安全評價方法

安全檢查表（Safety Checklist Analysis，縮寫SCA）是依據相關的標準、規範，對工程、系統中已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險性和有害性進行判別檢查。為了避免檢查項目遺漏，事先把檢查對象分割成若干系統，以提問或打分的形式，將檢查項目列表，這種表就稱為安全檢查表。它是系統安全工程的一種最基礎、最簡便、廣泛應用的系統危險性評價方法。2012年，安全檢查表在我國不僅用於查找系統中各種潛在的事故隱患，還對各檢查項目給予量化，用於進行系統安全評價

（1）國家、地方的相關安全法規、規定、規程、規範和標準，行業、企業的規章制度、標準及企業安全生產操作規程。

（2）國內外行業、企業事故統計案例，經驗教訓。

（3）行業及企業安全生產的經驗，特別是本企業安全生產的實踐經驗，引發事故的各種潛在不安全因素及成功杜絕或減少事故發生的成功經驗。

（4）系統安全分析的結果，即是為防止重大事故的發生而採用事故樹分析方法，對系統進行分析得出能導致引發事故的各種不安全因素的基本事件，作為防止事故控制點源列入檢查表。

要編製一個符合客觀實際、能全面識別、分析系統危險性的安全檢查表，首先要建立一個編製小組，其成員應包括熟悉系統各方面的專業人員。其主要步驟有：

（1）熟悉系統

包括系統的結構、功能、工藝流程、主要設備、操作條件、布置和已有的安全消防設施。

（2）搜集資料

搜集有關的安全法規、標準、制度及本系統過去發生過事故的資料，作為編製安全檢查表的重要依據。

（3）劃分單元

按功能或結構將系統劃分成若干個子系統或單元，逐個分析潛在的危險因素。

（4）編製檢查表

針對危險因素，依據有關法規、標準規定，參考過去事故的教訓和本單位的經驗確定安全檢查表的檢查要點、內容和為達到安全指標應在設計中採取的措施，然後按照一定的要求編製檢查表。

①按系統、單元的特點和預評價的要求，列出檢查要點、檢查項目清單，以便全面查出存在的危險、有害因素；

②針對各檢查項目、可能出現的危險、有害因素，依據有關標準、法規列出安全指標的要求和應設計的對策措施；

（5）編製複查表，其內容應包括危險、有害因素明細，是否落實了相應設計的對策措施，能否達到預期的安全指標要求，遺留問題及解決辦法和複查人等。

編製安全檢查表力求系統完整，不漏掉任何能引發事故的危險關鍵因素，因此，編製安全檢查表應注意如下問題

（1）檢查表內容要重點突出，簡繁適當，有啟發性。

（2）各類檢查表的項目、內容，應針對不同被檢查對象有所側重，分清各自職責內容，盡量避免重複。

（3）檢查表的每項內容要定義明確，便於操作。

（4）檢查表的項目、內容能隨工藝的改造、設備的更新、環境的變化和生產異常情況的出現而不斷修訂、變更和完善。

（5）凡能導致事故的一切不安全因素都應列出，以確保各種不安全因素能及時被發現或消除。

為了取得預期目的，應用安全檢查表時，應注意以下幾個問題

（1）各類安全檢查表都有適用對象，專業檢查表與日常定期檢查表要有區別。專業檢查表應詳細、突出專業設備安全參數的定量界限，而日常檢查表尤其是崗位檢查表應簡明扼要，突出關鍵和重點部位。

（2）應用安全檢查表實施檢查時，應落實安全檢查入員。企業廠級日常安全檢查，可由安技部門現場入員和安全監督巡檢人員會同有關部門聯合進行。車間的安全檢查，可由車間主任或指定車間安全員檢查。崗位安全檢查一般指定專人進行。檢查后應簽字井提出處理意見備查。

（3）為保證檢查的有效定期實施，應將檢查表列入相關安全檢查管理制度，或制定安全檢查表的實施辦法。

（4）應用安全檢查表檢查，必須注意信息的反饋及整改。對查出的問題，凡是檢查者當時能督促整改和解決的應立即解決，當時不能整改和解決的應進行反饋登記、匯總分析，由有關部門列入計劃安排解決。

（5）應用安全檢查表檢查，必須按編製的內容，逐項目、逐內容、逐點檢查。有問必答，有點必檢，按規定的符號填寫清楚。為系統分析及安全評價提供可靠準確的依據。

（1）安全檢查表主要有以下優點：

①檢查項目系統、完整，可以做到不遺漏任何能導致危險的關鍵因素，避免傳統的安全檢查中的易發生的疏忽、遺漏等弊端，因而能保證安全檢查的質量。

②可以根據已有的規章制度、標準、規程等，檢查執行情況，得出準確的評價。

③安全檢查表採用提問的方式，有問有答，給人的印象深刻，能使人知道如何做才是正確的，因而可起到安全教育的作用。

④編製安全檢查表的過程本身就是一個系統安全分析的過程，可使檢查人員對系統的認識更深刻，更便於發現危險因素

⑤對不同的檢查對象、檢查目的有不同的檢查表，應用範圍廣。

（2）安全檢查表缺點

針對不同的需要，須事先編製大量的檢查表，工作量大且安全檢查表的質量受編製人員的知識水平和經驗影響。

專家評議法是一種吸收專家參加，根據事物的發展趨勢，進行積極的創造性思維活動對事物進行分析、預測的方法。

專家評議法的種類有下面兩種：

（1）專家評議法

根據一定的規則，組織相關專家進行積極的創造性思維，對具體問題共同探討、集思廣益的一種專家評價方法。

（2）專家質疑法

該法需要進行兩次會議。第一次會議是專家對具體的問題進行直接談論；第二次會議則是專家對第一次會議提出的設想進行質疑。主要做以下工作：

①研究討論有礙設想實現的問題；

②論證已提出設想的實現可能性；

③討論設想的限制因素及提出排除限制因素的建議；

④在質疑過程中，對出現的新的建設性的設想進行討論。

採用專家評議法應遵循以下步驟：

（1）明確具體分析、預測的問題；

（2）組成專家評議分析、預測小組，小組組成應由預測專家、專業領域的專家、推斷思維能力強的演繹專家等組成；

（3）舉行專家會議，對提出的問題進行分析、討論和預測；

（4）分析、歸納專家會議的結果。

對於安全評價而言，專家評議法簡單易行，比較客觀，所邀請的專家在專業理論上造詣較深、實踐經驗豐富，而且由於有專業、安全、評價、邏輯方面的專家參加，將專家的意見運用邏輯推理的方法進行綜合、歸納，這樣所得出的結論一般是比較全面、正確的。特別是專家質疑通過正反兩方面的討論，問題更深入、更全面和透徹，所形成的結論性意見更科學、合理。但是，由於要求參加評價的專家有較高的水平，並不是所有的工程項目都適用本方法。

