安全系统工程设计.docx
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安全系统工程设计
目录
1.反应器里的反应物质………………………………………………………………2
2.定性分析……………………………………………………………………………2
2.1故障类型及影响分析…………………………………………………………2
2.2预先危险性分析……………………………………………………………………3
3.定量分析…………………………………………………………………………4
3.1存在的事故形式……………………………………………………………………4
3.2事故树分析…………………………………………………………………………7
3．2.1基本事件符号说明……………………………………………………………7
3．2.2顶上事件发生的概率…………………………………………………………7
3．2.3事故树分析结果………………………………………………………………8
4.措施方案………………………………………………………………………8
4.1安全措施方案………………………………………………………………………8
4.2技术经济分析………………………………………………………………………9
4.3优化方案……………………………………………………………………………9
5.致谢……………………………………………………………………………10
6.参考文献……………………………………………………………………………11
摘要
通过对安全系统工程课程的学习，综合运用安全系统的基本理论及安全分析方法，发现中和反应中各种设备存在的安全问题以及人员的素质问题。
应用故障类型及影响分析法和预先危险性分析法对反应中的危险性进行分析。
初步掌握事故影响的危险顺序。
对影响最大的事故进行事故树分析，充分了解该危险事故。
结合实际情况，采取相关的应对措施，如：
反应器的各个设备维护和检修、配置专业人员等。
从而预防事故的发生，确保盐酸与氢氧化钠中和反应系统中正常进行反应，加强对人员技术要求和设备维护，从而减少或避免事故带来不必要的经济损失以及人员伤亡，通过对各种方案的分析，得出最优方案，从而提高经济效益，。
关键词:
故障类型预先危险性事故树分析采取措施最优方案
1.反应器里的反应物质选择为盐酸与氢氧化钠。
盐酸与氢氧化钠是放热反应，适合该设备的要求。
通过盐酸与氢氧化钠的反映来分析该设备的危险性分析。
2.定性分析
2.1采用故障类型及影响分析法（FMEA）
名称
组成元素
故障类型
故障的原因
故障的影响
检查方法
危险等级
校正措施
反应器
搅拌器
不能搅拌
搅拌器损坏
反应器里温度不均匀
观察
三
维修
控制失效
罐体
破裂
材料缺陷，老化
物料泄露，损伤人员
观察
三
停产修复
进料口
损坏
使用过久
加料困难
观察
三
维修警惕
出料阀门
开启过大
失灵
反应不完全物料被放出
观察
一
及时更换
冷却系统
冷冻盐水
失效
盐水不合格
冷却效果差
检测
二
更换
冷冻盐水进口
开启不合适
阀门生锈，使用过久
冷却效果不
检查
四
更换阀门
冷冻盐水出口
温
度
感
应
系
统
温度控制器
失灵
坏掉
不能可靠调节流量
观察
二
检查
温度报警器
不能正常工作
损坏
反应失控
经验判断
四
维修更换
热电偶
导热效果差
使用过久
2.2预先危险性分析法（PHA）
不利因素
原因
现象
结果
危险等级
防范措施
泄露
罐体破裂
反应物漏出
伤害人员，浪费原料
四
定期检查
控制系统失灵
出料阀门失控
输出流量过大或过小
影响反应正常进行
二
定期更换
进料口损坏
弯曲
加料出现障碍
维修，检查
冷冻盐水进出口失灵
不利于控制流量
冷却效果不好，反应失控
四
检查维护
报警器失灵
超温不报警
伤害人员，影响反应
四
检查
温度控制器失灵
控制器物提示报警器报警
反应失控
四
维护
热电偶失感
超温不报警
四
警惕
人员失常
失职
冷却系统无人控制
反应失控
四
加强人员培训
搅拌器故障
搅拌器损坏
搅拌器不旋转
罐内温度不均
二
检查维修
控制失效
反应物
盐酸不合格
反应缓慢，有副反应
产物不纯
一
检查反应物质量
氢氧化钠不合格
物料配比不当
3.定量分析
3.1存在的事故形式
事故形式一：
事故形式二：
事故形式三：
3.2事故树分析
通过存在的事故树的形式分析得出，事故树的形式
（一），产物不纯事故可以忽略，罐体爆炸情况出现概率不大，影响稍次。
事故树的形式
（二），停产事故较为常见。
对经济损失的影响最严重，而事故树的形式（三）只是事故树的形式
（二）具体的一种。
3．2.1基本事件符号说明
停产
罐体轻微破裂
反应失控
温度过高
流量太小
使用过久
偶然撞击
搅拌失控
阀门开启过小
温度控制器失控
热电偶不灵敏
采取措施无效
管路泄露
人员离岗
缺乏原料
3．2.2顶上事件发生的概率
事故树的形式
（二）比事故树的形式
（一）和事故树的形式（三）在整个设备危险性分析更加全面，事故树的形式
（二）中每个基本事件发生的概率是0.002.
