系統危險性分析方法與應用

1. HAZOP分析的HAZOP可應用的不同階段

HAZOP分析是一種結構化的危險分析工具，最適用於在詳細設計階段後期對操作設施進行檢查或者在現有設施做出變更時進行分析。以下詳細介紹系統生命周期不同階段HAZOP和其他分析方法的應用。
(1) 概念和定義階段 在系統生命周期的這一階段，將確定設計概念和系統主要部分，但開展HAZOP分析所需的詳細設計和文檔並未形成。然而，有必要在此階段識別出主要危害，以便在設計過程中加以考慮，並有利於隨後進行的HAZOP分析。為開展上述研究，應使用其他一些基本方法。（關於這些方法的描述，見IEC 60300-3-9。）
(2) 設計和開發階段 在系統生命周期的這一階段，形成詳細設計，並確定操作方法，編制完成設計文檔。設計趨於成熟，基本固定。開展HAZOP分析的最佳時機恰好在設計固定不變之前。在此階段，設計足夠詳細，便於通過HAZOP問詢方式得到有意義的答案。建立一個系統用於評估HAZOP分析完成後的任何變更非常重要，該系統應該在系統整個生命周期都起作用。
(3) 製造和安裝階段 如果系統試運行和操作有危險，或正確的操作步驟和說明至關重要，或後期階段出現設計目的的較大變動時，建議在系統開車前進行一次HAZOP分析。此時，試運性和操作說明等數據資料應可用。此外，該分析還應重新檢查早期分析時發現的所有問題，以確保它們得到解決。
(4) 操作和保養階段 對於那些影響系統安全、可操作性或影響環境的變更，應考慮變更前進行HAZOP分析，此外，應對系統進行定期檢查，消除日常細微改動帶來的影響。在進行HAZOP分析時，應確保在分析中使用最新的設計文檔和操作說明。
(5) 停止使用和報廢階段 在本階段可能發生正常運行階段不會出現的危險，所以本階段可能需要進行危險分析。如果存在以前的分析記錄，則可以迅速完成本階段的分析。在系統整個生命周期都應保存好分析記錄，以確保能迅速處理停用或報廢階段出現的問題。

2. 安全分析方法及特點

要對系統進行安全評價，首先要依賴於安全分析技術。通常安全分析技術可分為定性分析和定量分析兩種類型。定性分析能夠找出系統的危險性，估計出危險的程度；而且定量分析可以計算出事故發生概率和損失率。系統安全分析的具體技術方法主要有以下幾種：
（1）故障樹分析（FTA）
該方法於1962年起源於美國貝爾電話研究所。它既適用於定性分析，又能定量計算，能全面地對系統危險性進行辨識分析及預測評價，得到了廣泛應用。它又稱故障樹分析或事故邏輯樹分析。
故障樹是一種演繹地表示故障事件發生原因及其邏輯關系的邏輯樹圖。上下層故障事件是結果原因關系，它們用邏輯「與」「或」關系連接。最後形成一棵倒立的樹狀圖形。
故障樹分析一般要經歷資料收集准備、事故樹編制、定性定量分析、預防措施制定幾個階段。
（2）事件樹分析（ETA）
ETA的理論基礎是系統工程的決策論。與FTA恰好相反，該方法是從原因到結果的歸納分析法。其分析方法是：從一個起因事件開始，按照事故發展過程中事件出現與不出現，交*慮成功與失敗兩種可能性，然後再把這兩種可能性又分別作為新的起因事件，堅持分析下去，直到分析最後結果為止。其特點是能夠看到事故發生的動態發展過程。在進行定量分析時，各事件都要按條件概率來考慮，即後一事件是在前一事件出現的情況下出現的，後一種事件選擇某一種可能發展途徑的概率是在前一事件做出某種選擇的情況下的條件概率。
（3）預先危險性分析（PHA）
PHA應用於系統安全程序計劃的初始階段或形成設計概念的時候。其目的在於在系統開發的初期階段，去辨識系統內原有的主要危險因素，確定事故的危險性等級。應用PHA分析方法，首先要把明顯的或潛在的危險性調查清楚，然後研究控制這些危險性的可行性，從而制定出相應的控制措施。系統中安全檢查表是PHA分析常用的方法。如果在系統開發的初期階段應用了PHA時，就可以避免在以後因對安全因素考慮不周而返工，造成人力、物力、財力和時間上的浪費，從而能確保系統安全性方面的經濟效益。
（4）安全檢查表分析技術（SCL）
安全檢查表是進行安全檢查，發現和查明各種危險和隱患、監督各項安全規章制度的實施，及時發現並制止違章行為的一個有力工具。由於這種檢查表可以事先編制並組織實施，自20世紀30年代開始應用以來已發展成為預測和預防事故的重要手段。
（5）故障類型和影響分析（FMEA）
FMEA是一種歸納分析法，主要是在設計階段對系統的各個組成部分，即元件、組件、子系統等進行分析，找出它們所能產生的故障及其類型，查明每種故障對系統的安全所帶來的影響，判明故障的重要度，以便採取措施予以防止和消除。FMEA也是一種自下而上的分析方法。
如果對某些可能造成特別嚴重後果的故障類型單獨拿出來分析，稱為致命度分析（CA）。FMEA與CA合稱為FMECA.FMECA通常也是採用安全分析表的形式分析故障類型、故障嚴重度、故障發生頻率、控制事故措施等內容。
（6）安全操作研究（OS）
安全操作研究亦稱為可操作性研究（Operability study ，簡稱OS）。它是由英國帝國化學工業公司開發的一種分析方法。該方法針對工藝（狀態）參數的變動及操作控制中的偏差，分析各種偏差的原因及對系統的影響，針對其後果提出應採取的措施。安全操作研究的特點是由中間的狀態參數的偏差開始，分別向下找出原因，向上判明其後果，所以是從中間向兩頭分析的一種方法。