專家評議法適用於類比工程項目、系統和裝置的安全評價，它可以充分發揮專家豐富的實踐經驗和理論知識。專項安全評價經常採用專家評議法，運用該評價方法，可以將問題研究討論的更深入、更透徹，並得出具體執行意見和結論，便於進行科學決策。

預先危險分析（Preliminary Hazard Analysis,縮寫PHA）又稱初步危險分析。預先危險分析是系統設計期間危險分析的最初工作。也可運用它作運行系統的最初安全狀態檢查，是系統進行的第一次危險分析。通過這種分析找出系統中的主要危險，對這些危險要作估算，或許要求安全工程師控制它們，從而達到可接受的系統安全狀態。最初PHA的目的不是為了控制危險，而是為了認識與系統有關的所有狀態。PHA的另一用處是確定在系統安全分析的最後階段採用怎樣的故障樹。當開始進行安全評價時，為了便於應用商業貿易研究中的這種研究成果(在系統研製的初期或在運行系統情況中都非常重要)及安全狀態的早期確定，在系統概念形成的初期，或在安全的運行系統情況下，就應當開始危險分析工作。所得到的結果可用來建立系統安全要求，供編製性能和設計說明書等。另外，預先危險分析還是建立其他危險分析的基礎，是基本的危險分析。英國ICI公司就是在工藝裝置的概念設計階段，或工廠選址階段，或項目發展過程的初期，用這種方法來分析可能存在的危險性。

在預先危險分析中，分析組應該考慮工藝特點，列出系統基本單元的可能性和危險狀態。這些是概念設計階段所確定的，包括：原料、中間物、催化劑、三廢、最終產品的危險特性及其反應活性；裝置設備；設備布置；操作環境；操作及其操作規程；各單元之間的聯繫；防火及安全設備。當識別出所以的危險情況后，列出可能的原因、後果以及可能的改正或防範措施。

（1）通過經驗判斷、技術診斷或其他方法調查確定危險源（即危險因素存在於哪個子系統中），對所需分析系統的生產目的、物料、裝置及設備、工藝過程、操作條件以及周圍環境等，進行充分詳細的了解；

（2）根據過去的經驗教訓及同類行業生產中發生的事故或災害情況，對系統的影響、損壞程度，類比判斷所要分析的系統中可能出現的情況，查找能夠造成系統故障、物質損失和人員傷害的危險性，分析事故或災害的可能類型；

（3）對確定的危險源分類，製成預先危險性分析表；

（4）轉化條件，即研究危險因素轉變為危險狀態的觸發條件和危險狀態轉變為事故（或災害）的必要條件，並進一步尋求對策措施，檢驗對策措施的有效性；

（5）進行危險性分級，排列出重點和輕、重、緩、急次序，以便處理；

（6）制定事故或災害的預防性對策措施。

為了評判危險、有害因素的危害等級以及它們對系統破壞性的影響大小，預先危險性分析法給出了各類危險性的劃分標準。該法將危險性的劃分4個等級：

I 安全的 不會造成人員傷亡及系統損壞

II 臨界的 處於事故的邊緣狀態，暫時還不至於造成人員傷

III 危險的 會造成人員傷亡和系統損壞，要立即採取防範措施

IV 災難性的 造成人員重大傷亡及系統嚴重破壞的災難性事故，必須予以果斷排除並進行重點防範

預先危險分析的結果一般採用表格的形式列出。表格的格式和內容可根據實際情況確定。

在進行PHF分析時，應注意的幾個要點：

（1）應考慮生產工藝的特點，列出其危險性和狀態

①原料、中間產品、衍生產品和成品的危害特性；

②作業環境；

③設備、設施和裝置；

④操作過程；

⑤各系統之間的聯繫；

⑥各單元之間的聯繫；

⑦消防和其他安全設施。

（2）PHA分析過程中應考慮的因素

①危險設備和物料，如燃料、高反應活動性物質、有毒物質、爆炸高壓系統、其他儲運系統；

②設備與物料之間與安全有關的隔離裝置，如物料的相互作用、火災、爆炸的產生和發展、控制、停車系統；

③影響設備與物料的環境因素，如地震、洪水、振動、靜電、濕度等；

④操作、測試、維修以及緊急處置規定；

⑤輔助設施，如儲槽、測試設備等；

⑥與安全有關的設施設備，如調節系統、備用設備等。

（1）預先危險性分析是進一步進行危險分析的先導，是一種宏觀概略定性分析方法。在項目發展初期使用PHA有以下優點：

①方法簡單易行、經濟、有效。

②能為項目開發組分析和設計提供指南；

③能識別可能的危險，用很少的費用、時間就可以實現改進；

（2）適用範圍

預先危險性分析適用於固有系統中採取新的方法，接觸新的物料、設備和設施的危險性評價。該法一般在項目的發展初期使用。當只希望進行粗略的危險和潛在事故情況分析時，也可以用PHA對已建成的裝置進行分析。

故障假設分析（What…If Analysis）方法是對某一生產過程或工藝過程的創造性分析方法。使用該方法時，要求人員應對工藝熟悉，通過提出一系列“如果……怎麼辦？”的問題，來發現可能和潛在的事故隱患從而對系統進行徹底檢查的一種方法。

故障假設分析通常對工藝過程進行審查，一般要求評價人員用“What…If”

作為開頭對有關問題進行考慮，從進料開始沿著流程直到工藝過程結束。任何與工藝有關的問題，即使它與之不太相關也可以提出加以討論。故障假設分析結果將找出暗含在分析組所提出的問題和爭論中的可能事故情況。這些問題和爭論常常指出了故障發生的原因。通常要將所有的問題記錄下來，然後進行分類。

