安全工程師-安全評價方法講義

第四節(jié)安全評價方法

一、安全評價方法分類

安全評價方法的分類方法很多，常用的有按評價結(jié)果的量化程度分類法、按評價的推理

過程分類法、按針對的系統(tǒng)性質(zhì)分類法、按安全評價要達(dá)到的目的分類法等。

（-）按評價結(jié)果的量化程度分類法

按照安全評價結(jié)果的量化程度，安全評價方法可分為定性安全評價方法和定量安

全評價方法。

1.定性安全評價方法

定性安全評價方法主要是根據(jù)經(jīng)驗和直觀判斷能力對生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)

境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定性的分析，評價結(jié)果是一些定性的指標(biāo)，如是否達(dá)到了

某項安全指標(biāo)、事故類別和導(dǎo)致事故發(fā)生的因素等。屬于定性安全評價方法的有安全檢查表、

專家現(xiàn)場詢問觀察法、因素圖分析法、事故引發(fā)和發(fā)展分析、作業(yè)條件危險性評價法（格雷

厄姆一金尼法或LEC法）、故障類型和影響分析、危險可操作性研究等。

2.定量安全評價方法

定量安全評價方法是在大量分析實驗結(jié)果和事故統(tǒng)計資料基礎(chǔ)上獲得的指標(biāo)或規(guī)律（數(shù)

學(xué)模型），對生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定量的計

算，評價結(jié)果是一些定量的指標(biāo)，如事故發(fā)生的概率、事故的傷害（或破壞）范圍、定量的危

險性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。

按照安全評價給出的定量結(jié)果的類別不同，定量安全評價方法還可以分為概率風(fēng)險評價

法、傷害（或破壞）范圍評價法和危險指數(shù)評價法。

（1）概率風(fēng)險評價法。概率風(fēng)險評價法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應(yīng)用

數(shù)理統(tǒng)計中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度（或重要度）或整個評價系統(tǒng)的

事故發(fā)生概率的安全評價方法。故障類型及影響分析、事故樹分析、邏輯樹分析、概率理論

分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計圖表分析法等都可以由基本致因因素的事故發(fā)

生概率計算整個評價系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。

（2）傷害（或破壞）范圍評價法。傷害（或破壞）范圍評價法是根據(jù)事故的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用數(shù)

學(xué)方法，求取事故對人員的傷害范圍或?qū)ξ矬w的破壞范圍的安全評價方法.液體泄漏模型、

氣體泄漏模型、氣體絕熱擴散模型、池火火焰與輻射強度評價模型、火球爆炸傷害模型、爆

炸沖擊波超壓傷害模型、蒸氣云爆炸超壓破壞模型、毒物泄漏擴散模型和鍋爐爆炸傷害TNT

當(dāng)量法都屬于傷害（或破壞）范圍評價法。

（3）危險指數(shù)評價法。危險指數(shù)評價法是應(yīng)用系統(tǒng)的事故危險指數(shù)模型，根據(jù)系統(tǒng)及其物

質(zhì)、設(shè)備（設(shè)施）和工藝的基本性質(zhì)和狀態(tài)，采用推算的辦法，逐步給出事故的可能損失、引

起事故發(fā)生或使事故擴大的設(shè)備、事故的危險性以及采取安全措施的有效性的安全評價方

法。常用的危險指數(shù)評價法有：道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法，蒙德火災(zāi)爆炸毒性

指數(shù)評價法，易燃、易爆、有毒重大危險源評價法。

按照安全評價的邏輯推理過程，安全評價方法可分為歸納推理評價法和演繹推理評價法。

歸納推理評價法是從事故原因推論結(jié)果的評價方法，即從最基本的危險、有害因素開始，逐

漸分析導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素，最終分析到可能的事故。演繹推理評價法是從結(jié)果推論原

因的評價方法，即從事故開始，推論導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素，再分析與直接因素相關(guān)的問

接因素，最終分析和查找出致使事故發(fā)生的最基本危險、有害因素。

按照安全評價要達(dá)到的目的，安全評價方法可分為事故致因因素安全評價方法、危險性

分級安全評價方法和事故后果安全評價方法。事故致因因素安全評價方法是采用邏輯推理的

方法，由事故推論最基本的危險、有害因素或由最基本的危險、有害因素推論事故的評價法。

該類方法適用于識別系統(tǒng)的危險、有害因素和分析事故，屬于定性安全評價法。危險性分級

安全評價方法是通過定性或定量分析給出系統(tǒng)危險性的安全評價方法。該類方法適應(yīng)于系統(tǒng)

的危險性分級。該類方法可以是定性安全評價法，也可以是定量安全評價法。事故后果安全

評價方法可以直接給出定量的事故后果，給出的事故后果可以是系統(tǒng)事故發(fā)生

的概率、事故的傷害（或破壞）范圍、事故的損失或定量的系統(tǒng)危險性等。

此外，按照評價對象的不同，安全評價方法可分為設(shè)備（設(shè)施或工藝）故障率評價法、人

員失誤率評價法、物質(zhì)系數(shù)評價法、系統(tǒng)危險性評價法等.

