3-预先危险分析PHA

安全系统工程2020/6/8第三章第1页第三章预先危险分析•概述•危险性分析•危险源分类•危险性分级•危险性控制•适用性说明2020/6/8第三章第2页第一节概述•1、预先危险分析PreliminaryHazardAnalysis，PHA，也称“初步危险分析”。预先危险分析是在每项工程活动（包括设计、施工、生产）之前，或技术改造之后，对系统存在的危险性类型、来源、出现条件、导致事故的后果、及其控制措施等，进行概略分析的方法。因其特点是把分析工作做在行动之前，故称为“预先”危险分析。2020/6/8第三章第3页概述•2、PHA的目的：把分析做在行动之前，避免由于考虑不周造成损失。（1）防止操作人员直接接触对人体有害的原材料、半成品、成品和生产废弃物。（2）防止使用危险性工艺、装置、工具和采用不安全技术路线。2020/6/8第三章第4页概述•3、预先危险分析的主要内容识别系统中的主要危险；找出产生危险的原因；估计事故发生对人体及系统产生的影响；判定危险性等级；提出消除或控制危险的技术和管理措施。2020/6/8第三章第5页概述•4、预先危险分析程序（1）准备阶段建立PHA分析小组操作人员、工程技术人员、安全管理人员、PHA专家收集资料设计图纸、相似系统事故资料、相关法律法规、标准等熟悉系统生产目的、工艺过程（物料、设备）、操作条件、周围环境建立PHA分析计划小组成员职责分配、时间安排；2020/6/8第三章第6页概述•预先危险分析程序（2）分析阶段危险辨识对设计方案、主要工艺和设备进行安全审查，确定系统中的主要危险因素，分析其产生原因和可能导致的后果。危险辨识方式：a.专家经验；b.相似设备、系统安全经验；c.相关法律法规、标准；d.相关安全检查表；注意各种能量！2020/6/8第三章第7页概述•预先危险分析程序（2）分析阶段风险评估确定危险发生的概率和危险所导致后果的严重程度，划分危险因素的危险性等级。级别危险程度描述措施Ⅰ安全的暂时不会发生事故可以不必采取措施Ⅱ临界的可能导致一般性事故发生应采取控制予以措施Ⅲ危险的会导致一般性事故发生必须采取措施进行控制Ⅳ灾难性的会导致灾难性事故发生必须立即排除并重点防范2020/6/8第三章第8页概述•预先危险分析程序（2）分析阶段危险控制根据危险因素的危险性等级，制定相应的控制措施，并指定负责改进措施的部门、人员和完成日期。注意：提出控制措施后，需对系统进行重新分析，以确定是否引入了新的危险！2020/6/8第三章第9页概述•预先危险分析程序（3）结果汇总制定PHA工作表，并在此基础上形成PHA报告。预先危险分析工作表项目名称：日期：人员：系统：序号危险因素原因后果危险发生概率事故严重度危险等级防治对策负责人备注2020/6/8第三章第10页第二节危险性分析•危险性分析需要有丰富的知识和实践经验。一般可以从以下几方面入手：一、能量失控输入能=有用功+正常耗损能输入能=有用功+正常耗损能+逸散能逸散能：作用在人体上，就是伤害事故；作用在设备上则是财产损失。2020/6/8第三章第11页危险性分析一、能量失控1、物理模式：物理能量可分为势能和动能两种形式。（1）物理爆炸（2）锅炉爆炸（3）机械失控（4）电气失控（5）其他物理能量失控2020/6/8第三章第12页危险性分析一、能量失控2、化学模式：通过物质化合和分解等化学反应产生的能量失控而造成火灾或爆炸。（1）直接火灾（2）间接火灾（3）自动反应2020/6/8第三章第13页危险性分析二、有害因素•化学物质：氰化物、氯气、一氧化碳等•惰性气体：氮气•生物性有害因素：细菌、病毒、真菌等2020/6/8第三章第14页危险性分析三、外力因素•指遭受地震、洪水、雷击、飓风等自然灾害，而对生产设备或房屋施加很大的能量，从而造成人身伤亡和财产损失。2020/6/8第三章第15页7·23甬温线特别重大铁路交通事故•这次事故造成40人死亡，约200人受伤。•原因：•列控中心设备有严重设计缺陷；•上道使用审查把关不严；•雷击导致设备故障；•应急处置不力。