該方法包括檢查設計、安裝、技改或操作過程中可能產生的偏差。要求評價人員對工藝規程熟知，並對可能導致事故的設計偏差進行整合。

故障假設分析很簡單，它首先提出一系列問題，然後再回答這些問題。評價結果一般以表格的形式顯示，主要內容包括：提出的問題，回答可能的後果，降低或消除危險性的安全措施。

故障假設分析法由三個步驟組成，即分析準備、完成分析、編製結果文件。

（1）分析準備

①人員組成。進行該分析應由2～3名專業人員組成小組。要求成員要熟悉生產工藝，有評價危險經驗。

②確定分析目標。首先要考慮的是取什麼樣的結果作為目標，目標又可以進一步加以限定。目標確定后就要確定分析哪些系統。在分析某一系統時應注意與其他系統的相互作用，避免遺漏掉危險因素。

③資料準備。進行分析時，

（2）完成分析

①了解情況，準備故障假設問題。分析會議開始應該首先由熟悉整個裝置和工藝的人員闡述生產情況和工藝過程，包括原有的安全設備及措施。參加人員還應該說明裝置的安全防範、安全設備、衛生控制規程。

分析人員要向現場操作人員提問，然後對所分析的過程提出有關安全方面的問題。有兩種會議方式可以採用。一種是列出所有的安全項目和問題，然後進行分析；另一種是提出一個問題討論一個問題，即對所提出的某個問題的各個方面進行分析后再對分析組提出的下一個問題（分析對象）進行討論。兩種方式都可以，但是通常最好是在分析之前列出所有的問題以免打斷分析組的“創造性思維”。

②按照準備好的問題，從工藝進料開始，一直進行到成品產出為止，逐一提出如果發生那種情況，操作人員應該怎麼辦？分別得出正確答案，

故障假設分析方法較為靈活，適用範圍很廣，它可以用於工程、系統的任何階段。

故障假設分析方法鼓勵思考潛在的事故和後果，它彌補了基於經驗的安全檢查表編製時經驗的不足，相反，檢查表可以把故障假設分析方法更系統化。因此出現了安全檢查表分析與故障假設分析在一起使用的分析方法，以便發揮各自的優點，互相取長補短。

危險與可操作性研究（Hazard and Operability Analysis,簡稱HAZOP）是英國帝國化學工業公司（ICI）於1974年開發的，是以系統工程為基礎，主要針對化工設備、裝置而開發的危險性評價方法。該方法研究的基本過程是以關鍵詞為引導，尋找系統中工藝過程或狀態的偏差，然後再進一步分析造成該變化的原因、可能的後果，並有針對的提出必要的預防對策措施。

運用危險與可操作性研究（HAZOP）分析方法，可以查處系統中存在的危險、有害因素，並能以危險、有害因素可能導致的事故後果確定設備、裝置中的主要危險、有害因素。

危險與可操作性研究也能作為確定事故樹“頂上事件”的一種方法。

HAZOP分析對工藝或操作的特殊點進行分析，這些特殊點稱為“分析節點”，或工藝單元/操作步驟。通過分析每個“節點”，識別出那些具有潛在危險的偏差，這些偏差通過引導詞或關鍵詞引出。一套完整的引導詞用於每個可認識的偏差而不被遺漏。表1.7列出了HAZOP分析中經常遇到的術語及定義；表1.8列出了HAZOP分析中常用的引導詞。

常用HAZOP分析術語

工藝單元 具有確定邊界的設備單元，對單元內工藝參數的偏差進行偏差；對位於PID圖上的工藝參數進行偏差分析

操作步驟 間歇過程的不連續動作，或者是由HAZOP分析組成分析的操作步驟；可能是手動、自動或計算機自動控制，間歇過程的每一步使用的偏差可能與連續過程不同

工藝指標 確定裝置如何按照希望的操作而不發生偏差，即工藝過程的正常操作條件；採用一系列的表格，用文字或圖表進行說明，如工藝說明、流程圖、PID等

引導詞 用於定性或定量設計工藝指標的簡單詞語，引導識別工藝過程的危險

工藝參數 與過程有關的物理和化學特性，包括概念性的項目如反應、混合、濃度、pH值及具體項目如溫度、壓力、流量等

偏差分析組使用引導詞系統地對每個分析節點的工藝參數進行分析發現的一系列偏離工藝指標的情況；偏差的形式通常用“引導詞+工藝參數”

原因 偏差的原因；一旦找到發生偏差的原因，就意味著找到了對付偏差的方法和手段

後果 偏差所造成的後果；分析組常常假定發生偏差時，已有安全保護系統失效；不考慮那些細小的與安全無關的後果

安全保護 指設計的工程系統或調節控制系統，用以避免或減輕偏差時所造成的後果

措施或建議 修改設計、操作規程或者進一步分析研究的建議

HAZOP分析常用引導詞及意義

引導詞 意義 備註

NONE（不或沒有）完成這些意圖是不可能的 任何意圖都實現不了，但也不會有任何事情發生

MORE（過量）數量增加 與標準值相比，數量偏大

LESS（減少）數量減少 與標準值相比，數量偏小

AS WELL AS（伴隨）定性增加 所有的設計與操作意圖均伴隨其他活動或事件的發生

PART OF（部分）定向減少 僅僅有一部分意圖能實現，一些不能實現

REVERSE（相逆）邏輯上與意圖相反 出現與設計意圖完全相反的事或物

OTHER THAN（異常）完全替換 出現與設計要求不相同的事或物

引導詞用於兩類工藝參數，一類是概念性工藝參數如反應、混合；另一類是具體的工藝參數如溫度、壓力。當概念性的工藝參數與引導片語合偏差時常常會發生歧義，分析人員有必要對一些引導詞進行修改。

危險與可操作性研究方法的目的主要是調動生產操作人員、安全技術人員、安全管理人員和相關設計人員的想象性思維，使其能夠找出設備、裝置中的危險、有害因素，為制定安全對策措施提供依據。HAZOP分析可按以下步驟進行：

