系統(tǒng)安全理論及應(yīng)用

系統(tǒng)安全理論及應(yīng)用第1頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月SHENYANGINSTITUDEOFAREONAUTICALENGINEERINGSHENYANGINSTITUDEOFAREONAUTICALENGINEERING安全工程專業(yè)保險工程專業(yè)消防工程專業(yè)安全防范專業(yè)民航與安全工程學(xué)院沈陽航空工業(yè)學(xué)院第2頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)安全理論及應(yīng)用

吳穹

第3頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月一位老船長的話：

不論何時有人要問我怎么樣才能最好地描述我這近四十年的航海經(jīng)歷，我只能說：很平常。當然我也經(jīng)歷了大風(fēng)大浪，還有大霧天，但在所有的經(jīng)歷中，我從來沒有遇上可以說道的事故。在我的航海生涯里，除了見過一艘遇險的船只外再也未見過海險事件，從未見過也沒有經(jīng)歷過船只失事，更沒有感受過被災(zāi)難威脅的困境。第4頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月愛德華?J?史密斯泰坦尼克號船長第5頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety由此想到問題問題1為什么會產(chǎn)生這一問題?問題2如何解決這一問題?問題3設(shè)計人員能否做到?第8頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety注冊安全工程師的三個問題問題一注冊安全工程師=安全生產(chǎn)工程師?問題二注冊安全工程師還應(yīng)該關(guān)注什么?問題三注冊安全工程是的知識與能力主要應(yīng)該體現(xiàn)在什么方面?第9頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety美國注冊安全工程師CSP

近200種安全、健康、環(huán)境和人機工程的資質(zhì)認定只有13種得到了較為廣泛的認可和授權(quán)。

CSPCESBNCCA第10頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafetyBCSP1969年設(shè)立非盈利組織20000多人獲得資質(zhì)11000多人正在工作99%在美國和加拿大每年有數(shù)千人應(yīng)試

第11頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafetyCSP基本條件學(xué)歷：安全類專業(yè)大?；蚱渌麑I(yè)本科以上經(jīng)歷：四年職業(yè)安全經(jīng)驗考試一：助理CSP考試基礎(chǔ)考試二：CSP考試專業(yè)第12頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafetyCSP年收入（2008年）人均99244美元其中40%超過10萬美元，6%超過15萬美元比非CSP安全專業(yè)人員平均高23000美元

一般本科畢業(yè)25000-40000具有工作經(jīng)驗50000-70000

第13頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafetyCSP學(xué)歷分布（2008年）高中0.1%

?？?.9%

本科48.8%

碩士42.7%

博士2.6%第14頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety工作領(lǐng)域分布

保險業(yè)22%制造業(yè)19%化工業(yè)15%

咨詢業(yè)15%政府9%建筑業(yè)5%

公共場所4%交通2%其它工業(yè)9%

第15頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety我國的安全問題

工傷事故死亡人數(shù)＜3萬非正常死亡人數(shù)＞70萬第16頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety2006年

美國：召回產(chǎn)品數(shù)量的60%

歐盟：召回產(chǎn)品數(shù)量的50%

產(chǎn)品種類：

玩具、電器、服裝、汽車等

我國的安全問題第17頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety注冊安全工程師或CSP的知識結(jié)構(gòu)危險識別與分析風(fēng)險評價與控制第18頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety解決產(chǎn)品安全問題設(shè)計人員質(zhì)量管理人員其他技術(shù)人員第19頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety風(fēng)險的解決方案第20頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety解決產(chǎn)品安全問題規(guī)范與安全性經(jīng)驗與安全性第21頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety解決產(chǎn)品安全問題危險識別與分析風(fēng)險評價與控制設(shè)計階段系統(tǒng)安全工程師第22頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety產(chǎn)品的安全性與可靠性

故障與事故可靠性與安全性第23頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

系統(tǒng)安全的定義在系統(tǒng)的壽命周期的所有階段，以使用效能、時間、成本為約束條件，應(yīng)用工程和管理的原理、準則和技術(shù)，使系統(tǒng)獲得可接受的安全性。第24頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

系統(tǒng)安全的主要特點早快省好接口第25頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

系統(tǒng)安全與傳統(tǒng)的技術(shù)安全（1）工作范圍（2）工作方法（3）工作深度（4）局部與全面（5）安全目標值第26頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

“飛—停—飛”法

Fly-Fix-Fly第27頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

對于現(xiàn)代成本高昂復(fù)雜的系統(tǒng)，既使在第一次試驗時發(fā)生的事故，也是難于被接受?！笆状伟踩钡囊驠irst-TimeSafe第28頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

識別—分析—評價—控制

Identify-Analyze-Assess-Control

早期的努力UpstreamEffort

系統(tǒng)安全的核心是危險分析，即對危險的識別—分析—評價—控制。第29頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

實施系統(tǒng)安全需要進行的兩類活動：系統(tǒng)安全工程SystemSafetyEngineering系統(tǒng)安全管理SystemSafetyManagement第30頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

