《安全系统工程》课程设计

目录

一、课程设计的目的和任务 (1)

二、课程设计的相关要求 (1)

三、研究课题 (1)

四、认识危险源 (2)

1、危险源的介绍 (2)

2、危险源辨识 (3)

3、部分危险物质分类表 (6)

五、事故树分析及评价 (7)

1、化工企业介绍 (7)

2、相关分析步骤 (8)

3、评价总结 (10)

六、参考文献 (12)

一、课程设计的目的和任务

安全系统工程课程设计是巩固安全系统工程专业知识，使学生具有辨识危险源的能力，找出、减少或除去工作上相关危害的方法；对于不同企业会用不同的系统工程分析方法，对企业的某个单元或者系统进行简单的评价，并提出改进措施。研究主题包括：危险源的辨识，事故树的编制及有关的定性和定量分析。

通过这次课程设计，加深对《安全系统工程》专业课程内容的进一步理解和掌握。掌握危险有害因素的识别和评价，掌握系统工程分析的方法及数据评价，掌握事故成因理论的基本理论知识及其在事故预防中的应用，常用的事故预防和预测的系统安全分析方法以及安全措施的制定等知识技能，以便能较好地在安全技术和安全管理中应用系统工程的观点、原理、方法，对系统中的安全问题进行定性或定量的分析，预测和预防，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性达到最佳状态。

二、课程设计的相关要求

1. 进行事故现场调查，查阅文献，收集相关资料，写出调查报告。

2. 在充分讨论的基础上确定危险源的识别与评价方案。

3. 选取某化工企业和建筑工地，辨识危险源，并对有可能发生的事故进行事故树分析，而且要进行定量和定性分析。

4. 写出危险源的识别与评价报告。

三、研究课题

选取某化工企业，辨识危险源，并对有可能发生的事故进行事故树分析，而且要进行定量和定性分析。

四、认识危险源

1、危险源的介绍

可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态称为危险源。实际生活和工作中危险源很多，存在的形式也较复杂，这在辨识上给我们增加了难度。如果把各种构成危险源的因素，按照其在事故发生、发展过程中所起的作用划分成类别，无疑会给我们的危险源辨识工作带来方便。

重大危险源是指工业活动中危险物质或能量超过临界量的设备、设施或场所。重大危险源同重大事故隐患是两个既有联系又有区别的概念，前者强调设备、设施、场所中存在或固有的危险物质(能量)的多少，后者可以认为是出现明显缺陷(人的不安全行为，物的不安全状态或管理上的缺陷)的重大危险源。预防重大工业事故的基础是辨识或确认重大危险源。政府主管部门和权威机构在物质毒性、燃烧、爆炸特性基础上，规定出要重点监控的危险物质及其临界量标准。通过危险物质及其临界量标准，可以确定出要重点监控的设备、设施和场所。国际劳工组织建议：各国应根据具体的工业生产情况制定合适的危险物质及其临界量标准。标准的定义应能反映出当地急需解决的问题以及一个国家的工业模式，可能需要有一个特指的或是一般类别或是两者兼有的危险物质一览表，并列出每个物质的限额或允许的数量，设施现场的危险物质数量超过这个数量，就可以定为重大危险源。任何标准一览表都必须是明确的和毫不含糊的，以便使雇主能迅速地鉴别出他控制下的哪些设施是在这个标准定义的范围内。要把所有可能会造成伤亡的工业过程都定为重大危险源是不现实的，因为由此得出的一览表会太广泛，现有的资源无法满足要求。该标准应能代表本国优先控制的危险物质，并便于根据新的知识和经验进行修改和补充。

安全科学理论根据危险源在事故发生、发展过程中的作用，把危险源划分为以下两大类：

1. 第一类危险源

根据能量意外释放理论，能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。于是，把生产过程中存在的，可能发生意外释放的能量(能源或能量载体)或危险物质称作第一类危险源。为了防止第一类危险源导致事故，必须采取措施约束、限制能量或危险物质，控制危险源。

2. 第二类危险源

正常情况下，生产过程中的能量或危险物质受到约束或限制，不会发生意外释放，即

不会发生事故。但是，一旦这些约束或限制能量或危险物质的措施受到破坏或失效(故障)，则将发生事故。导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素称作第二类危险源。

