1、化工裝備風險評估技術中國石油大學（華東）中國石油大學（華東）機電工程學院化工裝備與控制工程機電工程學院化工裝備與控制工程系系前言 如何認識風險、評估風險、管理風險、規避風險、處理風險損失、在參與充滿風險的活動中得到意外的成功、獲取豐厚的回報成為人們十分關心的問題，于是“風險研究”受到了高度重視。降低風險技術已為世人矚目，并被列入國際公認的二十一世紀的先進技術之中，正在迅速發展。 新興技術 工程風險分析技術專注研究工程類風險 ，是近年新興的技術，它的內容涉及許多新學科與新技術，如失效物理學、斷裂力學 、有限元應力分析技術、結構完整性評定技術、腐蝕與防護 、模糊集理論 、可靠性工程學、環境科學、安

2、全工程學、管理科學以及近代經濟學、社會學等有關理論。 1995年在美國舊金山舉行的國際制造業大會上， 將“降低風險技術”列為21世紀將要重點發展的新興技術之中，該項新興技術被列為21 世紀的閃光技術(Emerging Technology,ET)。另外，2002年在美國紐約舉行的國際技術峰會上預測21世紀前20年技術發展有3大熱點，它們是能源工程，信息技術和納米材料產品。每種技術都將帶動一批學科發展，風險工程與管理被列入能源工程將要帶動發展的學科之中。實施要求 實施工程風險分析技術的要求是：利用工程風險分析技術的原理和技術路線原理和技術路線，對不同性質的風險，統籌規劃，分類處理，制訂適合國情的

3、風險評價相關標準與規范，建立基于風險控制與管理機制，研究制定規避風險策略規避風險策略，努力實現杜絕特大事故、遏制重大事故、減少一般事故的安全管理目標，為經濟和社會協調發展做出貢獻，為安全生產和保護資源環境、保障可持續發展戰略的實施發揮作用。風險評估方法風險評估方法一、非劇情安全分析方法一、非劇情安全分析方法（2008 CCPS） 1. 1. 危險預分析方法危險預分析方法 2. 2. 安全檢查安全檢查 3. 3. 危險相對排序方法危險相對排序方法 4. 4. 檢查表方法檢查表方法二、劇情安全分析方法二、劇情安全分析方法（2008 CCPS） 1. 1. 如果怎么樣？如果怎么樣？ 5. FTA5.

4、 FTA 2. 2. 如果怎么樣？如果怎么樣？/ /檢查表檢查表 6. ETA6. ETA 3. 3. HAZOPHAZOP 7. 7. 因果分析因果分析 4. FMEA 8. “4. FMEA 8. “領結領結”分分析析危險劇情是由事故根原因起始，在物料流、能量流和信息流的推動危險劇情是由事故根原因起始，在物料流、能量流和信息流的推動下，使危險在系統中傳播，引發一系列中間事件，最終導致不利后下，使危險在系統中傳播，引發一系列中間事件，最終導致不利后果的事件集合。果的事件集合。RBIHAZOP FMEA SILFTA系統安全管理 系統安全管理是多種安全技術綜合實施的系統安全管理是多種安全技術綜

5、合實施的過程。過程。 系統安全管理貫穿于企業整個生命周期。系統安全管理貫穿于企業整個生命周期。 目前還沒有一種安全技術能解決所有的問目前還沒有一種安全技術能解決所有的問題，因此必須采用多種方法相互補充。題，因此必須采用多種方法相互補充。課程提綱 第一章第一章 化工裝備風險評估概述化工裝備風險評估概述 第二章第二章 風險辨識危險性分析風險辨識危險性分析 第三章第三章 失效可能性預測失效可能性預測 第四章第四章 HAZOPHAZOP危險源辨識及風險分析危險源辨識及風險分析 第五章第五章 基于風險檢測基于風險檢測(RBI)(RBI)技術技術 第六章第六章 失效后果嚴重性分析失效后果嚴重性分析 第七章

6、第七章 風險評價風險評價 第八章第八章 化工裝置風險評估技術的應用案例化工裝置風險評估技術的應用案例第一章 概 述工程風險分析技術 安全作為一門學科，于1992年在我國國家標準學科分類中被列為一級學科，命名為安全科學技術，其下設置安全科學技術基礎、安全學、安全工程、職業衛生工程和安全管理工程5個二級學科和24個三級應用學科。一、安全學科一、安全學科 安全學科的研究對象是人類活動中的負效應，即事故，研究它們發生的機理和發展的規律。 事故發生的規律基于三條原則 1.任何事故的發生都有其因果關系 2.任何事故都是由人和物兩方面原因引起3.事故發生符合事故三角形規律1次重大事故之前-30次輕傷亡事故-

7、300次無傷亡事故安全學科的研究方法多種，下列兩種是普遍采用的方法 . 1. 統計監測法 將過去發生的事故，按照專業類別、失效機理、傷害模型、損失嚴重程度等進行統計分析，并隨時更新數據庫，進行動態監測，尋求事故發生的原因，發現事故發生的規律，進而為建立控制事故發生的管理機制提供科學依據。 2抽樣分析法 一般是通過問卷進行調研，根據答卷進行分析，或用文字表述或用評分求得統計結論。二、風險的含義危險是風險的前提,沒有危險就無所謂風險引發人們安全問題的主要根源是危險危險。至于危險發生的可能性有多少？什么條件下才會發生？有沒有辦法使危險發生的概率降到最低？有無控制危險發生的策略？危險一旦發生它對人們生

8、產、生活造成的負面效應嚴重程度有多大？有無防范措施使損失降到最小？能否建立基于控制危險發生的生產管理機制？二、風險的含義 風險的定義由兩部分組成: 一是危險事件發生的可能性或失效概率； 二是危險一旦發生,其后果嚴重程度和損失的大小。 如果將這兩部分的量化值綜合,就是風險的表征,或稱風險指標。 危險是客觀存在、無法改變的。而風險卻在很大程度上隨著人們的意志而改變，亦即按照人們的意志可以改變危險或事故發生的概率和一旦出現危險， 由于采取防范措施或實施規避危險策略，從而可以改變損失的程度。風險評估（風險分析）的應用 在工業領域，風險評估技術是將危險轉化成安全的技術，是將危險帶來的挑戰作為提高安全性機

