1、新編安全評(píng)價(jià)講義3新編安全評(píng)價(jià)講義3辨識(shí)單一設(shè)備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對(duì)系統(tǒng)或裝置造成的影響。評(píng)價(jià)人員通常提出增加設(shè)備可靠性的建議，進(jìn)而提出工藝安全對(duì)策。 目的：辨識(shí)單一設(shè)備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對(duì)系統(tǒng)或裝置造成的 幾個(gè)基本概念 故障 元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求，因而完不成規(guī)定的任務(wù)或完成的不好。 故障類型 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件發(fā)生的每一種故障的形式稱為故障類型。例如：一個(gè)閥門(mén)故障可以有四種故障類型：內(nèi)漏、外漏、打不開(kāi)、關(guān)不嚴(yán)。 故障等級(jí) 根據(jù)故障類型對(duì)系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響的程度不同而劃分的等級(jí)稱為故障等級(jí)。 幾個(gè)基本概念 故障故障類型等級(jí)劃分故障等級(jí)影響程度可

2、能造成的損失致命性可造成死亡或系統(tǒng)毀壞嚴(yán)重性可造成嚴(yán)重傷害、嚴(yán)重職業(yè)病或主系統(tǒng)損壞臨界性可造成輕傷、輕職業(yè)病或次要系統(tǒng)損壞可忽略性不會(huì)造成傷害和職業(yè)病，系統(tǒng)不會(huì)受到損壞故障類型等級(jí)劃分故障等級(jí)影響程度可能造成的損失致命性可造成電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)故障類型和影響分析實(shí)例一種短時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)，如果運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則可能引起電線過(guò)熱或者電機(jī)過(guò)熱、短路。 電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)故障類型和影響分析實(shí)例一種短時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)，如果運(yùn)行FMEA應(yīng)用實(shí)例元素 故障類型 可能的原因 對(duì)系統(tǒng)影響 措施按鈕 卡住 接點(diǎn)斷不開(kāi) 機(jī)械故障； 機(jī)械故障；人員沒(méi)放開(kāi)按鈕 電機(jī)不轉(zhuǎn)；電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)； 短路會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲 定期檢查 更換繼電器 接點(diǎn)不閉合 接

3、點(diǎn)不斷開(kāi) 機(jī)械故障 機(jī)械故障 經(jīng)過(guò)接點(diǎn)電流過(guò)大 電機(jī)不轉(zhuǎn) 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 短路會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲 檢查更換保險(xiǎn)絲 不熔斷 質(zhì)量問(wèn)題 保險(xiǎn)絲過(guò)粗 短路時(shí)不能斷開(kāi)短路 質(zhì)量檢查電機(jī) 不轉(zhuǎn)短路 質(zhì)量問(wèn)題；按鈕卡??；繼電器接點(diǎn)不閉合 質(zhì)量問(wèn)題 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 喪失系統(tǒng)功能電路電流過(guò)大燒毀保險(xiǎn)絲；使繼電器接點(diǎn)粘連 FMEA應(yīng)用實(shí)例元素 故障類型 可能的原因 對(duì)系統(tǒng)影響 措施 故障分類故障類型元件發(fā)生故障的原因1.運(yùn)行過(guò)程中的故障2.過(guò)早的啟動(dòng)3.規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能啟動(dòng)4.規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能停車(chē)5.運(yùn)行能力降級(jí)、超量或受阻各類故障細(xì)分：1.構(gòu)造方面的故障、物理性咬緊、振動(dòng)、不能定位、不能打開(kāi)、不能關(guān)閉2.打開(kāi)時(shí)故障

4、、關(guān)閉時(shí)故障3.內(nèi)部泄漏、外部泄漏4.高于允許偏差、低于允許偏差5.反向動(dòng)作、間歇?jiǎng)幼?、誤動(dòng)作、誤指示6.流向偏向一側(cè)、傳動(dòng)不良、停不下來(lái)7.不能啟動(dòng)、不能切換、過(guò)早啟動(dòng)、動(dòng)作滯后8.輸入量過(guò)大、輸入量過(guò)小、輸出力量過(guò)大、輸出力量過(guò)小9.電路短路、電路開(kāi)路10.漏電、其他1.設(shè)計(jì)上的缺陷；（由于設(shè)計(jì)上的技術(shù)上先天的不足，或者圖紙不完善等）2.制造上的缺點(diǎn)（加工方法不當(dāng)或組裝方面的失誤）3.質(zhì)量管理上缺點(diǎn)（檢驗(yàn)不夠或失誤以及管理不當(dāng)）4.使用上的缺點(diǎn)（誤操作或未設(shè)計(jì)條件操作）5.維修方面的缺點(diǎn)（維修操作失誤或檢修程序不當(dāng)） 故障分類故障類型元件發(fā)生故障的原因1.運(yùn)行過(guò)程中的故障各類一般機(jī)電產(chǎn)品、