2020/6/8第三章第16页危险性分析四、人的因素•在人-机系统中，人比机械的可靠性要低得多。这是因为人具有自由性，加之每个操作者的心理素质和生理特征不同，很易受环境条件的影响，从而造成误操作。2020/6/8第三章第17页危险性分析五、环境因素•生产所用的原材料、半成品、成品、工具以及工业废弃物等，放置不当。•粉尘、毒气、恶臭、照明、温度、湿度、噪声、振动、高频、微波以及放射性等危害。2020/6/8第三章第18页第三节危险源分类•危险与危险源危险源是指一个系统中具有潜在能量和危险物质释放危险的、可造成人员伤害、在一定的触发因素作用下可转化为事故的部位、区域、场所、空间、岗位、设备及其位置。危险源危险事故高压设备触电危险绝缘破坏工人触摸触电事故危险源的实质是具有潜在危险的源点或部位，是爆发事故的根本原因。2020/6/8第三章第19页危险源分类•根据危险源在事故发生、发展中的作用能量意外释放理论：能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的根本原因。第一类危险源：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。正常情况下，能量或危险物质受到约束或限制。但是，一旦这些约束或限制措施受到破坏或失效，则将发生事故。第二类危险源：导致能量或危险物质的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。第一类危险源第二类危险源2020/6/8第三章第20页危险源分类•根据危险源在事故发生、发展中的作用第一类危险源能量：机械能、热能、电能、辐射能、化学能危险物质：能损害人体的生理机能和正常代谢功能、破坏设备和物品的物质。——有毒、腐蚀性、易燃易爆、放射性物质、粉尘等2020/6/8第三章第21页危险源分类•根据危险源在事故发生、发展中的作用第一类危险源能量载体或危险物质事故类型能量载体或危险物质事故类型落下、抛出、破裂、飞散的物体物体打击运动的车辆车辆伤害机械的运动部分机械伤害被吊起的重物起重伤害带电体、高电压区域触电有毒、腐蚀性、放射性物质腐蚀毒害可燃物火焰、烟气火灾可燃性气体、粉尘爆炸2020/6/8第三章第22页危险源分类•根据危险源在事故发生、发展中的作用第二类危险源（1）人的不安全行为违章操作、违章指挥；（2）物的不安全状态设备（设施）缺陷、作业场所无安全通道或间隔不足、警告标志不完善、防护用品缺陷等；（3）环境因素温度、湿度、照明、粉尘、通风换气、噪声和振动等；（4）管理缺陷安全培训缺失、安全管理松懈、劳动组织不合理；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。2020/6/8第三章第23页危险源分类•两类危险源关系第一类危险源第二类危险源伤亡事故发生的能量主体；决定事故后果的严重程度。事故发生的直接原因；决定事故发生的可能性。前提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。事故必要条件2020/6/8第三章第24页危险源分类•物理性危险和有害因素•化学性危险和有害因素•生物性危险和有害因素•心理、生理性危险和有害因素•行为性危险和有害因素•其它危险和有害因素•按照《生产过程危险和有害因素分类与代码》分类GB/T13861-922020/6/8第三章第25页危险源分类•按照《生产过程危险和有害因素分类与代码》分类物理性危险、有害因素•设备、设施缺陷•防护缺陷•电危害•噪声危害•振动危害•电磁辐射•运动物危害•明火•能造成灼伤的高温物质•能造成冻伤的低温物质•粉尘与气溶胶•作业环境不良•信号缺陷•标志缺陷•其他物理性风险和有害因素2020/6/8第三章第26页危险源分类化学性危险、有害因素•易燃易爆性物质•自燃性物质•有毒物质•腐蚀性物质•其他化学性风险、有害因素•致病微生物•传染病媒介物•致害动物•致害植物•其他生物性风险、有害因素生物性危险、有害因素