9、遇的技術。它的最終目標是力爭化險為夷，使工程達到盡可能的成功。 風險評估技術內容廣泛，失效分析、失效預測與預防、可靠性工程、結構完整性評價、裝置壽命預測、環境安全評價、人因失誤分析、應急預案編制和工業經濟預測、投資風險決策等盡在其中。 風險評估的價值 一是風險分析技術不僅包括安全工程中失效分析、事故預測、缺陷安全評定、可靠性預測等內容，而且涉及失效后果嚴重程度和損失大小的預測、人身 體健康預測、環境污染的預測等，所反映反映的問題較為全面的問題較為全面。 二是風險不是越低越好，降低風險要付出代價，無論減少危險發生的概率，還是采取防范措施使危險發生造成的損失降到最小，都要投入資金、技術和勞務。風險

10、與利益間要取得平衡風險與利益間要取得平衡，可以由人們根據具體條件尋求最佳的選擇，接受合理的風險。 風險評估的價值 三是利用風險分析技術可以建立基于控制風險的基于控制風險的管理體制管理體制，這是一種全新理念、新穎的安全管理策略，與傳統的安全管理方法截然不同，對于確保安全，優化資 金配置的 效果明顯。 四是經實踐證明，風險分析技術的實施，不僅可以獲取明顯的經濟效益和社會效益，而且其重要意義還在于能夠減少事故所引發的災害，指導安指導安全生產和資源與環境保護全生產和資源與環境保護、可持續發展戰略實施，符合科學發展觀的方針。隨著地球資源日益緊缺，風險分析技術的重要意義將更為突出。三、風險評估的內容和方法

11、風險三要素：危險源、暴露和后果 危險源危險源：危險一般由于能量或毒物釋放失去控制而引起。在進行風險分析時，首先要確定危險源的種類，如毒物釋放、爆炸、火災等，其次要確定系統中哪一部分是危險的來源，如壓力容器、壓力管道、儲罐、動力裝置等。 暴露暴露：環境、人員或其他生態系統、建筑物或構筑物暴露于危險區域的程度。 后果后果：危險一旦發生，對暴露目 標的有害作用或可能造成的損失。 這3個要素稱為風險鏈，在進行風險分析時，要對鏈中的每個環節作具體分析和評價。實施風險評估的技術路線 總的要求總的要求：對所選定的工藝系統，統籌策劃，分類處理，分別采取有效的風險控制對策，使工藝系統中各單元協調運作，延長各單元

12、的工作周期，保證各單元安全、可靠、高效率運行，最大限度地獲取經濟效益和社會效益。 具體路線具體路線：對所選定工藝系統中各生產過程設備進行風險辨識、風險分析與評價；根據評定的風險級別排序，按照風險級別的大小，采取控制風險的不同策略；制訂維護、檢修、管理計劃。對高風險設備實施嚴格的風險控制對策，降低其風險級別，達到安全生產和保護環境的作用。風險評估技術主要內容1. 風險辨識2. 風險分析和風險評價3. 風險控制和風險管理1. 風險辨識 風險辨識的目的是確定危險的種類和危險確定危險的種類和危險的來源的來源，主要涉及三個方面： 一是對所考察生產系統的歷史資料，如設計、施工資料，有無發生過事故、如何處理

13、和技術鑒定資料的調查；以及對現在生產情況、技術經濟指標和控制系統與相關軟件等的調查。 二是對系統中生產裝置制造工藝過程、遵循的標準或規范，制造廠商技術水平、質保體系，竣工、施工資料以及裝置運行情況、維修、檢驗等資料的調查。 三是人因素人因素資料，包括誤操作和管理體制、管理模式的調查。 風險辨識方法風險辨識方法有許多種，較重要的有： 流程圖分析法 制式表格法 危險鑒別法危險鑒別法 重要度分類法重要度分類法等。 危險鑒別法和重要度分類法分別是美國石油學會和日本高壓氣體保安協會推薦的方法，是較重要的方法，應用廣泛。2風險分析及風險評價 辨識風險主要是認識風險的來源。風險分析與風險評價則要求在辨識的基

14、礎上對每一風險項目的性質進行分析分析，然后做出評價評價。 風險數據庫和風險管理資訊系統風險數據庫和風險管理資訊系統是進行風險分析的基礎，一些國家大型企業已經建立。它有助于失效事件資料的保存和風險管理經驗的積累。數據庫的信息越多，越有利于風險分析工作的開展。在運用數據庫的信息時，管理人員經驗的判定也是非常重要的。 風險分析和風險評價方法風險包括的主要內容是危險發生的可能性或失效概率和危險一旦發生后果嚴重程度與損失的大小。失效概率的計算方法很多。故障樹分析故障樹分析和事件樹分析事件樹分析是常用的方法。除了用于尋求失效主要影響因素外，也可以用來求取失效概率。對于化工、石化企業承壓設備而言，特別是含缺

15、陷承壓設備的失效概率，需要求解復雜的多維積分。這種多維積分對于失效判據不復雜的情況，可以用數數值積分法值積分法求解。如果變量較多，一般用改進一次二階矩法次二階矩法或蒙特卡羅方法或蒙特卡羅方法求解。至于失效后果嚴重程度的預測，要根據事故發生可能的具體情況考慮事故后果對多種因素的影響，如經濟損失、人員傷亡、環境污染等。由于評價這些因素的影響程度，往往涉及人們的經驗、判斷與決策，故在實際工作中，常采用模糊綜合評價方法模糊綜合評價方法進行預測。 3風險控制-風險管理的工具 風險控制是指為了降低失效概率、減少損失所采風險控制是指為了降低失效概率、減少損失所采取的各種措施取的各種措施，改變危險源的性質，減

