安全性設計

與分析 

安全性 產品質量特性中非常重要的一種特性

安全 產品安全性表現的一種狀態

    GJB/Z 99-1997《系統安全工程手冊》對安全的定義：不發生可能造成人員傷亡、職業病、設備損壞、財產損失或環境損害的狀態

危險  可能導致事故的狀態    GJB900

風險  用危險可能性和危險嚴重性表示發生事故的可能程度

事件鏈

    從危險源的存在到最終發生事故是一個產品狀態不斷變化的過程，是一個個事件演變的過程，也是產品從安全的狀態轉變成不安全的過程。這樣的過程便構成了一個事件鏈

安全性基本概念 

危險分析

      危險分析是對產品設計、使用以及環境有關的所有危險進行系統化分析

      內容包括：

認識危險源，填寫危險源清單

對危險風險進行評價

確定安全性關鍵項目

對不可接受危險項目提出改進措施和建議

確定殘余危險項目

安全性基本概念 

安全性與可靠性的關系

  都是產品固有的質量特性，兩者既有聯系，又有區別

不失效或不發生故障

不發生意外事故

所有可能發生的故障或失效

所有可能威脅安全的危險源

可靠性

安全性

安全性分析方法

危險源檢查單法

典型危險源檢查單

危險能源檢查單

任務關鍵功能檢查單

使用、維修和保障活動危險檢查單

危險檢查單

危險檢查單——機械危險檢查單

 

地板表面是否具有良好的防滑特性？

一旦掛車與牽引車輛脫開后是否具有安全措施？

拉動式機柜導軌及抽屜是否設有限位擋塊？

設備是否帶有合適的把手？

把手在危險的場合下是否做成埋入式的而不是拉伸式的？

凡在可能的情況下，把手是否設在重心的上方？

重量的分布是否易于設備的搬運、裝卸或定位？

操作及維修工作是否不需要大的勞動強度？

設備是否不存在可能傷人的尖銳或凸出的邊緣或棱角？

當采用玻璃時，是否采用不耀眼的和不碎的玻璃？

各種安全閥、減壓閥或其它的安全裝置是否調整到其規定值？

危險檢查單——電氣危險檢查單

 

從設備到接地是否有連續的性通路？

接地系統是否具有足夠的機械強度以防偶然的接地中斷？

地線與底板或機座的廉潔是否固定在點焊接線片上，或固定在底板或機座的接線柱上，或用螺釘、螺母和鎖緊墊片固定到地線上的接線端？

接地系統所用的導線是否具有足夠的載流能力，可安全地流過任何電流？

在靠近高壓處使用的工具是否有良好的電絕緣？

內部操縱裝置是否處在離開危險電壓的安全距離？

電纜和導線在穿過金屬隔板的地方是否有保護措施？

在更換、互換或安裝設備中的一個組件或部件時，能否切斷電源？

產品中是否存在某些物質因化學反應會造成對人眼睛的傷害？

對那些可能傷害人員的物質（或與其他物質組合）是否有告警標志？

是否有哪種物質與空氣中的氧氣反應會產生有毒的、有腐蝕性的、可燃的或自燃的物質？

是否有哪種物質在遇熱或紫外線照射后其分子將分解以產生危險的生成物？

所用的液體或氣體與其容器的材料是否相兼容？

環境噪聲級對人員安全及工作效率是否是可接受的？

對操作人員的心理要求是否都已進行評定？

必要時是否備有各種護耳、護眼設備？

因高溫暴露或穿防護服對人員產生熱應力是否已進行評定？

是否有足夠的預防措施來防止人員暴露在毒性氣體、沙塵和煙霧等有呼吸危險的環境？

危險檢查單——著火及爆炸解除檢查單

 

在產品使用計劃中是否已考慮材料的可燃性？

在設備的技術文件中是否包括滅火方法？

燃油箱是否位于當產品受撞擊后不會受損壞而導致泄露的地方？

爆炸物及引爆裝置是否有告警標志？

危險檢查單——加速度危險檢查單

 

產品或其任何部分是否處于運動中而隨加速度或減速度的影響？

當整個產品將處于運動中時，是否有未固定的物體可能受加速度、減速度或離心力的影響而移動？

結構件能否隨因突然撞擊、停機或動態載荷而產生的過載？

起吊或牽引設備是否設計得可平穩起動及停止以防產生起動過載？

對因旋轉設備故障而飛出的碎片，是否提供防護屏蔽？

危險檢查單——冷熱危險檢查單

 

