第二部分安全系统工程第一节安全系统工程基础第二节事故的致因理论第三节系统安全分析第四节系统安全评价技术第五节系统危险控制技术第一节安全系统工程基础一、系统系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能和明确目的的有机整体。系统的四个属性：1.整体性：系统由至少两个和两个以上的要素（元件或子系统）所组成。2.相关性：各要素之间是有机联系和相互作用的，要素之间具有相互依赖关系。3.目的性：系统都是为了实现一定的目标。4.环境适应性：系统必须适应外部环境的变化。分类：母系统与子系统、自然与人造、实体与概念、静态与动态、控制与行为、白色、黑色与灰色、开环与闭环系统。二、系统工程系统工程是以系统为研究对象，是组织管理“系统”的研究、规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是对所有系统都具有普遍意义的科学方法。任务：从横向方面把纵向科学组织起来的一种科学技术。目的：应用系统的理论与方法去分析、规划、设计新的系统或改造已有的系统，使之达到最优化的目标，并按此目标进行控制和运行。（一）系统工程的基本特点（1）整体化（2）综合化（3）最优化（二）安全系统工程的概念安全系统工程，即是采用系统工程的原理和方法，识别、分析和评价系统中的危险性，为调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和费用等因素提供依据，以使系统所存在的危险因素能得到消除控制，使事故的发生减少到最低程度，从而达到最佳安全状态。简言之，安全系统工程就是应用系统工程的原理与方法，分析、评价及消除系统中的各种危险，实现系统安全的一整套管理程序和方法体系。安全系统工程的主要内容：1.系统安全分析——充分认识系统的危险性2.系统安全预测——运用有关理论和手段预测安全生产的发展或者事故发生3.系统安全评价——理解系统中的潜在危险和薄弱环节，最终确定系统的安全状况4.系统管理措施——根据评价的结果，对照已经确定的安全目标，对系统进行调整，对薄弱环节和危险因素增加有效的安全措施，最后使系统的安全性达到安全目标所要求的水平。安全系统工程的优点：（1）通过分析可以了解到系统的薄弱环节、危险性及可能导致事故的条件。定量分析可以预测事故发生的概率，采取响应措施，控制事故的发生。（2）通过分析和利用优化技术，可以找到子系统间达到最佳配合的最适方法，以期用最少的投资达到最佳的安全效果。（3）安全系统工程的方法不仅适用于工程，而且适用于管

安全系统工程主要内容：一、安全系统工程的概念二、安全系统工程的产生与发展三、安全系统工程的研究对象和研究内容安全系统工程是专门研究如何用系统工程的原理和方法确保实现系统安全功能的科学技术。其主要技术手段有系统安全分析、系统安全评价和安全决策与事故控制。1第二章系统安全分析主要内容：◼什么是系统安全分析？◼系统安全分析方法介绍2第二章系统安全分析◼了解系统安全分析的目的、系统安全分析方法的选择原则◼熟悉常用的系统安全分析方法的功能、特点即原理◼掌握常用的系统安全分析方法的分析过程、计算方法，并会对给定条件的系统进行分析3第一节概述◼1．什么是系统安全分析？◼系统安全分析：就是采用安全系统工程的方法和原理找出影响系统正常运行的各种事件出现的条件以及可能导致的后果，寻求消除和控制危险的对策，最大限度地实现系统安全。4第一节概述◼2．系统安全分析的方法◼系统安全分析方法有多种，可适用于不同的系统安全过程分析。在危险因素辨识中得到广泛应用的系统安全分析方法主要有：5第一节概述◼（1）安全检查表；◼（2）预先危险性分析（PHA）；◼（3）故障类型和影响分析（FMEA）◼（4）危险性和可操作性研究（HAZOP）◼（5）事件树分析（ETA）；◼（6）事故树分析（FTA）；◼（7）系统可靠性分析（SRA）◼（8）因果分析（CCA）。6第二节安全检查和安全检查表一、安全检查1、安全检查的目的和作用◆目的：及时发现并消除生产过程中由于设备、工作环境、人员操作等存在的可能发生事故的隐患，防止事故发生。◆作用：发现不安全状态、不安全行为以及管理缺陷的有效途径。7一、安全检查2、安全检查的内容安全检查内容包括查思想、查管理、查隐患、查整改。查思想：是否树立“安全第一、预防为主”的方针查管理：安全管理的各项具体措施查隐患：检查现场操作隐患查整改：检查对上一次检查出的问题是否进行整改8一、安全检查3、安全检查的形式和内容按检查的性质，安全检查的形式可分为●一般性检查●专业检查，●季节性安全检查●节假日前后的检查。9二、安全检查表◼1：安全检查表?◼安全检查表是把工程、工艺、设备、操作环境、管理等方面的不安全因素，以提问的方式列成表格。通俗来说就是为检查某一系统的安全状况而事先拟好的安全检查项目清单。10二、安全检查表◼安全检查表是最早开发的一种系统安全性分析方法，也是最基础、最简便的识别危险性的方

SafetyEngineerinⅠgNASA'sillustrationshowinghighimpactriskareasfortheInternationalSpaceStationSafetyengineeringisanengineeringdisciplinewhichassuresthatengineeredsystemsprovideacceptablelevelsofsafety.Itisstronglyrelatedtoindustrialengineering/systemsengineering,andthesubsetsystemsafetyengineering.Safetyengineeringassuresthatalife-criticalsystembehavesasneeded,evenwhencomponentsfail.常用术语•危险：hazard•安全：safe•事故：accident•风险：risk•灾害：disaster•系统：system•可靠性：reliability•安全分析：safetyanalysis•安全评价：safetyevaluation•Accidentcausationmodels事故致因理论•Safetymanagement安全管理•Physicalconditions物质条件•Lossprevention损失预防•Topmanagement高层管理人员•Humanerrors人因失误•Hazardcontrol危险控制•Corporateculture企业文化•Riskingtaking冒险行为•Safetyofficer安全官员•Safetycommittee安全委员会•Unionizedcompany集团公司•Safetyprinciple安全规则•Statusreview状态审查•Supervisorylevel监督层•Implementplan执行计划•Hazardidentification危险辨识•Safetyperformance安全性能Systemsengineeringisaninterdisciplinaryfieldofengineeringandengineeringmanagementthatfocusesonhowtodesignandmanagecomplexsyst