二、常用的安全評價方法

（一）安全檢查表方法（SafetyChecklistAnalysis,SCA）

為了查找工程、系統(tǒng)中各種設(shè)備設(shè)施、物料、工件、操作、管理和組織措施中的危險、

有害因素，事先把檢查對象加以分解，將大系統(tǒng)分割成若干小的子系統(tǒng)，以提問或打分的形

式，將檢查項目列表逐項檢查，避免遺漏，這種表稱為安全檢查表。

(二)危險指數(shù)方法(RiskRank,RR)

危險指數(shù)方法是通過評價人員對幾種工藝現(xiàn)狀及運行的固有屬性(是以作業(yè)現(xiàn)場危險度、

事故幾率和事故嚴(yán)重度為基礎(chǔ)，對不同作業(yè)現(xiàn)場的危險性進(jìn)行鑒別)進(jìn)行比較計算，確定工

藝危險特性重要性大小及是否需要進(jìn)一步研究的安全評價方法。

危險指數(shù)評價可以運用在工程項目的各個階段(可行性研究、設(shè)計、運行等)，可以在詳

細(xì)的設(shè)計方案完成之前運用，也可以在現(xiàn)有裝置危險分析計劃制定之前運用。當(dāng)然它也可用

于在役裝置，作為確定工藝操作危險性的依據(jù)。

目前已有許多種危險指數(shù)方法得到廣泛的應(yīng)用，如危險度評價法，道化學(xué)公司的火災(zāi)、

爆炸危險指數(shù)法，帝國化學(xué)工業(yè)公司(ICI)公司的蒙德法，化工廠危險等級指數(shù)法等等。

(三)預(yù)先危險分析方法(.Preliminary}tazardAnalysis,PHA)

預(yù)先危險分析方法是一項實現(xiàn)系統(tǒng)安全危害分析的初步或初始工作，在設(shè)計、施工和生

產(chǎn)前，首先對系統(tǒng)中存在的危險性類別、出現(xiàn)條件、導(dǎo)致事故的后果進(jìn)行分析，目的是識別

系統(tǒng)中的潛在危險，確定危險等級，防止危險發(fā)展成事故。

預(yù)先危險分析方法的步驟如下：

(1)通過經(jīng)驗判斷、技術(shù)診斷或其他方法確定危險源，對所需分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、物料、

裝置及設(shè)備、工藝過程、操作條件以及周圍環(huán)境等，進(jìn)行充分詳細(xì)的了解。

(2)根據(jù)以往的經(jīng)驗及同類行業(yè)生產(chǎn)中的事故情況，對系統(tǒng)的影響、損壞程度，類比判斷

所要分析的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的情況，查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質(zhì)損失和人員傷害的危險性,

分析事故的可能類型。

(3)對確定的危險源分類，制成預(yù)先危險性分析表。

(4)轉(zhuǎn)化條件，即研究危險因素轉(zhuǎn)變?yōu)槲ｋU狀態(tài)的觸發(fā)條件和危險狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿实谋匾?/p>

條件，并進(jìn)一步尋求對策措施，檢驗對策措施的有效性。

(5)進(jìn)行危險性分級，排列出重點和輕、重、緩、急次序，以便處理。

(6)制定事故的預(yù)防性對策措施。

(四)故障假設(shè)分析方法(What…If,WI)

故障假設(shè)分析方法是一種對系統(tǒng)工藝過程或操作過程的創(chuàng)造性分析方法。它一般要求評

價人員用“What…If”作為開頭對有關(guān)問題進(jìn)行考慮，任何與工藝安全有關(guān)或與之不太相關(guān)

的問題都可提出并加以討論。通常，將所有的問題都記錄下來，然后分門別類進(jìn)行討論。所

提出的問題要考慮到任何與裝置有關(guān)的不正常的生產(chǎn)條件，而不僅僅是設(shè)備故障或工藝參數(shù)

