(2025年)《安全系統(tǒng)工程》試卷(含答案)一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項不屬于系統(tǒng)的基本特性？A.目的性B.相關性C.環(huán)境適應性D.動態(tài)性答案：D2.安全系統(tǒng)工程的核心目標是：A.消除所有風險B.實現(xiàn)系統(tǒng)在壽命周期內的安全C.降低事故發(fā)生頻率D.提高安全設施可靠性答案：B3.事故樹分析（FTA）中，“或門”表示：A.僅當所有輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生B.至少一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件發(fā)生C.輸入事件同時發(fā)生且順序固定時輸出事件發(fā)生D.輸入事件按邏輯非關系觸發(fā)輸出事件答案：B4.預先危險性分析（PHA）的主要應用階段是：A.系統(tǒng)運行階段B.系統(tǒng)設計初期C.事故調查階段D.安全培訓階段答案：B5.海因里希因果連鎖理論中，“遺傳及社會環(huán)境”屬于事故致因的：A.直接原因B.間接原因C.根本原因D.次要原因答案：C6.安全評價中，“風險=可能性×后果嚴重性”的模型適用于：A.定性評價B.半定量評價C.定量評價D.模糊評價答案：B7.事件樹分析（ETA）的邏輯起點是：A.初始事件B.頂上事件C.基本事件D.中間事件答案：A8.安全檢查表（SCL）的編制依據(jù)不包括：A.國家標準B.企業(yè)歷史事故案例C.系統(tǒng)運行參數(shù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)D.行業(yè)規(guī)范答案：C9.下列哪項屬于系統(tǒng)安全管理的“事后控制”措施？A.安全培訓B.應急預案演練C.事故調查與整改D.安全設施定期檢查答案：C10.模糊綜合評價法中，確定評價因素權重的常用方法是：A.專家打分法B.蒙特卡洛模擬C.故障類型和影響分析D.層次分析法（AHP）答案：D二、填空題（每空1分，共15分）1.安全系統(tǒng)工程的研究對象是______，研究方法強調______、______和______的結合。答案：人-機-環(huán)境系統(tǒng)；系統(tǒng)論；控制論；信息論2.事故致因理論中，“軌跡交叉論”認為事故發(fā)生是______和______兩條軌跡交叉的結果。答案：人的不安全行為；物的不安全狀態(tài)3.安全評價的三個基本步驟是______、______和______。答案：危險有害因素識別；風險分析與評價；安全對策措施建議4.事故樹的最小割集表示系統(tǒng)的______，最小徑集表示系統(tǒng)的______。答案：薄弱環(huán)節(jié)；安全保障途徑5.安全文化的三個層次包括______、______和______。答案：物質層；制度層；精神層三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述安全系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)安全管理的主要區(qū)別。答案：傳統(tǒng)安全管理以經(jīng)驗為主，側重“事后處理”，關注個體設備或操作的安全；安全系統(tǒng)工程以系統(tǒng)論為指導，強調“事前預防”，將人、機、環(huán)境、管理作為整體，運用定量分析方法（如FTA、ETA）識別系統(tǒng)風險，優(yōu)化安全措施，實現(xiàn)全壽命周期的安全控制。2.說明故障類型和影響分析（FMEA）的實施步驟。答案：（1）確定分析對象系統(tǒng)及邊界；（2）劃分系統(tǒng)功能模塊；（3）分析各模塊可能的故障類型；（4）評估故障對系統(tǒng)的影響（局部影響、上級影響、最終影響）；（5）確定故障的嚴酷度等級（如I類災難、II類嚴重、III類臨界、IV類輕微）；（6）提出預防或緩解措施；（7）編制FMEA表格。3.比較安全檢查表法（SCL）和危險與可操作性分析（HAZOP）的適用場景。答案：SCL適用于常規(guī)檢查，基于標準、規(guī)范和歷史經(jīng)驗編制，側重檢查“是否符合要求”，操作簡單，適合日常安全巡檢；HAZOP適用于復雜系統(tǒng)的詳細分析，通過引導詞（如“無”“過多”“反向”）激發(fā)對工藝參數(shù)偏離的討論，側重分析“可能偏離的原因及后果”，適合設計階段或新建裝置的風險識別，深度和系統(tǒng)性更強。4.解釋“安全邊際”在系統(tǒng)安全中的意義，并舉例說明。答案：安全邊際是系統(tǒng)實際安全水平與最低安全要求的差值，反映系統(tǒng)的安全冗余度。