《安全系统工程》第二章系统安全定性分析西安建筑科技大学安全研究所《安全系统工程》2系统安全分析1．什么是系统安全分析？系统安全分析：简称SSA，也称系统危害分析SHA。从安全角度对系统中的危险因素进行分析，主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其相关关系，寻求消除和控制危险的对策，最大限度地实现系统安全。《安全系统工程》3系统安全分析2.系统安全分析的基本内容(1)可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系；(2)与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素；(3)利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施；(4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施的最优方法；(5)对不能根除的危险因素失去控制或减少控制可能出现的后果；(6)危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施。《安全系统工程》4系统安全分析3．系统安全分析的方法系统安全分析方法有数十种，可适用于不同的系统安全过程分析。系统安全分析方法主要有：《安全系统工程》5系统安全分析安全检查表；预先危险性分析；故障类型和影响分析；危险性与可操作性研究；鱼刺图法；作业危害分析;事件树分析；事故树分析。《安全系统工程》6系统安全分析从定性和定量分析角度可以分为：定性分析是指对引起系统事故的影响因素进行非量化的分析，即只进行可能性的分析或作出事故能否发生的感性判断。主要包括安全检查表；预先危险性分析；故障类型和影响分析；危险性与可操作性研究；鱼刺图法；作业危害分析。定量分析是在定性分析的基础上，运用数学方法分析系统事故及影响因素之间的数量关系，对事故的危险性作出数量化的描述。主要包括事件树分析；事故树分析；系统可靠性分析等。《安全系统工程》72.1安全检查表法《安全系统工程》8–掌握：–安全检查与安全检查表的含义；–安全检查表的编制与实施，能根据实际分析对象编制安全检查表–理解：安全检查表的作用、安全检查表编制时的注意点–了解：安全检查表的种类本节要点《安全系统工程》9例：编制班组安全检查表。班组日常安全检查表从班组安全管理、操作人员、设备设施及环境条件等内容予以考虑案例《安全系统工程》10班组安全检查表安全检查表举例序号检查项目检查结果备注1234本班组人员“两穿一戴”是否按规定执行？本班组是否执行了交接班制度和安全值日制度？特种作业人员是否经过培训？作业人员有无互保

《安全系统工程》第七章事件树分析西安建筑科技大学安全工程研究所《安全系统工程》2023/7/262内容提要事件树分析的基本概念事件树的建造事件树的定量分析事件树的应用《安全系统工程》◼掌握：事件树的编制与实施，能根据实际分析对象编制事件树◼理解：事件树的含义、原理和作用◼了解：事件树分析的注意事项本章要点《安全系统工程》事件树分析事件树分析（EventTreeAnalysis,简称ETA）是安全系统工程中最重要的分析方法之一,最初用于核电站的安全分析，它是建立在概率论和运筹学的基础之上。可以用于定性分析，也可以用于定量分析。事件树分析的理论基础是系统工程的决策论《安全系统工程》含义（是什么）事件树分析概述ETAEventTreeAnalysis含义从事件的起始状态出发，用逻辑推理的方法，设想事故发展过程；进而根据这一过程了解事故发生的原因和条件。事件树分析过程所画的树状图就称为事件树。《安全系统工程》事件树分析是一种按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源辨识的方法。一起事故的发生是多种原因事件相继发生的结果，其中一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的。事件树以一初始事件为起点，按每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态（成功或失败，正常或故障，安全或危险等）之一的原则，逐步向结果发展，直至达到系统故障或事故为止。事件树分析概述《安全系统工程》事件树示例ABC《安全系统工程》事件树分析概述功用（做什么）3ETA的资料可作为安全教育的资料；1可预测事故及不安全因素，估计事故的可能后果，寻求最佳的预防手段和方法；2事后用它分析事故原因；5可作为确定事故树顶事件的一种方法。4可定性了解整个事件的变化过程，又可定量了解事故的各种状态的发生概率；事件树与事故树《安全系统工程》事件树分析的基本原理事故树是按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源辨识。其基本原理是：任何事物从初始原因到最终结果所经历的每一个中间环节都有成功（或正常）或失败（或失效）两种可能或分支。如果将成功记为1，并作为上分支，将失败记为0，作为下分支；然后再分别从这两种状态开始，仍按成功（记为1）或失败（记为0）两种可能分析；这样一直分析下去，直到最后结果为止，最后即形成一个水平放置的树状图。《安全系统工程》事件树分析的步骤1