16、少暴露，降低意外事故發生的可能性，發揮對危險防范措施的功效等都是控制風險的手段。 控制風險的理論有許多種如骨牌理論、能量釋放理論、作業評估技術系統、系統安全理論等 。它們對于失效原因、失效機理和應采取控制對策的陳述各有不同，但概括言之，控制風險要對危控制風險要對危險源辨識清楚、避免運行中造成損傷和誤操作，險源辨識清楚、避免運行中造成損傷和誤操作，控制能量釋放，建立風險評價體系、信息網絡控制能量釋放，建立風險評價體系、信息網絡 并加強風險監控和基于風險的檢驗。并加強風險監控和基于風險的檢驗。風險管理 風險管理一詞是控制風險、減少損失所采用的各控制風險、減少損失所采用的各類檢驗、監控方法與過程的統

17、稱類檢驗、監控方法與過程的統稱。 風險管理，一般從降低失效概率降低失效概率和減少損失減少損失兩個方面考慮。風險管理方法降低失效概率降低失效概率，在設計階段，生產工藝過程參數的選擇，應盡可能規避高風險的流程和規避采用高風險工藝生產系統與裝置。對于高溫、高壓、易燃、易爆、毒物介質的生產過程或其他工況嚴苛的生產系統，在設計階段必須進行風險預評價并有規避風險的技術措施。在生產運行階段，根據對潛在危險的預測，要及時采取檢驗、維修與控制，或者改變工藝條件，規避失效的發生。損失預防損失預防，是以降低失效事件發生的頻率和損失幅度為主。緊急隔離，緊急減壓，設置蓄水池、噴淋裝置、消防設施、截斷閥，甚至修改工藝過程

18、，改變人們操作、管理等都是常用的方法。風險控制措施還包括技術儲備技術儲備，如新技術開發、擁有先進的檢驗、監控裝備和相關計算機軟件以及高素質技術管理人才與先進的管理體制等。四、國內外發展概況風險評估技術發展主要體現在四個方面： 1.概率風險評價概率風險評價 在事故發生前，預測某設施或項目可能發生什么樣的事故及其可能造成的損害，如人員傷亡、建筑物或構筑物的破壞以及對環境的污染、對人們健康的影響等。美國核管理委員會完成的WASH-1400報告就是其中一例，它系統地發展和建立了概率風險評價方法。272.實時后果評價 主要研究內容是在事故發生期間給出及時的處理，如對有毒物質的遷移和濃度降低，及時做出防護

19、決策，減少事故的危害。 例如，國際原子能機構于1988年10月與美國利物莫國立實驗所聯合召開的“實時劑量評價國際研討會”就是以實時后果評價作為會議的主要內容。3.事故后后果或評價 主要研究事故發生后的影響，重點是重大突發性事故對環境造成危害的評價問題。 包括易燃、易爆和有毒物質、放射性物質失控狀態下的泄漏，大型基本設施如橋梁、水壩等的損傷，發生這種災難性事故的概率雖然很小，但影響往往是巨大的。 例如，1988-1994年由國際原子能機構及歐盟共同發起并有20多個國家參加的國際協調研究項目“核素在陸地、水域、城市諸環境中 遷移模式有效性研究”，主要研究前蘇聯切爾諾貝利核電站事故發生后對中、西歐的

20、影響。4.在風險投資中的應用20世紀40年代發展的風險投資，主要是向創新型產業和有巨大潛力的企業提供資本支持的一種投資方式。20世紀80年代，高新技術領域已經成為風險投資的主要對象。硅谷發展成為美國的第一財富中心，就是風險投資成功運作的典范。風險投資在高科技產業發展過程中的重要作用已為國際公認。風險投資運作的基本條件有賴于與其相關的中介環節，其中風險分析與評價，對于保證投資項目篩選和投資決策的科學性、準確性起著重要作用。它的應用將有助于高新技術科研成果向現實生產力轉化，而且會產生巨大的經濟效益和社會效益。風險評價已成為新建、改建和擴建項目立項決策和項目管理的重要環節。我國建設部已明確將風險的識

21、別與分析、風險的對應、風險的監督和控制等列為工程項目管理的內容。我國風險評估的研究 我國某型號運載火箭安全性進行的概率風險評估 模糊綜合評判對風險因子的研究 對可接受風險界定方法進行的探討 長輸管道的風險評價 邊際油田開發方案的風險評估 對海洋平臺結構的風險評估 航天安全風險管理與決策 采用故障樹分析法和方法計算的化工企業突發事故的概率 金陵石化公司化工一廠凡士林加氫裝置基于API581規范半定量風險分析方法對安全性做出的評價 基于風險分析的城市燃氣管道安全評價 工程評價方法的研究風險評價中人因失誤分析 化工石化承壓設備風險分析與評價 美國石油協會（American Petroleum Ins

22、titute, API）基于風險監測（Risk Based Inspection, RBI）API 581正式文件和API580RBI標準。 基于風險的檢測（RBI）是在對系統潛在危險發生的可能性和后果進行科學分析的基礎上，定出系統中各組成單元的風險級別并排序，找出薄弱環節，針對高風險裝置采取有效措施，以期達到確保安全和減少費用、優化檢驗的目標。第二章 風險辨識-危險性分析第一節 概述 追求安全、降低風險是人類生存的需要，是建立和諧社會的需要。隨著工業生產技術的進步、設備不斷的更新，生產條件和生產管理的不斷改善，以及安全科學的發展，近年生產中安全程度越來越獲得提高。 但是，由于新技術的應用，不

23、確定性因素和未可預計因不確定性因素和未可預計因素素的日益增多，伴隨著對安全生產的威脅和事故的發生仍屢見不鮮，有些事故后果甚至很為嚴重、觸目驚心。 例如，1980年在西班牙的奧爾士愛拉，丙烷氣的爆炸使51人喪生和許多人受傷。 1984年的印度博帕爾異氰酸甲酯毒氣泄漏，導致2000多人喪生，2萬人受傷。 1984年，墨西哥城液化石油氣的爆炸，使650人喪生，幾千人受傷。 在我國，近年來特大和重大事故雖然得到一定程度的遏制，但安全形勢依然嚴峻。 1993年8月5日深圳發生的危險品倉庫爆炸、2003年12月23日深夜重慶市開縣中石油川東北氣礦天然氣井噴毒氣泄漏、2005年11月13日中石油吉林石化公司

