本节考情与定位

3.4「安全评价方法」是本章计算与概念最集中的一节，每年 2~3 分。命题点：各方法的原理与适用范围配对、LEC 法计算（D=L×E×C）、事故树的最小割集/最小径集与结构重要度、事件树与事故树的方向区别。

核心知识点

一、安全评价方法总览

方法英文/简称定性/定量适用阶段特点
安全检查表法SCL定性（可半定量打分）各阶段（设计、验收、运行、日常检查）最基础、最常用、最简单；系统化、不遗漏
预先危险性分析PHA定性设计/开发早期初步识别、分级（I/II/III/IV 级），提出初步措施
故障类型和影响分析FMEA定性（可扩展为 FMECA）设备/系统设计自下而上，分析每个元件的故障类型及影响
危险与可操作性研究HAZOP定性化工工艺系统（详细设计及运行）引导词 + 工艺参数，分析偏差—原因—后果—措施，最系统
事件树分析ETA定性 + 定量后果分析归纳法，由初始事件推后果，可算概率
事故树分析FTA定性 + 定量原因分析演绎法，由顶上事件找原因，可算最小割集/径集、概率、结构重要度
作业条件危险性评价LEC（格雷厄姆法）半定量作业条件评价D = L×E×C，简便实用
危险指数评价法道化学（DOW）火灾爆炸指数法、蒙德法（ICI/Mond）定量化工装置计算火灾爆炸危险指数，确定危险等级
定量风险评价QRA定量重大危险源、重大项目计算个人风险与社会风险（F-N 曲线）
故障假设分析What-if定性各阶段专家提问式
人员可靠性分析HRA定性/定量人因分析分析人的失误概率

二、安全检查表法（SCL）

（一）原理
依据相关标准、规范、规程和以往经验，将检查对象分解成若干检查单元，列出检查项目与检查标准，逐项检查并判定"符合/不符合"。

（二）编制依据

  • 法律法规与标准规范；
  • 操作规程与管理制度；
  • 事故案例与经验教训；
  • 专家经验。

（三）优点与局限

  • 优点：简单、系统、全面、不遗漏、便于全员参与、可半定量；
  • 局限：只能检查"已知"的项目，难以发现新的、潜在的问题；依赖编制者的水平。

三、预先危险性分析（PHA）

（一）原理
在一项活动（设计、施工、生产）开始之前，对系统存在的危险类别、出现条件、事故后果等进行概略分析，评估其危险性等级。

（二）危险性分级（🚨 四级）

级别危险程度后果
I 级安全的（可忽略的）不会造成人员伤害和系统损坏
II 级临界的处于事故边缘状态，暂时不会造成人员伤害和重大系统损坏，但应予排除或采取控制措施
III 级危险的会造成人员伤害和主要系统损坏，必须立即采取防范措施
IV 级灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏，必须予以果断排除并进行重点防范

（三）主要工作

  1. 识别危险（危险因素、触发条件）；
  2. 分析事故类型与后果；
  3. 评定危险性等级；
  4. 提出消除或控制危险的措施。

四、故障类型和影响分析（FMEA）

  • 原理：把系统分解为元件/子系统，逐个分析各元件可能出现的故障类型（故障模式），分析其对子系统、系统的影响，提出改进措施；
  • 扩展：FMECA（加上"危害性分析 Criticality"，评定故障影响的严重程度与发生概率）；
  • 特点：自下而上（由元件到系统），属于归纳法；
  • 适用：设备、系统、产品的可靠性与安全性分析。

五、危险与可操作性研究（HAZOP）

（一）原理
以"引导词"（Guide Words）系统地与工艺参数组合，形成"偏差"，分析偏差的原因、后果和已有措施，提出建议措施。

（二）常用引导词
NONE（无/没有）、MORE（过多/过大）、LESS（过少/过小）、AS WELL AS（伴随/还有）、PART OF（部分）、REVERSE（相反/逆向）、OTHER THAN（其他/异常）

（三）常用工艺参数
流量、温度、压力、液位、浓度、组分、pH、反应速度、相态等。

（四）分析形式

引导词 + 工艺参数 = 偏差 → 原因 → 后果 → 已有措施 → 建议措施
例："流量 + NONE（无）" → 偏差"无流量" → 原因"泵故障/阀门误关" → 后果"反应失控/超温" → 措施"设低流量报警与联锁停车"

（五）特点

  • 最系统、最深入的工艺危险分析方法（化工行业首选）；
  • 需要多专业团队（工艺、设备、仪表、安全、操作）；
  • 工作量大。

六、作业条件危险性评价法（LEC / 格雷厄姆法）（🚨 计算题）

（一）公式

D = L × E × C

符号含义取值含义
L事故或危险事件发生的可能性取值 0.1 ~ 10（10 = 完全可以预料，0.1 = 实际不可能）
E暴露于危险环境的频繁程度取值 0.5 ~ 10（10 = 连续暴露，0.5 = 非常罕见暴露）
C发生事故可能产生的后果严重性取值 1 ~ 100（100 = 大灾难、许多人死亡；1 = 引人注目、需要救护）
D危险性分值D 越大，危险性越大

（二）危险性等级划分（🚨 必记）

D 值危险程度等级
D ≥ 320极其危险，不能继续作业5 级（最高）
160 ≤ D < 320高度危险，需立即整改4 级
70 ≤ D < 160显著危险，需要整改3 级
20 ≤ D < 70一般危险，需要注意2 级
D < 20稍有危险，可以接受1 级