（1）成立分析小組

根據研究對象，成立一個由多方面專家（包括操作、管理、技術、設計和監察等各方面人員）組成的分析小組，一般為4～8人組成，並指定負責人。

（2）收集資料

分析小組針對分析對象廣泛地收集相關信息、資料，可包括產品參數、工藝說明、環境因素、操作規範、管理制度等方面的資料。尤其是帶控制點的流程圖。

（3）劃分評價單元

為了明確系統中各子系統的功能，將研究對象劃分成若干單元，一般可按連續生產工藝過程中的單元以管道為主、間歇生產工藝過程中的單元以設備為主的原則進行單元劃分。明確單元功能，並說明其運行狀態和過程。

（4）定義關鍵詞

按照危險與可操作性研究中給出的關鍵詞逐一分析各單元可能出現的偏差。

（5）分析產生偏差的原因及其後果。

（6）制定相應的對策措施。

1.5.4危險與可操作性研究的優、缺點及使用範圍

該方法優點是簡便易行，且背景各異的專家在一起工作，在創造性、系統性和風格上互相影響和啟發，能夠發現和鑒別更多的問題，彙集了集體的智慧，這要比他們單獨工作時更為有效。其缺點是分析結果受分析評價人員主觀因素的影響。

危險與可操作性研究方法適用於設計階段和現有的生產裝置的評價。起初，英國帝國化學工業公司開發的危險與可操作性研究方法主要在連續的化工生產工藝過程中應用。化工生產工藝過程中管道內物料工藝參數的變化可以反映了各裝置、設備的狀況，因此，在連續過程中分析的對象應確定為管道，通過管道內物料狀態及工藝參數產生偏差的分析，查找出系統存在的危險、有害因素以及可能的事故後果。通過對管道的分析，就能夠全面地了解整個系統存在的危險。通過對危險與可操作性研究方法的適當改進，該方法也能應用於間歇化工生產工藝過程的危險性分析。在進行化工生產工藝過程的評價時，分析對象應是主體設備。

故障樹分析法（Fault Tree Analysis，縮寫FTA）是60年代以來迅速發展的系統可靠性分析方法，它採用邏輯方法，將事故因果關係形象的描述為一種有方向的“樹”：把系統可能發生或已發生的事故（稱為頂事件）作為分析起點，將導致事故原因的事件按因果邏輯關係逐層列出，用樹性圖表示出來，構成一種邏輯模型，然後定性或定量的分析事件發生的各種可能途徑及發生的概率，找出避免事故發生的各種方案並優選出最佳安全對策。FTA法形象、清晰，邏輯性強，它能對各種系統的危險性進行識別評價，既適用於定性分析，又能進行定量分析。

頂事件通常是由故障假設、HAZOP等危險分析方法識別出來的。故障樹模型是原因事件（既故障）的組合（稱為故障模式或失效模式），這種組合導致頂上事件。而這些故障模式稱為割集，最小割集是原因事件的最小組合。若要使頂事件發生，則要求最小割集中的所有事件必須全部發生。

1.6.2.1 事件及其符號

在故障樹分析中，各種故障狀態或不正常情況皆稱故障事件；各種完好狀態或正常情況皆稱成功事件。兩者皆可簡稱事件。

（1）底事件

底事件是故障樹分析中僅導致其他事件的原因事件。底事件位於所討論的故障樹底端，總是某個邏輯門的輸入事件而不是輸出事件。底事件分為基本事件與未探明事件。

①基本事件 是在特定的故障樹分析中無須探明起發生原因的底事件。

②未探明事件 是原則上進一步探明但暫時不能或不必探明原因的底事件。

（2）結果事件

結果事件是故障樹分析中由其他事件或事件組合所導致的事件。結果事件總位於某個邏輯門的輸出端。結果事件分為頂事件和中間事件。

①頂事件 是故障樹分析中所關心的結果事件。頂事件位於故障樹的頂端，總是所討論故障樹中邏輯門的輸出事件而不是輸入事件。

②中間事件 是位於頂事件和頂事件的結果事件。中間事件既是某個邏輯門的輸出事件，又是別的邏輯門的輸入事件。

（3）特殊事件

特殊事件是指在故障樹分析中所需要特殊符號表明起特殊或引起注意的事件。

①開關事件 開關事件是在正常工作條件下必然發生或者必然不發生的特殊事件。

②條件事件 條件事件是描述邏輯門起作用的具體限制的特殊事件。

1.6.2.2 邏輯門及其符號

在故障樹分析中邏輯門只描述事件間的邏輯因果關係。

與門表示僅當所以輸入事件發生時，輸出事件才發生。

或門表示至少一個輸入事件發生時，輸出事件就發生。

非門表示輸出事件是輸入事件的對立事件

順序與門表示輸入事件按規定的順序發生時，輸出事件才發生。

表決門 表示僅當n個輸入事件中r個或r個以上的事件發生時，輸出事件才發生

異或門表示僅當單個輸入事件發生時，輸出事件才發生

禁門 表示僅當條件事件發生時，輸入事件的發生方導致輸出事件的發生。

1.6.2.3 轉移符號

故障樹分析使用的各種符號、名稱及定義見表1.8所示。

表1.8 故障樹分析的邏輯和事件符號

符號 名稱 定義 符號 名稱 定義

基本事件 在特定的故障樹分

析中無須探明其發

生原因的底事件或門至少一個輸入事件發生時，

輸出事件就發生

未探明事件 原則上應該進一步

探明其原因但暫時不必或不能探明其原因的底事件與門僅當所有輸入事件發生時，輸出事件才發生

結果事件中間事件 故障樹分析中由其它事件或事件組合所導致的事件非門輸出事件是輸入事件的對立事件

開關事件 正常工作條件下必然發生或必然不發生的特殊事件 順序與門僅當輸入事件按規定的順序發生時，輸出事件才發生

條件事件 僅當條件事件發生方導致輸出事件的發生異或門僅當輸出事件發生時輸出事件才發生

禁門 僅當條件事件發生時，

輸入事件的發生方導致

輸出事件的發生 相似轉移符號 下面轉移到結構相似而事件符號不同的子數去

相同轉移符號 在三角形內標出向何處轉移

1.6.2.4故障樹

故障樹是一種特殊的倒立樹狀邏輯因果關係圖。它用上表中事件符號、邏輯門和轉移符號描述系統各種事件的因果關係，邏輯門的輸入事件是輸出事件的因；輸出事件是輸入事件的果。

