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系統安全評價方法的研究現狀及發展前景

  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2020年09月26日

摘要:將現階段系統安全評價方法歸納、匯總,討論了各種方法的基本原理、優缺點及各方法的技術關鍵,并論述了系統安全評價方法研究的新進展,為以后在安全評價工作中選擇更為合適的評價方法提供依據,同時也總結了選擇安全評價的準則及分析了安全評價方法的發展前景。

關鍵詞:安全評價 方法分類 系統安全

系統安全評價是當代企業安全措施的重要手段,為了充分認識系統的危險性,就要對系統進行細致而系統的分析,在系統分析的基礎上對系統進行綜合評價,最后通過評價結果來了解系統中潛在的危險和薄弱環節,并最終確定系統的安全狀況,為以后的安全管理提供重要依據。目前,安全評價的方法很多,但每一種評價方法都有使用的范圍和實用的條件,所以我們在安全評價中必須首先了解各種評價方法的特點及它們的實用范圍,選擇最為合理的評價方法。安全評價是對研究對象進行綜合的分析的評價方法,其優越性是使人們對整個系統或局部的安全狀況有一個整體的認識,使人們能區分輕重緩急,并有針對的采取相應的措施。用于安全評價的方法很多,但由于各種方法的出發點不同,解決問題的思路不同,適應對象不同,又各有優缺點,使得人們遇到安全評價不知道選用那種方法也不知道評價結果是否可靠,基于這種現狀,對不同的安全評價方法的思路、特征、優缺點及適用范圍進行匯總對比并給出選擇安全評價方法的準則,最后探討了系統安全評價方法研究的新進展和發展趨勢

一、常用系統安全評價方法匯總

目前還沒有一套完整、通用的系統安全評價方法。只能依據評價目標、評價、系統的特點、規模、復雜程度、工藝類型、工藝特征、危險性、危害性等法要求和范圍的不同,選擇不同的評價方法。在國內外出現了許多評價方法,每種評價方法的原理、目標、適用條件、所需技術資料均不相同各有其特點及優缺點。詳見表1。

表1系統安全評價中常用分析方法

?名稱?原理及方法描述?目的?適用范圍?所需資料及技術關鍵
?安全檢查表[1]?將一系列分析項目列出檢查表進行分析以確定系統的狀態,找出各種不安全因素,要求企業進行安全措施整改?辨識可能導致故、引起傷害、重要財產損失或對公共環境產生重大影響的裝置條件或操作規程?適用各個階段對危險性定性辨識?相關的法律法規;詳細工藝裝置說明;開停維修應急規程;事故、未遂事故報告;維修記錄物料性質
事件樹分析[2]?是一種動態的時序邏輯的宏觀分析法,按照事故的發展順序,從一個起因事件逐層分析?辨識初始事件發展成為事故的各種過程和可能造成的諸多后果;?常用來預測事故及不安全因素、估計事故的可能后果,尋求最佳預防手段和方法?確定初始事件;識別能消除的初發時間的安全設計功能;編制事件樹;描述事件的時間順序;編制分析結果
預先危險性分析[3]?制定操作規程和使用新工藝之后對系統存在的危險性類型、來源、出現條件以及有關措施做一概略分析?大體識別與系統有關的主要危險;鑒別產生危險原因;預測事故發生對人員和系統的影響;判別危險等級,并提出消除或控制危險性的對策措施。?開發時分析工藝、設備設施及能量失控時的危險性?需要裝置設計標準、設備說明、材料說明等;盡可能獲取相關經驗;知道工藝過程所包含的物料、反應、參數、及主要設備類型
故障類型和影響分析按一定順序對系統進行分析和考察,查系統中可能出現的故障模型辨識單一設備和故障模型對系統或裝置造成的影響。?設備和機器故障分析也用于連續生產工藝?系統或裝置P&IDS;設備、配件一覽表;故障模式的知識;設備功能及故障處理方法
故障樹分析是一種靜態的邏輯演繹的微觀分析法,不適用于研究事態的變化過程?找出事故發生的基本原因和基本原因組[1];為設計和施工及管理提供依據事故分析或設想事故[1];便于邏輯運算和系統評價了解系統和調查事故;確定目標和事故發生的概率;對故障樹進行分析計算;同時要有較好的數學基礎
指數評價法??測定表示安全水平的參數后,與安全評價標準比較,由它們的比值作為評價的指數對系統、子系統進行危險度分級設計時找出薄弱環節生產時提供危險信息?收集以往的事故統計資料;了解現行安全措施依據;熟悉危險指數評價法的計算程序
?原因后果分析法?該方法是把事件樹順推特點和事故樹逆推的特點融為一體的方法,使用雙向展開的圖解法,向前是事件結果向后是時間的基本原因用簡單模型來表示事故的原因和后果應用于具有明確因果關系的事件識別?選擇評價事件;查找初時間和安全功能失敗的事件;確定事故序列的最小割集;編制評價結果
危險和可操作性研究?研究工藝部分或操作步驟的具體值對過程中工藝的偏差值加以確定找出過程中存在的危險使所有相關偏差的工藝參數得到評價;根據評價結果進行改進適用于新建項目且對工藝設計要求很嚴格的評價?工藝流程圖及裝置布置圖;操作規程;設備制造手冊等。主要分三步:分析準備;分析;編制分析結果
風險距陣分析法通過工藝裝置等級表及風險矩陣表確定未來安全改善的緊迫度通過選擇關鍵的工藝裝置或風險區域,評定煉油廠風險的規模和屬性對煉油廠的安全設計和緊急情況控制進行評價確定風險屬性;測定風險規模;列出風險矩陣表;提出風險改善意見
六階段評價法應用了安全檢查表、定量危險評價、事故信息評價和系統安全評價等評價方法分六階段逐漸深入的評價方法對危險進行識別、分析和評價,并采取措施修改設計消除危險應用于各種工藝的綜合評價?資料的準備;定性評價;定量評價;安全措施;根據過去的事故進行再評價;用故障樹、事故樹進行再評價
人的因素分析分析系統中人為差錯的各種原因及導致的各種后果,進行綜合評價?辨識可能的失誤和原因及其影響;識別失誤的源頭;減少人的失誤機會。?設計和操作時定性評價?了解評價對象的特點,作業環境工作任務,及他的思想狀況
作業條件危險評價?根據經驗確定事故的可能性、暴露于環境的情況、可能發生的后果三個因素的分值而劃分危險度等級確定作業環境的危險程度,對危險指數較高的采取措施進行改進?一種作業的局部評價,不能普遍適宜?知道事故發生的可能性概率;作業人員暴露于危險環境的頻率;事故發生后產生的后果
概率危險評價技術通過綜合分析單個元件的設計和操作性能來估計整個系統發生事故的概率?評價事故發生的概率和嚴重度,對發生事故可能想大的地方及時提出改進方案?辨識與公眾健康、安全與環境有關的危險發生的概率和嚴重度辨識引發事件;對已辨識的時間發生的后果及概率建模;對危險性進行量化分析

