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安全评价的基本方法及其特点

    安全评价方法按指标(目标)量化的程度,可分为定性安全评价和定量安全评价。

  1.定性危险评价

  定性危险评价不需要精确的数据和计算。目前主要以安全检查表为依据,其具体方法有以下几种。

  (1)逐项赋值评价法

  针对安全检查表中的每一项检查内容,按其重要度的不同,由专家讨论赋予一定的分数值。评价时,单项检查完全合格者给满分,部分合格者按规定的标准给分,完全不合格者给零分。这样逐条逐项地检查评分,最后累计所有各项得分,便得到系统评价的总分。根据实际得分多少,按规定的标准来确定评价系统的安全等级,应采取的安全措施。如我国机械行业制定的《机械工厂安全性评价标准》即属于此。

  (2)单项定性加权计分法

  这种评价计分法是把安全检查表所有的评价项目,根据实际检查结果,分别给予等定性等级的评定,同时赋予相应的权重(4321),累计求和,得出实际评价值,即

  n

  S=Σfi·gi

  i=1

  式中fi——评价等级的权重系数;

  gi——在总N项中取得某一评价等级的项数和;

  n——评价等级数。

  依据实际要求,在最高目标值(N项都为时的SSmax)与最低目标值(N项都为时的SSmin)之间分成若干等级,根据实际的S值所属的等级来确定系统的实际安全等级。

  2.定量危险评价

  定量评价方法包括以可靠性为基础的概率危险评价方法和道化法为代表的指数法或评点法。

  (1)概率危险评价方法

  该法需要使用累积的故障数据,计算出发生故障或事故概率,并计算事故的后果,进而计算出风险率。该风险率与社会允许的安全值进行比较,评价系统是否安全。

  概率危险评价方法起源于核电工业的风险、安全评价。目前,这种方法在系统结构简单、清晰、相同元件的基础数据相互借鉴性强,在航空、航天核能等领域得到了广泛应用。这种方法要求数据准确、充分、分析完整、判断和假设合理,并能准确地描述系统中的不确定性。从发展看,随着模糊概率理论的进一步发展,概率风险评价的现有缺点将会得到一定程度上的克服。但使用概率法需要取得组成系统各零部件和子系统的危险发生概率的数据。目前我国数据的积累很不充分,这是使用这一方法的根本性障碍。但在英国和北欧国家的海上石油天然气生产系统的风险评价中,由于长期的数据积累,这种定量风险评价得到了广泛的应用。

  (2)指数法或评点法

  美国道(DOW)化学公司的火灾、爆炸指数法,英国帝国化学公司蒙德工厂的蒙德评价法,日本的六阶段安全评价法,我国化工厂危险程度分级方法等均为指数方法。指数的采用使得化工厂这类系统结构复杂、用概率难以表述各类因素的危险性的危险源的评价有了一个可行的方法。这类方法操作简单,是目前比较可行的评价方法之一。

  指数的采用,避免了事故概率及其后果难以确定的困难。这类方法均以系统中的危险物质和工艺为评价对象,评价指数值同时考虑事故频率和事故后果两个方面的因素。这类方法的缺点是模型对系统的安全保障体系的功能重视不够,特别是危险物质和安全保障体系间的相互作用关系未予考虑。尽管在蒙德法和我国化工厂危险程度分级方法中有一定的考虑,但这种缺陷仍是难以接受的。各因素之间均以乘或加的方式处理,忽视了因素之间重要性的差别。评价自开始起就用指标值给出,使得评价后期对系统的安全改进工作十分盲从、困难。

  在目前的各类指数评价模型中,指标值的确定只和指标的设置与否有关,而与指标因素的客现状态存在水平无关。致使危险物质的种类、含量、空间布置相似,而实际安全水平相差较远的系统其评价结果相近,导致这类方法灵活性和敏感性差。指数法目前在石油、化工等领域得到应用,是一种半定量的方法。

