交通安全分析是使用系统工程的原理和方法,辨别、分析交通系统中存在的危险因素,并根据实际需要对其进行定性、定量描述的技术方法。其目的是为了保证系统安全运行,查明系统中的危险因素,以便采取相应措施控制危险。
1.安全分析的内容
安全分析是从安全角度对交通系统中的危险因素进行分析,主要分析导致系统故障或事故的各种因素及其相关关系,通常包括如下内容:
(1) 对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析;
(2) 对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析;
(3) 对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析;
(4) 对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的方法进行调查和分析;
(5) 对不能根除的危险因素失去控制或减少控制可能出现的后果进行调查和分析;
(6) 对危险因素一旦失去控制,为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。
2.安全分析方法的分类
安全分析方法有许多种,在危险因素辨识中得到广泛应用的安全分析方法主要有以下几种:
(1) 统计图表分析(Statistic Figure Analysis,SFA);
(2) 因果分析图(Cause—Consequence Analysis,CCA);
(3) 安全检查表(Safety Check List,简称SCL);
(4) 预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis,PHA);
(5) 故障模式及影响分析(Failure Model and Effects Analysis,FMEA);
(6) 危险性和可操作性研究(Hazard and Operability Analysis, HAZOP);
(7) 事件树分析(Event Tree Analysis,ETA);
(8) 事故树分析(Fault Tree Analysis,FTA)。
此外,尚有管理疏忽和风险树分析、原因-后果分析、共因失效分析等方法,可用于特定目的的危险因素辨识。
3.安全分析方法的特点及适用范围
各种安全分析方法都是根据危险性的分析、预测以及特定的评价需要而研究开发的,因此,他们都有各自的特点和一定的适用范围。
(1) 统计图表分析。是一种定量分析方法,适用于对系统发生事故情况进行统计分析,便于找出事故发生规律。
(2) 因果分析图。将引发事故的重要因素分层(枝)加以分析,分层(枝)的多少取决于安全分析的广度和深度要求,分析结果可供编制安全检查表和事故树用。此方法简单、用途广泛,但难以揭示各因素之间的组合关系。
(3) 安全检查表。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。此方法简单、用途广泛,没有任何限制。
(4) 预先危险性分析。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,当然在系统运转周期的其他阶段,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,都可以采用这种方法。
(5) 故障模式及影响分析。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。本方法易于理解,是广泛采用的标准化方法。但一般用于考虑非危险性失效,费时较多,而且一般不能考虑人、环境和部件之间相互关系等因素。主要用于设计阶段的安全分析。
(6) 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。本法用于各类系统、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。但需要在故障模式及影响分析之后进行。与故障模式及影响分析一样,不能包含人和环境及部件之间相互作用等因素。
(7) 事故树分析。由不希望事件(顶事件)开始,找出引起顶事件的各种失效的事件及其组合。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。本法可包含人、环境和部件之间相互作业等因素,加上简明、形象化的特点,已成为安全系统工程的主要分析方法。
(8) 事件树分析。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。本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。
(9) 危险性和可操作性研究。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,是故障模式及影响分析和事故树分析方法的延伸,具有二者的优点,适用于流体或能量的流动情况分析,特别是大型化工企业。
(10) 原因—后果分析。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,兼有二者的优缺点。方法灵活性强,可以包罗一切可能性,易于文件化,可以简明地表示因果关系。
(11) 共因失效分析。共因失效是一种相依失效事件。进行共因失效分析,避免了故障模式及影响分析仅从单一输入的故障模式的缺点,因此,本方法是故障模式及影响分析和事故树分析方法的补充。
4.交通安全分析方法的选择
在进行交通安全分析方法选择时应根据实际情况,并考虑如下几个问题:
1.分析的目的
交通安全分析方法的选择应该能够满足对分析的要求。交通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,例如:
(1) 对系统中所有危险源,查明并列出清单。
(2) 掌握危险源可能导致的事故,列出潜在事故隐患清单。
(3) 列出降低危险性的措施和需要深入研究部位的清单。
(4) 将所有危险源按危险大小排序。
(5) 为定量的危险性评价提供数据。
由于每种方法都有其自身的特点和局限性,并非处处通用。使用中有时要综合应用多种方法,以取长补短或相互比较,验证分析结果的正确性。
2.资料的影响
关于资料收集的多少、详细程度、内容的新旧等,都会对选择系统安全分析方法有着至关重要的影响。
一般来说,资料的获取与被分析的系统所处的阶段有直接关系。例如,在方案设计阶段,采用危险性和可操作性研究或故障类型和影响分析的方法就难以获取详细的资料。随着系统的发展,可获得的资料越来越多、越详细。为了能够正确分析,应该收集最新的、高质量的资料。
3.系统的特点
要针对被分析系统的特点选择交通安全分析方法。
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。
对于不同类型的操作过程,若事故的发生是由单一故障(或失误)引起的,则可以选择危险性与可操作性研究;若事故的发生是由许多危险因素共同引起的,则可以选择事件树分析、事故树分析等方法。
4.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,如故障类型和影响分析、事件树分析、事故树分析等方法。当危险性较低时,一般采用经验的、不太详细的分析方法,如安全检查表法等。
在使用交通安全分析方法时应注意:①使用现有分析方法不能生搬硬套,必要时应进行改造或简化;②不能局限于已有分析方法的应用,而应从系统原理出发,开发新的交通安全分析方法。
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