《安全系统工程》系统可靠性分析西安建筑科技大学安全工程教研室《安全系统工程》问题的提出如何定义可靠性？什么叫系统的可靠性？系统的可靠性和系统组成元素的可靠性有什么关系？系统可靠性与安全的关系？人的可靠性？如何提高系统的可靠性？《安全系统工程》1.1可靠性的定义可靠性(Reliability)：系统或系统元素在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能的能力。◼系统或系统元素◼规定的条件：◼规定的时间：◼规定的功能：1.可靠性《安全系统工程》1.2可靠性分类广义可靠性：在规定的条件下和规定的时间内，元器件（产品）、设备或者系统稳定完成功能的程度或性质。例如，汽车在使用过程中，当某个零件发生了故障，经过修理后仍然能够继续驾驶。狭义可靠性：狭义的“可靠性”是产品在使用期间没有发生故障的性质。例如一次性注射器，在使用的时间内没有发生故障，就认为是可靠的；再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品，日光灯管就是这类型的产品，一般损坏了只能更换新的。广义可靠性=狭义可靠性+维修性《安全系统工程》1.3可靠性指标体系可靠度：系统或元素在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能的概率=−tdttetR0)()(寿命故障率维修率可用度……《安全系统工程》1.4可靠性的意义是产品质量的保证是安全生产的保证提高经济效益影响国家的安全和声誉《安全系统工程》1.5可靠性与安全不可靠是不安全的原因。◼系统本身不可靠导致事故◼危险源控制系统不可靠导致事故。系统安全分析的基础是可靠性分析《安全系统工程》2.1故障的定义故障（Failure）：系统、设备、元件等在运行过程中因为性能低下而不能实现预定的功能的现象。)(1)(tRtF−=失效（Fault）：无实现预定功能的能力。本课将二者统称为故障（Failure）故障（Failure）是失效（Fault）的原因2.故障的基本概念《安全系统工程》2.2故障类型按故障影响的大小：灾难性故障危险故障◼被检测的危险故障◼未被检测的危险故障重大故障安全故障（轻微故障）按故障发生阶段：初期故障随机故障磨损故障其他：硬件随机故障系统性故障共因故障按故障时系统或元素功能低下程度：部分故障完全故障按故障发生原因：原生故障次生故障指令故障《安全系统工程》浴盆曲线故障率随运行时间而变化。按故

1第一章安全系统工程概论安全系统工程是以信息论、控制论等为理论基础，以安全工程、系统工程、可靠性工程的原理和方法为手段，以安全管理、安全技术和职业健康为载体，对研究对象中的风险(不安全因素)进行辨识、评价、控制和消除，以期实现系统及其全过程安全的新兴学科。21.1系统论简介⚫1.1.1系统的定义⚫“系统”概念：“系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中，并与环境发生关系的各组成部分的总体。”⚫我国科学家钱学森对系统的定义为：“把极其复杂的研究对象称为系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。’’31.1系统论简介⚫系统是一种由若干元素组成的集合体，用它来完成某种特殊功能。因此，每一项工作完成都是由人、机器、原材料、方法、环境等许多因素(元素)组成，及相互之间发生作用来完成工作的一个具有特殊功能的体系的总和。⚫每一个系统中的元素间相互联系、相互渗透、相互促进，彼此间保持着特定的关系，保证系统所要达到的最终目的。一旦相互间特定的关系遭到破坏，就会造成工作被动和不必要的损失。41.1系统论简介⚫1.1.3系统的特征⚫从系统的定义可以看出系统具有整体性、目的性、有序性、相关性、环境适应性、动态性六个基本特征。⚫(1)整体性。系统是由两个或两个以上相互区别的要素(元件或子系统)组成的整体，而且各个要素都服从实现整体最优目标的需要。构成系统的各要素虽然具有不同的性能，但它们通过综合、统一(而不是简单拼凑)形成的整体就具备了新的特定功能，就是说，系统作为一个整体才能发挥其应有功能。51.1系统论简介(2)目的性。任何系统都是为完成某种任务或实现某种目的而发挥其特定功能的。要达到系统的既定目的，就必须赋予系统规定的功能，这就需要在系统的整体的生命周期，即系统的规划、设计、试验、制造和使用等阶段，对系统采取最优规划、最优设计、虽优控制、最优管理等优化措施。61.1系统论简介(3)有序性。系统有序性主要表现在系统空间结构的层次性和系统发展的时间顺序性。系统可分成若干子系统和更小的子系统，而该系统又是其所属系统的子系统。这种系统的分割形式表现为系统空间结构的层次性。另外，系统的生命过程也是有序的，它总是要经历孕育、诞生、发展、成熟、衰老、消亡的过程，这一过程表现为系统发展的有序性。71.1系统论简介(4

第四章系统安全评价4.1安全评价概述4.2概率评价法4.3指数评价法4.4单元危险性快速排序法4.5生产设备安全评价方法4.6安全管理评价4.7系统安全综合评价法4.8安全评价方法应用实例4.1安全评价概述4.1.1风险的定义▪对于风险要同时考虑如下两个方面：➢⑴受害程度或损失大小。➢⑵造成某种损失或损害的难易程度。▪考虑到上述两个方面的问题，可用下面象征性的两个式子来表示风险：➢风险=不可靠性×损害➢风险=危险源/安全防护▪风险的大小，可用以下的风险率来表示：▪风险率=▪式中——某一事项发生的概率；——该事项发生的效用（一般为负，仅考虑事故发生后造成的损害程度，即严重度）。4.1.2安全评价的定义➢安全评价是以实现安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素，预测发生事故造成职业危害的可能性及其严重程度，提供科学、合理、可行的安全对策措施及建议，作出评价结论。➢安全评价可针对一个特定对象，也可针对一特定区域范围➢安全评价可在同一工程、系统中用来比较风险大小，但不能用来证明当必要的安全设备未投入使用时，工程、系统的状态是安全的。4.1.3安全标准⚫经定量化的风险率或危险度是否达到要求的安全程度，需要有一个界限、目标或标准进行比较，这个标准称为安全标准。PUPU(4-1)➢安全标准的确定主要取决于一个国家、行业或部门的政治、经济、技术和安全科学发展的水平。➢确定安全标准的方法有统计法和风险与收益比较法。4.1.4安全评价原理➢⑴相关性原理➢⑵类推原理➢⑶惯性原理➢(4)量变到质变原理安全评价危险性识别危险度评价危险源的辨识（检查）1.新的危险2.危险的变化危险的定量化（确认）1.发生的概率2.损害的程度危险排除（措施）1.使危险变小2.消除危险允许界限（评价标准）社会对危险性的允许界限再评价图4-1安全评价程序4.1.5安全评价程序安全评价程序可用图4-1表示。从这个图可以看出，安全评价包括危险性识别和危险度评价两部分。4.1.6安全评价方法分类▪1.根据评价对象的不同阶段分类➢⑴安全预评价⑵安全验收评价⑶安全现状评价▪2.根据评价方法的特征分类➢⑴定性评价⑵定量评价▪3.根据内容分类➢⑴工厂设计的安全性评审。➢⑵安全管理的有效性评价。➢⑶人的行为安全性评价。➢⑷生产设备的安全可靠性评价。➢⑸作业环境和环境质量评价。➢⑹