二、系統安全評價方法的確定準則

隨著安全評價事業的發展越來越多的評價方法被人們應用于安全評價,眾多的安全評價方法出現也引起了對評價方法選擇的重視,選擇適合的方法是評價過程的重要環節,應該在認真分析并熟悉被評價系統的前提下,了解各種評價方法的特點選擇適合的安全評價方法。選擇安全評價方法應遵循充分性、適應性、系統性、針對性和合理性[4]的原則。

1.充分性原則。充分性是指在選擇安全評價方法之前,應該充分分析評價的系統,掌握足夠多的安全評價方法,并充分了解各種安全評價方法的優缺點、適應條件和范圍,同時為安全評價工作準備充分的資料。也就是說,在選擇安全評價方法之前,應準備好充分的資料,供選擇時參考和使用。

2.適應性原則。適應性是指選擇的安全評價方法應該適應被評價的系統。被評價的系統可能是由多個子系統構成的復雜系統,評價的重點各子系統可能有所不同,各種安全評價方法都有其適應的條件和范圍,應該根據系統和子系統、工藝的性質和狀態,選擇適應的安全評價方法。

3.系統性原則。系統性是指安全評價方法與被評價的系統所能提供安全評價初值和邊值條件應形成一個和諧的整體,也就是說,安全評價方法獲得的可信的安全評價結果,是必須建立真實、合理和系統的基礎數據之上的,被評價的系統應該能夠提供所需的系統化數據和資料。

4.針對性原則。針對性是指所選擇的安全評價方法應該能夠提供所需的結果。由于評價的目的不同,需要安全評價提供的結果可能是危險有害因素識別、事故發生的原因、事故發生概率、事故后果、系統的危險性等,安全評價方法能夠給出所要求的結果才能被選用。

5.合理性原則。在滿足安全評價目的、能夠提供所需的安全評價結果的前提下,應該選擇計算過程最簡單、所需基礎數據最少和最容易獲取的安全評價方法,使安全評價工作量和要獲得的評價結果都是合理的,不要使安全評價出現無用的工作和不必要的麻煩。

三、系統安全評價方法的發展趨勢及發展前景

系統安全評價自誕生以來,評價方法從定性方法到定量方法,又從定量方法到當今的模糊評價方法,經歷了一個由簡單到復雜、由粗放到精確的發展過程。如今世界上的安全評價方法己經達到幾十種。雖然安全評價方法越來越多,但仍然沒有找到一種完全可靠有效的評價方法。大量的文獻曾經討論了將多種不同模型的評價結果進行加權平均這種方法[6],但實際上仍然沒有說明這種方法是完全可靠的。有的專家認為評價結果不可靠是因為數學方法不完善,而有些則認

為是己有的評價方法只是利用了歷史信息的一部分,顯然現在不能知道未來的結果。如果模型能夠反映歷史數據的全部信息,就可基本把握未來的結果。專家們仍試圖找到一些理想的、完善的定量數學模型應用于安全評價,如將模糊評價數學[7]、聚類分析[8]、層次分析法[9]、密切值法[10]等方法應用于安全評價中。