二狀態故障樹如果故障樹的底事件刻畫一種狀態，而其對立事件也是刻畫一種狀態，則稱為二狀態故障樹。

多狀態故障樹若故障樹的底事件有3種以上互不相容的狀態，則稱為多狀態故障樹。

規範化故障樹 將畫好的故障樹中各個特殊事件與特殊門進行轉化或刪減，變成僅含有底事件、結果事件以及“與”、“或”、“非”三種邏輯門的故障樹，這種故障樹稱為規範化故障樹。

正規故障樹僅含故障事件以及與門、或門的故障樹稱為正規故障樹。

非正規故障樹含有成功事件或者非門的故障樹稱為非正規故障樹。

對偶故障樹將二狀態故障樹中的與門換為或門，或門換為與門，而其餘不變，這樣得到的故障樹稱為原故障樹的對偶故障樹。

成功樹 除二狀態故障樹中的與門換成或門、或門換成與門外，並將底事件與結果事件換為相應的對立事件，這樣所得到的樹稱為原故障樹對應的成功樹。

（1）熟悉分析系統 首先要詳細了解要分析的對象，包括工藝流程、設備構造、操作條件、環境狀況及控制系統和安全裝置等。同時還可以廣泛收集同類系統發生的事故。

（2）確定分析對象系統和分析的對象事件(頂上事件) 通過實驗分析、事故分析以及故障類型和影響分析確定頂上事件；明確對象系統的邊界、分析深度、初始條件、前提條件和不考慮條件。

（3）確定分析邊界 在分析之前要明確分析的範圍和邊界，系統內包含哪些內容。特別是化工、石油化工生產過程都具有連續化、大型化的特點，各工序、設備之間相互連接，如果不劃定界限，得到的事故樹將會非常龐大，不利於研究。

（4）確定系統事故發生概率、事故損失的安全目標值。

（5）調查原因事件 頂上事件確定之後，就要分析與之有關的原因事件，也就是找出系統的所有潛在危險因素的薄弱環節，包括設備元件等硬體故障、軟體故障、人為差錯及環境因素。凡是事故有關的原因都找出來，作為事件樹的原因事件。

（6）確定不予考慮的事件 與事故有關的原因各種各樣，但是有些原因根本不可能發生或發生的機率很小，如雷電、颶風、地震等，編製事故樹時一般都不予考慮，但要先加以說明。

（7）確定分析的深度 在分析原因事件時，要分析到哪一層為止，需要事先確定。分析得太淺可能發生遺漏；分析得太深，則事故樹會過於龐大繁瑣。所以具體深度應視分析對象而定。

（8）編製事故樹從頂事件起，一級一級往下找出所有原因事件直到最基本的事件為止，按其邏輯關係畫出事故樹。每一個頂上事件對應一株事故樹。

（9）定量分析按事故結構進行簡化，求出最小割集和最小徑集，求出概率重要度和臨界重要度。

（10）結論 當事故發生概率超過預定目標值時，從最小割集著手研究降低事故發生概率的所有可能方案，利用最小徑集找出消除事故的最佳方案；通過重要度分析確定採取對策措施的重點和先後順序，從而得出分析、評價的結論。

我國在1978年由天津東方化工廠首先將該方法用於高氯酸生產過程中的危險性分析，對減少和預防事故的發生取得了明顯的效果。之後又在化工、冶金、機械、航空等工業部門得到普遍的推廣和應用。它具有以下幾個特點：

（1）分析法是採用演繹的方法分析事故的因果關係，能詳細找出個系統各種固有的潛在危險因素，為安全設計、制定安全技術措施和安全管理要點提供了依據。

（2）能簡潔形象地表示出事故和個原因之間的因果關係及邏輯關係。

（3）在事故分析中，頂上事件可以是已發生的事故，以是預想的事故。通過分析找出原因，採取對策加以控制，從而起到預測、預防事故的作用。

（4）可以用於定性分析，求出危險因素對事故影響的大小；也可以用於定量分析，由各危險因素的概率計算出事故發生的概率，從數量上說明是否能滿足預定目標值的要求，從而確定採取措施的重點和輕、重、緩、急順序。

（5）可選擇最感興趣的事故作為頂上事件進行分析。

（6）分析人員必須非常熟悉對象系統，具有豐富的實踐，能準確和熟悉地應用分析方法。往往出現不同分析人員編製的事故樹和分析結果不同的現象。

（7）複雜系統的事故樹往往很龐大，分析、計算的工作量大。

（8）進行定量分析時，必須知道事故樹中各事件的故障數據；如果這些數據不準確，定量分析就不可能進行。

事件樹分析（Event Tree Analysis，縮寫ETA）的理論基礎是決策論。它是一種從原因到結果的自上而下的分析方法。從一個初始事件開始，交替考慮成功與失敗的兩種可能性，然後再以這兩種可能性作為新的初始事件，如此繼續分析下去，直到找到最後的結果。因此ETA是一種歸納邏輯樹圖，能夠看到事故發生的動態發展過程，提供事故後果。

事故的發生是若干事件按時間順序相繼出現的結果，每一個初始事件都可能導致災難性的後果，但不一定是必然的後果。因為事件向前發展的每一步都會受到安全防護措施、操作人員的工作方式、安全管理及其他條件的制約。因此每一階段都有兩種可能性結果，即達到既定目標的“成功”和達不到目標的“失敗”。

ETA從事故的初始事件開始，途徑原因事件到結果事件為止，每一事件都按成功和失敗兩種狀態進行分析。成功或失敗的分叉稱為歧點，用樹枝的上分支作為成功事件，下分支作為失敗事件，按照事件發展順序不斷延續分析直至最後結果，最終形成一個在水平方向橫向展開的樹形圖。

ETA的分析步驟如下：

（1）確定初始事件

初始事件一般指系統故障、設備失效、工藝異常、人的失誤等，它們都是由事先設想或估計的。確定初始事件一般依靠分析人員的經驗和有關運行、故障、事故統計資料來確定；對於新開發系統或複雜系統，往往先應用其他分析、評價方法從分析的因素中選定，再用事件樹分析方法做進一步的重點分析。

