安全系统工程试题文档格式.docx
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9、ICIMOND法和DOW化指数法的原理相同。
10、回归分析法是一种代表性的时间序列预测法。
（√）
三、计算题（40分）
1、并联系统有n个子系统，可靠度值分别为R1，R2，……，Rn，推导该并
联系统的可靠度表达式；
（5分）
系统的故障概率为：
P=
所以系统的可靠度为：
R=1-P=1-
2、计算如下图所示的泵、阀门输送系统失败的概率：
（5分）
失败的概率为P=1-A1B1C1=1-0.7695=0.2305
3、某事故树如下图所示，X1，X2，X3，X4，X5均为基本事件，其概率分
别为0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，求顶上事件发生的概率（10分）
和各基本事件的概率重要度（10分）、临界重要度（10分）。
答：
因为M1、M2、M3、M4为最小割集
顶事件的发生概率为：
P（T）=1-（1-q1q3）（1-q2q4q5）（1-q1q5）（1-q3q4）
=q1q3+q1q5+q3q4+q2q4q5-q1q3q5-q1q3q4-q1q2q4q5-q2q3q4q5
=0.002011
概率重要度
所以X1的重要度
=q3+q5-q3q5-q3q4-q2q4q5=0.07726
X2的重要度
=q4q5-q1q4q5-q3q4q5=0.00192
X3的重要度
=q1+q4-q1q5-q1q4-q2q4q5=0.04906
X4的重要度
=q3+q2q5-q1q3-q1q2q5-q2q3q5=0.03066
X5的重要度
=q1+q2q4-q1q3-q1q2q4-q2q3q4=0.010468
临界重要度
所以：
=
×
0.07726=0.384111
0.00192=0.019091
0.04906=0.731729
0.03066=0.609725
0.010468=0.260217
四、简答题（30分，每小题6分）
1、简述故障率的内涵，并用图示说明？
所谓故障率就是元件在规定时间内和规定条件下没有完成规定功能（失效）的概率。
故障率曲线图
元件故障率随时间变化有三个时期，即幼年故障期（早期故障期）、近似稳定故障期（偶然故障期）和老年故障期（损耗故障期）。
元件在幼年期和老年期故障率都很高。
这是因为遇见在新的时候可能内部有缺陷或在调试过程被损坏，因而开始故障率较高，但很快就下降了。
当使用时间长老，由于老化、磨损、功能下降，故障率又会升高。
2、防止能量的破坏性作用的有效途径有哪些？
1.降低能量的集中与积蓄
2.控制能量的释放
（1）防止能量的逸散；
（2）延缓能量释放；
（3）另辟能量释放渠道。
3.隔离能量
（1）在能源上采取措施；
（2）在能源和人与物之间设防护屏障；
（3）设置安全区、安全标志等。
4.其他措施可采用双重绝缘工具，低压电回路、连续监测和遥控等；
可选用耐高温、高寒和高强度材料
3、安全决策的基本过程是什么？
1.确定目标；
2.区分目标；
3.指定对策；
4.衡量评价对策方案；
5.被选决策方案；
6.技术评价与潜在问题分析；
7.实施与反馈。
4、什么是风险？
降低风险的途径主要有哪二个方面？
风险就是危险、危害事故发生的可能性和严重程度的综合度量。
降低风险的主要途径为：
（1）降低风险性，即降低危险危害事故发生的可能性；
（2）减小受害程度或损失大小。
5、安全措施补偿系数主要包括哪三个方面？
包括以下三个方面：
（1）工艺控制
（2）物质隔离
（3）防火措施
五、论述题（30分，每小题6分）
某油库储存汽油、煤油、柴油，其中储存汽油的是四个1万米3的储罐，储存煤油的是三个5000米3的储罐，储存柴油的是三个8000米3的储罐。
各种油品均从水路运进，通过管道输送到储罐，外销以陆路运出，通过鹤管进行分装。
该油库远离人口密集区，周围没有铁路、高压输电线等。
试分析：
1．该油库存在哪些危险、有害因素？
2．其中主要危险、有害因素是什么？
是否构成重大危险源？
3．对该油库存在的主要危险有害因素可应用哪些评价方法进行针对
性的评价？
4．编制油库燃烧爆炸事故树。
5．在运营过程中，你认为应该采取哪些安全措施，有何建议？
1、坍塌、高处坠落、泄露，火灾、爆炸，