🔴 必记分界数字：320 / 160 / 70 / 20。

七、事故树分析（FTA）（🚨 核心）

（一）原理
从一个可能的事故（顶上事件）开始，自上而下逐层分析其直接原因事件，直到基本原因事件（基本事件），用逻辑门连接，形成树状逻辑图。

（二）特点

  • 演绎法（由果推因）；
  • 既能定性又能定量；
  • 直观、逻辑性强。

（三）常用符号与逻辑门

门含义类比
与门（AND）所有输入事件同时发生，输出事件才发生串联（可靠性降低，安全性提高）
或门（OR）任一输入事件发生，输出事件就发生并联（可靠性提高，安全性降低）
条件与门 / 条件或门在上述基础上附加条件—

（四）重要概念（🚨 必考）

概念定义意义
最小割集导致顶上事件发生的、最低限度的基本事件组合最小割集越多，系统越危险；每个最小割集代表一种事故模式；阶数越小（元素越少）越危险
最小径集使顶上事件不发生所必需的、最低限度的基本事件组合最小径集越多，系统越安全；每个最小径集代表一种预防途径；阶数越小越容易实现
结构重要度不考虑发生概率时，基本事件在事故树结构中的重要程度判断"哪个原因最关键"，指导优先采取对策
概率重要度基本事件发生概率变化对顶上事件发生概率的影响程度—
临界重要度综合概率与结构的重要度—

🔴 必记结论：
最小割集 → 事故模式（越多越危险，阶数越小越危险）；
最小径集 → 预防途径（越多越安全，阶数越小越易实现）。

（五）事故树分析的步骤

  1. 确定顶上事件；
  2. 调查原因事件；
  3. 绘制事故树；
  4. 定性分析（求最小割集、最小径集、结构重要度）；
  5. 定量分析（计算顶上事件发生概率、概率重要度、临界重要度）；
  6. 提出对策措施（优先消除一阶最小割集中的基本事件）。

八、事件树分析（ETA）

（一）原理
从一个初始事件出发，按时间顺序分析后续各个环节（安全功能）成功或失败的两种可能，逐步推演各种可能后果，形成树状图。

（二）特点

  • 归纳法（由因推果）；
  • 可定性、可定量（计算各后果的发生概率）；
  • "成功分支 / 失败分支"。

（三）步骤

  1. 确定初始事件；
  2. 找出能消除或减轻后果的安全功能（环节）；
  3. 绘制事件树（每个环节二分叉：成功/失败）；
  4. 分析各种后果；
  5. 计算各后果概率；
  6. 提出措施（增加安全功能环节、提高其可靠性）。

（四）ETA 与 FTA 的区别（🚨 必考）

对比事件树 ETA事故树 FTA
方向由因推果（归纳法）由果推因（演绎法）
起点初始事件顶上事件（事故）
分支成功 / 失败二分叉与门 / 或门
关注可能有哪些后果引起后果的原因组合
主要用途后果分析、概率计算原因分析、最小割集/径集、结构重要度
常见配合先做 ETA 找出后果，再用 FTA 分析关键原因—

九、危险指数评价法

  • 道化学（DOW）火灾爆炸危险指数法：以物质系数 MF 为基础，结合工艺条件计算火灾爆炸指数 F&EI，确定危险等级，进而计算安全补偿措施后的实际危险程度与损失半径；
  • 蒙德法（Mond）：在道化学法基础上发展，增加了毒性指标；
  • 特点：定量、适合化工装置，可对比不同装置的危险程度。

十、定量风险评价（QRA）

  • 计算个人风险（某一位置人员年死亡概率）和社会风险（死亡人数与累积频率的 F-N 曲线）；
  • 判定风险是否可接受（对照风险可接受标准）；
  • 适用：重大危险源、重大项目选址、安全规划。

高频易错点

易错说法正确表述
FTA 是归纳法、ETA 是演绎法FTA 是演绎法（由果推因），ETA 是归纳法（由因推果）
最小割集越多系统越安全最小割集越多越危险（代表事故模式多）；最小径集越多越安全
LEC 法中 D=L+E+CD = L × E × C（相乘）
LEC 危险等级分界是 300/150/70/20常用口径是 320 / 160 / 70 / 20
PHA 只用于投产后的装置PHA 主要用于设计/开发早期的初步分析
HAZOP 只用"是/否"提问用"引导词 + 工艺参数"产生偏差（无、过多、过少、伴随、部分、相反、其他）
安全检查表能发现所有潜在危险只能检查已知的、已列入表的项目，难以发现新的潜在危险
事故树中与门相当于并联与门相当于串联（所有输入同时发生才输出）；或门相当于并联

一句话总结

方法配对：SCL（最基础，查已知项）、PHA（设计早期，I~IV 级）、FMEA（自下而上，元件故障）、HAZOP（引导词+工艺参数，化工最系统）、ETA（归纳，由因推果，成功/失败分支）、FTA（演绎，由果推因，与门/或门）、LEC（D=L×E×C）、DOW/蒙德（危险指数）、QRA（个人/社会风险）；🔴 LEC 分级：320/160/70/20；🔴 FTA：最小割集 = 事故模式（越多越危险），最小径集 = 预防途径（越多越安全）；与门=串联、或门=并联。

注：各评价方法的分级标准、LEC 取值与分级界限、事故树概念表述以当年版教材与现行相关标准为准。