24、苯胺裝置硝化單元發生爆炸等事故均造成了重大的人員傷亡、財產損失和環境污染。 這些事故盡管起因和后果不盡相同，但追其原因最主要的危險不外乎下列四種：物質的危險，設備的危險，工物質的危險，設備的危險，工藝過程的危險和人因失誤造成的危險藝過程的危險和人因失誤造成的危險。 危險源的辨識和危險性分析是風險評價、風除控制和管理的主要依據主要依據。第二節 物質危險性一、危險物質及其分類 一種物質或幾種物質的混合物，如果具有導致腐蝕、毒害、爆炸、火災、損傷人們肌體、污染環境、破壞建筑物或構筑物，以及放射性的特性，則此類物質被稱為危險物質危險物質。 危險物質種類繁多，需要根據它們的特性進行分類，主旨是辨認危險性

25、以 便采取對策，生產、儲存、裝卸和運輸等提供安全保障。危險物質的分類-美國方法美國國家防火協會編制的 NFPA No.49“危險物品分類法”將危險物質分為0-4五類：由0-4危險性逐級增大,每一個類別又按易燃性NF 對人身危害性NH和反應危險性或化學不穩定性NR分為三個級別。例如 0類危險物質，易燃性NF 為無 ，對人身危害性NH 為對人體無害 / 反應危險性NR為在火災情況下，可用常規滅火作業。又如4類危險物質，易燃性NF 為非常易燃的氣體、極易揮發的液體、易形成爆炸性混合物粉塵，對人身 危害性NH 為氣體或蒸氣侵入人體可導致人的死亡，反應危險性NR在常溫常壓下能引起爆炸。危險物質的分類-日

26、本方法 日本消防法將危險物質分為六類 第一類為氧化性固體氧化性固體，如 氯酸鹽類、硝酸鹽類、重鉻酸鹽等類物質； 第二類為可燃性固體可燃性固體，如赤磷、硫磺、鎂等； 第三類為自然發火性物質及禁水性物質自然發火性物質及禁水性物質，如鉀、鈉、烷基鋁、烷基鋰等 ； 第四 類為易燃性液體易燃性液體，如 醇類、石油 產品類、動植物油類等； 第五類為自反應性物質自反應性物質，如有機過氧化物、硝酸酯類、硝基化合物等； 第六類為氧化性液體氧化性液體，如過氧化氮、硝酸等。我國分類方法1危險化學物質分類法（1）爆炸物質爆炸物質的分類。爆炸物質是指在外界作用下如受熱、受摩擦、撞擊等能發生劇烈化學反應，瞬時產生大量氣體

27、和熱量，使周圍壓力急劇上升發生爆炸，對周圍環境造成破壞的物質。按其爆炸性的大小，爆炸物質分為如下5類： 具有整體爆炸危險的物質 具有拋射危險，但無整體爆炸危險的物質 具有燃燒危險和較小拋射危險或者兩者兼有，但無整體爆炸危險的物質 無重大危險的爆炸物質 非常不敏感的爆炸物質 （2）壓縮氣體和液化氣體壓縮氣體和液化氣體的分類 壓縮氣體和液化氣體系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體，并符合下述兩種情況之一者 臨界溫度低于50，或在50時，其蒸氣壓力大于294kPa的壓縮或液化氣體； 溫度在21.1 時，氣體的絕對壓力大于275kPa的液化氣體或加壓溶解氣體。按其性質可分為易燃氣體、不燃氣體(包括助燃氣體)

28、和有毒氣體 （3）易燃液體易燃液體的分類 易燃液體系指閉杯閃點等于或低于60的液體、液體混合物或含有固體物質的液體，但不包括由于其危險性已列入其他類別的液體。根據易燃液體的 儲運特點和火災危險性的大小建筑設計防火規范GBJ16-1987甲類：閃點28乙類：28閃點60丙類：閃點 60根據易燃液體的閃點高低，依據危險貨物分類和品名編號：GB6944-1986 第 1 類 低閃點液體 閃點18 第 2 類 中閃點液體 18閃點1表示該測試點超標多點測試均值單項指數達標率單項指數超標率D90%為合格為合格2. 測試項目綜合指數及超標率 當工程項目或車間、工段承受多項職業危害或環境危害對操作人員同時作

29、用時，可采用綜合指數作為衛生評價指數，計算公式如下： 綜合指標超標率：綜合指標超標率：3.按危害類別的職業衛生評價指標 人類對安全問題的認識階段：人類對安全問題的認識階段： 原始管理階段，也稱經驗自防階段 傳統管理階段，也稱經驗管理階段 現代安全管理階段，也稱系統管理階段第四節 風險管理傳統管理理論-事故理論 認識論：基本出發點是事故，以事故為研究對象和認識對象，主要是經驗論與事后型的安全哲學。 逆向思維：從事故后果到原因事件。 表現：頭痛醫頭、就事論事，被動與滯后。傳統管理理論-方法與特征 方法：事故分析（事故-調查-處理-報告）事故規律的研究，事后型管理模式四不放過原則（原因，當事人，責任

30、人，措施） 特征：建立在事故統計學致因理論研究；事后整改對策；事故賠償機制與事故保險制度等。現代安全管理理論發展細分成兩大階段： 20世紀50-80年代，發展了危險分析與風險控制理論 20世紀90年代以來，現代安全科學原理正在不斷的發展。危險分析與風險控制理論 認識論：以認識論：以危險和隱患危險和隱患為研究對象為研究對象 理論基礎：對事故因果性的認識，及對危險和隱理論基礎：對事故因果性的認識，及對危險和隱患事件鏈的確認。患事件鏈的確認。 建立了事件鏈的概念，有了建立了事件鏈的概念，有了事故系統事故系統的超前意識的超前意識和動態認識。和動態認識。 確立了確立了人、機、環和管理欠缺人、機、環和管理