2、主要的危险有害因素是火灾爆炸
3、可采用事故树分析法、火灾爆炸危险指数评价法
5、在运营过程中，要严禁烟火，防止任何形式明火的出现；
安装避雷针，防止雷电起火；
在储存场所安装浓度测量仪，严禁浓度超标，达到爆炸极限；
定期检查管道的情况，防止管道破裂而泄漏；
运输时，不要有太大的震荡，防止局部汽化压力超标，发生爆炸；
第一章：
概论
第一节基本概念：
安全：
指人的身心免受外界（不利）因素影响的存在状态及其保障条件。
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。
事故：
指造成死亡、伤害、职业病、财产损失或其它损失的意外事件。
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，而且该“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统具备五个特征：
整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性。
作为系统论的基本思想和主要特征是目的性、整体性、有序性，整体效应是系统论最重要的观点。
系统工程：
从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用工程的方法去分析和解决问题。
以系统论为指导思想，以计算机为工具，运用运筹学等方法使系统总体达到最优的组织管理技术。
具体地说，就是组织管理系统的规划、研究、设计制造、试验和使用的科学方法。
系统安全（SystemSafaty），是在系统寿命周期内应用系统安全管理及安全系统工程原理，识别危险源并使其危险性减至最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。
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。
第二章：
系统安全分析
第一节概述
系统安全分析（核心内容）：
就是使用安全系统工程的原理和方法，辨别、分析系统存在的危险因素，并根据实际需要对其进行定性、定量描述的一种技术方法。
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：
（1）安全检查表（SCA）；
（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）。
第二节系统安全分析
安全检查的目的和作用、安全检查的内容、安全检查的形式和内容、安全检查表。
安全检查表有何优点。
了解安全检查表的种类和内容。
会编制简单的安全检查表。
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。
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
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
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。
4．安全检查表的优点
①安全检查是企业安全管理的一种重要手段。
采用安全检查表可以避免传统的安全检查中容易发生疏忽、遗漏等弊端，做到全面找出系统危险因素和薄弱环节。
②编制安全检查表的依据之一是有关的安全规程、规范和标准。
因此，使用安全检查表进行检查，可以监督各项安全法规、规章制度执行情况，使安全检查工作标准化和规范化。
③不同的检查对象有不同的检查表，检查人员依据安全检查表进行安全检查，其检查结果可作为检查人员履行检查职责的凭据，更好地实行安全生产责任制。
④安全检查表简明易懂，实施方便，易于掌握。
⑤应用范围广，不仅可以用于工程项目的设计、施工、验收及机械设备的设计、制造等方面，而且也可以用于在役装置的日常操作、作业环境、人员行为、运行状态及组织管理各个方面。
5．安全检查表的种类和内容（了解）
根据用途和安全检查表的内容，安全检查表可分为以下几种类型：
（1）审查设计的安全检查表：
新建、改建和扩建的厂矿企业，革新、挖潜的工程项目，都必须与相应的安全卫生设施同时设计、同时施工和同时投产，即利用“三同时”原则全面、系统地审查工程的设计、施工和投产等各项的安全状况。