  3.安全分析方法及特点

  要对系统进行安全评价,首先要依赖于安全分析技术。通常安全分析技术可分为定性分析和定量分析两种类型。定性分析能够找出系统的危险性,估计出危险的程度;而且定量分析可以计算出事故发生概率和损失率。系统安全分析的具体技术方法主要有以下几种:

  (1)故障树分析(FTA)

  该方法于1962年起源于美国贝尔电话研究所。它既适用于定性分析,又能定量计算,能全面地对系统危险性进行辨识分析及预测评价,得到了广泛应用。它又称故障树分析或事故逻辑树分析。

  故障树是一种演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。上下层故障事件是结果原因关系,它们用逻辑”“关系连接。最后形成一棵倒立的树状图形。

  故障树分析一般要经历资料收集准备、事故树编制、定性定量分析、预防措施制定几个阶段。

  (2)事件树分析(ETA)

  ETA的理论基础是系统工程的决策论。与FTA恰好相反,该方法是从原因到结果的归纳分析法。其分析方法是:从一个起因事件开始,按照事故发展过程中事件出现与不出现,交替考虑成功与失败两种可能性,然后再把这两种可能性又分别作为新的起因事件,坚持分析下去,直到分析最后结果为止。其特点是能够看到事故发生的动态发展过程。在进行定量分析时,各事件都要按条件概率来考虑,即后一事件是在前一事件出现的情况下出现的,后一种事件选择某一种可能发展途径的概率是在前一事件做出某种选择的情况下的条件概率。

  (3)预先危险性分析(PHA)

  PHA应用于系统安全程序计划的初始阶段或形成设计概念的时候。其目的在于在系统开发的初期阶段,去辨识系统内原有的主要危险因素,确定事故的危险性等级。应用PHA分析方法,首先要把明显的或潜在的危险性调查清楚,然后研究控制这些危险性的可行性,从而制定出相应的控制措施。系统中安全检查表是PHA分析常用的方法。如果在系统开发的初期阶段应用了PHA时,就可以避免在以后因对安全因素考虑不周而返工,造成人力、物力、财力和时间上的浪费,从而能确保系统安全性方面的经济效益。

  (4)安全检查表分析技术(SCL)

  安全检查表是进行安全检查,发现和查明各种危险和隐患、监督各项安全规章制度的实施,及时发现并制止违章行为的一个有力工具。由于这种检查表可以事先编制并组织实施,自20世纪30年代开始应用以来已发展成为预测和预防事故的重要手段。

  (5)故障类型和影响分析(FMEA)

  FMEA是一种归纳分析法,主要是在设计阶段对系统的各个组成部分,即元件、组件、子系统等进行分析,找出它们所能产生的故障及其类型,查明每种故障对系统的安全所带来的影响,判明故障的重要度,以便采取措施予以防止和消除。FMEA也是一种自下而上的分析方法。

  如果对某些可能造成特别严重后果的故障类型单独拿出来分析,称为致命度分析(CA)FMEACA合称为FMECAFMECA通常也是采用安全分析表的形式分析故障类型、故障严重度、故障发生频率、控制事故措施等内容。

  (6)安全操作研究(OS)

安全操作研究亦称为可操作性研究(Operability study,简称OS)。它是由英国帝国化学工业公司开发的一种分析方法。该方法针对工艺(状态)参数的变动及操作控制中的偏差,分析各种偏差的原因及对系统的影响,针对其后果提出应采取的措施。安全操作研究的特点是由中间的状态参数的偏差开始,分别向下找出原因,向上判明其后果,所以是从中间向两头分析的一种方法。各种分析评价方法的特点比较见表所示。

评价 方法

评价 目标

定性定量

方法特点

优缺点

预先危险性分析

危险有害因素分析危险性等级

定性

讨论分析系统存在的危险、有害因素、触发条件、事故类型,评定危险性等级

简便易行受分析评价人员主观因素影响

作业条件危险性分析

危险性 等级

定性 半定量

按规定对系统的事故发生可能性、人员暴露情况、危险程序赋分,计算后评定危险等级

简便实用 受分析评价人 员主观因素影响

事故树

事故原因 事故概率

定性 定量

演绎法,由事和基本事件逻辑推断事故原因及条件由基本事件概率计算事故概率

复杂、工作量大、精确;事故树编制有误易失真

安全 检查表

危险有害因素分析安全等级

定性

按事先编制的有标准要求的检查表逐项检查按规定赋分标准赋分评定安全等级

简便、易于掌握编制检查表难度及工作量大

 