31、欠缺等綜合要素。等綜合要素。 主張主張工程技術硬手段與教育，管理軟手段工程技術硬手段與教育，管理軟手段的綜合的綜合措施，提出超前防范和預防評價的概念和思路措施，提出超前防范和預防評價的概念和思路。現代安全科學原理 認識論：以安全系統作為研究對象。 建立了人-物-能量-信息的安全系統要素體系。 提出系統（組織）自己的思路，確立了系統本質安全的目標。 通過安全系統論，安全控制論，安全信息論，安全文化等科學理論。現代安全管理的基本思想 變縱向單因素管理-為橫向綜合管理 變事故管理-為事件分析與隱患管理 變管理的對象-為管理的動力 變靜態管理-為動態管理 變只顧經濟效益的商業管理-為效益、環境、安全、

32、健康的綜合經營管理 變被動、輔助、滯后的管理-為主動、本質、超前管理 變外迫型目標-內激型目標最本質的轉變 事后行為或被動行為(Re-active):事故發生的處理、調查及防止事故的發生：事故-調查-報告-處理。 事前行為或主動行為（Pro-active):確定哪些部分的活動是有危害性的,對危害管理分為四個步驟:識別-評估-控制-恢復。 功能各不相同,但二者不能偏廢。金字塔理論千萬次的隱患1死亡29輕傷事故300無傷害事件海因里希事故法則海因希里 Heinrich20世紀50年代統計55萬件機械事故其中48334件輕傷事故 1666件死亡重傷事故事故系統要素4M 人Men：人的不安全行為； 機

33、Machine：機的不安全狀態； 環Medium：環境不良； 管理Management：管理欠缺。事故人的不安全行為物的不安全狀態環境不良管理欠缺事故隱患Hidden Peril危害因素危害因素= =危險源危險源+ +環境因素環境因素危害因素危害因素 HSE hazard identificationHSE hazard identification 一個組織的活動、產品或服務中可能導致傷害或疾一個組織的活動、產品或服務中可能導致傷害或疾病、財產損失、工作環境破壞、有害的環境影響病、財產損失、工作環境破壞、有害的環境影響或這些情況組合的要素，包括根源或狀態。或這些情況組合的要素，包括根源或狀態

34、。危險源危險源 hazardhazard 可能導致傷害或疾病、財產損失、工作環境破壞可能導致傷害或疾病、財產損失、工作環境破壞或這些情況組合的根源或狀態。或這些情況組合的根源或狀態。環境因素環境因素 environmental aspectenvironmental aspect 一個組織組織的活動、產品和服務中能與環境環境發生相互作用的要素。注：重要環境因素是指具有或能夠產生重大環境影響的環境因素。 危害因素危害因素/ /危險源辨識危險源辨識危害因素辨識危害因素辨識 識別健康、安全與環境危害因素的存在并確定識別健康、安全與環境危害因素的存在并確定其特性的過程其特性的過程. .危險源辨識危險源

35、辨識 hazard identification hazard identification 識別危險源的存在并確定其特性的過程。識別危險源的存在并確定其特性的過程。 按導致事故、危害直接原因進行分類：1. 物理性； 2. 化學性；3. 生物性； 4. 心理與主觀性； 5. 生理性； 6. 行為性； 7. 其他 重大危險源辨識 GB182182000重大危險源辨識重大危險源辨識 長期地或臨時地生產、加工、搬運、使用或貯長期地或臨時地生產、加工、搬運、使用或貯存危險物質，且危險物質的數量等于或超過臨存危險物質，且危險物質的數量等于或超過臨界量的單元。界量的單元。 易導致火災、爆炸或中毒的危險物質

36、。易導致火災、爆炸或中毒的危險物質。 能量轉移理論 1961年吉布森(Gibson)和哈登(Hadden) 能量轉移理論認為：正常情況下能量和危險物質是在有效的屏蔽中做有序的流動，事故是由于能量和危險物質的無控制釋放和轉移造成了人員、設備和環境的破壞。能量轉移理論能量類型能量類型產生的傷害產生的傷害事故類型事故類型機械能機械能刺傷、割傷、撕裂、擠壓皮膚和刺傷、割傷、撕裂、擠壓皮膚和肌肉、骨折、內部器官損傷肌肉、骨折、內部器官損傷物體打擊、車輛物體打擊、車輛傷害、機械傷害、傷害、機械傷害、起重傷害、高處起重傷害、高處墜落、坍塌、冒墜落、坍塌、冒頂片幫、放炮、頂片幫、放炮、火藥爆炸、瓦斯火藥爆炸、

37、瓦斯爆炸、鍋爐爆炸、爆炸、鍋爐爆炸、壓力容器爆炸壓力容器爆炸熱能熱能皮膚發炎、燒傷、燒焦、焚化、皮膚發炎、燒傷、燒焦、焚化、傷及全身傷及全身灼燙、火災灼燙、火災電能電能干擾神經干擾神經-肌肉功能、電傷肌肉功能、電傷觸電觸電化學能化學能化學性皮炎、化學性燒傷、致癌、化學性皮炎、化學性燒傷、致癌、致遺傳突變、致畸胎、急性中毒、致遺傳突變、致畸胎、急性中毒、窒息窒息中毒和窒息、火中毒和窒息、火災災能量轉移理論與危險源和風險定義危險源根 源狀 態能量轉移理論第一類危險源能量物質及其載體第二類危險源約束條件失控：物的缺陷 人的失誤 環境破壞風 險后 果可能性事故發生前提必要條件能量轉移理論-防止能量轉移

38、的方法 能源代替: 電力替代、燃料替代、無危險試劑； 限制能量：轉動速度，用低電壓設備， 防止蓄積：控制可燃氣體濃度、靜電接地 防止釋放：如密封，絕緣，用安全帶等； 延緩釋放：如安全閥，放空、爆破膜，減振； 人與能量間增加屏蔽：防火門，防爆墻，防護欄，警示標志，防護鏡，耳罩等； 能量上增加屏蔽：轉動設備防護罩，安裝消聲器等。事故傷亡不安全行為不安全狀態人的缺點遺傳 、環境海因里希事故因果連鎖圖海因里希提出的事故因果連鎖理論。該理論認為，傷亡事故的發生不是一個孤立的事件，盡管傷害可能在某瞬間突然發生，卻是一系列原因事件相繼發生的結果。事故因果連鎖過程包括的五個因素如下多米諾骨牌所示：事故因果連鎖