第四章系统安全评价◼问题：◼什么叫系统◼什么叫风险◼安全评价◼安全评价方法◼思考：本章与前面几章的关系1第一节安全评价概述◼一、风险◼风险：是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合指标。◼其计算公式如下：R=S·P式中：R——风险率，事故损失/单位时间；S——严重度，事故损失/事故次数；P——事故发生概率，事故次数/单位时间。2二、安全评价定义◼1、安全评价定义◼安全评价也称危险度评价就是对系统内存在的危险性及其严重程度以既定指数、等级或概率值进行分析和评估，并针对这些危险制定相应的安全对策，使系统安全性达到社会公众所需求的水平的一种方法体系。概括起来说，安全评价就是从数量上说明被评价对象的安全可靠程度。32、安全评价分类（1）根据项目的不同阶段分为：安全预评价；安全验收评价；安全现状评价；专项安全评价；4AQ8001-2007：安全评价通则◼安全评价是以实现安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生产经营行为和社会活动中的危险、有害因素，预测发生事故或造成职业危害的可能性和严重程度，提出科学、合理、可行的安全风险管理对策措施建议。安全评价可针对一个相对独立的对象，也可针对一定区域范围进行。◼安全评价分为：安全预评价，安全验收评价和安全现状评价。5AQ8001-2007：安全预评价◼在建设项目可行性研究阶段、工业园区域规划阶段或生产经营活动组织实施之前，根据相关的基础资料，辨识与分析建设项目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、有害因素，确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，预测其发生事故的可能性和严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，作出安全预评价结论的活动。6AQ8001-2007：安全验收评价◼在建设项目竣工、试生产运行正常或工业园区建设完成后，检查建设项目或工业园区内的安全设施、设备、装置已与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况，安全生产管理措施到位情况；安全生产规章制度健全情况；事故应急救援预案建立情况；审查确定主体工程建设、工业园区建设满足安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，从建设项目、工业园区的运行状况和安全管理情况，作出安全验收评价结论的活动。7AQ8001-2007：安全现状评价◼针对生产经营活动中、工业园区内的事故风险、安全管理等情况，辨识与分析其存在的危险、

BUCT系统安全决策BUCT•决策：预测资料拟定实施方案特定的目标最佳执行方案分析主客观条件人的智慧科学的理论和方法安全决策BUCT安全决策概述1）决策概念指人们在求生存与发展过程中，以对事物发展规律及主客观条件的认识为依据，寻求并实现某种最佳(满意)准则和行动方案而进行的活动。2）决策要素合理的准则(标准)体系、足够可靠的信息数据、可供选择的决策方法、落实的决策组织和实施办法。3）安全决策的理解决策是在价值判断的基础上作出抉择和选择。安全的价值或效用是不容置疑的，所以，安全决策同样是建立在安全价值判断基础上的。BUCT4）决策与评价关系决策与评价既有区别，又有共同点。决策和综合评价有共同的理论基础和组成要素，其方法和步骤大致相同。评价是指评价主体估测评价对象(客体)达到既定需求的过程。它是根据既定的准则体系来测评客体的各种属性量值及其满足主体需求的效用(价值)。决策是主体根据既定的准则考察客体什么情况下的最优效用（价值）。决策往往是事前进行的选择，而系统评价大多在事后进行。决策总是在多个备选方案中作抉择，而系统评价可以只对一个方案进行评判。安全决策BUCT5）决策的分类确定型决策、非确定型决策（1）确定型决策定义：在一种已知的完全确定的自然状态下，选择满足目标要求的最优方案。条件：①存在着决策者希望达到的一个明确目标(收益大或损失小)；②只存在一个确定的自然状态；③存在着决策者可选择的两个或两个以上的抉择方案；④不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。安全决策BUCT（2）非确定型决策定义：当决策问题有两种以上自然状态，事件发生是不确定的，在此情况下的决策称为非确定型决策。包含：风险型决策、完全不确定型决策风险型决策：当决策问题自然状态的概率能确定，即是在概率基础上做决策，但要冒一定的风险。完全不确定型决策：如果自然状态的概率不能确定，即没有任何有关每一自然状态可能发生的信息，在此情况下的决策就称为完全不确定型决策。风险型决策条件：①存在着决策者希望达到的一个明确目标；②存在着决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态；③存在着可供决策者选择的两个或两个以上的抉择方案；④不同的抉择方案在不同的自然状态下的益损值可以计算出来；⑤每种自然状态出现的概率可以估算出来。安全决策BUCT安全决策过程与决策要素1）决策过程安全决策BUCT2）决策要素决策要素：决策单元、准

