安全评价方法
安全评价,国外也称为风险评价或危险评价,它是以实现工程、系统安全为目的,应用安全系统工程原理和方法,对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析,判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。 安全评价既需要安全评价理论的支撑,又需要理论与实际经验的结合,二者缺一不可。
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“优”、“良”、“可”、“差”等定性等级的评定,同时赋予相应的权重(如4、3、2、1),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“优”时的S值Smax)与最低目标值(N项都为“差”时的S值Smin)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“与”“或”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)。FMEA与CA合称为FMECA。FMECA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。
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)等;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,①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;②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;③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;④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。
安全评价,国外也称为风险评价或危险评价,它是以实现工程、系统安全为目的,应用安全系统工程原理和方法,对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析,判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价既需要安全评价理论的支撑,又需要理论与实际经验的结合,二者缺一不可。
目前国内将安全评价通常根据工程、系统生命周期和评价的目的分为安全预评价、安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价4类。(实际它是3大类,即安全预评价、安全验收评价、安全现状评价,专项评价应属现状评价的一种,属于政府在特定的时期内进行专项整治时开展的评价。)
1、安全预评价Safety Assessment Prior to Start
在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织实施之前,根据相关的基础资料,辨识与分析建设项目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、有害因素,确定其与安全生产法律法规、标准、行政规章、规范的符合性,预测发生事故的可能性及其严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议,做出安全评价结论的活动。
2、安全验收评价Safety Assessment Upon Completion
在建设项目竣工后正式生产运行前或工业园区建设完成后,通过检查建设项目安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况或工业园区内的安全设施、设备、装置投入生产和使用的情况,检查安全生产管理措施到位情况,检查安全生产规章制度健全情况,检查事故应急救援预案建立情况,审查确定建设项目、工业园区建设满足安全生产法律法规、标准、规范要求的符合性,从整体上确定建设项目、工业园区的运行状况和安全管理情况,做出安全验收评价结论的活动。
3、安全现状评价Safety Assessment In Operation
针对生产经营活动中、工业园区的事故风险、安全管理等情况,辨识与分析其存在的危险、有害因素,审查确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范要求的符合性,预测发生事故或造成职业危害的可能性及其严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议,做出安全现状评价结论的活动。
安全现状评价既适用于对一个生产经营单位或一个工业园区的评价,也适用于某一特定的生产方式、生产工艺、生产装置或作业场所的评价。
(一)方法概述。
安全检查表(SafetyChecklistAnalysis,缩写SCA)是依据相关的标准、规范,对工程、系统中已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。为了避免检查项目遗漏,事先把检查对象分割成若干系统,以提问或打分的形式,将检查项目列表,这种表就称为安全检查表。它是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价方法。目前,安全检查表在我国不仅用于查找系统中各种潜在的事故隐患,还对各检查项目给予量化,用于进行系统安全评价。
(二)安全检查表的编制依据
(1)国家、地方的相关安全法规、规定、规程、规范和标准,行业、企业的规章制度、标准及企业安全生产操作规程。(2)国内外行业、企业事故统计案例,经验教训。
(3)行业及企业安全生产的经验,特别是本企业安全生产的实践经验,引发事故的各种潜在不安全因素及成功杜绝或减少事故发生的成功经验。
(4)系统安全分析的结果,即是为防止重大事故的发生而采用事故树分析方法,对系统迸行分析得出能导致引发事故的各种不安全因素的基本事件,作为防止事故控制点源列入检查表。
(三)安全检查表编制步骤
要编制一个符合客观实际、能全面识别、分析系统危险性的安全检查表,首先要建立一个编制小组,其成员应包括熟悉系统各方面的专业人员。其主要步骤有:
(1)熟悉系统包括系统的结构、功能、工艺流程、主要设备、操作条件、布置和已有的安全消防设施。
(2)搜集资料搜集有关的安全法规、标准、制度及本系统过去发生过事故的资料,作为编制安全检查表的重要依据。
(3)划分单元按功能或结构将系统划分成若干个子系统或单元,逐个分析潜在的危险因素。
(4)编制检查表针对危险因素,依据有关法规、标准规定,参考过去事故的教训和本单位的经验确定安全检查表的检查要点、内容和为达到安全指标应在设计中采取的措施,然后按照一定的要求编制检查表。
①按系统、单元的特点和预评价的要求,列出检查要点、检查项目清单,以便全面查出存在的危险、有害因素;
②针对各检查项目、可能出现的危险、有害因素,依据有关标准、法规列出安全指标的要求和应设计的对策措施;
(5)编制复查表,其内容应包括危险、有害因素明细,是否落实了相应设计的对策措施,能否达到预期的安全指标要求,遗留问题及解决办法和复查人等。
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