39、理論事故傷亡不安全行為不安全狀態個人原因工作條件管理失誤博德現代事故因果連鎖圖多米諾骨牌理論事故鏈軌跡交叉模型 認為人的不安全行為和物的不安全狀態是人-機“兩方共系”中能量的逆流兩系列，其軌跡交叉就會發生事故。 這里將系統分成人和物兩個連鎖系列。軌跡交叉模型-人的連鎖系列 a. 生理遺傳、社會環境和管理上的缺陷 b. 后天的心理缺陷,由a引起的心理上的缺陷，安全意識低下，缺乏安全知識和安全技能 c. 人的不安全行為，由a和b而產生的不安全動作。 軌跡交叉模型-物的連鎖系列 A.設計制造缺陷,設計計算,結構,制作材料,加工方法不合理,使機械設備存在缺陷; B.使用/維修和保養過程中有缺陷,長時間

40、使用,產生磨損/老化/腐蝕等易發生故障,維修保養不良,超負荷運轉等使性能下降. C.物的不安全狀態,由于設計/制造/使用/維修保養中有缺陷,使機械設備存在隱患軌跡交叉模型 人的軌跡是a-b-c；物的運動軌跡是A-B-C 人與物的運動軌跡相交叉的時間與空間（時空）就是發生事故的時空。 即人的不安全因素和物 的不安全狀態發生在同一時間、同一空間，或者說相遇時，則將在此時間和空間發生事故。扎別塔基斯依據能量意外釋放理論提出的事故因果模型如右圖所示：不安全行為不安全狀態人員傷亡財產損失管理失誤個人原因、環境原因能量或危險物質意外釋放作業安全分析設計檢查技術維修審查急救、修理更換、調查危險分析安全意識作

41、業安全分析教育訓練思想工作人員選擇調查研究減小數量防護裝置及構造能量觀點的事故因果連鎖理論能量或危險物質的意外釋放是傷害的根本原因。為防止事故發生，可通過技術改進來防止能量意外釋放，通過教育訓練提高職工識別危險的能力，佩戴個體防護用品來避免傷害。人的不安全行為或物的不安全狀態。是導致能量意外釋放的直接原因，領導者 管理缺欠、控制不力、缺乏知識。員工因素如能力、知識、訓練；動機、行為；肉體及精神狀態；反應時間；個人興趣等。設備缺陷、環境因素。安全 safety危險危險安全安全社會允許安全限度受益AB免除免除了不可接受的了不可接受的損害損害風險的風險的狀態狀態occupational health

42、 and safety 影響工作場所內員工、臨時工作人員、合同方人影響工作場所內員工、臨時工作人員、合同方人員、訪問者和其他人員健康和安全的條件和因素員、訪問者和其他人員健康和安全的條件和因素。注意:1.進入作業場所的任何人安全與健康的保護安全與健康的保護; 2.不包括職工其他勞動權利和勞動報酬的保護勞動權利和勞動報酬的保護，也不包 括一般的衛生保健和傷病醫療衛生保健和傷病醫療工作。 3.作業場所一般說來是組織生產活動的場所生產活動的場所。職業健康安全 危險性辨識危險性評價 風 險 評 價 危險源識別（觀察）1.新增危險源2.危險源變化危險性定量化（確認） 1.發生概率 2.危害程度危險源控制

43、（措施） 1.降低危險 2.消除危險判別準則(允許范圍)（設定） 社會上所允許的危險性傳統風險評價恢恢 復復原因能否消除？ 需要何種控制？控制有效性如何？控控 制制評評 估估原因和結果是什么？失控可能性多大？風險多大？風險是否已降到最低？識識 別別人、環境和資產是否會受到潛在損害？HEMP能否減輕潛在結果和影響？需何種恢復措施？恢復措施是否恰當有效？危害和效應管理 (HEMP)收集資料事故類型影響因素、事故機制事故發生的可能性事故的嚴重度風險值確定風險分級制定風險控制計劃落實減少或防范風險的措施 監 測 審 查危害辨識風險評價風險控制風險管理是構成管理過程的必要組成部分，其基本過程包括危險源辨

44、識、風險評價和風險控制，是一個循環往復的過程。如下圖所示：天津市濱海健康安全環境評價所危害辨識風險評價審查改善改善計劃或管理控制檢查糾正維持管理持續改進是否可承受的風險？否是危害辨識、風險評價是體系運行的動力，在風險管理上構成了一個PDCA循環。如下圖所示:危害辨識、風險評價和風險控制過程（基本步驟）考慮誰會受到傷害以及如何受到傷害劃分作業活動辨識危害風險評價確定風險是否可承受制定風險控制措施計劃評審措施計劃的充分性編制一份業務活動表(包括廠房、設備、人員和程序)，并收集有關信息假定計劃或現有措施適當，對與危害有關的風險做出主觀評價編制計劃以處理評價中發現的、需要重視的任何問題判斷計劃或現有措

45、施是否足以把危害控制住并符合法律要求針對已修正的措施重新評價風險，并檢查風險是否可承受危害和影響的確定在開始著手危害辨識、風險評價和風險控制時，需仔細考慮以下方面： 設計危害辨識、風險評價和風險控制的格式； 作業活動分類，以及每項工作活動所需的信息； 識別危害和危害分類的方法； 確定風險的程序； 描述評價風險水平的詞匯； 確定風險是否可承受的標準： 計劃的或現有的控制措施是否充分； 提出風險控制方法；操 作維修和保養工程活動可預見可預見的事故的事故預防措施應急措施企業活動法律、法規應急反應作業控制方針管理方案培訓與意識目標及指標危害不可接受風險績效測量與監測審核管理評審風險控制風險控制四方面：