2020/6/8第三章第27页危险源分类心理、生理性危险、有害因素•负荷超限•健康状况异常•从事禁忌作业•心理异常•辨识功能缺陷•其他心理、生理性风险有害因素•指挥错误•操作失误•监护失误•其他错误•其他行为性风险和有害因素行为性危险、有害因素其它危险、有害因素2020/6/8第三章第28页危险源分类•危险辨识主要内容•厂址：水文、地质、气象条件、周围环境等；•厂区平面布局：功能分区、有害物质布局、安全距离、运输线路；•建（构）筑物：防火、防爆、采光、安全通道；•生产工艺过程：危险性物料、高温、高压；•生产设备、装置：化工设备、电气设备、机械设备•作业环境：粉尘、毒物、噪声、振动、辐射、高温、低温；•管理措施：工时制度、体力与劳动强度、安全培训、规章制度；•行为性因素：指挥错误、操作错误；2020/6/8第三章第29页第四节危险性分级•在进行预先危险性分析时，一般将危险性分成4个等级：•Ⅰ级：安全级，一般不会发生事故，或后果轻微，可以忽略。•Ⅱ级：临界级，有导致事故的可能性，且处于临界状态，暂时不会造成人员伤亡和财产损失，但应该采取措施，予以控制。•Ⅲ级：危险级，很可能导致事故发生，造成人员伤亡或财产损失，必须立即采取措施予以控制。•Ⅳ级：灾难级，很可能导致事故发生，造成重大人员伤亡或巨大财产损失，必须立即采取措施予以消除。2020/6/8第三章第30页第五节危险性控制•事故控制措施1、限制能量的集中与蓄积。2、控制能量的释放。防止能量的逸散延缓能量释放另辟能量释放渠道2020/6/8第三章第31页危险性控制•事故控制措施3、隔离能量在能源上采取措施设置防护屏障设置安全区、安全标志等4、防止人为失误2020/6/8第三章第32页危险性控制•选择事故预防对策的原则选择控制措施应依据一定的优先顺序：（1）消除：无害代替有害物质（2）预防：减少能量或危险物质的量、隔离危险物质；（3）减弱：通风、低毒代替高毒、减振、降噪；（4）隔离：将可能发生事故的区域与人隔离开（5）联锁：当系统达到危险状态时，通过联锁终止危险（6）警告：安全标志、报警器、安全色2020/6/8第三章第33页第六节适用性说明•1、适用条件PHA适用于系统运行之前（开发研制、方案设计、详细设计、改建扩建）；在系统投入运行后，可以将PHA分析结果与其他方法结合使用，如PHA+FMEA或PHA+FTA等。•2、优点（1）简便易行，花费少；（2）为改进设计方案和制定管理措施提供依据。•3、缺点（1）受分析人员经验和知识限制，分析结果难免有遗漏；（2）对于多原因导致的事故，无法分析原因之间的相互关系。预先危险分析举例2020/6/8第三章第34页1-燃气2-燃气阀3-调节装置4-温度比较器5-泄压安全阀6-热水阀7-废气8-进水9-止回阀10-空气入口家用热水器示意图家用热水器预先危险分析危险源现象事故情况事故原因可能性结果风险等级措施高压水有气泡产生热水器爆炸燃气连续燃烧；安全阀不动作很可能伤亡损失Ⅲ装爆破板，定期检查安全阀高温水有气泡产生水过热燃气连续燃烧；安全阀不动作很可能烫伤Ⅱ定期检查安全阀家用热水器预先危险分析危险源现象事故情况事故原因可能性结果风险等级措施燃气燃气在室内聚集燃气爆炸火嘴熄灭；燃气阀开；火花很可能伤亡损失Ⅲ火嘴和燃气阀安装连锁装置，定期检查室内通风，安装气体检测器燃气燃气在室内聚集燃气中毒火嘴熄灭；燃气阀开；人在室内很可能伤亡Ⅱ火嘴和燃气阀安装连锁装置，定期检查室内通风，安装气体检测器家用热水器预先危险分析危险源现象事故情况事故原因可能性结果风险等级措施一氧化碳一氧化碳在室内聚集一氧化碳中毒排气口关闭；人在室内很可能伤亡Ⅱ装一氧化碳检测器、报警器，检查室内通风火嘴附近的可燃物火嘴附近着火火灾火嘴引燃可燃物可能伤亡损失Ⅲ火嘴附近采用耐火结构，定期检查清理家用热水器预先危险分析危险源现象事故情况事故原因可能性结果风险等级措施排气口高温（热量聚集）排气口附近着火火灾排气口关闭；火嘴连续燃烧；排气口附近有可燃物可能伤亡损失Ⅱ排气口装联锁装置，温度高时燃气阀关闭；排气口附近采用耐火结构；