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,最后累計所有各項得分,便得到系統評價的總分。根據實際得分多少,按規定的標準來確定評價系統的安全等級,應采取的安全措施。如我國機械行業制定的《機械工廠安全性評價標準》即屬于此。?
(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——評價等級的權重系數;?
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)之間分成若干等級,根據實際的S值所屬的等級來確定系統的實際安全等級。?
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,計算出發生故障或事故概率,并計算事故的后果,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,評價系統是否安全。?
概率危險評價方法起源于核電工業的風險、安全評價。目前,這種方法在系統結構簡單、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、分析完整、判斷和假設合理,并能準確地描述系統中的不確定性。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系統各零部件和子系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系統的風險評價中,由于長期的數據積累,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系統結構復雜、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,避免了事故概率及其后果難以確定的困難。這類方法均以系統中的危險物質和工藝為評價對象,評價指數值同時考慮事故頻率和事故后果兩個方面的因素。這類方法的缺點是模型對系統的安全保障體系的功能重視不夠,特別是危險物質和安全保障體系間的相互作用關系未予考慮。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,使得評價后期對系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,指標值的確定只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系統其評價結果相近,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.安全分析方法及特點?
要對系統進行安全評價,首先要依賴于安全分析技術。通常安全分析技術可分為定性分析和定量分析兩種類型。定性分析能夠找出系統的危險性,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。系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)?
該方法于1962年起源于美國貝爾電話研究所。它既適用于定性分析,又能定量計算,能全面地對系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系的邏輯樹圖。上下層故障事件是結果原因關系,它們用邏輯“與”“或”關系連接。最后形成一棵倒立的樹狀圖形。?
故障樹分析一般要經歷資料收集準備、事故樹編制、定性定量分析、預防措施制定幾個階段。?
(2)事件樹分析(ETA)?
ETA的理論基礎是系統工程的決策論。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,然后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,直到分析最后結果為止。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,即后一事件是在前一事件出現的情況下出現的,后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應用于系統安全程序計劃的初始階段或形成設計概念的時候。其目的在于在系統開發的初期階段,去辨識系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,然后研究控制這些危險性的可行性,從而制定出相應的控制措施。系統中安全檢查表是PHA分析常用的方法。如果在系統開發的初期階段應用了PHA時,就可以避免在以后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,從而能確保系統安全性方面的經濟效益。?
(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、監督各項安全規章制度的實施,及時發現并制止違章行為的一個有力工具。由于這種檢查表可以事先編制并組織實施,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系統的各個組成部分,即元件、組件、子系統等進行分析,找出它們所能產生的故障及其類型,查明每種故障對系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后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、控制事故措施等內容。?
(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制中的偏差,分析各種偏差的原因及對系統的影響,針對其后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,向上判明其后果,所以是從中間向兩頭分析的一種方法。各種分析評價方法的特點比較見表所示。?
常用危險評價方法比較表
評價方法 |
評價目標 |
類別 |
方法特點 |
適用范圍 |
應用條件 |
優缺點 |
類比法 |
危害程度分級、危險性分級 |
定性 |
利用類比作業場所檢測、統計數據分級和事故統計分析資料類推 |
職業安全衛生評價作業條件、崗位危險性評價 |
類比作業場所具有可比性 |
簡便易行、專業檢測量大、費用高 |
安全檢查表 |
危險有害因素分析安全等級 |
定性 定量 |
按事先編制的有標準要求的檢查表逐項檢查,按規定賦分標準賦分,評定安全等級 |
各類系統的設計、驗收、運行、管理、事故調查 |
有事先編制的各類檢查表有賦分、評級標準 |
簡便、易于掌握、編制檢查表難度及工作量大 |
預先危險性分析?(PHA) |
危險有害因素分級安全等級 |
定性 |
討論分析系統存在的危險、危害因素、觸發條件、事故類型,評定危險性等級 |
各類系統設計,施工、生產、維修前的概略分析和評價 |
分級評價人員熟悉系統,有豐富的知識和實踐經驗 |
簡便易行,受分級評價人員主觀因素影響 |
故障類型和影響分級?(FMEA) |
故障(事故)原因影響程度等級 |
定性 |
列表、分析系統(單元、元件)故障類型、故障原因、故障影響評定影響程度等級 |
機械電氣系統、局部工藝過程,事故分析 |
同上 有根據分析要求編制的表格 |
較復雜、詳盡受分級評價人員主觀因素影響 |
故障類型和影響危險性分析 |
故障原因故障等級危險指數 |
定性 定量 |
同上。在FMEA基礎上,由元素故障概率、系統重大故障概率計算系統危險性指數 |
機械電氣系統、局部工藝過程,事故分析 |
同FMEA有元素故障率、系統重大故障(事故)概率數據 |
較FMEA復雜、精確 |
事件樹(ETA) |
事故原因觸發條件事故概率 |
定性 定量 |
歸納法,由初始事件判斷系統事故原因及條件內各事件概率計算系統事故概率 |
各類局部工藝過程、生產設備、裝置事故分析 |
熟悉系統、元素間的因果關系、有各事件發生概率數據 |
簡便、易行、受分析評價人員主觀因素影響 |
事故樹(FTA) |
事故原因事故概率 |
定性 定量 |
演繹法,由事故和基本事件邏輯推斷事故原因,由基本事件概率計算事故概率 |
宇航、核電、工藝、設備等復雜系統事故分析 |
熟練掌握方法和事故、基本事件間的聯系,有基本事件概率數據 |
復雜、工作量大、精確。故障樹編制有誤易失真 |
道化學公司法(DOW) |
火災、爆炸危險性等級,事故損失 |
定量 |
根據物質、工藝危險性發生可能性、人員暴露狀況、危險程度賦分,計算后評定危險性等級 |
生產、貯存、處理燃、爆、化學活潑性、有毒物質的工藝過程及其他有關工藝系統 |
熟練掌握方法、熟悉系統、有豐富知識和良好的判斷能力,須有各類企業裝置經濟損失標值 |
大量使用圖表、簡捷明了、參數取位寬、因人而異,只能對系統整體宏觀評價 |
帝國化學公司蒙德法?(MOND) |
火災、爆炸、毒性及系統整體危險性等級 |
定量 |
由物質、工藝、毒性、布置危險計算采取措施前后的火災、爆炸、毒性和整體危險性指數,評定各類危險性等級 |
同上 |
熟練掌握方法、熟悉系統、有豐富知識和良好的判斷能力 |
同上 |
日本勞動省六階段法 |
危險性等級 |
定性??定量 |
檢查表法定性評價,評點法定量評價,采取措施,用類比資料復評、1級危險性裝置用ETA、FTA等方法再評價 |
化工廠和有關裝置 |
熟悉系統、掌握有關方法、具有相關知識和經驗,有類比資料 |
綜合應用幾種辦法反復評價,準確性高,工作量大 |
單元危險性快速排序法 |
危險性等級 |
定量 |
由物質、毒性系數、工藝危險性系數計算火災爆炸指數和毒性指標,評定單元危險性等級 |
同DOW法的適用范圍
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