5、設(shè)備常見(jiàn)故障類型結(jié)構(gòu)破損機(jī)械性卡住振動(dòng)不能保持在指定位置上不能開(kāi)啟不能關(guān)閉誤開(kāi)誤關(guān)內(nèi)漏外漏超出允許上限超出允許下限間斷運(yùn)行運(yùn)行不穩(wěn)定意外運(yùn)行錯(cuò)誤指示流動(dòng)不暢假運(yùn)行不能開(kāi)機(jī)不能關(guān)機(jī)不能切換提前運(yùn)行滯后運(yùn)行輸入量過(guò)大輸入量過(guò)小輸出量過(guò)大輸出量過(guò)小無(wú)輸入無(wú)輸出電短路電開(kāi)路漏電其它一般機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備常見(jiàn)故障類型結(jié)構(gòu)破損外漏不能開(kāi)機(jī)無(wú)輸入 所需資料 系統(tǒng)或裝置的工藝流程圖（P&IDS）； 設(shè)備、配件一覽表； 設(shè)備功能和故障模式方面的知識(shí)； 系統(tǒng)或裝置功能及對(duì)設(shè)備故障處理方法知識(shí)。 所需資料 系統(tǒng)或裝置的工藝流程圖（P&IDS）； 分析步驟明確系統(tǒng)本身的情況確定分析程度和水平繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖列出所有

6、故障類型并選出對(duì)系統(tǒng)有影響的故障類型分析故障模式及影響評(píng)定故障等級(jí)研究故障檢測(cè)方法提出預(yù)防措施填寫(xiě)FMEA表 分析步驟明確系統(tǒng)本身的情況確定分析繪制系統(tǒng)圖列出所有故障類 幾種常用分析表格系 統(tǒng) 子系統(tǒng) 組 件 故障類型影響分析日 期 制 表 主 管 審 核 分析項(xiàng)目功能故障類型及造成原因任務(wù)階段故障影響故障檢測(cè)方法改正處理所需時(shí)間故障等級(jí)修改名稱項(xiàng)目號(hào)圖紙?zhí)柨驁D號(hào)組件子系統(tǒng)系統(tǒng)(任務(wù)) 幾種常用分析表格系 統(tǒng) 故障類型 幾種常用分析表格系 統(tǒng) 子系統(tǒng) 故障類型影響分析日 期 制 表 主 管 框圖號(hào)子系統(tǒng)項(xiàng)目故障類型推斷原因?qū)ψ酉到y(tǒng)影響對(duì)系統(tǒng)影響故障等級(jí)系 統(tǒng) 子系統(tǒng) 故障類型影響分析日 期 制

7、 表 主 管 審 核 (1)項(xiàng)目號(hào)(2)分析項(xiàng)目(3)功能(4)故障類型(5)推斷原因(6)影響(7)故障檢測(cè)方法(8)故障等級(jí)(9)備注子系統(tǒng)系統(tǒng) 幾種常用分析表格系 統(tǒng) 故障類型影杜邦公司FMEA表項(xiàng)目構(gòu)成元件故障或失誤種類故障影響危險(xiǎn)的重要度故障發(fā)生概率檢測(cè)方法備注及修改措施對(duì)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)其他元件地點(diǎn)： 系統(tǒng)： 日期： 計(jì)算機(jī)： 危險(xiǎn)的重要度：1安全；2臨界狀態(tài)；3不安全杜邦公司FMEA表項(xiàng)目構(gòu)成元件故障或失誤種類故障影響危險(xiǎn)的重 小結(jié)目的：辨識(shí)單個(gè)故障類型造成的事故后果適用范圍：主要用于設(shè)備和機(jī)器故障的分析，也可用于連 續(xù)生產(chǎn)工藝（主要用于硬件和系統(tǒng)分析）使用方法：將系統(tǒng)分解，求出零部件

8、發(fā)生各種故障類型時(shí)， 對(duì)系統(tǒng)或子系統(tǒng)產(chǎn)生的影響資料準(zhǔn)備：系統(tǒng)、裝置、設(shè)備表、說(shuō)明書(shū)人力、時(shí)間：熟悉設(shè)備故障類型者23人，每人每小時(shí)可 分析24項(xiàng)效果：定性并可進(jìn)一步定量，找出故障類型對(duì)系統(tǒng)的影響 小結(jié)目的：辨識(shí)單個(gè)故障類型造成的事故后果4、危險(xiǎn)和可操作性研究 HAZOP（Hazard and Operability Study） HAZOP是一種以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，針對(duì)化工裝置而開(kāi)發(fā)的一種危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司（ICI）于1974年開(kāi)發(fā)的，用于熱力水力系統(tǒng)安全分析。 基本過(guò)程是以關(guān)鍵詞（引導(dǎo)詞）為引導(dǎo)，找出系統(tǒng)中工藝過(guò)程或狀態(tài)的變化 （即偏差），然后再繼續(xù)分析造成偏差的原因、后果