系統(tǒng)安全工程SystemSafetyEngineering

應(yīng)用科學(xué)和工程的原理、準則和技術(shù)，識別和消除危險，以減少有關(guān)風(fēng)險所需的專門業(yè)務(wù)知識和技能的一門工程學(xué)科。第31頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

系統(tǒng)安全管理SystemSafetyManagement

為識別、評價、降低及不間斷地跟蹤、控制和記錄在系統(tǒng)、子系統(tǒng)、設(shè)備和設(shè)施的開發(fā)、試驗、制造、使用和處理過程中產(chǎn)生的環(huán)境、安全和健康事故的風(fēng)險而采取的所有計劃和措施。第32頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)安全管理的主要工作程序(1)系統(tǒng)安全管理的文件化(2)危險的識別(3)風(fēng)險評估(4)風(fēng)險控制措施的確定(5)減少事故風(fēng)險到可接受水平(6)控制措施效果驗證(7)剩余風(fēng)險的復(fù)查和接受(8)危險與剩余風(fēng)險的跟蹤第33頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety系統(tǒng)安全管理的文件化1、危險分析風(fēng)險評價方法的確定2、將系統(tǒng)安全結(jié)合進總體的工作內(nèi)容中3、確定危險接受限度4、確定剩余風(fēng)險跟蹤方法第34頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety系統(tǒng)安全管理的文件化系統(tǒng)安全大綱：

制定完成工作的計劃

確定執(zhí)行任務(wù)的人選

賦予管理人員的權(quán)力

分配人力物力的資源第35頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety系統(tǒng)安全管理計劃確定安全性能要求

建立系統(tǒng)安全組織或職能

設(shè)定系統(tǒng)安全關(guān)鍵點

建立事故調(diào)查報告制度

確定上報安全相關(guān)信息的要求

確立接受或記錄剩余風(fēng)險的方法

建立報告危險及相關(guān)風(fēng)險和剩余風(fēng)險的方法

規(guī)定其他必須滿足的特殊安全要求第36頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety危險的識別1、系統(tǒng)安全分析2、軟件與硬件3、環(huán)境與用途4、經(jīng)驗與教訓(xùn)5、全壽命周期的危險第37頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety5、事故的嚴重性6、事故的可能性風(fēng)險評價第38頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

危險嚴重性等級表等級名稱定義Ⅰ災(zāi)難性的死亡、系統(tǒng)報廢、嚴重環(huán)境破壞Ⅱ嚴重的嚴重傷害、嚴重職業(yè)病、系統(tǒng)或環(huán)境的較嚴重破壞Ⅲ輕度的輕度傷害、輕度職業(yè)病、系統(tǒng)或環(huán)境的較輕度破壞Ⅳ可忽略的輕于輕度傷害及輕度職業(yè)病、輕于系統(tǒng)或環(huán)境的較輕度破壞第39頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

危險可能性等級表可能性等級說明元件設(shè)備A頻繁頻繁發(fā)生連續(xù)發(fā)生B很可能在壽命期內(nèi)會出現(xiàn)若干次頻繁發(fā)生C偶然的在壽命期內(nèi)有時可能發(fā)生發(fā)生若干次D極少在壽命期內(nèi)不易發(fā)生，但有時可能發(fā)生不易發(fā)生，但有理由可預(yù)期發(fā)生E不可能極不易發(fā)生，幾乎認為不會發(fā)生不易發(fā)生第40頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Systemsafety

風(fēng)險評價矩陣可能性嚴重性災(zāi)難性的嚴重的輕度的可忽略的頻繁13713很可能25916偶然的461118極少8101419不可能121517201~5，不可接受6~9，不希望有10~17，有控制的接受18~20，可接受第41頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety風(fēng)險控制措施的確定1、控制與篩選控制方案2、反復(fù)進行以達到可接受的安全水平第42頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety減少事故風(fēng)險到可接受水平與設(shè)計與管理人員溝通與試驗驗證人員溝通第43頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety控制措施效果驗證分析、測試、檢查等手段確定剩余風(fēng)險。發(fā)現(xiàn)新的危險。第44頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月safetysafety剩余風(fēng)險的復(fù)查和接受RAC（風(fēng)險評價矩陣）復(fù)查和接受部門的確定復(fù)查和接受程序的確定第45頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月剩余風(fēng)險A已確定危險及其風(fēng)險B未確定危險及其風(fēng)險A+B實際風(fēng)險C被控制的風(fēng)險A+B-C剩余風(fēng)險第46頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1、危險，危險控制與剩余風(fēng)險。