安全系统工程第五章安全决策本章的基本要求：1.掌握系统安全评价的各种方法及其基本特点2.能够依据系统安全评价原理和评价方法，对具体系统进行评价，提出改进系统安全性能的意见或意向安全系统工程5.1概述决策指人们在求生存与发展过程中,以对事物发展规律及主客观条件的认识为依据,寻求并实现某种最佳(满意)准则和行动方案而进行的活动。决策通常有广义、一般和狭义的三种解释。决策的广义解释包括抉择准备、方案优选和方案实施等全过程。一般含义的决策解释是人们按照某个(些)准则在若干备选方案中的选择,它只包括准备和选择两个阶段的活动。狭义的决策就是作决定,就指抉择。决策是人们行动的先导。决策学是为决策提供科学的理论和方法,以支持和方便人们做决策的科学;是自然科学与社会科学并涉及人类思维的新兴交叉学科。安全系统工程5.1概述(续1)决策的分类方法很多。根据决策系统的约束性与随机性原理,可分为确定型决策和非确定型决策。确定型决策:在一种已知的完全确定的自然状态下,选择满足目标要求的最优方案。确定型决策问题一般应具备四个条件:①存在着决策者希望达到的一个明确目标(收益大或损失小);②只存在一个确定的自然状态;③存在着决策者可选择的两个或两个以上的抉择方案;④不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。非确定型决策:当决策问题有两种以上自然状态,哪种可能发生是不确定的,在此情况下的决策称为非确定型决策。安全系统工程5.1概述(续2)非确定型决策又可分为两类:当决策问题自然状态的概率能确定,即是在概率基础上做决策,但要冒一定的风险,这种决策称为风险型决策;如果自然状态的概率不能确定,即没有任何有关每一自然状态可能发生的信息,在此情况下的决策就称为完全不确定型决策。风险型决策问题通常要具备如下五个条件:①存在着决策者希望达到的一个明确目标;②存在着决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态;③存在着可供决策者选择的两个或两个以上的抉择方案;④不同的抉择方案在不同的自然状态下的益损值可以计算出来;⑤每种自然状态出现的概率可以估算出来。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素1.决策过程决策是人们为实现某个(些)准则而制定、分析、评价、选择行动方案,并组织实施的全部活动;也是提出、分析和解决问题的全部过程。主要包括5个阶段,如图5-1所示。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续1)安全系统工程5

13．2事故树分析⚫事故树就是从结果到原因描述事件发生的有向逻辑树，对这种树进行演绎分析，寻求防止结果发生的对策，这种方法就称为事故树分析法(FaultTreeAnalysts，简称FTA)。“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴，是一个无圈(或无回路)的连通图。⚫从以上事故树分析的定义来看，事故树分析是从结果开始，寻求结果事件(通称顶上事件)发生的原因时间，是一种逆时序的分析方法，这与事件树方法相反。另外事故树分析是一种演绎的逻辑分析法，将结果演绎成构成这一结果的多种原因，在按逻辑关系构建，寻求防止结果发生的措施。23．2事故树分析事故树分析能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深人地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的因果关系直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。现在Matlab等计算工具都有用于FTA定量分析的子程序(模块)，其功能非常强大。而且使用方便。事故树分析已成为系统分析中应用最广泛的方法之一。33．2事故树分析⚫3．2．1事故树分析的发展概况⚫事故树分析描述了事故发生和发展的动态过程，便于找出事故的直接原因和间接原因及原因的组合。可以用其对事故进行定性分析，辨明事故原因的主次及未曾考虑到的隐患；也可以进行定量分析，预测事故发生的概率。但事故树分析是教学和专业知识的密切结合，事故树的编制和分析需要坚实的数学基础和相当的专业技能。⚫3．2事故树分析事故树分析是一种演绎推理法，这种方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示，通过对事故树的定性与定量分析，找出事故发生的主要原因。453．2事故树分析⚫FTA法具有以下特点：⚫(1)事故树分析是一种图形演绎方法，是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法。它可以围绕某特定的事故作层层深入的分析，因而在清晰的事故树图形下，表达系统内各事件间的内在联系，并指出单元故障与系统事故之间的逻辑关系，便于找出系统的薄弱环节。⚫(2)FTA具有很大的灵活性，不仅可以分析某些单元故障对系统的影响，还可以对导致系统事故的特殊原因如人为因素、环境影响进行分析。⚫(3)进行FTA的过程，是一个对系统更深入认识的过程，它要求分析人员把握系统内各要素间的内在联系，弄清各种潜在因素对事故发生影响的途径和程度，因而许多问题在分析的过程中就被