變化。

故障假設(shè)分析方法比較簡單，評價結(jié)果一般以表格形式表示，主要內(nèi)容有：提出的問題、

回答可能的后果、降低或消除危險性的安全措施。

(五)危險和可操作性研究(}lazardandOperabilityStudy,}tAZ()P)

危險和可操作性研究是一種定性的安全評價方法。它的基本過程是以關(guān)鍵詞為引導(dǎo)，找

出過程中工藝狀態(tài)的變化(即偏差)，然后分析找出偏差的原因、后果及可采取的對策。其側(cè)

重點是工藝部分或操作步驟各種具體值。

危險和可操作性研究方法所基于的原理是，背景各異的專家們?nèi)粼谝黄鸸ぷ?，就能夠?/p>

創(chuàng)造性、系統(tǒng)性和風(fēng)格上互相影響和啟發(fā)，能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問題，這樣做要比他們獨

立工作并分別提供結(jié)果更為有效。

危險和可操作性研究方法可按分析的準(zhǔn)備、完成分析和編制分析結(jié)果報告3個步驟來完

成。其本質(zhì)就是通過系列會議對工藝流程圖和操作規(guī)程進(jìn)行分析，由各種專業(yè)人員按照規(guī)定

的方法對偏離設(shè)計的工藝條件進(jìn)行過程危險和可操作性研究。鑒于此，雖然某一個人也可能

單獨使用危險與可操作性研究方法，但這絕不能稱為危險和可操作性研究。所以，危險和可

操作性研究方法與其他安全評價方法的明顯不同之處是，其他方法可由某人單獨使用，而危

險和可操作性分析則必須由一個多方面的、專業(yè)的、熟練的人員組成的小組來完成。

(六)故障類型和影響分析(FailureModeEffect；sAnalysis,FMEA?)

故障類型和影響分析是系統(tǒng)安全工程的--種方法，根據(jù)系統(tǒng)可以劃分為子系統(tǒng)、設(shè)備和

元件的特點，按實際需要將系統(tǒng)進(jìn)行分割，然后分析各自可能發(fā)生的故障類型及其產(chǎn)生的影

響，以便采取相應(yīng)的對策，提高系統(tǒng)的安全可靠性。

故障類型和影響分析的目的是辨識單一設(shè)備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對系統(tǒng)或

裝置的影響。故障類型和影響分析的步驟為：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，列出所有的故障類型并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型，理出造成

故障的原因。在故障類型和影響分析中不直接確定人的影響因素，但像人失誤、誤操作等影

響通常作為一個設(shè)備故障模式表示出來。

FMEA的分析步驟如下：

(1)確定分析對象系統(tǒng)。根據(jù)分析詳細(xì)程度的需要，查明組成系統(tǒng)的元素(子系統(tǒng)或單元)

及其功能。

(2)分析元素故障類型和產(chǎn)生原因。由熟悉情況、有豐富經(jīng)驗的人員依據(jù)經(jīng)驗和有關(guān)的故

障資料分析、討論可能產(chǎn)生的故障類型和原因。

(3)研究故障類型的影響。研究、分析元素故障對相鄰元素、鄰近系統(tǒng)和整個系統(tǒng)的影響。

(4)填寫故障類型和影響分析表格。將分析的結(jié)果填入預(yù)先準(zhǔn)備好的表格，可以簡潔明了

地顯示全部分析內(nèi)容。

(七)故障樹分析(FaultTteeAnalysis,FTA)

故障樹(Faultl"ree)又稱為事故樹，是一種描述事故因果關(guān)系的有方向的“樹”，是安

全系統(tǒng)工程中的重要的分析方法之一。它能對各種系統(tǒng)的危險性進(jìn)行識別評價，既適用于定

性分析，又能進(jìn)行定量分析，具有簡明、形象化的特點，體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問

題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性。

故障樹分析的基本程序如下：

(1)熟悉系統(tǒng)。要詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù)，繪出工藝流程圖或布置圖。

(2)調(diào)查事故。收集事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計，設(shè)想給定系統(tǒng)可能要發(fā)生的事故。

(3)確定頂上事件。要分析的對象事件即為頂上事件。對所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析，從

中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。

(4)確定目標(biāo)值。根據(jù)經(jīng)驗和事故案例，經(jīng)統(tǒng)計分析后，求解事故發(fā)生的概率(頻率)，作

為要控制的事故目標(biāo)值。

(5)調(diào)查原因事件。調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素。

(6)畫出故障樹。從頂上事件起，一級一級找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其

邏輯關(guān)系，畫出故障樹。

(7)定性分析。按故障樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度。

(8)事故發(fā)生概率。確定所有事件發(fā)生概率，標(biāo)在故障樹上，進(jìn)而求出頂上事件的發(fā)生概

率。

(9)比較。比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進(jìn)行討論，前者要進(jìn)行對比，后者求出頂上