检查表中除了以列入的检查项目外，还要列入设计应遵循的原则、标准和必要数据。
用于设计安全检查表主要应包括厂址选择、平面布置、工艺过程、装置的布置、建筑物与构筑物、安全装置与设备、操作的安全性、危险物品的贮存以及消防设施等方面。
（2）厂级的安全检查表：
这类安全检查表是全厂进行安全检查，安全分析与评价，危险源辨识时采用的检查表。
其主要内容包括厂区各个产品的工艺和装置的安全性，要害部位、主要安全装置与设施、危险物品的储存与使用，有毒有害物质的治理、作业环境、消防通道及设施、操作管理及规章制度的落实，应急措施等。
（3）车间安全检查表：
这类安全检查表是在车间内进行安全检查、安全分析与评价时用的一种检查表。
其主要内容包括车间的设备布置、通道、进出口、通风、照明、噪声振动、应急、消防设施与措施、操作管理、岗位责任制实施等。
（4）工段及岗位的安全检查表：
这类安全检查表供某一工序或某一岗位进行自查、互查或进行安全教育及注意要点提示的一种检查表，如物料输送、车床加工等，其主要内容包括工序或岗位的设备、环境、操作人员等方面的不安全因素。
（5）专业性安全检查表：
这类安全检查表是对重点设备、设施，要害部位、特殊工种、专业操作人员进行安全检查时采用的一种检查表，如锅炉、受压容器、起重机具、车辆、配变电装置、炸药库、爆破作业人员、电工、司机等。
其主要内容是设备或装置的不安全因素或隐患的检查，人的不安全行为和管理问题的检查，不安全环境条件的检查。
会编制简单的安全检查表：
为了使检查表既能全面查出潜在危险因素，又便于操作，达到预期效果，在编制和使用时应当注意以下几个问题：
①检查内容尽可能做到系统化、完整化，不漏掉任何可能导致事故的关键。
但应突出重点，抓住要害。
②各类检查表由于适用的对象不同，检查内容应有所侧重。
如专业检查表应详细，日常检查表则要简明，突出要害部位。
③对重点危险部位应单独编制检查表，凡能导致事故的一切危险因素都应列出，确保隐患及时发现和消除，不至于酿成事故。
④每一项检查内容，要定义明确，便于操作。
⑤安全检查表的项目和内容要求随工艺改造、设备变更等变化而修改，使之适应生产实际的需要。
⑥实施安全检查表时应落实检查人员，并在检查完毕时签字。
对查出的问题要及时反馈到有关部门并要落实整改措施，做到责任明确。
举例：
危险化学品经营单位安全评价现场检查表HYPERLINK"
安全检查表经营.doc"
，危险化学品生产单位安全评价检查表。
作业1：
制定学生宿舍防火安全检查表。
第三节：
预先危险性分析
预先危险性分析的概念：
是指在一项工程活动（包括设计、施工、生产、维修等）之前，对系统存在的各种危险因素，出现的条件以及导致事故的后果进行宏观的，概略的分析方法。
特点：
是在每一项活动之前进行分析，找出危险物质、不安全工艺路线和设备，以便从设计、工艺、设备上考虑采取安全防护措施，使危险因素不致发展为事故，取得防范于未然的效果。
应用范围：
凡能对系统造成影响的人、机、物、环境中固有的潜在的危险危害性都可应用预先危险性分析法进行识别。
开发研制、方案设计、样机、详细设计、新建、改建、扩建。
了解预先危险分析的分析步骤：
分析时可按以下几个步骤进行：
①熟悉系统。
在分析之前，必须首先对系统的生产目的、工艺流程、操作条件、设备结构、环境状况等以及同类装置或设备过去发生事故的资料，充分的熟悉和广泛的搜集资料。
②识别危险源。
识别危险源就是找出系统存在的各种固有的潜在的危险因素。
其特点为:
潜在危险性、存在状态和触发因素。
什么是潜在危险？
由潜在的原因会造成人和物损伤的事件。
例如，使用高速运转的物体、高压电、盛装高压气体的容器设备、高空作业、处理化学危险品等。
这些作业如果没有安全防范措施，就有造成重大事故的可能性，这些危险状态就是潜在的危险性。
在危险性识别时，对凡能造成人员伤亡、财产损失和系统完不成规定任务的各方面因素都要找出，包括人的误操作、机械、电气设备的失控而发生能量转移以及环境因素等。
为防止遗漏，可将系统划分成子系统，一个个子系统进行查找。
③分析触发事件。
触发事件：
危险因素出现的条件事件。
潜在危险因素只有在一定条件下才有可能引起事故。