（2）判定安全功能

在所研究的系統中包含許多能消除、預防、減弱初始事件影響的安全功能。常見的安全功能有自動控制裝置、報警系統、安全裝置、屏蔽裝置和操作人員採取措施等。

（3）發展事件樹和簡化事件樹

從初始事件開始，自左向右發展事件樹，首先把初始事件一旦發生時起作用的安全功能狀態畫在上面的分支，不能發揮安全功能的狀態畫在下面的分支。然後依次考慮每種安全功能分支的兩種狀態，層層分解直至系統發生事故或故障為止。

（4）分析事件樹

①找出事故連鎖和最小割集 事件樹每個分支代表初始事件一旦發生后其可能的發展途徑，其中導致系統事故的途徑即為事故連鎖，一般導致系統事故的途徑有很多，即有很多事故連鎖。

②找出預防事故的途徑 事件樹中最終達到安全的途徑指導人們如何採取措施預防事故發生。在達到安全的途徑中，安全功能發揮作用的事件構成事件樹的最小徑集。一般事件樹中包含多個最小徑集，即可以通過若干途徑防止事故發生。

由於事件樹表現了事件間的時間順序，所以應儘可能的從最先發揮作用的安全功能著手。

（5）事件樹的定量分析

由各事件發生的概率計算系統事故或故障發生的概率。

事件樹分析法是一種圖解形式，層次清楚。可以看作是FTA的補充，可以將嚴重事故的動態發展過程全部揭示出來。

該方法的優點是：概率可以按照路徑為基礎分到節點；整個結果的範圍可以在整個樹中得到改善；事件樹從原因到結果，概念上比較容易明白；事件樹是依賴於時間的；事件樹在檢查系統和人的響應造成潛在事故時是理想的。

該方法的缺點是：事件樹成長非常快，為了保持合理的大小，往往使分析必須非常粗；缺少像ETA中的數學混合應用。

日本勞動省頒布的化工企業六階段安全評價法，綜合應用安全檢查表、定量危險性評價、事故信息評價、故障樹分析以及事件樹分析等方法，分成六個階段採取逐步深入，定性與定量結合，層層篩選的方式識別、分析、評價危險，並採取措施修改設計消除危險。

（1）第一階段：資料準備

建廠條件、原料和產品的物化性質、有關法規標準；反應過程；製造工程概要；流程圖；流程機械錶；配管、儀錶系統圖；安全設備種類及設置地點；運轉要點；人員配置圖；安全教育訓練計劃等其它有關資料。

（2）第二階段：定性評價

應用安全檢查表主要針對廠址選擇、工廠內部布置、建築、工藝流程和設備布置、原材料、中間體、產品、輸送存儲系統、消防設施等方面進行檢查，發現問題改進設計。

（3）第三階段：定量評價

將裝置劃分成若干個單元，對各單元的物質、容量、溫度、壓力和操作等進行評價，每項又分為A、B、C、D四個分段，分別對應分值10點、5點、2點、0點，其評價內容

（4）第四階段：制定安全對策

根據單元的危險度等級，按照方法推薦的各評價等級應採取的措施和要求，採取相應技術、設備、和組織管理等方面的安全對策措施。

（5）第五階段：用過去類似設備和裝置的事故資料進行複查評價

根據設計內容參照過去同樣的設備和裝置的事故情報進行再評價，如果有應改進的地方，再按第四階段要求進一步採取措施。

（6）第六階段：再評價

用故障樹、事件樹進行再評價。

該方法綜合運用檢查表、基準局法、定量評價法、類比法、事故樹、事件樹反覆評價，準確性高，但工作量大，它是一種周到的評價方法，除化工廠外，還可以用於其它行業的安全評價

1964年美國道（DOW）化學公司根據化工生產的特點，首先開發出“火災、爆炸危險指數評價法”，用於對化工生產裝置進行安全性評價。方法經過多次修訂，不斷完善。它是以以往的事故的統計資料、物質的能量和現行的安全防護措施的狀況為依據，以單元重要危險物質在標準狀態下的火災、爆炸或釋放出危險性潛在能量大小為基礎，同時考慮工藝過程的危險性，計算單元火災、爆炸指數，確定危險等級。還對特定物質、一般工藝及特定工藝的危險修正係數，求出火災爆炸指數。定量的對工藝過程和生產裝置及所含物料的實際潛在火災、爆炸和反應性危險逐步推算進行客觀的評價。再根據指數的大小分成幾個等級，按等級的要求及火災爆炸危險的分組採取相應的安全措施的一種方法。由於該評價方法切合實際、科學合理，並提供了火災、爆炸總體的關鍵數據，因此，已經被世界化學工業及石油化學工業公認為最主要的危險指數評價法。

（1）該方法以工藝過程中的物質、設備、物量等數據為基礎，另外加上一般或特殊工藝的危險修正係數，求出火災爆炸係數，然後通過逐步推算，得出最大可能財產損失和停業損失。

（2）工藝單元的劃分

評價單元就是在危險、有害因素分析的基礎上，根據評價目標和評價方法的需要，將系統分成用於有限的、確定範圍的部分。工藝單元是指工藝裝置的任一主要單元。

顯然，多數工廠都是有多個工藝單元組成，但在計算工廠的火災、爆炸指數時，只選擇那些從損失預防角度來看對工藝有影響的工藝單元進行評價，這些單元稱為恰當工藝單元，簡稱工藝單元。

選擇恰當工藝單元的重要參數包括：

① 物質的潛在化學能（物質係數）

② 工藝單元中危險物質的數量；

③ 資金密度（每平方米每元數）；

④ 操作壓力與操作溫度；

⑤ 導致火災、爆炸事故的歷史資料；

⑥ 對裝置操作起關鍵作用的設備；

一般情況下，這些參數的數值越大，則該工藝單元就越需要評價。工藝區域或工藝區附近的個別設備、關鍵設備或單機設備一旦遭受破壞，就可能導致停產數日；甚至極小的火災、爆炸，都可能導致停產而造成巨大的經濟損失。因此，這些關鍵的設備所能導致的損失也是選擇恰當工藝單元的一個重要因素。

（3）確定物質係數

物質係數MF是表述物質由燃燒或其他化學反應引起的火災、爆炸過程中所釋放能量大小的內在特性，是一最基礎的數值。物質係數是由美國消防協會規定的NF和NR（分別代表物質的燃燒性和化學活潑性或不穩定性）決定的。通常，NF和NR是針對正常環境溫度而言的。但物質發生燃燒和反應的危險性隨溫度上升而急劇增大。反應速率也隨溫度上升而急劇增大，所以當物質的溫度超過60℃時，物質係數就要進行修正。