利用布尔代数化简法化简事故树的形式
（二）并计算该顶上事件发生的概率。
计算过程及结果如下：
3．2.3事故树分析结果
利用布尔代数化简法得出事故树的形式
（二）最小割集如下：
.
通过最小割集确定结构重要度如下:
事故树形式
（二）的或门相对比较多，通过利用布尔代数化简法得出最小割集相对比较多，可见停产对整个系统影响最大，严重影响生产效益和产品的输出。
通过最小割集确定结构重要的基本事件的结构重要度：
搅拌失控，管路泄露，人员离岗，缺乏原料大于采取措施无效大于使用过久，偶然撞击，阀门开启过小，温度控制器失控，
热电偶不灵敏。
4.措施方案
4.1安全分析及措施方案:
1，
（1）通过事故树形式分析危险性：
事故树形式
（一）在整个系统中危险性最小，但对产品的质量有一定的影响，在事故树形式
（二）和事故树形式（三）对设备和人员安全的影响最大。
如事故树形式
（二）中盐酸与氢氧化钠反应是放热反应，温度过高对设备的损害以及人员的安全危害极大，有可能温度过高设备会发生爆炸；事故树形式（三）中罐体破裂对设备和人员也有一定的危险，因为反应物都是有腐蚀性的物质，压力过大设备会发生爆炸。
（2）通过（FMEA）及（PHA）分析，系统存在的危险因素有:
反应器，冷却系统，温度控制系统；泄漏，控制系统失灵，人员失常，搅拌器故障及反应物有杂质等。
通过以上分析主要危险有设备和人员的不安全因素。
根据实际情况，该系统为可修复系统，①设备故障发生的概率为：
ŋ=修复时间（τ）/修复时间（τ）+运行时间（T）
不可修复系统：
（
为故障率，t为元件的运行时间）
②人员的失误概率：
P=a×b×c×d×e×
（其中人的失误率为
）
式中a:
作业时间，b:
操作概率，c:
危险状况，d:
工作的心里和生理条件，e:
环境条件。
2，通过以上以上分析得出安全措施方案如下：
方案一：
周期性的更换设备部件，检测各个部件的性能及各个部件工作状态。
方案二：
在生产过程中，严格把握生产的每个环节，严格遵守安全生产规程。
方案三:
通过对设备的检修与跟换以及对工作人员进行技术培训。
4.2技术经济分析：
方案一：
需要资金多，工作人员的技术要求也较高。
方案二：
需要资金最多，从长远利益来说，此方案比一和二在安全和生产中要好一些。
方案三:
需要资金比方案一多，但比二少。
4.3优化方案：
通过对以上安全措施及技术经济分析得出，方案
（二）在各方面言更加优化一些，应为在现在生产中，安全放在第一位，所以在设备和人员的技术要求要更高一些，所以在资金投入也要多一些。
企业生产经常要从长远利益看，只有对设备在生产中按照生产章程维护设备和经常检修，在人员方面严格遵守《安全生产法》进行操作，这样对人员的技术要求就更高。
综合以上，所以方案
（二）更加优化一些。
致谢
本次设计已经接近尾声，作为一个刚开始的设计，由于经验的匮乏和学识的淡薄，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有木永明老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，是很难完成此次设计的。
在设计写作过程中，得到了木老师耐心的指导。
他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
从课题的选择到设计的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。
虽然时间有限，但这是我第一次接触到课程设计，在这短短的一周时间里，让我把课本知识更加紧密的联系起来，使我的学习更加系统化。
在此谨向木老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
在设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有老师和学长的指导，是你们在忙碌的时间里给我指导。
在此我要感谢你们给我的指导。
参考文献
［1］徐志胜，吴超.安全系统工程[M].北京：
械工业出版社，2007.
［2］汪应洛.系统工程理论、方法与应用[M].北京：
高等教育出版社，1992.
［3］沈斐敏.安全系统工程理论与应用[M].北京:
炭工业出版社,1991.
［4］何学秋.安全工程学[M].徐州:
中国矿业大学出版社，2004.
［5］蒋俊成，等.安全系统工程[M].北京:
化学工业出版社，2004.
［6］魏新利，等.工业生产过程安全评价[M].北京:
化学工业出版社，2005.
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