製事故措施等內容。 (6)安全操作研究(OS) 安全操作研究亦稱為可操作性研究(Operability study ,簡稱OS)。它是由英國帝國化學工業公司開發的一種分析方法。該方法針對工藝(狀態)參數的變動及操作控製中的偏差,分析各種偏差的原因及對係統的影響,針對其後果提出應采取的措施。安全操作研究的特點是由中間的狀態參數的偏差開始,分別向下找出原因,向上判明其後果,所以是從中間向兩頭分析的一種方法。 4.評價方法的選用 選用評價時應根據對象的特點、具體條件和需要,以及評價方法的特點選用幾種方法對同一對象進行評價,互相補充、分析綜合、相互驗證,以提高評價結果的準確性。選擇評價方法應考慮下列問題。 (1)評價對象(係統)的特點 根據評價對象的規模、組成部分、複雜程度、工藝類型(行業類別)、工藝過程、原材料和產品、作業條件等情況,選擇評價方法。 (2)根據係統的規模、複雜程度選擇 隨著規模、複雜程度的增大,有些評價方法的工作量、工作時間和費用相應地增大,甚至超過容許的條件。在這種情況下應先用簡捷的方法進行篩選,然後確定需要評價的詳細程度,再選擇適當的評價方法。對規模小或複雜程度低的對象,如機械工廠的清洗間、噴漆室、小型油庫雖屬火災爆炸危險場所,可采用日本勞動省勞動基準局定量評價法(日本六階段法的一部分)、單元危險性快速排序法等較簡捷的評價方法。 (3)根據評價對象的工藝類型和工藝特征選擇 評價方法大多適用於某些工藝過程和評價對象,如道化學、蒙德的評價方法等適用於化工類工藝過程的安全評價,故障類型和影響分析法適用於機械、電氣係統的安全評價。 (4)評價對象的危險性 據過去的統計資料,對危險性較高的對象往往采用係統的、較嚴格的評價方法(如事件樹、事故樹、火災爆炸指數法等);反之,傾向采用經驗的、不太詳盡的評價方法(如直觀經驗分析、檢查表法等)。 評價對象若同時存在幾類主要危險、有害因素,往往需要用幾種評價方法分別對評價對象進行評價。規模大、複雜、危險性高的評價對象往往先用簡單、定性的評價方法(如檢查表法、預先危險性分析法、故障類型和影響分析等)進行評價,然後再對重點部位(單元)用較嚴格的定量法(如事件樹、事故樹、火災爆炸指數法等)進行評價。 (5)評價目標 雖然對係統評價的最終目的是評價出係統的危險性(危害性)但在具體評價中可根據需要(或用戶提出要求)對係統提出不同的評價目標,例如,危險(危害)等級、事故(故障)概率、事故造成的經濟損失、危險區域(半徑)等;故需要根據評價目標選擇適用的評價方法。 (6)資料占有情況 如果評價對象技術資料、數據齊全,則可進行定性及定量評價並選擇相應的定性、定量評價方法;若對象屬於新開發性質,資料、數據不充分,又缺乏可類比的技術資料和數據,則隻能采有預先危險性分析等方法進行概略性評價。 一些評價方法,特別是定量評價方法,應用時需要有必要的統計數據(如各因素、事件、故障發生概率、班次價
標準目標值等)作依據;若缺少這些數據,就限製了定量評價方法的應用。 (7)其他因素 包括評價人員的知識和經驗、完成評價工人的時限、經費支持狀況、評價單位設施(軟、硬件)配備和評價人員及
管理人員的習慣、愛好等。 就道化法和蒙德法比較而言,①評價單元的主要物質是有毒物質,且對毒物危害要求有具體的評價指標時,應考慮選用蒙德法;②如評價要求對火災、爆炸後的影響範圍、最大可能財產損失、最大可能工作日損失和停產損失等有具體的反應時,可考慮選用道化法;③如要求對單元的火災、爆炸、毒性危險因素指標有更全麵的反應時,宜采用蒙德法;④在進行項目預評價時,由於整個項目還處於初步
設計階段,很多參數處於待定狀態,此時采用道化法會更合適些。