第二类危险源主要包括以下三种：

1) 物的故障：物的故障是指机械设备、装置、元部件等由于性能低下而不能实现预定的功能的现象。从安全功能的角度，物的不安全状态也是物的故障。物的故障可能是固有的，由于设计、制造缺陷造成的;也可能由于维修、使用不当，或磨损、腐蚀、老化等原因造成的。

2) 人的失误：人的失误是指人的行为结果偏离了被要求的标准，即没有完成规定功能的现象。人的不安全行为也属于人的失误。人的失误会造成能量或危险物质控制系统故障，使屏蔽破坏或失效，从而导致事故发生。

3) 环境因素：人和物存在的环境，即生产作业环境中的温度、湿度、噪声、振动、照明或通风换气等方面的问题，会促使人的失误或物的故障发生。

一起伤亡事故的发生往往是两类危险源共同作用的结果。第一类危险源是伤亡事故发生的能量主体，决定事故后果的严重程度。第二类危险源是第一类危险源造成事故的必要条件，决定事故发生的可能性。两类危险源相互关联、相互依存。第一类危险源的存在是第二类危险源出现的前提，第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件。因此，危险源辨识的首要任务是辨识第一类危险源，在此基础上再辨识第二类危险源。

单元内存在的危险物质为单一品种，则该物质的数量即为单元内危险物质的总量，若

等于或超过相应的临界量，则被定义为重大危险源。

单元内存在的危险物质为多品种时，则可以用下面公式计算，若满足的话,则定义为重

大危险源： 1Q q ....Q q Q q N

n 2211≥+++ 式中q 1,q 2,。。。,q n —每种危险物质实际存在或者以后将要存在的量，且数量超过各危险

物质相对应临界量的2%； Q 1,Q 2,.。。。,Q N —与标准表中各危险物质相对应的临界量

2、危险源辨识

危险源辨识就是识别危险源并确定其特性的过程。危险源辨识不但包括对危险源的识

别，而且必须对其性质加以判断。危险源辨识就是识别危险源并确定其特性的过程。危险

源辨识不但包括对危险源的识别，而且必须对其性质加以判断。

以前，人们主要根据以往的事故经验进行危险源辨识工作。例如，美国的海因里希建议通过与操作者交谈或到现场检查，查阅以往的事故记录等方式发现危险源。由于危险源是“潜在的”不安全因素，比较隐蔽，所以危险源辨识是件非常困难的工作。在系统比较复杂的场合，危险源辨识工作更加困难，需要利用专门的方法，还需要许多知识和经验。

(1)进行危险源辨识所必须的知识和经验。①关于对象系统的详细知识，诸如系统的构造、系统的性能、系统的运行条件、系统中能量、物质和信息的流动情况等；②与系统设计、运行、维护等有关的知识、经验和各种标准、规范、规程等；③关于对象系统中的危险源及其危害方面的知识。

(2)危险源辨识方法可以粗略地分为对照法和系统安全分析法两大类。

①对照法。与有关的标准、规范、规程或经验相对照来辨识危险源。有关的标准、规范、规程，以及常用的安全检查表，都是在大量实践经验的基础上编制而成的。因此，对照法是一种基于经验的方法，适用于有以往经验可供借鉴的情况。20世纪60年代以后，国外开始根据标准、规范、规程和安全检查表辨识危险源。例如，美国职业安全卫生局(OSHA)等安全机构制订、发行了各种安全检查表，用于危险源辨识。安全检查表是集合以往事故经验形成的，其优点是简单易行，其缺点是重点不突出，难免挂一漏万。对照法的最大缺点是，在没有可供参考的先例的新开发系统的场合没法应用，它很少被单独使用。

②系统安全分析。系统安全分析是从安全角度进行的系统分析，通过揭示系统中可能导致系统故障或事故的各种因素及其相互关联来辨识系统中的危险源。系统安全分析方法经常被用来辨识可能带来严重事故后果的危险源，也可用于辨识没有事故经验的系统的危险源。例如，拉氏姆逊教授在没有核电站事故先例的情况下预测了核电站事故，辨识了危险源，并被以后发生的核电站事故所证实。系统越复杂，越需要利用系统安全分析方法来辨识危险源。