SafetySystemEngineering安全系统工程安全工程专业专业基础课任课教师：周利华老师引言安全系统工程是安全工程专业的专业基础课程，是同学们从事安全工作的立身之本。如同学们从事安全管理工作、审核员工作，它能为大家提供最基本的方法。所以要求大家严肃认真地对待。另外，安全系统工程又是一门发展中的科学，教材不完善，发给大家的教材也存在一些不足之处，如教材部分内容连续性不强，同学们不便自学。为了深入理解这门课的内容，我在备课中参考了不少资料，这些资料包括安全系统工程的书籍和论文等。因此，对大家来说要学好这门课，听课是关键。通过课堂，既可以更好地理解教材上的内容，也可以拓展教材上没有讲到的内容。总之，为了学好这门课，一要认真听课，二要认真读教材，此外还要多结合实际思考所学的观点或理念。一、学习方法1.多联系实际深入体会基本概念和基本原理。2.多练习基本会运用主要的系统安全分析方法。3.多讨论交流安全系统工程是一门软科学，对同一事故不同的人可能有不同的分析结果，如用事故树方法分析事故时，人们可以编出不同的事故树。通过讨论和交流能够使每个人对分析更深入、更准确，可以加深大家对某一理论的理解，提高大家在专业方面的理论水平。二、几点要求1.坚持上好每堂课不迟到、不早退，更不得缺席。2.记好笔记一方面可以弥补教材的不足，另一方面可以为大家考试复习打下基础，因为考试的重点就是课堂讲课的内容。3.认真完成作业作业的内容是学习的重点，更是考试的重中之重。4.多读参考书，多收集资料勤于思考，以求知识拓展。三、主要参考资料1.专著①汪元辉.安全系统工程.天津：天津大学出版社,1999.②肖爱民.安全系统工程学.北京：中国劳动出版社,1992.③沈斐敏.安全系统工程理论与应用.北京：煤炭工业出版社,2001.④张景林等.安全系统工程.北京：煤炭工业出版社，2002。⑤冯肇瑞,邱少贤,崔国璋.安全系统工程.北京：冶金工业出版社,1993.⑥吴穹,许开立.安全管理学.北京：煤炭工业出版社,2002.⑦谢鸣一等.安全系统工程.北京：科学技术文献出版社,1998.⑧国家安全生产监督管理局.安全评价.北京：煤炭工业出版社,2002⑨国家经贸委安全科学技术研究中心.中国职业安全健康管理体系内审员培训教程.北京：冶金工业出版社，2002。四、本课程主要讲授内容1.安全系统工程概论2.事故致因理论3

第四章系统安全评价主要内容•第一节安全评价概述•第二节概率风险评价•第三节指数评价法•第四节单元危险性快速排序法•第五节生产设备安全评价方法•第六节安全管理评价•第七节系统安全综合评价第一节安全评价概述安全评价(SafetyAssessment)(又称风险评价RiskAssessment)，是对系统或作业中固有的或潜在的危险及其严重程度所进行的分析和评估，并以既定指数、等级或概率值做出定量的表示。安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。（摘自《安全评价通则》）一、概述•安全评价技术发展概况•安全评价的基本原则和要求•安全评价的目的意义•安全评价的分类基本原则和要求•基本原则–合法性（政策性、严肃性、权威性）–科学性–公正性–针对性基本原理–从系统的观点出发，把系统中影响安全的因素用集合性、相关性、阶层性协调。–类推评价和概率推断准则。利用先导事件的发展规律来评价迟发事件的发展趋势。如果发生事件的概率为小概率事件，推断系统是安全的。–惯性原理（趋势外推原理）：针对稳定的系统而言，根据事物的发展带有一定的延续性来推断系统未来发展趋势。目的和意义•目的–促进实现本质安全化生产–实现全过程安全控制–建立系统安全的最优方案，为决策依据–为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件目的和意义•意义–安全评价是安全生产管理的一个必要组成部分。“安全第一，预防为主”是我国安全生产的基本方针。–有助于政府安全监督管理部门对生产经营单位的安全生产实行宏观控制–有助于安全投资的合理选择–有助于提高生产经营单位的安全管理水平–有助于生产经营单位提高经济效益安全评价分类•安全预评价：–根据建设项目可行性研究报告的内容，分析和预测该建设项目可能存在的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施和建议。•安全验收评价：–在建设项目竣工验收之前、试生产运行正常之后，通过对建设项目的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价，查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素，确定其程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。•安全现状评价：–针对系统、工程的（某一个生产经营单位总体或局部的生产经营活动的）安全现状进行的

《安全系统工程》第五章故障类型、影响及危险度分析西安建筑科技大学安全研究所《安全系统工程》2内容提要概述FMECA的定义、目的和作用FMECA的方法FMECA的步骤–故障类型和影响分析–危险度分析应用案例《安全系统工程》3概述元部件的故障对系统可造成重大影响–灾难性的影响•挑战者升空爆炸——发动机液体燃料管垫圈不密封–致命性的影响•起落架上位锁打不开以往设计师依靠经验判断元部件故障对系统的影响–依赖于人的知识和工作经验系统的、全面的和标准化的方法—FMECA–设计阶段发现对系统造成重大影响的元部件故障–设计更改、可靠性补偿是可靠性、维修性、保障性和安全性设计分析的基础《安全系统工程》4基本概念及格式故障：指系统或元素在运行过程中，因为性能低下而不能实现预定的功能的现象。故障类型指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式。——故障类型是故障的表现形式，如起落架撑杆断裂、收放不到位等。一般可从五个方面来考虑：运行过程中的故障；过早地启动；规定的时间内不能起动；规定的时间内不能停车；运行能力降级、超量或受阻。危险度：危险度分析是对系统中组成部分和元素的不同故障类型危险程度（危险度）的分析。《安全系统工程》5典型故障类型GJB1391《故障类型、影响及危险度分析》序号故障类型序故障类型序号故障类型1结构破损12超出允许下限23滞后运行2机械性卡住13间断运行24输入量过大3振动14运行不稳定25输入量过小4不能保持在制定位置上15意外运行26输出量过大5不能开启16错误指示27输出量过小6不能关闭17流动不畅28无输入7误开18假运行29无输出8误关19不能开机30电短路9内部漏泄20不能关机31电开路10外部漏泄21不能切换32漏电11超出允许上限22提前运行33其他《安全系统工程》6机械产品典型故障类型故障类型可分为以下七大类：–损坏型：如断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。–退化型：如老化、腐蚀、磨损等。–松脱性：松动、脱焊等–失调型：如间隙不当、行程不当、压力不当等。–堵塞或渗漏型：如堵塞、漏油、漏气等。–功能型：如性能不稳定、性能下降、功能不正常。–其他：润滑不良等。《安全系统工程》7基本概念及格式故障原因（FailureCause）是指导致系统、元件等形成故障类型的过程与机理，造成系统、元件发生故障的原因。常见的故障原因有：设计上的缺陷：由于设计采取的原则