9、及可以采取的對(duì)策。4、危險(xiǎn)和可操作性研究 HAZOP（Hazard and 適用階段：設(shè)計(jì)階段現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置適用階段：可操作性研究的分析步驟是：建立研究組，確定任務(wù)、研究對(duì)象。建立一個(gè)有多方面專家組成的研究組，并配備行業(yè)專家作為負(fù)責(zé)人。研究組的任務(wù)要明確，如研究的最終目的是解決系統(tǒng)安全問(wèn)題，還是產(chǎn)品問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題，或者是綜合問(wèn)題。劃分單元，明確功能。將分析對(duì)象劃分為若干單元，在連續(xù)過(guò)程中單元以管道為主，在間歇過(guò)程中單元以設(shè)備為主。明確各單元的功能，說(shuō)明其運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。定義關(guān)鍵詞表，按關(guān)鍵詞分析可能產(chǎn)生的偏差。分析產(chǎn)生偏差的原因及后果。制訂對(duì)策。 可操作性研究的分析步驟是：可操作性研究的分析程

10、序 可操作性研究的分析程序 常用的引導(dǎo)詞及其意義常用的引導(dǎo)詞及其意義 常用HAZOP分析工藝參數(shù) 引導(dǎo)詞 工藝參數(shù) 偏差 NONE（空白） FLOW（流量） NONE FLOW（無(wú)流量） MORE（過(guò)量） PRESSURE（壓力） HIGH PRESSURE（壓力高） AS WELL AS（伴隨）ONE PHASE（一相） TWO PHASE（兩相） OTHER THAN（異常）OPERATION（操作） MAINTENANCE（維修） 常用HAZOP分析工藝參數(shù) 引導(dǎo)詞 關(guān)鍵詞定義表關(guān)鍵詞意 義說(shuō) 明空白設(shè)計(jì)與操作所要求的事件完全沒(méi)有發(fā)生沒(méi)有物料輸入，流量為零過(guò)量與標(biāo)準(zhǔn)值比較，數(shù)量增加流量或

11、壓力過(guò)大減量與標(biāo)準(zhǔn)值比較，數(shù)量減少流量或壓力減小部分只完成功能的一部分物料輸送過(guò)程中某種成分消失或輸送一部分伴隨在完成預(yù)定功能的同時(shí)，伴隨多余事件發(fā)生物料輸送過(guò)程中發(fā)生組份及相的變化相逆出現(xiàn)與設(shè)計(jì)和操作相反的事件發(fā)生反向的輸送異常出現(xiàn)與設(shè)計(jì)和操作要求不相干的事件異常事件發(fā)生關(guān)鍵詞定義表空白沒(méi)有物料輸入，流量為零過(guò)量與標(biāo)準(zhǔn)值比較，數(shù)量關(guān)鍵詞定義表關(guān) 鍵 詞意 義說(shuō) 明否對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的完全否定完全沒(méi)有完成規(guī)定功能，什么都沒(méi)有發(fā)生多數(shù)量增加包括：數(shù)量的多或少，性質(zhì)的好與壞，完成功能程序的高與低少數(shù)量減少以及質(zhì)的增加完成規(guī)定功能，但有其它事件發(fā)生，如增加過(guò)程、組份變多部分質(zhì)的減少僅實(shí)現(xiàn)部分功能，有的功能沒(méi)

12、有實(shí)現(xiàn)相反邏輯上與規(guī)定功能相反對(duì)于過(guò)程：反向流動(dòng)、逆反應(yīng)、程序顛倒；對(duì)于物料：用催化劑還是抑制劑其它其它運(yùn)行狀況包括：其它物料和其它狀態(tài)、其它過(guò)程、不適宜的運(yùn)行過(guò)程、不希望的物理過(guò)程等關(guān)鍵詞定義表關(guān) 鍵 詞意 義說(shuō) 明否完全 分析結(jié)果文件 分析結(jié)果文件HAZOP分析示例某反應(yīng)器系統(tǒng)如下圖所示。由于反應(yīng)是放熱的，在反應(yīng)器外面安裝了夾套冷卻水系統(tǒng)。當(dāng)冷卻能力下降時(shí)，反應(yīng)器溫度會(huì)增加，從而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快，壓力增加若壓力超過(guò)反應(yīng)器的承受能力就會(huì)發(fā)生爆炸。為控制反應(yīng)溫度，在反應(yīng)器上安裝了溫度測(cè)量?jī)x并與冷卻水進(jìn)口閥門(mén)聯(lián)接，根據(jù)溫度控制冷卻水流量。 HAZOP分析示例某反應(yīng)器系統(tǒng)如下圖所示。由于反應(yīng)是放熱