（4）確定工藝單元危險係數

工藝單元危險係數F3包括一般工藝危險係數F1和特殊工藝危險係數F2。構成工藝危險係數的每一項都可能引起火災或爆炸事故的擴大或升級。

計算工藝單元危險係數（F3）中的各項係數時，應該選擇物質在工藝單元中所處的最危險狀態。可以考慮的操作狀態有開車、連續操作和停車。應該防止對過程中的危險進行重複計算，因為在確定物質係數時已經選取了單元中最危險的物質，並據此進行火災、爆炸分析，即已考慮到實際上可能發生的最壞狀況。

計算F&EI時，如果MF是按照工藝單元中的易燃液體來確定的，就不要選擇與可燃性粉塵有關的的係數，即使粉塵可能存在於過程的另一段時間內。合理的計算方法為：先用易燃性液體的物質進行評價，然後再用可燃性粉塵的物質係數進行評價。

但混合物是個例外。如果某種混雜在一起的混合物被作為最危險物質的代表，則計算工藝單元危險係數時，可燃粉塵和易燃蒸汽的係數都要考慮。注意：一次只分析一種危險，使分析結果與特定的最危險狀況相對應，始終把焦點放在工藝單元和選出進行分析的物質係數上，而且只有恰當的對每一項係數進行評估，其最終結果才是有效的。

該方法是指數評價法的一種，指數的採用使得系統結構複雜、用概率難以表述其危險性單元的評價有了一個可行的方法。這類方法操作簡單，是2012年以來應用較多的評價方法之一。指數的採用，避免了事故概率及其後果難以確定的困難。評價指數值同時含有事故頻率和事故後果兩個方面的因數。但該評價方法的缺點是：評價模型對系統安全保障體系的功能重視不夠，特別是危險物質和安全保障體系間的相互作用關係未予考慮。各因素之間均以乘結或相加的方式處理，忽視了各因素之間重要性的差別。評價自開始起就用指標給出，使得評價後期對系統的安全改進工作較困難。指標值的確定只和指標的設置與否有關，而與指標因素的客觀狀態無關，致使危險物質的種類、含量、空間布置相似，而實際安全水平相差較遠的系統，其評價結果相似，導致該方法的靈活性和敏感性較差。道化學公司評價法2012年在化工、石油等領域應用較多。

1974年英國帝國化學工業公司（ICI）蒙德（Mond）部在道化學指數評價法的基礎上引進了毒性概念，並發展了一些新的補償係數，提出了“蒙德火災、爆炸、毒性指標評價法”。

蒙德法在對現有裝置及計劃建設裝置的危險性研究中，尤其是在新設計項目的潛在危險評價時，有必要對道化學公司方法進行改進和補充。其中最重要的兩個方面是：

（1）引進了毒性的概念，將道化學公司的“火災、爆炸指數”擴展道包括物質毒性在內的“火災、爆炸、毒性指數”的初期評價。

（2）發展了新的補償係數，進行裝置現實危險性水平再評價。

（1）評價單元的確定

“單元”是裝置的—個獨立部分，而不是與裝置在一起的其餘部分，如有一定間距、擋火牆、防護堤等隔開的裝置的一部分設施，也可作為單元。在選擇裝置的部分作為單元時，要注意鄰近的其他單元的特徵及是否存在有不同的特別工藝和有危險性物質的區域。

裝置中具有代表性的單元類型有：原料貯區、供應區域、反應區域、產品蒸餾區域、吸收或洗滌區域、半成品貯區、產品貯區、運輸裝卸區、催化劑處理區、副產品處理區、廢液處理區、通入裝置區的主要配管橋區。此外，還有過濾、乾燥、固體處理、氣體壓縮等，合適時也可將裝置劃分為適當的單元。

將裝置劃分為不同類型的一些單元就能對裝置不同單元的危險特性進行評價。否則，整個裝置或裝置的大部分就會帶有其中最危險單元的特徵。此外，通過單元劃分，可對裝置中最危險的單元向其他投資多的單元發生事故蔓延時的界限加以考慮。

評價貯存區時，單元通常由—個堤壩和共同堤壩內的全部貯罐等組成。其他用堤壩分開的區域，如液化氣、高著火性液體、可燃性液體和有自聚危險性、可能產生過氧化物、有凝聚相爆炸危險等特殊危險性物質，可作不同單元處理，以便能正確識別其相對危險性。

裝置區中主要配管橋不同於裝置工藝或貯存單元，應作為—個獨立單元來考慮，其危險性主要是支柱或架設在架台間的管橋長度及在其上支撐的鋼管。

（2）單元內的重要物質及其物質係數的確定

①選取單元內的重要物質

單元內往往有原料、中間產品、產品、副產品、催化劑、溶劑等多種物質的存在，這些物質的危險性潛能和在單元內的存在數量是不同的。選用不同的物質對單元的危險性進行評價，其評價結果是不同。因此，在選擇單元中以較多數量存在的、危險性潛能較大的物質作為單元內的重要物質對單元進行評價。

若裝置、單元中存在一種以上的重要物質時，必須對各重要物質作不同評價，並選用最危險的那個作為該單元危險性的代表為最終評價的依據。若裝置內的物質是混合物且組成保持一定，在裝置內具有主要火災、爆炸、反應或毒性的潛在危險性時，亦可取混合物作為重要物質。

②重要物質係數的確定

物質係數是指重要物質在標準狀態(25℃，0.1MPa)下的火災、爆炸或放出能量的危險性潛能的尺度。進行總效果計算時物質係數(MF)用符號B表示。

Ⅰ、一般可燃性物質 其物質係數是重要物質在標準狀態下由空氣中的燃燒熱決定的。

Ⅱ、緣可燃性物質 邊緣可燃性重要物質或在輸送條件下不燃的重要物質的物質係數，因可由反應的燃燒熱計算，故不能為零，其值可由重要物質的生成熱和氣相燃燒生成物的生成熱的差計算而得，物質係數可由燃燒熱計算可得。邊緣可燃性物質有三氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷、過氯乙烷、氯仿、二氯甲烷等。