事件發(fā)生概率即可。

(10)分析。故障樹分析不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入提示事故的潛在原因，

因此在工程或設(shè)備的設(shè)計階段、在事故查詢或編制新的操作方法時，都可以使用故障樹分析

對它們的安全性做出評價。

(八)事件樹分析(Eventl"reeAnalysis,ETA)

事件樹分析是用來分析普通設(shè)備故障或過程波動(稱為初始事件)導(dǎo)致事故發(fā)生的可能

性。

在事件樹分析中，事故是典型設(shè)備故障或工藝異常(稱為初始事件)引發(fā)的結(jié)果。與故障

樹分析不同，事件樹分析是使用歸納法(而不是演繹法)，事件樹可提供記錄事故后果的系統(tǒng)

性的方法，并能確定導(dǎo)致事件后果事件與初始事件的關(guān)系。

事件樹分析步驟如下：

(1)確定初始事件。初始事件可以是系統(tǒng)或設(shè)備的故障、人員的失誤或工藝參數(shù)偏移等可

能導(dǎo)致事故發(fā)生的事件。初始事件一般依靠分析人員的經(jīng)驗和有關(guān)運行、故障、事故統(tǒng)計資

料來確定。

(2)判定安全功能。系統(tǒng)中包含許多能消除、預(yù)防、減弱初始事件影響的安全功能(安全

裝置、操作人員的操作等)。常見的安全功能有自動控制裝置、報警系統(tǒng)、安全裝置、屏蔽

裝置和操作人員采取措施等。

(3)發(fā)展事件樹和簡化事件樹。從初始事件開始，自左至右發(fā)展事件樹。首先把事件一旦

發(fā)生時起作用的安全功能狀態(tài)畫在上面的分支，不能發(fā)揮安全功能的狀態(tài)畫在下面的分支。

然后依次考慮每種安全功能分支的兩種狀態(tài)，層層分解直至系統(tǒng)發(fā)生事故或故障為止。

簡化事件樹是在發(fā)展事件樹的過程中，將與初始事件、事故無關(guān)的安全功能和安全功能

不協(xié)調(diào)、矛盾的情況省略、刪除，達(dá)到簡化分析的目的。

(4)分析事件樹。事件樹各分支代表初始事件一旦發(fā)生后其可能的發(fā)展途徑，其中導(dǎo)致系

統(tǒng)事故的途徑即為事故連鎖。

事件樹分析適合用來分析那些產(chǎn)生不同后果的初始事件。它強調(diào)的是事件可能發(fā)生的初

始原因以及初始事件對事件后果的影響，事件樹的每一個分支都表示一個獨立的事件序列，

對一個初始事件而言，每一獨立事件序列都清楚地界定了安全功能之間的功能關(guān)系。

(九)作業(yè)條件危險性評價法(JobRiskAnalysis,JRA)

美國的K.J.格雷厄姆(KenethJ.Graham)和G.F.金尼(GilbertF.'Kinney)研究了

人們在具有潛在危險環(huán)境中作業(yè)的危險性,提出了以所評價的環(huán)境與某些作為參考環(huán)境的對

比為基礎(chǔ)，將作業(yè)條件的危險性作為因變量(D),事故或危險事件發(fā)生的可能性(L)、暴露于

危險環(huán)境的頻率(E)及危險嚴(yán)重程度(C)作為自變量，確定了它們之間的函數(shù)式。根據(jù)實際經(jīng)

驗，他們給出了3個自變量的各種不同情況的分?jǐn)?shù)值，采取對所評價的對象根據(jù)情況進(jìn)行“打

分”的辦法，然后根據(jù)公式計算出其危險性分?jǐn)?shù)值，再在按經(jīng)驗將危險性分?jǐn)?shù)值劃分的危險

程度等級表或圖上，查出其危險程度的一種評價方法。這是一種簡單易行的評價作業(yè)條件危

險性的方法。

(十)定量風(fēng)險評價方法(Qua：ntityRiskAnalysis,QRA)

在識別危險分析方面，定性和半定量的評估是非常有價值的，但是這些方法僅是定性分

析，不能提供足夠的定量分析，特別是不能對復(fù)雜的并存在危險的工業(yè)流程等提供決策的依

據(jù)和足夠的信息