危险源控制(Hazard Control)是利用工程技术和管理手段消除、控制危险源，防止危险源导致事故、造成人员伤害和财物损失的工作。危险源控制的基本理论依据是能量意外释放论。控制危险源主要通过工程技术手段来实现。危险源控制技术包括防止事故发生的安全技术和减少或避免事故损失的安全技术。前者在于约束、限制系统中的能量，防止发生意外的能量释放;后者在于避免或减轻意外释放的能量对人或物的作用。显然，在采取危险源控制措施时，我们应该着眼于前者，做到防患于未然;另一方面也应做好充分准备，

一旦发生事故时防止事故扩大或引起其他事故(二次事故)，把事故造成的损失限制在尽可能小的范围内。管理也是危险源控制的重要手段。管理的基本功能是计划、组织、指挥、协调、控制。通过一系列有计划、有组织的系统安全管理活动，控制系统中人的因素、物

的因素和环境因素，以有效地控制危险源。

危险性是指某种危险源导致事故、造成人员伤亡或财物损失的可能性。一般地，危险性包括危险源导致事故的可能性和一旦发生事故造成人员伤亡或财物损失的后果严重程

度两个方面的问题。系统危险性评价(System Risk Assessment)是对系统中危险源危险性的综合评价。危险源的危险性评价包括对危险源自身危险性的评价和对危险源控制措施效果的评价两方面的问题。系统中危险源的存在是绝对的，任何工业生产系统中都存在着若干危险源。受实际的人力、物力等方面因素的限制，不可能完全消除或控制所有的危险源，只能集中有限的人力、物力资源消除、控制危险性较大的危险源。在危险性评价的基础上，按其危险性的大小把危险源分类排队，可以为确定采取控制措施的优先次序提供依据。

采取了危险源控制措施后进行的危险性评价，可以表明危险源控制措施的效果是否达到了预定的要求。如果采取控制措施后危险性仍然很高，则需要进一步研究对策，采取更有效的措施使危险性降低到预定的标准。当危险源的危险性很小时可以被忽略，则不必采取控制措施。

按一般意义上的理解，应该在危险源辨识的基础上进行危险源评价，根据危险源危险性评价的结果采取危险源控制措施。实际工作中，这三项工作并非严格地按这样的程序分阶段独立进行，而是相互交叉、相互重叠进行的。

如前所述，系统中存在着大量的不安全因素，按定义都可被看作是危险源。实际上受人力、物力等因素的制约，只能把其中一部分危险性达到一定程度的不安全因素当作危险源来处理，忽略危险性较小的不安全因素。因此，在辨识危险源的过程中也需要进行危险性评价，以判别被考察的对象是否是危险源(不可忽略的、必须控制的)。

在选择控制措施控制危险源时，需要对控制措施的控制效果进行评价，通过评价选择最有效的控制措施。这种评价通常是通过对比控制前和控制后危险源的危险性进行的。

在采取危险源控制措施时虽然可以控制原有的危险源，危险源控制措施本身却又可能带来新的危险源和危险性。因此，在进行危险源控制时，仍然需要进行危险源辨识和评价工作。危险源辨识工作比较繁重，人工判断可变动性比较大。随着信息化技术的发展，危险源辨识与评价现在用软件作为工作模式越来越普及。其中北京首安信息开发的危险源管

理模块旨在建立一套符合体系标准要求和23号文件规定要求的危险源辨识评价流程，主要包括树形的危险源辨识评价、表单审批，专家组评审，按月风险评价等主要功能，它可以输出危险源清单(一般，重要）建立统一危险源档案，管理人员和现场作业人员对危险源管理情况可随时了解查看。该系统还能够与其它模块建立联系，将危险源作为企业安全生产管理的基础档案。

3、部分危险物质分类表

五、事故树分析及评价

1、化工企业介绍

随着社会的不断发展，化工行业也逐渐发展壮大起来尾箱元也随之不断增加，对于化工行业来说，一些易发事故的避免也是一件重大的进步和完善。

“夏季四防”措施落实方面：一是部分企业虽然对防雷装置和压力容器及其安全附件进行了法定检测检验，但是还没有出具检测报告；二是一些企业的罐区喷淋降温水压力低，喷淋降温效果不好；三是有的企业对防洪重视程度不够，虽然成立了防洪防汛组织，但是未开展防洪防汛排查、储备的防汛物资不足；