Ⅳ、燃性物質 這種物質是與氧氣不會發生放熱反應的物質，如水、砂、氮氣、氦、四氯化碳、二氧化碳、六氯乙烷等。為維持方法的有效性，對物質係數為零的物質，給出MF=0．1。

Ⅴ、加入稀釋劑的可燃性物質混合物若在可燃性物質混合物中加入了組分一定的稀釋劑，可用可燃性強或爆炸性強的這種成分的物質係數；可以用非活性成分的MF=0.1及組分中的成分比求出混合物的物質係數。對於邊緣可燃物質，採用比非活性物質的物質係數要適當高的值。

Ⅵ、燃性固體和粉塵 多數固體求不出恰當的燃燒熱。如在單元內被選作重要物質的木塊和大體積的金屬固體等，只有這種固體在微粒狀、粒狀或粉塵狀態其危險性比大體積狀態高得多時才可以用MF=0．1。在粉狀等高危險性時，必須用燃燒熱作為物質係數。

Ⅶ、組成的不明物質 燃料氣、特殊用途的物質、醫藥品等的混合粉末、麵粉及煤等各種粉塵類物質，要經實驗測定其燃燒值。在某些情況下，若能得到該物質在密封容器中的爆炸壓力數據。

Ⅷ、物質的混合危險 當物質混合時，大量氧化劑和還原劑在裝置內混合所放出的反應熱比可燃性物質的燃燒值大，如鋁熱反應、金屬粉末和鹵化碳反應、硝化反應、磺化反應等，則計算的反應熱必須變換為物質係數。

Ⅸ、具有凝聚相爆炸或分解的潛在危險性物質 這類物質(如硝基甲烷、二基苯、乙炔、硝化丙烷、濃過氧化氫、有機過氧化物、四氟乙烯等)在使用時應了解其燃燒值是否比爆炸值或分解熱大，要採的值計算物質係數。

重要物質暴露在空氣中或在其他條件下可變為具有凝聚相爆炸或分解的潛在危險性的混合物或生成物時，由於在操作單元中變化的物質任何時候都不會存在，因此在計算物質係數時可忽略不計。

（3）單元危險性的初期評價

①特殊物質的危險性

物質危險性時，對重要的物質的特殊性質、重要物質在單元內與催化劑等其他物質混合的情況要重新進行評價。要根據該單元內重要物質的數量、在火災或可能出現火災的條件下對其特定性質所產生的影響來決定特殊物質危險性係數的標準。

危險性係數是所研究的特定單元內重要物質在具體使用環境中的一個函數，不能用孤立的重要物質的性質來定義。因此，不同單元中某一物質危險係數可強可弱，如單元不同，即使是同樣的重要物質也需要對特殊物質危險性係數加以改變。

②一般工藝過程危險性

這類危險性與單元內進行的工藝及其操作的基本類型有關。其操作過程包括：純物理變化、單一連續反應、單一間歇反應、反應多重性、同一裝置中進行不同的工藝操作、物質運輸、可搬動容器。

③殊工藝過程危險性

在重要物質或基本工藝和操作性質所評價的評分基礎上，有些操作過程及其工藝會使總體的危險性增加。它們包括：低壓、高壓、低溫、高溫及腐蝕和侵蝕的危險性、接頭和填料的危險性、振動及循環負荷疲勞危險性、難控制工藝反應、爆炸極限附近的操作、粉塵或霧滴爆炸的危險性、使用強氣相氧化劑工藝、靜電危險性等。

（4）數量的危險性

處理大量的可燃性和分解性物質時，要給予附加的危險性係數。

計算所研究的單元中物質總量應考慮反應器、管道、供料槽、塔等設備內的全部物料數量。可以根據物質質量直接計算，也可以根據體積和密度計算。根據氣體、固體、液體及其混合物的質量，可以進行危險性的比較。

（5）布置上的危險性

單元布置引起的危險性係數所考察的重要項目是大量可燃性物質在單元內存在的高度。單元的高度是指裝置工藝單元和輸送物質配管頂部從地面開始的高度，排氣管、梁式升降機的橫樑構造物不能用於決定高度；但一定要考慮蒸餾塔和反應塔的主配管位置、生成物塔頂冷凝器、上部供料容器等。在計算中，高度用H(m)表示。

工藝單元的通常作業區域是指和單元有關的構造物的計劃區域。需要包括上述作業區域以外的泵、配管、裝置等時可予以擴大。由周圍單元的構造物以及有關的輔助設施用最小限度長度的牆圍起來的領域可視為作業區域，用N(m2)表示。評價主管橋單元的通常作業區系指管橋的最大寬度與支架或架台中心的間距相乘所得面積。評價帶堤壩的貯罐單元的通常作業區系指貯罐自身的實際計劃區域與單元內的泵及有關配管所佔的區域，堤壩內總的區域不能算作通常作業區。地下貯罐的通常作業區由地下貯罐所處位置決定，在更深處貯藏洞的通常作業區是指地表或地下10m以上的入孔及配管連接部的位置。

（6）毒性的危險性

它是關於毒性危險性的相對評分及其對綜合危險性評價的影響。對健康的危害性可根據造成的原因和程度來考慮，有的可歸因於維護及工藝不能控制或易發生火災等異常工藝條件；有來自接頭、基礎、工藝排氣等處經常發生的細微泄漏；還有由氮氣、甲烷、二氧化碳等窒息性氣體造成的對健康的危害。

瓦斯、蒸氣、粉塵的毒性一般是以每周40h、每天勞動7～8h為標準的時間負荷值(TLV)表示。對於短時間接觸，用TLV乘以一定係數，而用更大的值。有的物質即使在短時間內接觸也必須控制在比TLV值低的範圍。

一般泄漏造成的危險性及通常的維修或者工藝操作引起的危害性，用TLV值評價，異常高的泄漏、裝置控制系統的故障、火災條件等用高短時間的濃度值評價。

重要裝置項目上的放射線源和熱等物理因素與上述直接毒性一起，必須作為複合毒性危險性來考慮。發生異常混亂狀態時，影響採取正確的動作速度和形式的問題也應考慮。

（7）初期評價結果的計算

對所記錄的各種係數先進行小計，再根據DOW最初確定的方法變換為DOW/ICI的全部指標。