例如盛装氢气的容器具有燃烧爆炸的潜在危险性，而如果容器封闭性很好，不与空气接触是不会发生事故的，只有氢气泄漏到空气中形成爆炸性混合物，才有可能导致火灾爆炸事故的发生，所以发生泄漏的原因就是触发事件。
④确定事故情况。
危险因素查出以后，能够导致什么事故，事故情况如何，则需要进行推测。
⑤找出形成事故的原因事件。
就是找出危险因素发展为事故的客观条件。
⑥确定危险因素的危险等级。
系统或子系统查出的危险因素可能有很多，为了在采取安全防护措施时分轻重缓急、先后次序，对这些危险因素按造成后果的严重程度划分成四个危险等级。
见下表：
危险等级
影响程度
定义
Ⅰ
安全的
尚不能造成事故
Ⅱ
临界的
处于事故的边缘状态，暂时还不会造成人员伤亡和财产损失。
应予以排除或采取措施
Ⅲ
危险的
必然会造成人员伤亡和财产损失。
要立即采取措施。
Ⅳ
灾难性的
会造成灾难性的事故。
必须立即排除。
⑦制定安全措施。
根据找出的危险因素及确定的危险等级，针对危险性出现条件及形成事故的原因制定相应安全措施。
作业2：
某实验室准备购买一瓶高压氧气用于实验，试用预先危险性分析对其进行危险性识别。
会使用预先危险性分析法对给定事件进行危险性分析：
（1）机械工厂机械维修作业预先危险性分析
起重机维修、叉车维修、机械加工设备维修和所涉及的风电焊作业。
其主要危险是物体打击、高处坠落、触电伤害和火灾爆炸。
（2）易燃液体火灾爆炸预先危险性分析
某企业生产过程中使用甲苯、70#汽油等易燃液体作为溶剂生产鞋用粘接剂，其事故模式就是火灾爆炸，故以化工厂为例进行火灾爆炸预先危险性分析。
第四节：
故障类型和影响分析
故障类型和影响分析的概念（定性）：
是采用系统分割的方法，根据需要将系统分割成子系统或元件，然后逐个分析子系统或元件潜在的各种故障类型、原因及对子系统乃至整个系统产生的影响，并制定措施加以预防或消除。
故障：
指元件、子系统或系统在规定的运行时间、条件内达不到设计规定的功能，因而不能完成规定的任务或任务完成不好。
故障类型（模式）：
是故障呈现的状态。
如，一个阀门发生故障可能有四种类型：
内漏、外漏、打不开、关不紧。
致命度分析（定量）：
对其中一些可能造成人员伤亡或重大财产损失的故障类型拿出来进一步分析产生致命影响的概率和等级。
熟悉故障类型和影响分析的分析步骤：
明确和熟悉系统。
在分析之前首先要明确分析对象及范围，熟悉系统有关的各种资料，了解系统各部分的功能和相互关系。
了解系统的设计任务书，技术设计说明书，图纸，使用说明书，标准，规范，事故情况等资料。
②确定分析的层次。
一个系统由若干子系统组成，子系统可能由更小的子系统或功能件组成，功能件又包含许多元件。
如果是用于系统的安全设计，要求分析得详细，应该尽量分析得深一些，特别是关键部位，要分析到元件为止。
如果是用于安全管理，则可以分析得粗浅一些。
③绘制系统的功能框图和可靠性框图。
在分析之前要详细说明系统，并根据系统的构成要素依次画出所包含的子系统、元件及相互关系的框图，对简单系统可以用流程图代替系统图。
④分析故障类型和影响。
按照可靠性框图有关的子系统、功能件或元件，详细查明可能出现的故障类型、产生的原因，并进一步分析其对子系统、系统及对人的影响，然后根据故障类型影响的程度划分故障类型等级，以便分别轻重缓急，采取相应的安全措施。
第五节危险和操作性研究
1、危险和操作性研究的概念：
是查明生产装置和工艺过程中工艺参数以及操作控制中可能出现的偏差，针对这些偏差，找出原因，分析后果，提出对策的一种分析方法。
范围：
危险和操作性研究是1974年由英国帝国化学公司开发出来的，主要是用于工程项目设计审查阶段查明潜在危险性和操作难点，以便制定对策加以控制。
它是从工艺参数（如温度、压力、流量等）出发，研究系统可能出现的偏差，并根据造成影响的大小，确定防止危险转变为事故措施。
2、分析步骤
①成立研究组。
一般由3～5人组成，一人担任组长，并有一人记录。
组长必须非常熟悉分析对象并有较为丰富的经验，善于引导大家深入思考，并能确定分析点。
其他成员应包括设计、工艺、仪表控制等专业人员以及管理干部和操作工人。
②收集系统资料。
危险和操作性研究要求对系统的每一个细节都要进行研究，因此必须掌握详细的资料。
包括工艺流程图、平面布置图、设备结构图、各种参数控制和管路系统图等以及有关的设计说明书。
③分解系统、选择研究节点、明确节点功能、应用引导词。
