系统安全分析的四种方法及应用前景

当前系统安全分析方法有很多种。这些方法都有各自的特点，有些分析方法正在进一步研究和发展之中，因此必须根据实际情况合理选择，有时还需要综合使用多种分析方法，以得到更准确的结果。

常用的系统安全分析方法有四种，即安全检查表法、故障类型和影响分析法、事件树分析法和事故树分析法。我国应用系统安全分析法起步较晚，近年已开始在企业中推行安全检查表法和事件树定性分析法，取得了较好的效果。

（一）安全检查表法

安全检查表法是为了发现工厂、车间、工序或机器、设备、装置以及各种操作管理和组织措施中的不安全因素，事先把检查对象加以剖析，把大系统分割成小的子系统，查出不安全因素所在。然后确定检查项目，以提问的方式将检查项目按系统或子系统顺序编制成表，以便进行检查和避免漏检。

安全检查表法系定性的检查方法，容易掌握，不仅能满足现阶段使用，还可以为进一步使用更先进的安全系统工程方法，进行事故预测和安全评价打下基础。

1.安全检查表的类型

根据用途不同，安全检查表有以下几种类型：

1）设计审查用安全检查表。此表是为设计和审查设计时，对不安全因素进行审查时用。

2）厂级安全检查表。此表供全厂性安全检查时使用，也可供安技、防火部门进行日常巡回检查使用。

3）车间安全检查表。该表供车间进行定期安全检查或预防性检查时使用。主要目的是防止人身、设备等事故，其内容包括工艺安全、设备、布置、安全通道、通风照明、安全标志、尘毒及有害气体浓度、消防设施及操作管理。

4）工段及岗位安全检查表。该表是工段及操作岗位进行自查、互查或进行安全教育的检查表。主要目的是防止人身及误操作引起的事故，其内容应根据操作岗位的工艺与设备的预防事故控制要点确定。

5）专业性安全检查表。该表由专业机构或职能部门编制和使用。主要用于进行定期的安全检查或季节性检查，如对电气设备、压力容器、特殊装置与设施等的专业检查。

2.安全检查表的内容与编制安全检查表的内容应包括所有导致工伤或事故的不安全状态和行为。对应检查项目采用提问方式，并以“是”或“否”来回答。“是”表示符合要求，“否”表示存在问题，有待进一步解决。所以在每个提问后面也可以设改进措施档，常以备注栏代替。安全检查表必须包括以下内容：

1）序号。

2）检查项目，检查条款。

3）回答，用“是”、“否”符号，即“○”、“×”表示。

4）检查时间和检查人。

5）改进措施。

6）直接负责人。锻造车间工作环境的安全检查表示例，见表8-2-1。

（二）故障类型和影响分析法（Failure Modes and Effects Analysis，FMEA）

故障类型和影响分析法是对系统发生影响的所有元素进行分析，找出它们所能产生的故障及其类型，查明各类型对系统安全的影响，以便采取防止或消除措施。这种分析方法既可以用于定性分析，又可以用于定量分析，是一种比较周密完善的分析方法。

表8-2-1 锻造车间工作环境安全检查表

故障类型和影响分析步骤：

1）调查系统本身情况。

2）确定分析程度和水平。对于关键的子系统要进行深入分析，不重要的子系统只做一般分析或不进行分析。

3）给出系统图和可靠性框图。对于复杂系统可以给出各功能子系统相结合的系统图，以表示各子系统间的关系。对简单系统可以用流程图代替系统图。可靠性框图根据系统图绘出。

4）列出所有故障类型并确定对系统有影响的故障类型。故障类型按其影响的严重程度可分为四级，一级为致命性；二级为严重性；三级为临界性；四级为可忽略性。故障类型影响分析结果填入表8-2-2中。

表8-2-2 故障类型影响分析表

5）列出造成事故的原因。(www.xing528.com)

对于危险性特别大的故障类型，如故障等级为一级的故障，有可能导致死亡或系统损失，则要进行致命度分析。即计算出致命度指数，它表示元件运行100万h（次）发生的故障次数。

（三）事故树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）

事故树分析法是安全系统工程最重要的分析方法。它是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按工艺流程先后次序和因果关系绘成的程序框图，即表示导致事故的各种因素之间的逻辑关系。用以分析系统的安全问题或系统运行的功能问题，并为判明事故发生的可能性和必然性之间的关系，提供的一种表达形式。

事故树分析法是分析、预测和控制事故的有效方法，在应用中取得了较好的效果。事故树分析过程的步骤如下：

1）确定分析的系统。

2）熟悉所分析的系统。

3）调查系统发生的事故。

4）确定事故的顶上事件。

5）调查与顶上事件有关的所有原因事件。

6）作出事故图。

7）事故树定性分析。

8）事故树定量分析。

9）安全性评价（风险评价）。

现以液压机系统为例，说明液压机压手事故的事故树，液压机系统如图8-2-1所示。

图8-2-1 液压机系统图

1—手动开关 2—控制阀

该液压机上有一手动开关1，只有手处于两压模之间和柱塞下降二者同时发生时，才会发生顶上事件——压手事故，故用“与门”连接。柱塞下降也就是控制阀2处于下降位置，二者是同等的，故其间不需经过“门”的连接。造成控制阀处于下降位置有两个原因，其一是由于开关1关闭，另一是控制阀本身发生故障，两事件中任一个发生都会引起控制阀2进入下降位置，故用“或门”连接。而造成开关1关闭的原因也有两个，其一是开关1本身发生故障，另一是操作者失误，也是用“或门”连接的。根据作出的事故树图8-2-2可进行定量分析和安全性评价。

图8-2-3为冲床伤害事故的事故树。

图8-2-2 液压机伤害事故的事故树

图8-2-3 冲床伤害事故的事故树

（四）事件树定性分析法

事件树分析是一种归纳逻辑图，它是系统工程中决策树（Decision Tree）在安全分析中的应用。它从事件的起始状态出发，按一定顺序，逐项分析系统构成要素的状态（成功或失败），并将要素的状态与系统的状态联系起来，进行比较，以查明系统的最后输出状态，从而展示事故的原因和发生条件。

事件树分析的实质，是利用逻辑思维的初步规律和逻辑思维的形式，分析事故形成过程。例如在利用切边压力机切边时，若用夹钳取放工件，则是安全的；如果用手取放工件或清除飞边（冷切边），若此时压力机未工作，当然不会把手压伤，也是安全的；若压力机正在工作，滑块下行，如果有充足的时间将手取出，也不会发生危险；若没有充足时间；如果操作者采取了紧急停车措施并行之有效，则可避免危险发生，否则将会把手压伤；如果操作者未采取紧急停车措施，则一定会把手压伤。其事件树如图8-2-4所示。

图8-2-4 切边操作事件树

由此看出，事件树的分析就是事故过程的分析，瞬间造成事故的后果，往往是多环节事件失败而造成的。所以，事件树的分析能够找出系统中发生事故的规律，指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况。