《安全生产管理知识》第四章辅导（六）
《安全生产管理知识》第四章辅导（六）
(六)故障类型和影响分析(Failure Mode Effect：s Analysis，FMEA。)
故障类型和影响分析是系统安全工程的一种方法，根据系统可以划分为子系统、设备和元件的特点，按实际需要将系统进行分割，然后分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的对策，提高系统的安全可靠性。
故障类型和影响分析的目的是辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置的影响。故障类型和影响分析的步骤为：明确系统本身的情况，确定分析程度和水平，绘制系统图和可靠性框图，列出所有的故障类型并选出对系统有影响的故障类型，理出造成故障的原因。在故障类型和影响分析中不直接确定人的影响因素，但像人失误、误操作等影响通常作为一个设备故障模式表示出来。
FMEA的分析步骤如下：
(1)确定分析对象系统。根据分析详细程度的需要，查明组成系统的元素(子系统或单元)及其功能。
(2)分析元素故障类型和产生原因。由熟悉情况、有丰富经验的人员依据经验和有关的故障资料分析、讨论可能产生的故障类型和原因。
(3)研究故障类型的影响。研究、分析元素故障对相邻元素、邻近系统和整个系统的影响。
(4)填写故障类型和影响分析表格。将分析的结果填入预先准备好的表格，可以简洁明了地显示全部分析内容。
(七)故障树分析(Fault Ttee Analysis，FTA)
故障树(Fault 1"ree)又称为事故树，是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，是安全系统工程中的重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析，具有简明、形象化的特点，体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。
故障树分析的基本程序如下：
(1)熟悉系统。要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。
(2)调查事故。收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能要发生的事故。
(3)确定顶上事件。要分析的对象事件即为顶上事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。
(4)确定目标值。根据经验和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，作为要控制的事故目标值。
(5)调查原因事件。调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。
(6)画出故障树。从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
(7)定性分析。按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
(8)事故发生概率。确定所有事件发生概率，标在故障树上，进而求出顶上事件的发生概率。
(9)比较。比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
(10)分析。故障树分析不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入提示事故的潜在原因，因此在工程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作方法时，都可以使用故障树分析对它们的安全性做出评价。
(八)事件树分析(Event 1"ree Analysis，ETA)
事件树分析是用来分析普通设备故障或过程波动(称为初始事件)导致事故发生的可能性。
在事件树分析中，事故是典型设备故障或工艺异常(称为初始事件)引发的结果。与故障树分析不同，事件树分析是使用归纳法(而不是演绎法)，事件树可提供记录事故后果的系统性的方法，并能确定导致事件后果事件与初始事件的关系。
事件树分析步骤如下：
(1)确定初始事件。初始事件可以是系统或设备的故障、人员的失误或工艺参数偏移等可能导致事故发生的事件。初始事件一般依靠分析人员的经验和有关运行、故障、事故统计资料来确定。
(2)判定安全功能。系统中包含许多能消除、预防、减弱初始事件影响的安全功能(安全装置、操作人员的操作等)。常见的安全功能有自动控制装置、报警系统、安全装置、屏蔽装置和操作人员采取措施等。
(3)发展事件树和简化事件树。从初始事件开始，自左至右发展事件树。首先把事件一旦发生时起作用的安全功能状态画在上面的分支，不能发挥安全功能的状态画在下面的分支。然后依次考虑每种安全功能分支的两种状态，层层分解直至系统发生事故或故障为止。
简化事件树是在发展事件树的过程中，将与初始事件、事故无关的安全功能和安全功能不协调、矛盾的情况省略、删除，达到简化分析的目的。
(4)分析事件树。事件树各分支代表初始事件一旦发生后其可能的发展途径，其中导致系统事故的途径即为事故连锁。
事件树分析适合用来分析那些产生不同后果的初始事件。它强调的是事件可能发生的初始原因以及初始事件对事件后果的影响，事件树的每一个分支都表示一个独立的事件序列，对一个初始事件而言，每一独立事件序列都清楚地界定了安全功能之间的功能关系。
(九)作业条件危险性评价法(Job Risk Analysis，JRA)
美国的K．J．格雷厄姆(Keneth J．Graham)和G．F．金尼(Gilbert F．’Kinney)研究了人们在具有潜在危险环境中作业的危险性，提出了以所评价的环境与某些作为参考环境的对比为基础，将作业条件的危险性作为因变量(D)，事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险严重程度(C)作为自变量，确定了它们之间的函数式。根据实际经验，他们给出了3个自变量的各种不同情况的分数值，采取对所评价的对象根据情况进行“打分”的办法，然后根据公式计算出其危险性分数值，再在按经验将危险性分数值划分的危险程度等级表或图上，查出其危险程度的一种评价方法。这是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法。
(十)定量风险评价方法(Qua：ntity Risk Analysis，QRA)
在识别危险分析方面，定性和半定量的评估是非常有价值的，但是这些方法仅是定性分析，不能提供足够的定量分析，特别是不能对复杂的并存在危险的工业流程等提供决策的依据和足够的信息，在这种情况下，必须能够提供完全的定量的计算和评价。风险可以表征为事故发生的频率和事故的后果的乘积。定量风险评价对这两方面均进行评价，可以将风险的大小完全量化，并提供足够的信息，为业主、投资者、政府管理者提供定量化的决策依据。
对于事故后果模拟分析，国内外有很多研究成果。如美国、英国、德国等发达国家，早在20世纪80年代初便完成了以Burro，Coyote，Thot。ney Island为代表的一系列大规模现场泄漏扩散实验。在90年代，又针对毒性物质的泄漏扩散进行了现场实验研究。迄今为止，已经形成了数以百计的事故后果模型。如著名的DEGADIS、ALOHA、SLAB、TRACE、ARCHIE等。基于事故模型的实际应用也取得了发展，如DNV公司的SAFETYⅡ软件是一种多功能的定量风险分析和危险评价软件包，包含多种事故模型，可用于工厂的选址、区域和土地使用决策、运输方案选择、优化设计、提供可接受的安全标准。Shell GlobalSolution公司提供的Shell FRED、Shell SCOPE和Shell Shepherd三个序列的模拟软件涉及泄漏、火灾、爆炸和扩散等方面的风险评价。这些软件都是建立在大量实验的基础上得出的数学模型，有着很强的可信度。评价的结果用数字或图形的方式显示事故影响区域，以及个人和社会承担的风险。根据风险的严重程度对可能发生的事故进行分级，有助于制定降低风险的措施。
