系统危险性分析方法与应用

1. HAZOP分析的HAZOP可应用的不同阶段

HAZOP分析是一种结构化的危险分析工具，最适用于在详细设计阶段后期对操作设施进行检查或者在现有设施做出变更时进行分析。以下详细介绍系统生命周期不同阶段HAZOP和其他分析方法的应用。
(1) 概念和定义阶段 在系统生命周期的这一阶段，将确定设计概念和系统主要部分，但开展HAZOP分析所需的详细设计和文档并未形成。然而，有必要在此阶段识别出主要危害，以便在设计过程中加以考虑，并有利于随后进行的HAZOP分析。为开展上述研究，应使用其他一些基本方法。（关于这些方法的描述，见IEC 60300-3-9。）
(2) 设计和开发阶段 在系统生命周期的这一阶段，形成详细设计，并确定操作方法，编制完成设计文档。设计趋于成熟，基本固定。开展HAZOP分析的最佳时机恰好在设计固定不变之前。在此阶段，设计足够详细，便于通过HAZOP问询方式得到有意义的答案。建立一个系统用于评估HAZOP分析完成后的任何变更非常重要，该系统应该在系统整个生命周期都起作用。
(3) 制造和安装阶段 如果系统试运行和操作有危险，或正确的操作步骤和说明至关重要，或后期阶段出现设计目的的较大变动时，建议在系统开车前进行一次HAZOP分析。此时，试运性和操作说明等数据资料应可用。此外，该分析还应重新检查早期分析时发现的所有问题，以确保它们得到解决。
(4) 操作和保养阶段 对于那些影响系统安全、可操作性或影响环境的变更，应考虑变更前进行HAZOP分析，此外，应对系统进行定期检查，消除日常细微改动带来的影响。在进行HAZOP分析时，应确保在分析中使用最新的设计文档和操作说明。
(5) 停止使用和报废阶段 在本阶段可能发生正常运行阶段不会出现的危险，所以本阶段可能需要进行危险分析。如果存在以前的分析记录，则可以迅速完成本阶段的分析。在系统整个生命周期都应保存好分析记录，以确保能迅速处理停用或报废阶段出现的问题。

2. 安全分析方法及特点

要对系统进行安全评价，首先要依赖于安全分析技术。通常安全分析技术可分为定性分析和定量分析两种类型。定性分析能够找出系统的危险性，估计出危险的程度；而且定量分析可以计算出事故发生概率和损失率。系统安全分析的具体技术方法主要有以下几种：
（1）故障树分析（FTA）
该方法于1962年起源于美国贝尔电话研究所。它既适用于定性分析，又能定量计算，能全面地对系统危险性进行辨识分析及预测评价，得到了广泛应用。它又称故障树分析或事故逻辑树分析。
故障树是一种演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。上下层故障事件是结果原因关系，它们用逻辑“与”“或”关系连接。最后形成一棵倒立的树状图形。
故障树分析一般要经历资料收集准备、事故树编制、定性定量分析、预防措施制定几个阶段。
（2）事件树分析（ETA）
ETA的理论基础是系统工程的决策论。与FTA恰好相反，该方法是从原因到结果的归纳分析法。其分析方法是：从一个起因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交*虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的起因事件，坚持分析下去，直到分析最后结果为止。其特点是能够看到事故发生的动态发展过程。在进行定量分析时，各事件都要按条件概率来考虑，即后一事件是在前一事件出现的情况下出现的，后一种事件选择某一种可能发展途径的概率是在前一事件做出某种选择的情况下的条件概率。
（3）预先危险性分析（PHA）
PHA应用于系统安全程序计划的初始阶段或形成设计概念的时候。其目的在于在系统开发的初期阶段，去辨识系统内原有的主要危险因素，确定事故的危险性等级。应用PHA分析方法，首先要把明显的或潜在的危险性调查清楚，然后研究控制这些危险性的可行性，从而制定出相应的控制措施。系统中安全检查表是PHA分析常用的方法。如果在系统开发的初期阶段应用了PHA时，就可以避免在以后因对安全因素考虑不周而返工，造成人力、物力、财力和时间上的浪费，从而能确保系统安全性方面的经济效益。
（4）安全检查表分析技术（SCL）
安全检查表是进行安全检查，发现和查明各种危险和隐患、监督各项安全规章制度的实施，及时发现并制止违章行为的一个有力工具。由于这种检查表可以事先编制并组织实施，自20世纪30年代开始应用以来已发展成为预测和预防事故的重要手段。
（5）故障类型和影响分析（FMEA）
FMEA是一种归纳分析法，主要是在设计阶段对系统的各个组成部分，即元件、组件、子系统等进行分析，找出它们所能产生的故障及其类型，查明每种故障对系统的安全所带来的影响，判明故障的重要度，以便采取措施予以防止和消除。FMEA也是一种自下而上的分析方法。
如果对某些可能造成特别严重后果的故障类型单独拿出来分析，称为致命度分析（CA）。FMEA与CA合称为FMECA.FMECA通常也是采用安全分析表的形式分析故障类型、故障严重度、故障发生频率、控制事故措施等内容。
（6）安全操作研究（OS）
安全操作研究亦称为可操作性研究（Operability study ，简称OS）。它是由英国帝国化学工业公司开发的一种分析方法。该方法针对工艺（状态）参数的变动及操作控制中的偏差，分析各种偏差的原因及对系统的影响，针对其后果提出应采取的措施。安全操作研究的特点是由中间的状态参数的偏差开始，分别向下找出原因，向上判明其后果，所以是从中间向两头分析的一种方法。