  4.评价方法的选用

  选用评价时应根据对象的特点、具体条件和需要,以及评价方法的特点选用几种方法对同一对象进行评价,互相补充、分析综合、相互验证,以提高评价结果的准确性。选择评价方法应考虑下列问题。

  (1)评价对象(系统)的特点

  根据评价对象的规模、组成部分、复杂程度、工艺类型(行业类别)、工艺过程、原材料和产品、作业条件等情况,选择评价方法。

  (2)根据系统的规模、复杂程度选择

  随着规模、复杂程度的增大,有些评价方法的工作量、工作时间和费用相应地增大,甚至超过容许的条件。在这种情况下应先用简捷的方法进行筛选,然后确定需要评价的详细程度,再选择适当的评价方法。对规模小或复杂程度低的对象,如机械工厂的清洗间、喷漆室、小型油库虽属火灾爆炸危险场所,可采用日本劳动省劳动基准局定量评价法(日本六阶段法的一部分)、单元危险性快速排序法等较简捷的评价方法。

  (3)根据评价对象的工艺类型和工艺特征选择

  评价方法大多适用于某些工艺过程和评价对象,如道化学、蒙德的评价方法等适用于化工类工艺过程的安全评价,故障类型和影响分析法适用于机械、电气系统的安全评价。

  (4)评价对象的危险性

  据过去的统计资料,对危险性较高的对象往往采用系统的、较严格的评价方法(如事件树、事故树、火灾爆炸指数法等);反之,倾向采用经验的、不太详尽的评价方法(如直观经验分析、检查表法等)

  评价对象若同时存在几类主要危险、有害因素,往往需要用几种评价方法分别对评价对象进行评价。规模大、复杂、危险性高的评价对象往往先用简单、定性的评价方法(如检查表法、预先危险性分析法、故障类型和影响分析等)进行评价,然后再对重点部位(单元)用较严格的定量法(如事件树、事故树、火灾爆炸指数法等)进行评价。

  (5)评价目标

  虽然对系统评价的最终目的是评价出系统的危险性(危害性)但在具体评价中可根据需要(或用户提出要求)对系统提出不同的评价目标,例如,危险(危害)等级、事故(故障)概率、事故造成的经济损失、危险区域(半径);故需要根据评价目标选择适用的评价方法。

  (6)资料占有情况

  如果评价对象技术资料、数据齐全,则可进行定性及定量评价并选择相应的定性、定量评价方法;若对象属于新开发性质,资料、数据不充分,又缺乏可类比的技术资料和数据,则只能采有预先危险性分析等方法进行概略性评价。

  一些评价方法,特别是定量评价方法,应用时需要有必要的统计数据(如各因素、事件、故障发生概率、班次价标准目标值等)作依据;若缺少这些数据,就限制了定量评价方法的应用。

  (7)其他因素

  包括评价人员的知识和经验、完成评价工人的时限、经费支持状况、评价单位设施(软、硬件)配备和评价人员及管理人员的习惯、爱好等。

  就道化法和蒙德法比较而言,评价单元的主要物质是有毒物质,且对毒物危害要求有具体的评价指标时,应考虑选用蒙德法;如评价要求对火灾、爆炸后的影响范围、最大可能财产损失、最大可能工作日损失和停产损失等有具体的反应时,可考虑选用道化法;如要求对单元的火灾、爆炸、毒性危险因素指标有更全面的反应时,宜采用蒙德法;在进行项目预评价时,由于整个项目还处于初步设计阶段,很多参数处于待定状态,此时采用道化法会更合适些。

 更多资料请点击:安全评价

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