从某一个部分开始，用事先制定的表格，以正常的工艺参数和操作条件为标准，分析偏差，找出偏差发生的原因及可能产生的后果，并提出安全措施。
为了使分析有一定范围，不至于遗漏和过多的提问，规定了几个引导词，按照这些引导词找出偏差。
引导词的名称和含义见表2－10（P34）。
一个部分分析结束后，再以同样方法分析另一个部分，直至整个系统分析为止。
④提出措施，编制HAZOP报告。
研究小组分析完毕还要进行讨论，对提出的安全防护措施加以归纳和整理，供设计人员修改设计或领导人员参考。
3、方法的优点：
利用一组引导词，对状态参数逐一分析和考查可能发生的偏差，因此它能更加完整地识别危险，为改进设计和控制管理提供了很好的依据。
4、方法的缺点：
做起来比较烦琐，对复杂生产装置和工艺过程的分析需要耗费大量的人力和时间。
第六节
事件树分析
1、概念：
事件树分析是从一个初事件开始，按顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的过程及其结果。
事件树分析最初是用于可靠性分析。
每一个系统都是由若干个元件组成的，每一个元件对规定的功能都存在具有和不具有两种可能。
①确定初始事件。
初始事件就是事件树中在一定条件下造成事故后果的最初原因事件。
它包括系统故障、设备失效、人员误操作和工艺过程异常等。
初始事件可以预想，也可以是已发生的事故，一般是选择分析人员最感兴趣的异常事件作为初始事件。
②找出与初始事件有关的环节事件。
所谓环节事件就是出现在初始事件后一系列造成后果的其他原因事件。
③建造事件树。
把初始事件写在最左边，各种环节事件按顺序写在图的最上面，从初始事件画一条水平线到第一个环节事件，在水平线末端画一垂直线段，垂直线段上端表示成功，下端表示失败。
再从垂直线二端分别向右画水平线到下个环节事件，同样用垂直线段表示成功和失败两种状态。
依次类推，直到最后一个环节事件为止。
如果某一个环节事件不需要往下分析，则水平线延伸下去，不发生分支，如此便得到事件树。
④说明分析结果，进行定性、定量分析。
在事件树最后要写明由初始事件引起的各种事故结果或后果。
4、事件树分析的定量计算：
事件树分析的定量计算就是计算每个分支发生的概率。
已知条件：
每个因素的概率（可靠度）
如果各个因素的可靠度已知，根据事件树就可以求出系统的可靠度。
每个分支成功的可靠度等于分支上各因素成功可靠度乘积。
若泵A、阀门B、阀门C的可靠度分别为P（A）,P（B）,P（C）,则系统的可靠度为：
P（S）=P（A）×
P（B）×
P（C）;
系统的失败概率（不可靠度）：
F（S）=1－P（S）；
第三章：
事故树分析
第一节：
事故树分析概述
概念：
事故树分析（Faulttreeanalysis）：
又称故障树分析，是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的作图分析法。
◆结果：
系统可能发生的事故放在图的最上面，称为顶上事件
◆原因：
可能是其他一些原因的结果，称为中间原因事件，应继续往下分析。
直到找出不能进一步往下分析的原因为止，这些原因称为基本原因事件。
◆图中各因果关系用不同的逻辑门联结起来，这样得到的图形象一棵倒置的树。
具有的优点：
事故树分析法是采用演绎方法分析事故的因果关系，能详细找出系统各种固有的潜在的危险因素，为安全设计、制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。
能简洁、形象表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑关系。
在事故树分析中顶上事件可以是已发生的事故，也可以是预想的事故。
通过分析，找出原因，采取对策措施加以控制，从而起到预测预防事故的作用。
可选择最感兴趣的事故作为顶上事件分析，这和事件树不同，事件树是由一个故障开始，而引起的事故不一定是使用者最感兴趣的。
事故树分析法既可以用于定性分析，也可以用于定量分析。
通过定性分析，确定各种危险因素对事故树影响的大小，从而掌握和制定防灾控制要点；
而定量分析，则能计算出顶上事件发生的概率，并可以从数量上说明危险因素的重要度，为实现系统最佳安全目标提供依据。
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