系统安全分析的逻辑方法
系统安全分析的逻辑方法
系统安全分析是运用逻辑学和数学方法来描述安全系统,并结合自然科学、社会科学的有关理论和概念,制定各种可行的安全措施方案的过程。其逻辑方法主要分为两大类:归纳法和演绎法。
一、归纳法
归纳法是从个别情况出发,推出一般结论的逻辑推理方法。在系统安全分析中,归纳法常用于从特定的故障或初始条件出发,查明其对系统运行的影响。以下是一些典型的归纳分析方法:
事件树分析(ETA):由初始(希望或不希望)的事件出发,按照逻辑推理推论其发展过程及结果,即由此引起的不同事件链。该方法广泛用于各种系统,能够分析出各种事件发展的可能结果,是一种动态的宏观分析方法。它可以进行定性分析和定量分析,但不能分析平行产生的后果,不适用于详细分析。
预先危险性分析(PHA):确定系统的危险性,尽量防止采用不安全的技术路线,使用危险性的物质、工艺和设备。其特点是把分析工作做在行动之前,避免由于考虑不周而造成损失。这种方法在系统运行周期的其他阶段,如检修后开车、制定操作规程、技术改造之后、使用新工艺等情况下,也都可以采用。
安全检查表(SCL):按照一定方式(检查表)检查设计、系统和工艺过程,查出危险性所在。安全检查表是进行安全检查,发现和查明各种危险和隐患、监督各项安全规章制度的实施,及时发现并制止违章行为的一个有力工具。
故障类型和影响分析(FMEA):以硬件为对象,对系统中的元件进行逐个研究,查明每个元件的故障模式,然后再进一步查明每个故障模式对子系统以至系统的影响。该方法易于理解,不需数学计算,是广泛采用的标准化方法;但费时较多,而且一般不能考虑人、环境和部件之间的相互关系等因素。
危险与可操作性研究(HAZOP):研究工艺状态参数的变动,以及操作控制中偏差的影响及其发生的原因。其特点是由中间的状态参数的偏差开始,分别向下找原因,向上判明其后果。因此,它是故障模式及影响分析和事故树分析方法的引申,具有两者的优点,适用于流体或能量的流动情况分析,特别是大型化工企业。
致命度分析:确定系统中每个元件发生故障后造成多大程度的严重性,按其严重度定出等级,以便改进系统性能。该方法用于各类系统、工艺过程、操作程序和系统中的元件,是较完善的标准方法,易于理解,但需要在故障类型和影响分析之后进行,与故障类型和影响分析一样,不能包含人和环境及部件之间的相互作用等因素。
二、演绎法
演绎法是从一般到个别的推理方法。在系统安全分析中,演绎法常用于假定系统已经以某种方式失效,然后找出造成这种失效的系统(或部件)行为模式。以下是一些典型的演绎分析方法:
事故树分析(FTA):由不希望事件(顶上事件)开始,找出引起顶上事件的各种失效的事件及其组合。该方法最适用于找出各种失效事件之间的关系,即寻找系统失效的可能方式。事故树分析可包含人、环境和部件之间相互作用等因素,加上简明、形象化的特点,因此已成为安全系统工程的主要分析方法。它能进行深入的定性、定量分析,但需要一定的数学知识。
鱼刺图分析:对于不希望的结果(事故),将其形成的原因进行归纳、分析,并用简明的文字和线条加以全面表示。该方法广泛用于各种事故原因分析,易于形成文件档案,但不能进行量化分析。鱼刺图分析由中间的状态参数的偏差开始,分别向下找原因,向上判明其后果,因此是故障类型和影响分析、事故树分析方法的引申,具有两者的优点,适用于流体或能量的流动情况分析,特别是大型化工企业。
因果分析(CCA):是事件树分析和事故树分析方法的结合,从某一初始条件出发,向前用事件树分析,向后用事故树分析,兼有两者的优缺点。该方法很灵活,可以包括一切可能性,易于文件化,可以简明地表示因果关系,并可进行准确的定量计算。
三、方法选用的考虑因素
在进行系统安全分析方法选择时,应根据实际情况并考虑以下因素:
分析的目的:系统安全分析方法的选择应该能够满足对分析的要求。系统安全分析的最终目的是辨识危险源,而在实际工作中要达到一些具体目的,如查明并列出系统中所有危险源、掌握危险源可能导致的事故、列出降低危险性的措施等。
资料的影响:资料收集的多少、详细程度、内容的新旧等都会对选择系统安全分析方法产生重要影响。应收集最新的、高质量的资料以便正确分析。
系统的特点:针对被分析系统的复杂程度和规模、工艺类型、工艺过程中的操作类型等影响来选择系统安全分析方法。对于复杂和规模大的系统,由于需要的工作量和时间较多,应先用较简捷的方法进行筛选,然后根据分析的详细程度选择相应的分析方法。
系统的危险性:当系统的危险性较高时,通常采用系统、严格、预测性的方法;当危险性较低时,一般采用经验的、不太详细的分析方法。
综上所述,系统安全分析的逻辑方法包括归纳法和演绎法两大类,每种方法都有其特点和适用范围。在实际应用中,应根据具体情况选择合适的方法进行分析。