第三章安全系统工程2023/7/261第一节概述◼安全技术的地位◼现代工业生产的特点：◼四新：新工艺、新技术、新能源和新材料◼三化：大规模化、复杂化和高度自动化◼企业生产装置的现状◼设备陈旧老化◼发生事故的可能性增加2023/7/262系统与系统工程◼系统：由若干相互作用又相互依赖的部分组合而成，具有特定功能，并处于一定环境中的有机整体。◼系统的特点◼目的性◼整体性和分解性◼相关性◼特定功能性◼系统工程就是从系统的观点出发运用各种工程方法解决系统的各种问题。2023/7/263安全与危险危害◼安全：不发生人员伤亡和（或）设备财产损失，不发生职业危害。◼危险：引起人身伤亡，设备破坏或降低完成预定功能的能力。◼危害：超出人的直接控制之外的某种潜在的环境条件。◼危险性：危险暴露的程度。2023/7/264系统安全与安全系统工程◼系统安全：在系统运行周期内，应用系统安全管理及安全工程原理，识别系统中的危险性并排除，或使危险危害减少到最小，从而使达到最佳安全状态。◼必须在规划、研究、设计、制造、试验和使用等各阶段正确实施系统安全管理和安全工程。◼安全系统工程：应用系统工程的原理和方法，识别、分析、评价、排除和控制系统中的各种危险，对系统进行评价和综合处理，并使系统安全性达到最佳状态。2023/7/265第二节安全系统工程的发展◼安全系统工程在20世纪50年代创始于美国。◼美国在重大国防计划中广泛采用了安全系统工程。◼英国于20世纪60年代开始运用安全系统工程。◼日本在20世纪70年代也开始推广安全系统工程。◼我国开展系统工程情况。2023/7/266第三节安全系统工程内容◼安全系统工程的任务：预测、评价和控制危险危害因素。其过程主要包括：◼预测与识别危险危害因素◼危险性评价◼安全措施◼系统安全分析和评价是安全系统工程的核心。2023/7/267系统安全分析◼系统安全分析通过对系统中的危险危害因素进行定性定量分析，使人们识别系统中存在的危险性和所导致事故后果的损失度，并预测其可能性。◼系统安全分析方法◼因果（鱼刺）分析；预先危险性分析；故障类型和影响分析；作业安全分析；能量分析；故障树分析；事件树分析；管理疏忽和危险树分析。2023/7/268安全评价和安全措施◼安全评价：在系统安全分析的基础上，掌握了系统中存在的潜在危险危害和薄弱环节进行分析，并得到评价结果。◼安全评价分为定

第一章安全系统工程概论中国地质大学（武汉）安全工程系安全系统工程本章的基本要求：1.理解基本概念、了解安全系统工程与系统工程、可靠性工程的关系，安全系统工程的目标、研究内容、研究方法；2.了解安全系统工程的发展历史与现状，安全系统工程与职业安全卫生管理体系的关系。安全系统工程1.1基本概念1.系统、系统工程安全系统工程,是以安全学和系统科学为理论基础,以安全工程、系统工程、可靠性工程等为手段,对系统风险进行分析、评价、控制,以期实现系统及其全过程安全目标的科学技术。安全系统工程是现代科技发展的必然产物,是安全科学学科的重要分支。安全系统工程是一门涉及自然科学和社会科学的横断科学,在定义安全系统工程之前需要弄清相关学科的有关概念。安全系统工程1.1基本概念（续1）1.系统、系统工程系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。系统工程是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。安全系统工程1.1基本概念（续2）1.系统、系统工程系统工程的研究对象是系统。系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。系统有自然系统与人造系统、封闭系统与开放系统、静态系统与动态系统、实体系统与概念系统、宏观系统与微观系统、软件系统与硬件系统之分。不管系统如何划分,凡是能称其为系统的,都具有如下特性：安全系统工程1.1基本概念（续3）1.系统、系统工程(l)整体性。系统是由两个或两个以上相互区别的要素(元件或子系统)组成的整体。构成系统的各要素虽然具有不同的性能,但它们通过综合、统一(而不是简单拼凑)形成的整体就具备了新的特定功能,就是说，系统作为一个整体才能发挥其应有功能。所以,系统的观点是一种整体的观点,一种综合的思想方法。安全系统工程1.1基本概念（续4）1.系统、系统工程(2)相关性。构成系统的各要素之间、要素与子系统之间、系统与环境之间都存在着相互联系、相互依赖、相互作用的特殊关系,通过这些关系,使系统有机地联系在一起,发挥其特定功能。(3)目的性。任何系统都是为完成某种任务或实现某种目的而发挥其特定功能的。要达到系统的既定目的,就必须赋予系统规定的功能，这就需要在系统的整个生命周期,即系统的规划、设计、试验、制造和使用等阶段,对系统采取最优规划、最优设计、最优控制、最优