安全評價方法有待不斷的探索和提高。實踐證明,定量方法必須與定性方法相結合。定量評價方法所能提供的結果,往往與評價的要求有明顯的差距,特別是對變化規律不穩定的事故系統的評價,必須采用定性和定量相結合的方法,在模型的建立、識別、運行、修正、結果的判斷和修正過程中,定性分析都起著重要的作用。從幾十年來各種安全評價方法的出現來看,可以看出安全評價正處在由定性化的研究過渡到定量化的研究階段,現在已經到了模糊綜合評價階段,同時評價程序要力求標準化和系統化。評價系統的設計要把數據庫、損失分析、預測模型有機地聯系起來,編制解釋程序和報告生成程序,便于決策機關直接運用評價結論。因而計算機在現代安全評價中的應用越來越廣泛,出現了許多關于安全評價的軟件或數據庫。隨著研究的進一步發展,安全評價的準確度將越來越高,其精確性也會越來越高。

數值模擬、人工智能和神經網絡[6]方法和概率評價方法將會隨著計算機的高速發展而廣泛應用于系統安全評價。

數值模擬、人工智能和神經網絡方法在安全評價的系統理論和原理上雖然較前面的評價方法并沒有本質上的突破,但是作為評價過程中的新技術和新方法,其發展的速度、方法的優越性和應用的潛力已經十分突出。在目前條件下,這類方法以指數法、概率風險評價和綜合評價方法等為評價主體,應用數值模擬方法建立危險物質、設施、裝置和環境的結構特性參數以及數值模擬結果的數據庫,應用人工智能專家系統實現安全評價過程中的判斷、推理、決策過程,確定有關安全系統結構參數。這類方法的應用,可以避免傳統方法的局限性和專家評價的主觀性以及數據來源的單一性而導致的模型和對象間不客觀的簡化,特別是神經網絡技術,對于解決非線形、離散系統的安全評價過程中因素變權等關鍵問題有獨特的優勢,同時,這類方法是較好的評價模型組織形式和工作平臺,是安全評價技術發展的方向,有著廣闊的應用前景。

概率危險評價方法代表了安全評價的又一發展方向。概率危險安全評價是一種系統的安全評價技術。概率危險評價能分析整個事故譜,它既能確定各種始發事件的事故序列,還可系統地、現實地確定事故發生的頻率和后果它的不足是概率值的確定比較難。隨著目前模糊概率理論和計算機的發展和應用,這一缺點將會得到較好的克服。模糊綜合評價方法體現了系統安全狀態的模糊性的宏觀現實,使得安全評價中的數據易于取得。所以概率危險評價法隨著概率理論和計算機的發展將會成為安全評價的重要方法。

四、總結

由上面的分析論述可以知道系統安全評價方法很多,每種評價方法都有其自身的優點和實用范圍。但在實際應用中并不是應用某一種方法對工程項目進行評價,而是綜合所有的方法,在它們中選取數種方法對項目進行綜合和評價,在評價過程中應看具體的情況選取較為合適的評價組合進行評價。當然隨著社會科學技術的發展勢必有更為好的評價方法出現和原有方法的改進。比如:在過去定量評價方法需要按己有的公式進行大量運算,對于不同對象的評價計算重復性大。但隨著計算機的發展將評價方法與計算機相結合,編寫評價程序,即可減少人工計算量,提高計算準確性,提高效率。同時,系統安全評價程序也越來越簡化,使系統安全評價體系根據系統安全評價的基本特征,形成一個更經濟、更有效的評價體系,并獲得更加精確的評價結果。

參考文獻

[1]王顯政,楊富編.安全評價[M].北京:煤炭工業出版社,2005.4.

[2]汪元輝編.安全系統工程[M].天津:天津大學出版社,1999.10.

[3]陳衍泰,陳國宏,李美娟.綜合評價方法分類及研究進展[J].管理科學學報,2004(4):69-75.

[4]王顯政,楊富編.安全評價[M].北京:煤炭工業出版社,2004.1.

[5]謝仁山,王先華.層次分析法(AHP)在安全評價有關指數賦值的應用[J].工業安全與防塵,1996,(1):31-34.

[6]宋瑞,鄧寶.神經元網絡在安全評價中的應用[J].中國安全科學學報,2005,15(3):78-81.

[7]王小群,張興容.模糊評價數學模型在企業安全評價中的應用[J].上海應用技術學院學報,2002,2(2):99-100.

[8]王鐵.模糊聚類分析在安全工作狀況綜合評價中的應用[J]工業安全與防塵1998,7(2):34-36.

[9]王小群,陳洪彪.模糊層次綜合法在企業安全評價中的應用.鐵道勞動安全衛生與環保2003,30(4):196-198.

[10]李孜軍.密切值法在礦山安全管理評價中的應用金屬礦山1997,11(2):93-41.

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