產品中是否存在使溫度升高到足以產生燃燒的熱源？

工作溫度是否造成涂料和保護層損壞？

是否具有受低溫影響易變脆和易破裂的材料？

溫度變化是否將使零件產生不希望有的松動或粘連？

蒸氣壓力高的增壓液體容器是否遠離熱源？

對必須在密閉空間工作的人員是否提供高環境溫度保護？

危險檢查單——壓力危險檢查單

 

壓力容器的設計是否采用法定的安全系數？

壓力容器是否進行耐壓力及爆破壓力試驗？

各種軟管及其接頭和配件是否牢靠地固定以防發生故障時產生振動？

可能承受高壓的壓力容器及管道是否有減壓閥、排泄口或破裂膜？

軟管是否采取了防擦傷、扭轉或基座損壞的措施？

如果系統中采用蓄壓器，它是否具有對工作力的告警指示？

產品是否會產生高強度的紫外線，例如由炭弧產生？

是否向可能受影響的人員提供告警，需要戴護目鏡以防傷害眼睛？

是否按照有關要求對激光器進行分類？

對已分類的激光器是否需要專門的防護設備？

產品中是否含有如果人員少量吸收、吞入或皮膚產生化學反應將造成傷害的毒性材料？

這種材料能否作為麻醉劑而影響神經系統，或引起癌變？

這種材料如果與其他物質混合是否會增大毒性？

產品中的材料能否與其他材料反應而產生毒性材料？

如果毒性材料是氣體，是否已規定其門限值或其他額定值？

流體管道是否牢固地支承或緊固，以便在運行時不產生振動？

安全性關鍵的螺栓及其他緊固件是否已緊固以防止零件間的運動？

對產品是否進行噪聲測量？

是否可采用吸音材料來減少噪音？

污染（雜質）是否對產品安全運行產生影響？

如果污染可能產生影響，產品中的關鍵件是否采取了密封或其它保護措施？

如果采用過濾器或過濾網，這些過濾裝置是否容易拆卸清洗？它們是否有足夠的過濾通過或是否需要經常清洗？

產品是否容易清洗而不造成損壞或者是否需要采用危險的清洗劑？

雜質是否會產生傷害草木及水生物的污染物？

對車輛之類的產品，在喪失了摩擦力的不利條件下是否具有止動（停車）的能力？

何種地面狀態會使車輛行走失控？

如果遇到上述不利的狀態，是否給駕駛員提供了有關采取措施的說明？

產品所用的材料是否具有難聞的特殊氣味？

工程經驗法

其它分析方法

典型危險源檢查單

失效模式影響及危害性分析（FMECA）

故障樹分析（FTA）

事件樹分析（ETA）

潛在通路分析（SCA）

報警時間分析、警示與報警分析

區域安全性分析（ISA）

危險嚴重性分類

輕于Ⅲ類的人員傷害、輕于Ⅲ類的系統或環境破壞

Ⅳ

輕微的

人員輕度傷害（含輕度職業病）、系統或環境輕度破壞

Ⅲ

輕度的

人員嚴重傷害（含嚴重職業病）、系統或環境較嚴重破壞

Ⅱ

嚴重的

人員死亡、系統完全損失或報廢、環境嚴重破壞

Ⅰ

災難的

定義

等級

 

說明

危險可能性等級

不易發生，但有可能

不易發生，可認為不會發生

E

不可能

不易發生，但有理由預期可能發生

在壽命期內不易發生，但有可能

D

很少

發生若干次

在壽命期內可能偶爾發生

C

偶然

頻繁發生

在壽命期內可能發生若干次

B

很可能

連續發生

可能經常發生

A

頻繁

總體（總體大小由產品定義）

單個項目

等級

說明

危險可能性等級

4E

3E

2E

1E

E（不可能）

4D

3D

2D

1D

D（極少）

4C

3C

2C

1C

C（有時）

4B

3B

2B

1B

B（很可能）

4A

3A

2A

1A

A（頻繁）

Ⅳ（輕微的）

Ⅲ（輕度的）

Ⅱ（嚴重的）

Ⅰ（災難的）

危險可能性等級

危險的風險指數                                     建議的準則 

 

1A，1B，1C，2A，2B，3A                 不可接受

1D，2C，2D，3B，3C                         不希望有的，需訂購方決策

1E，2E，3D，3E，4A，4B                 訂購方評審后可接受

4C，4D，4E                                         不評審即可接受

安全性設計與控制方法

采用設計以消除或控制危險

采用防護性安全裝置

采用報警裝置

采用嚴格的操作使用規程和加強培訓

安全性設計與控制方法

常用的消除或控制危險的方法

 

 能量控制

 內在安全設計

 隔離

 閉鎖、鎖定和聯鎖

 故障-安全設計

 故障最少化設計

 安全系數

 報警裝置

 標記

 盡量減少和遏制傷害或損害

 逃逸和營救；

 薄弱環境