2、跟蹤系統(tǒng)的建立（全壽命周期）

3、跟蹤信息的溝通危險及剩余風(fēng)險的跟蹤第47頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月不可接受的設(shè)計*可能導(dǎo)致“災(zāi)難性”或“嚴重性”事故的單點失效，共因失效，人失誤的設(shè)計缺陷。*可使安全性關(guān)鍵指令和控制功能失效進而導(dǎo)致“災(zāi)難性”或“嚴重性”事故的兩個相互獨立的人失誤或故障。第48頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月不可接受的設(shè)計*產(chǎn)生有害的輻射或能量且未采取措施保護人和關(guān)鍵設(shè)備*可能導(dǎo)致事故的包裝特性和搬運過程且未采取措施保護。第49頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月可接受的設(shè)計至少兩個相互獨立的人失誤或系統(tǒng)故障同時發(fā)生事故才發(fā)生安全關(guān)鍵指令或控制功能，至少三個以上能主動防止導(dǎo)致事故發(fā)生的人失誤的系統(tǒng)設(shè)計能主動防止故障傳遞導(dǎo)致事故的系統(tǒng)設(shè)計能通過對操作和操作次序?qū)嵤┫拗苼眍A(yù)防事故的系統(tǒng)設(shè)計能控制可導(dǎo)致事故的能量積聚的系統(tǒng)設(shè)計第50頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月可接受的設(shè)計能通過安全系數(shù)方法將可能引發(fā)事故的機構(gòu)失效控制到可接受水平的系統(tǒng)設(shè)計利用元件的殘留強度或備用運行途徑，可暫時容忍其元件失效進而保證安全的系統(tǒng)設(shè)計能主動提出危險狀況的進而保證人員反應(yīng)時間的系統(tǒng)設(shè)計能限制有害原材料供應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計第51頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)安全管理五要素管理對危險進行全過程跟蹤﹑分析和紀錄收集并充分利用各類數(shù)據(jù)資料及經(jīng)驗教訓(xùn)安全﹑環(huán)境和健康諸內(nèi)容被及時結(jié)合到系統(tǒng)設(shè)計中使系統(tǒng)中有害工作環(huán)境和人失誤導(dǎo)致事故的風(fēng)險最小化使系統(tǒng)使用人員及時了解其安全特性并在決策中加以考慮第52頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S預(yù)防事故的安全技術(shù)1、控制能量2、危險最小化設(shè)計（1）通過設(shè)計消除危險（2）降低危險嚴重性3、隔離4、閉鎖、鎖定和聯(lián)鎖（1）閉鎖和鎖定（2）聯(lián)鎖第53頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S5、故障—安全設(shè)計

（1）故障—安全消極設(shè)計（2）故障—安全積極設(shè)計（3）故障—安全工作設(shè)計第五章事故預(yù)防與控制第54頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S5、故障—安全設(shè)計第五章事故預(yù)防與控制進水閥門第55頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化（1）降低故障率安全系數(shù)概率設(shè)計降額冗余篩選定期更換

（2）監(jiān)控

第56頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----降低故障率有效壽命ⅠⅡⅢ初期故障隨機故障磨損故障tλ(t)第57頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----降額設(shè)計

預(yù)期不出現(xiàn)安全性問題的系統(tǒng)；1分l

安全性潛在損壞費用高的系統(tǒng)；2分

危及操作人員生命安全的系統(tǒng)3分

已經(jīng)證實的設(shè)計；利用標準元件及（或）電路1分l

可靠性高可靠性要求，需要專門設(shè)計的系統(tǒng)；

2分

為滿足先進技術(shù)要求需要采用新設(shè)計、新方案的系統(tǒng)3分

易接近、且可以快速、經(jīng)濟修理的系統(tǒng)；

1分l

系統(tǒng)修理

修理費用高、難接近、技術(shù)等級高、工作時間長的系統(tǒng)；2分

不能修理、或進行修理經(jīng)濟上不合算的系統(tǒng)3分

無嚴格的限制、符合標準方法設(shè)計的系統(tǒng)；1分l

體積與重量

需要專門設(shè)計技術(shù)、要求難實現(xiàn)的系統(tǒng)；2分

需要新方案、且設(shè)計受嚴格限制的系統(tǒng)；3分

修理費用省、無高備件費用的系統(tǒng)；1分l

壽命周期費用

修理費用較高、備件費用較高的系統(tǒng)；2分

可能要求完全更換的系統(tǒng)3分第58頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----概率設(shè)計第59頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----備用冗余λλ··n··sw第60頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化λλλv故障最小化----表決冗余第61頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----篩選取參數(shù)參數(shù)限值檢查和試驗元件淘汰第62頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----定期更換

使用制造商提供的故障及壽命數(shù)據(jù)

注意元件性能的降低和漂移

第63頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S6、故障最小化故障最小化----監(jiān)控

四個功能檢測、量度、判斷、響應(yīng)三大部分檢知、判斷、響應(yīng)第64頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S7、告警

（1）視覺告警亮度顏色信號燈小旗和飄帶標記標志書面警告（2）聽覺告警（3）嗅覺告警（4）觸覺告警（5）味覺告警

第五章事故預(yù)防與控制第65頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月S7、告警

第五章事故預(yù)防與控制告警----安全色紅色：禁止、停止、消防和危險黃色：注意、警告藍色：指令、必須遵守綠色：通行、安全和提供信息第66頁，課件共74