例如，某壓力容器設計壓力為10MPa，實際運行壓力為6MPa，且定期檢測顯示其最大承載能力為12MPa，則安全邊際為12MPa-10MPa=2MPa（相對于設計要求）或12MPa-6MPa=6MPa（相對于實際運行），邊際越大，系統(tǒng)抗干擾能力越強，突發(fā)異常時越不易失效。5.簡述安全系統(tǒng)工程中“本質安全”的實現(xiàn)途徑。答案：（1）設計本質安全：通過優(yōu)化設計消除危險（如用無毒材料替代有毒材料）；（2）工藝本質安全：采用自動化、智能化工藝減少人為干預（如自動聯(lián)鎖控制）；（3）設備本質安全：選用可靠設備，設置故障安全裝置（如安全閥、防爆電器）；（4）管理本質安全：建立標準化流程，強化培訓，避免管理漏洞。四、計算題（每題10分，共20分）1.某化工企業(yè)儲罐區(qū)“物料泄漏”事故樹結構如下：頂上事件T由中間事件M1（閥門失效）、M2（管道破裂）邏輯或門連接；M1由基本事件X1（閥門密封老化）、X2（閥門操作錯誤）邏輯與門連接；M2由基本事件X3（管道腐蝕）、X4（外力撞擊）邏輯或門連接。（1）繪制事故樹邏輯圖（文字描述即可）；（2）求最小割集和最小徑集；（3）判斷基本事件X1、X2、X3、X4的結構重要度順序（從大到?。?。答案：（1）事故樹結構：T=M1∨M2；M1=X1∧X2；M2=X3∨X4。（2）最小割集：割集是導致頂上事件發(fā)生的基本事件組合。-M1導致T發(fā)生的條件：X1、X2同時發(fā)生（割集{X1,X2}）；-M2導致T發(fā)生的條件：X3發(fā)生（割集{X3}）或X4發(fā)生（割集{X4}）；故最小割集為{X1,X2}、{X3}、{X4}。最小徑集：徑集是阻止頂上事件發(fā)生的基本事件組合（即割集的補集）。-要阻止T發(fā)生，需同時阻止M1和M2發(fā)生；-阻止M1發(fā)生需X1不發(fā)生或X2不發(fā)生（徑集{X1’}、{X2’}）；-阻止M2發(fā)生需X3不發(fā)生且X4不發(fā)生（徑集{X3’,X4’}）；因此最小徑集為{X1’,X2’}（錯誤，正確推導應為：T的補集=M1’∧M2’；M1’=X1’∨X2’；M2’=X3’∧X4’；根據(jù)布爾代數(shù)化簡，T’=(X1’∨X2’)∧(X3’∧X4’)=X1’X3’X4’∨X2’X3’X4’，故最小徑集為{X1’,X3’,X4’}、{X2’,X3’,X4’}）。（3）結構重要度：基本事件在最小割集中的出現(xiàn)次數(shù)越多、所在割集階數(shù)越小，重要度越高。-X3、X4單獨構成一階割集，結構重要度最高；-X1、X2共同構成二階割集，重要度低于X3、X4；-因X1和X2在同一二階割集中，重要度相等；故順序為：Iφ(X3)=Iφ(X4)>Iφ(X1)=Iφ(X2)。2.某系統(tǒng)由3個獨立子系統(tǒng)串聯(lián)組成，各子系統(tǒng)可靠度分別為R1=0.95，R2=0.90，R3=0.85。若在子系統(tǒng)2前并聯(lián)一個備用子系統(tǒng)（可靠度R2’=0.88），求改造后系統(tǒng)的可靠度。答案：原串聯(lián)系統(tǒng)可靠度：R原=R1×R2×R3=0.95×0.90×0.85=0.72675。改造后，子系統(tǒng)2部分變?yōu)椴⒙?lián)結構，其可靠度R并=1-(1-R2)(1-R2’)=1-(1-0.90)(1-0.88)=1-0.10×0.12=0.988。新系統(tǒng)為串聯(lián)結構（R1、R并、R3），故可靠度R新=R1×R并×R3=0.95×0.988×0.85≈0.95×0.8398≈0.7978。五、案例分析題（15分）某石化企業(yè)2024年發(fā)生一起反應釜爆炸事故，造成2人死亡、5人重傷。事故調查發(fā)現(xiàn)：（1）反應釜溫度傳感器長期故障，未及時維修；（2）操作人員未按規(guī)程進行班前檢查，誤將原料配比提高15%；（3）安全管理制度中未明確傳感器故障的應急處置流程；（4）企業(yè)近3年未開展過工藝安全分析（PSM）。要求：運用安全系統(tǒng)工程方法分析事故原因，并提出改進措施。答案：事故原因分析（系統(tǒng)角度）：1.物的因素：反應釜溫度傳感器故障（物的不安全狀態(tài)），導致溫度失控風險未被監(jiān)測；2.人的因素：操作人員違規(guī)操作（人的不安全行為），未執(zhí)行檢查規(guī)程；3.管理因素：安全管理制度缺失（無傳感器故障應急流程）、工藝安全分析缺失（未識別潛在風險），屬于管理系統(tǒng)失效；4.環(huán)境因素：未明確的是環(huán)境干擾，但長期故障未維修反映企業(yè)安全文化薄弱（環(huán)境的軟因素）。改進措施（系統(tǒng)工程方法應用）：（1）系統(tǒng)安全分析：開展HAZOP分析，識別反應釜溫度監(jiān)測、原料配比等關鍵工藝參數(shù)的偏離風險，補充應急處置流程；（2）系統(tǒng)安全