2023/7/261安全系统工程SafetySystemEngineering2023/7/262第二章系统安全分析2023/7/263SafetyCheckListSCL2.1安全检查表2023/7/2642.1安全检查表2.1.1安全检查表的介绍1．检查表的定义运用安全系统工程的方法，发现系统以及设备、机器装置和操作管理、工艺、组织措施中的各种不安全因素，列成表格进行分析。2．检查表的功用1)突出重点,及时发现和查明各种危险和隐患;2)实现安全检查的标准化、规范化;3)是监督各项安全规章制度的实施和纠正违章指挥、违章作业的有效方式;4)可作为安全检查人员或现场作业人员履行职责的凭据.2023/7/2653．安全检查表的种类（1）设计审查用安全检查表（2）厂级安全检查表（3）车间用安全检查表（4）专业用安全检查表按其检查的性质可分为一般性检查、专业性检查、季节性检查、节假日检查等。按照检查的方式可分为定期检查、连续检查、突击检查、特种检查等。按照检查的手段又可分为仪器测量、照相摄影、肉眼观察、口头询问等。2023/7/2664．安全检查表的特点1）系统化、科学化，为事故树的绘制和分析，做好准备2）容易得出正确的评估结果3）充分认识各种影响事故发生的因素的危险程度(或重要程度)4）按照原因事件的重要／顺序排列，有问有答，通俗易懂5）易于分清责任。还可以提出对改进措施的要求，并进行检验6）符合我国现阶段的实际情况，为安全预测和决策提供坚实的基础7）只能作定性的评价，不能给出定量评价结果（？）可以半定量8）只能对已经存在的对象评价（？）设计阶段的预先评价2023/7/2672.1.2安全检查表的编制1．编制安全检查表主要依据（1）有关标准、规程、规范及规定。（2）事故案例和行业经验。（3）通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容。（4）有关研究成果。2．安全检查表的格式表2-1安全检查表检查项目检查内容检查要求是否符合检查人检查人：被检查单位负责人：年月日2023/7/2683．编制安全检查表的程序图2-1安全检查表编制程序框图系统(装置)子系统(分装置)部件、组件构成要素,功能附加现象人、机、物、管理、环境安全检查表标准、规范、规程、事故情报等资料设想危险、推论的事故发生概率、处理方法有关系统(装置)的资料2023/7/2694．编制安全检查表应注

SafetyEngineerinⅠgNASA'sillustrationshowinghighimpactriskareasfortheInternationalSpaceStationSafetyengineeringisanengineeringdisciplinewhichassuresthatengineeredsystemsprovideacceptablelevelsofsafety.Itisstronglyrelatedtoindustrialengineering/systemsengineering,andthesubsetsystemsafetyengineering.Safetyengineeringassuresthatalife-criticalsystembehavesasneeded,evenwhencomponentsfail.常用术语•危险：hazard•安全：safe•事故：accident•风险：risk•灾害：disaster•系统：system•可靠性：reliability•安全分析：safetyanalysis•安全评价：safetyevaluation•Accidentcausationmodels事故致因理论•Safetymanagement安全管理•Physicalconditions物质条件•Lossprevention损失预防•Topmanagement高层管理人员•Humanerrors人因失误•Hazardcontrol危险控制•Corporateculture企业文化•Riskingtaking冒险行为•Safetyofficer安全官员•Safetycommittee安全委员会•Unionizedcompany集团公司•Safetyprinciple安全规则•Statusreview状态审查•Supervisorylevel监督层•Implementplan执行计划•Hazardidentification危险辨识•Safetyperformance安全性能Systemsengineeringisaninterdisciplinaryfieldofengineeringandengineeringmanagementthatfocusesonhowtodesignandmanagecomplexsyst

安全系统工程第六章典型事故影响模型与计算6.1泄漏模型604就就就就6.2扩散模型6.3火灾模型6.4爆炸模型6.5事故伤害的计算方法本章学习目标与方法学习目标要求掌握泄露模型、扩散模型、火灾模型、爆炸模型的机理及其计算表达式，熟悉火灾辐射伤害、爆炸超压伤害、毒物泄露伤害的计算方法，学会运用相关模型进行危化品事故的泄露、扩散、危害的计算和分析。学习方法学习本章内容需温习高等数学、流体力学等相关数学知识，可结合《化工企业定量风险评价导则（AQ/T3046-2013）》提升对各类模型的实际应用能力，同时可尝试使用matlab等软件实现模型求解。第一节泄漏模型泄漏主要包括液体泄漏、气体泄漏和两相流泄漏等1.1.11.1.21.1.3液体泄漏模型气体泄漏模型两相流泄漏模型6.1.1液体泄漏模型液体泄漏量可根据流体力学中的伯努利方程计算泄漏量。当发生泄漏的设备的裂口是规则的，而且裂口尺寸及泄漏物质的有关热力学、物理化学性质及参数已知时，可根据流体力学中的有关方程式计算泄漏量。当裂口不规则时，可采用等效尺寸代替；当泄漏过程中压力变化时，则往往采用经验公式。ghppACQd2)(20+−=Q——液体泄漏速度，kg/s；Cd——液体泄漏系数，按表6-1选取；A——裂口面积，m2；6.1.1液体泄漏模型ρ——泄漏液体密度，kg/m3；P——容器内介质压力，Pa；P0——环境压力，Pag——重力加速度，9.8m/s2；h——裂口之上液位高度，m。雷诺数Re裂口形状圆形（多边形）三角形长方形>1000.650.600.55≤1000.500.450.40表6-1液体泄漏系数Cd6.1.1液体泄漏模型当容器内液体是过热液体，即液体的沸点低于周围环境温度，液体流过裂口时由于压力减小而突然蒸发。蒸发所需热量取自于液体本身，而容器内剩下的液体温度将降至常压沸点。在这种情况下，泄漏时直接蒸发的液体所占百分比F可按下式计算：HTTCFP0−=Cp——液体的定压比热，J/kg·K；T——泄漏前液体的温度，K；T0——液体在常压下的沸点，K；H——液体的气化热，J/kg。6.1.2气体泄漏模型气体从裂口泄漏的速度与其流动状态有关。因此，计算泄漏量时首先要判断泄漏时气体流动属于音速还是亚音速流动，前者称为临界流，后者称为次临界流。当下式成立时，气体流动属音速流动：1012−+kkkPP当