13、的， 該系統(tǒng)在反應(yīng)中的安全性主要取決于溫度的控制，而溫度又與冷卻水流量有關(guān)。此冷卻水流量的控制是至關(guān)重要的。下面用關(guān)鍵詞對(duì)冷卻水流量進(jìn)行HAZOP研究 該系統(tǒng)在反應(yīng)中的安全性主要取決于溫度的控制，而溫度又反應(yīng)器系統(tǒng)危險(xiǎn)和可操作性研究 關(guān)鍵詞偏差原因后果措施N0否沒(méi)有冷卻水1控制閥失效，閥門(mén)關(guān)閉；2冷卻管堵塞；3冷卻水源無(wú)水；4控制器失效，閥門(mén)關(guān)閉；5氣壓使閥門(mén)關(guān)閉1反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2熱量失控，反應(yīng)器爆炸1安裝備用控制閥或手動(dòng)旁路閥；2安裝過(guò)濾器，防止垃圾進(jìn)人管線；3設(shè)置備用冷卻水源；4安裝備用控制器；5安裝高溫報(bào)警器；6安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器反應(yīng)器系統(tǒng)危險(xiǎn)和可

14、操作性研究 關(guān)鍵詞偏差原因后果措施N0沒(méi)有MORE多冷卻水流量偏高1控制閥失效，開(kāi)度過(guò)大；2控制器失效，閥門(mén)開(kāi)度過(guò)大反應(yīng)器冷卻，反應(yīng)物增加，保溫失控1安裝備用控制閥；2安裝備用控制器LESS少冷卻水流量偏低l控制閥失效而關(guān)小；2冷卻管部分堵塞；3水源供水不足；4控制器失效閥門(mén)關(guān)小1反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2熱量失控，反應(yīng)器爆炸1安裝備用控制閥或手動(dòng)旁路閥；2安裝過(guò)濾器，防止垃圾進(jìn)入管線；3設(shè)置備用冷卻水源；4安裝備用控制器；5安裝高溫報(bào)警器，警告操作者；6安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器MORE冷卻水流量偏高1控制閥失效，開(kāi)度過(guò)大；反應(yīng)器冷卻，AS WELL AS以及冷卻水進(jìn)入

15、反應(yīng)器反應(yīng)器壁破損，冷卻水壓力高于反應(yīng)器壓力1反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)被稀釋；2產(chǎn)品報(bào)廢；3反應(yīng)器過(guò)滿1安裝高位和（或）壓力報(bào)警器；2安裝溢流裝置；3定期檢查維修設(shè)備產(chǎn)品進(jìn)入夾套反應(yīng)器壁破損，反應(yīng)器壓力高于冷卻水壓力1產(chǎn)品進(jìn)入夾套而損失；2生產(chǎn)能力降低；3冷卻能力下降；4水源可能被污染1定期檢查維修設(shè)備；2在冷卻水管上安裝止逆閥防止逆流AS WELL AS冷卻水進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)器壁破損，冷卻水壓力PART OF部分只有一部分冷卻水同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低REVERSE相反冷卻水反向流動(dòng)1水源失效導(dǎo)致反向流動(dòng)；2由于背壓而倒流冷卻不正常，有可能引起反應(yīng)失控1在冷卻水管上安裝止逆閥；2安

16、裝高溫報(bào)警器，以警告操作者OTHER THAN其它除冷卻水外的其他物質(zhì)1水源被污染；2污水倒流冷卻能力下降，可能反應(yīng)失控1隔離冷卻水源；2安裝止逆閥，防止污水倒流3安裝高溫報(bào)警器PART OF只有一部分冷卻水同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏通過(guò)研究，對(duì)這個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)增加如下幾項(xiàng)安全措施：1）安裝高溫報(bào)警系統(tǒng)，以便溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)能提醒操作者。2）安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉整個(gè)過(guò)程。3）在冷卻水進(jìn)水管和出水管上分別安裝止逆閥，防止物料漏入夾套時(shí)污染水源。 4）確保冷卻水水源，防止污染和供應(yīng)中斷。5）安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器，當(dāng)冷卻水流量小于規(guī)定值時(shí)能及時(shí)報(bào)警。另外，在管理方面也要加強(qiáng)，如定期檢查設(shè)備，保持完好，無(wú)滲漏。對(duì)工人加強(qiáng)教育，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程等。通過(guò)研究，對(duì)這個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)增加如下幾項(xiàng)安全措施：理解要點(diǎn)（1）主要用于工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)審查階段查明潛在危