46、人、財產、環境、聲譽四方面：人、財產、環境、聲譽四環節：四環節： 1 1、設計安全、設計安全 安全評價（介質、工藝、設備、環境）、風險削減措施安全評價（介質、工藝、設備、環境）、風險削減措施 2 2、建設安全、建設安全 “ “三同時三同時” ” 采購、施工監理采購、施工監理 、驗收、驗收 3 3、作業安全、作業安全 崗位風險辨識、風險削減措施崗位風險辨識、風險削減措施 解決意識問題，規范操作解決意識問題，規范操作 兩書一表兩書一表 作業指導書 日常作業 操作規程 規章制度 作業計劃書（作業票） 作業項目 按繁簡形式多樣 有風險評價 有風險削減 有搶險預案 安全檢查表 檢查點位打勾 防止漏項4

47、4、搶險預案、搶險預案 明確到人，簡練有效，經過演練，與相關方聯動明確到人，簡練有效，經過演練，與相關方聯動風險控制措施選擇風險控制措施選擇停止使用該物質，或以無害物代之停止使用該物質，或以無害物代之改使用危害性低的物質改使用危害性低的物質工程技術控制工程技術控制管理控制管理控制個體防護個體防護消除危險消除危險降低危險降低危險個體防護個體防護將危險源與人員隔離無事故!工作避免失誤-失誤情況下無害化-事故狀態下減少損失的處理原則 通過改進管理體系要素阻止事故發生通過改善工作條件阻止事故發生通過提高人的素質阻止事故發生通過本質安全設計阻止通過HSE設施設備三E對策理論 技術（Engineering

48、) 教育 (Education) 管理 (Enforcement) 三者相輔相成，同時進行，缺一不可，三E是防止事故的三根支柱。安全技術措施 是指提高工藝過程、機械設備的本質安全性，即當人出現操作失誤，其本身的安全防護系統能自動調節和處理，以保護設備和人身安全。 它是預防事故的最根本措施。安全技術措施 減少潛在在危險因素（不然和難燃替代可燃特物，用無毒代替有毒） 降低潛在危險性程度（潛在危險往往達到一定程度和強度才能施害，降低強度，使之處于安全范圍） 聯鎖（當出現危險時，強制某些元件相互作用，以保證安全） 隔離操作或遠離操作（事故致因理論得知，傷亡事故必須是人與施害物質相互接觸）安全技術措施

49、設置薄弱環節（安全薄弱元件，當危險達到危險值之前預先破壞，將能量釋放） 堅固或加強（增加安全系數，加大安全裕度） 警告牌示和信號裝置（警告可以提醒人們注意，及時發現危險因素或部位，以便采取措施，防止事故的發生） 封閉（將危險物的危險能量局限在一定范圍內，可有效預防事故或減少事故損失）安全管理措施 是保證員工按照一定的方式從事工作，并為采取安全技術措施提供依據和方案， 同時，還要對安全防護設施加強維護保養，保證性能正常，否則再先進的安全技術措施也不能發揮有效作用。安全教育措施 是指提高員工安全素質，掌握安全技術知識、操作技能和安全管理水平的手段。 沒有安全教育就談不上安全技術措施和安全管理措施。

50、第六章 基于風險的檢測(RBI)技術一、一、RBI技術概述技術概述二、二、API 581簡介簡介一、一、RBI技術概述技術概述1.RBI1.RBI概述概述 RBIRBI是設備維修管理技術的新發展，它的基本思路是是設備維修管理技術的新發展，它的基本思路是采用系統工程的原理和方法，對系統中固有的或潛采用系統工程的原理和方法，對系統中固有的或潛在的危險及其程度進行評估，找出薄弱環節，優化在的危險及其程度進行評估，找出薄弱環節，優化檢測方法和檢測頻率，降低停機及日常檢測和維修檢測方法和檢測頻率，降低停機及日常檢測和維修費用，提出保障安全生產的對策。費用，提出保障安全生產的對策。 基于風險的資產管理（基

51、于風險的資產管理（RBAMRBAM）維修與資產完整性管理維修與資產完整性管理q風險分析與風險工程風險分析與風險工程危險源危險源風險鏈風險鏈暴露暴露后果后果風險分析風險分析分析風險鏈相互關系分析風險鏈相互關系及相互作用的方法及相互作用的方法風險評價風險評價風險預測風險預測風險檢測風險檢測風險設計風險設計風險管理風險管理風險工程風險工程控制風險及對風險控制風險及對風險采取相應措施采取相應措施q基于風險檢測基于風險檢測(Risk-Based Inspection (Risk-Based Inspection RBI)RBI)理念：安全性經濟性理念：安全性經濟性原理：失效可能性原理：失效可能性失效后果

52、失效后果風險排序風險排序關鍵：優化檢驗策略關鍵：優化檢驗策略目的：本質安全節約成本目的：本質安全節約成本WHATWHAT：要檢查何種類型的缺陷？要檢查何種類型的缺陷？ WHEREWHERE：何處去尋找缺陷？缺陷的：何處去尋找缺陷？缺陷的位置位置/ /可接近性？可接近性？ HOWHOW：能發現缺陷的最佳技術？能發現缺陷的最佳技術？破壞形式破壞形式( (減薄，裂紋等減薄，裂紋等) ) WHENWHEN：從風險級別和經濟性平衡從風險級別和經濟性平衡角度確定最佳檢驗時間？角度確定最佳檢驗時間？ 避免避免檢驗不足與檢驗不足與檢驗無效檢驗無效過度檢驗過度檢驗2 2RBIRBI特點特點 基于風險的檢測技術是

53、采用定性或定量的分析方法，確定裝基于風險的檢測技術是采用定性或定量的分析方法，確定裝置中各設備的風險級別，根據風險級別編制檢測計劃。置中各設備的風險級別，根據風險級別編制檢測計劃。 RBIRBI是在裝置檢測、探傷技術，失效分析技術，材料損傷機是在裝置檢測、探傷技術，失效分析技術，材料損傷機理研究和計算機應用技術等的基礎上發展起來的一種在役裝理研究和計算機應用技術等的基礎上發展起來的一種在役裝置檢測技術，可以對生產流程中每個單元設備在風險辨識基置檢測技術，可以對生產流程中每個單元設備在風險辨識基礎上進行風險評級；可以通過檢測礎上進行風險評級；可以通過檢測10-20%10-20%的設備來識別的設備