危险作业管理方面：一是有的企业对厂内外来施工队伍未进行危险作业票证审批管理；二是有的企业未严格按照AQ标准修订完善危险作业管理制度，作业票证填写不规范、管理不到位；三是有的危险作业现场没有监护人员；四是有的企业没有按照安监总局186号文件开展作业前风险分析；

外来施工管理方面：有的企业仍然存在以包代管的现象，一是未安排人员现场监护和统一协调安全管理；二是对外来施工人员资质审查不严格，存在从事焊接作业的人员无证上岗现象；三是外来施工现场管理混乱；外来施工人员安全防护用品穿戴使用不齐全；四是施工现场无隔离或警戒措施；五是有的企业与外来施工队伍签订的协议不规范，无过程管理控制措施。

重大危险源管理方面：一是个别企业的罐区液位、压力未实现远传监控；二是有的液氨罐区水喷淋、液氯罐区碱液喷淋管有堵塞、有损坏，应急喷淋保护效果差；三是有的罐区消防水炮开启工具未设置在现场，应急处置启动迟缓；四是有些企业对重大危险源隐患排查不到位、领导干部对重大危险源包保制度流于形式。

新改扩建项目安全管理方面：一是个别企业未经安全设施“三同时”审查，擅自开工建设；二是部分企业私自改建、扩建项目，未办理安全许可手续，非法生产，给企业造成重大安全隐患。

安全设施是确保企业在生产过程中的安全运行的必要设施，必须保证各项安全设施的完好、可靠、灵敏，特制订本规定：

1.建立安全设施档案，正确记载安全设施原始记录、运转、检测、检验、维修等情况。

2.重要安全设施要有专管人员，并加强日常监护，保证安全设施完好。

3.按国家规定，每年安全设施投入按固定资产更新和技术改造资金中提取的20%，用于

安全设施资金的投入。

4.对设备的安全设施要依据“四有四必”的原则，达到有轴必有套、有轮必有罩、有台

必有栏、有坑必有盖的要求。

5.安全阀应灵敏、可靠，且每年应校验一次。

6.防爆片应有资质单位制造，并有产品合格证。

7.压力表应符合安装使用要求，确保正确性，每半年校验一次。

8.液位计应保持清晰、易见，有防止破损的保护罩。

9.安全设施发现有不完好或失效时应及时更换。

10.温度、警示、警报、联锁各类电器、仪表等，要处于可靠运行状态。

设备管理制度：

1.本企业设备管理的责任为办公室督察，安保科检查、车间维护。

2.本企业设备管理的范围：特种设备（锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械等），其它生产设备和设施，电气设备（变压器、配电装置、电气线路、开关等），建筑、构筑物。

3.要对特种设备技术档案的建立按国务院令第373号规定提出要求，其它设备台帐也要有建立要求。

4.每年一月编制出企业当年设备大、中修计划，经主管领导批准后实施。

5.每年一月之前编制出企业当年特种设备的法定检测、检验计划，落实经费，确保实施。

6.设备维修人员每周巡检一次，每月加油、保养一次，对易损件应每半月检查一次，发现有问题立即更换。专人专管，不得带病运转。

7.设备的安全防护装置（如防护罩、安全阀、限位器、连锁装置和报警器等）由车间主任和班组长负责管理，要经常检查和维护保养，责任落实。

8.各种安全装置要建立档案编入设备检修计划，定期检查。

9.安全装置不准随意拆除、挪用或弃之不用，因检修拆除的，检修完毕后必须立即复原。

10.每月二十日组织全厂设备安全检查。对设备因不善造成损坏的追究设备保管员责任。

2、相关分析步骤

事故树分析的程序，常因评价对象、分析目的、粗细程度的不同而不同，但一般可按如程

进行：

①确定和熟悉分析系统。

明确分析的范围和边界，包括工艺流程、设备构造、操作条件、环境状况及控制系统和安全装置等。

广泛收集系统发生过的事故。包括本单位的事故情况、同行业类似系统或设备以及国外事故资料，以便确定所要分析的事故类型。

②确定顶上事件。一般选择发生可能性较大且能造成一定后果的那些事故作为分析对象。确定顶上事件时，要坚持一个事故编一棵树的原则且定义明确，例如：“加氢反应温度过高”，“氧气钢瓶超压爆炸”，象“过程火灾”，“化工厂爆炸”这些太笼统了，无法向下分析。

③调查原因事件。就是找出系统的所有潜在危险因素和薄弱环节，包括设备元件等硬件故障、软件故障、人为差错以及环境因素，凡与事故有关的原因都找出来，作为事故树的原因事件。

④确定不予考虑的事件。与事故无关的原因有各种各样，但有些原因根本不可能发生或发生机会很少，如导线故障、飓风、龙卷风等，编制事故树可不予考虑，但要事先说明。

⑤确定分析的深度。在分析原因事件时，要分析到哪一层为止，需事先明确。分析的太浅，可能发生遗漏；分析得太深，则事故树过于庞大繁琐。具体深度应视分析对象而定。对化工生产系统来说，一般只到泵、阀门、管道故障为止；电器设备分析到继电器、开关、马达故障为止，其中零件故障就不一定展开分析。

3、评价总结

系统安全评价往往要以系统安全分析为基础,通过分析,了解和掌握系统存在的危险因素,但不一定要对所有危险因素采取措施。要提高系统的安全性,使其不发生或少发生事故,其前提条件就是预先发现系统可能存在的危险因素,全面掌握其基本特点,明确其对系统

安全性影响的程度。只有这样,才有可能抓住系统可能存在的主要危险,采取有效安全防护措施,改善系统安全状况。这里所强调的“预先”是指: 无论系统生命过程处于哪个阶段, 都要在该阶段开始之前进行系统的安全分析,发现并掌握系统的危险因素。这就是系统安全分析要解决的问题。

安全评价：也称危险评价或风险评价。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、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。

根据有关文献介绍,系统安全分析有多种形式和方法, 使用中应注意：

①适当选择根据系统的特点、分析的要求和目的,采取不同的分析方法。因为每种方法都有其自身的特点和局限性,并非处处通用。使用中有时要综合应用多种方法,以取长补短或相互比较,验证分析结果的正确性。

②灵活运用使用现有分析方法不能死搬硬套,必要时要根据实用、好用的需要对其进行改造或简化。

③寻求创新不能局限于分析方法的应用,而应从系统原理出发,开发新方法,开辟新途径,还要在以往行之有效的一般分析方法基础上总结提高,形成系统性的安全分析方法。

安全评价的目的有：促进实现本质安全化生产；实现全过程安全控制；建立系统安全的最优方案，为决策提供依据；为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件安全检查是对工程、系统的设计、装置条件、实际操作、维修等进行详细检查以识别所存在的危险性。任何一项系统安全分析技术或系统安全评价技术,如果没有一种强有力的管理手段和方法,也不会发挥其应有的作用。因此, 在出现系统安全分析和系统安全评价技术的同时,也出现了系统安全决策。其最大的特点是从系统的完整性、相关性、有序性出发,对系统实施全面、全过程的安全管理,实现对系统的安全目标控制。

安全现状评价：针对系统、工程的（某一个生产经营单位总体或局部的生产经营活动的）安全现状进行的安全评价，通过评价查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。

安全专项评价：针对某一项活动或场所，如特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等，存在的危险、有害因素进行的安全评价，目的是查找其存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。如危险化学品专项安全评价等预先危险性分析主要用于新系统设计、已有系统改造之前的方案设计、选址阶段，在没有掌握该系统详细资料的时候，用来分析、辨识可能出现或已经存在的危险因素，并尽可能在付诸实施之前找出预防、改正、补救措施，消除或控制危险因素。

六、参考文献

［1］系统安全评价与预测，陈宝智编著，冶金工业出版社，2005

［2］安全评价方法应用指南，刘铁民等编，化学工业出版社，2005年

［3］重大危险源辨识与控制，吴宗之等编，冶金工业出版社，2001年