54、來識別80-80-90%90%的風險；可以通過風險分析，制定有效的檢測計劃，延的風險；可以通過風險分析，制定有效的檢測計劃，延長生產周期，降低生產成本，使設備的安全、環保和生產處長生產周期，降低生產成本，使設備的安全、環保和生產處于最佳狀態。因此于最佳狀態。因此RBIRBI是有效的決策工具。是有效的決策工具。lRBI風險矩陣風險矩陣失失效效概概率率54321ABCDE失效后果失效后果設備風險等級表設備風險等級表等級等級風險區風險區采取的對策采取的對策低風險區低風險區酌情減少檢查保養酌情減少檢查保養中風險區中風險區應進行定期保養及檢驗應進行定期保養及檢驗次高風險區次高風險區進行在線監測和無損檢測

55、進行在線監測和無損檢測(縮短檢驗周期縮短檢驗周期)高風險區高風險區重點加強管理，進行整改，徹底消除事故隱患重點加強管理，進行整改，徹底消除事故隱患風險矩陣風險矩陣lRBI過程示意圖過程示意圖檢驗計劃檢驗計劃風險評估風險評估ABCDE12435風險矩陣風險矩陣3. 3. 工作范圍工作范圍 (1) (1) 定性風險分析定性風險分析 定性風險評價由于其操作簡單、直觀、容易掌握，并且只需要較少的數據，就可以對生產工藝、設備、環境、管理以及人員配置等多方面做出分析，并對風險進行排序和提出風險防范措施，因此它是風險評價初期通常采用 的評價方法。 定性評價主要依據專家經驗對評價對象進行風險分析，常用的方法有

56、安全檢查表、預危險分析法、危險可操作性研究、故障類型和影響分析法以及基于風險檢測的定性風險分析法。 定性風險評價一般適用于裝置或系統的篩選評價，由于其評價結果很大程度上依賴于專家的經驗，對事故發生的可能性和事故后果的嚴重程度不能做出量化，因此，定性風險評價篩選出單元相對風險等級后，需進一步對單元內的具體設備進行定量風險分析。(2) (2) 定量風險分析定量風險分析 定量風險評價也稱為概率風險評價，是在定性評價的定量風險評價也稱為概率風險評價，是在定性評價的基礎上，對系統或設備失效概率和失效后果的嚴重程基礎上，對系統或設備失效概率和失效后果的嚴重程度進行評價的方法，它能夠從數量上說明被評對象的度

57、進行評價的方法，它能夠從數量上說明被評對象的危險等級，精確地描述系統的危險性，因此在風險評危險等級，精確地描述系統的危險性，因此在風險評價中得到廣泛應用。價中得到廣泛應用。 定量風險評價根據危險性量化方法的不同，可分為火定量風險評價根據危險性量化方法的不同，可分為火災爆炸危險指數法、故障樹分析法、事件樹分析法、災爆炸危險指數法、故障樹分析法、事件樹分析法、故障類型和影響分析法以及基于風險檢測的定量風險故障類型和影響分析法以及基于風險檢測的定量風險分析法。分析法。4. RBI4. RBI總體思路總體思路 RBIRBI分析總的要求是統籌策劃，分類處理，分別采取分析總的要求是統籌策劃，分類處理，分別

58、采取有效的風險控制對策，使生產裝置協調運行，延長裝有效的風險控制對策，使生產裝置協調運行，延長裝置的工作周期，最大限度地獲取經濟、社會效益。置的工作周期，最大限度地獲取經濟、社會效益。 RBIRBI分析的具體路線是對所選裝置生產過程設備進行分析的具體路線是對所選裝置生產過程設備進行風險分析與評價，根據評定的風險級別排序，制定維風險分析與評價，根據評定的風險級別排序，制定維護、檢修、管理計劃，對高風險設備采取有效措施，護、檢修、管理計劃，對高風險設備采取有效措施，實施嚴格的風險控制對策，降低其風險級別，防止失實施嚴格的風險控制對策，降低其風險級別，防止失效，達到裝置長周期運行的目的。效，達到裝置

59、長周期運行的目的。5. RBI5. RBI的意義的意義q避免傳統檢驗的某些不足、確保本質安全避免傳統檢驗的某些不足、確保本質安全l不清楚特種設備失效模式，失效機理不清楚特種設備失效模式，失效機理檢驗不足檢驗不足盲目追求盲目追求“全面全面”l不清楚失效發生的可能部位不清楚失效發生的可能部位檢驗無效檢驗無效過度檢查過度檢查l裝置、設備的重要度劃分考慮因素較少裝置、設備的重要度劃分考慮因素較少重點不突出重點不突出l檢驗周期確定依據不足檢驗周期確定依據不足過頻或過長過頻或過長或或lRBI與傳統方法的區別與傳統方法的區別傳統檢測計劃傳統檢測計劃RBI檢測計劃檢測計劃檢測活動進檢測活動進行的程度行的程度潛

60、在的危害潛在的危害風險風險不可檢測出的風險不可檢測出的風險采用采用RBI進行風險管理進行風險管理l人為錯誤人為錯誤l自然災害自然災害l外部事件外部事件l人為破壞人為破壞l檢測能力限制檢測能力限制l設計錯誤設計錯誤l物料本身風險物料本身風險v 影響壓力容器安全的突出問題影響壓力容器安全的突出問題超標缺陷超標缺陷全球原油品質劣化全球原油品質劣化介質腐蝕加劇介質腐蝕加劇裝置大型化裝置大型化高強鋼使用高強鋼使用( (裂紋敏感性增大裂紋敏感性增大) )長期超期服役長期超期服役未經合理評估，盲目使用未經合理評估，盲目使用近近年年來來缺乏有效檢測缺乏有效檢測 科學評估科學評估未達設計壽命未達設計壽命過過 早