摘要
安全系统工程是采用系统工程的原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价与判断系统风险，使系统的安全性达到预期目标的工程技术。主要研究人子系统、机器子系统和环境子系统，其研究内容包括系统安全分析、系统安全评价及安全决策与控制。
通过安全系统课程设计不仅可以巩固安全系统工程专业知识、提升学生辨识危险源的能力、掌握事故成因的理论基本知识及其在事故预防中的应用，还能为以后的专业课学习及毕业设计打下良好的基础。
本设计以长春建筑学院化学实验室为研究对象，通过对其过往发生事故的调查、危险有害因素的调查，确定其危险等级提出防范措施。
【关键词】安全系统工程 事故树 危险因素 预防措施
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1 事故原因分析
1.1 确定分析方法
故障模式及影响分析
1.2 故障类型及影响分析的基本概念与格式
1.基本概念
（1）故障。原件、子系统和系统在规定时间、规定条件下不能完成规定功能。 （2）故障类型。故障类型是指系统中相同的组成部分和元素所发生故障的不同形式，一般可从五个方面来考虑，即：运行过程中的故障；过早的启动；规定时间内不能启动；规定时间内不能停车；运行能力降低、超量或受阻[1]。 （3）故障原因。故障原因即系统或产品产生故障的原因。
1）内应
a:系统或产品硬件设计不合理。 b:系统或产品零部件有缺陷。 c:产品质量低，材料不佳。
d:运输、安装、保管不善。 2）外因
a:环境条件不良。 b:使用条件不良。
(4)故障机理。故障机理是诱发故障的原因，也是研究故障模式产生的原因。 (5)故障等级。故障等级是衡量故障对系统任务、人员和财务安全造成影响的尺度。人们根据故障造成影响的大小而采取相应的处理措施，因此评定故障等级很有必要，评定时可以从以下几个方面来考录：
1）故障影响大小。 2)对系统造成影响的范围。 3)故障发生频率。 4)防止故障的难易。 5)是否重新设计[2]。 2.格式
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表1-1 故障类型与影响分析表
系统或设备部件
故障类型
故障原因
故障影响
故障识别
校正措施
1.3 故障类型及影响分析的步骤 1.调查分析系统的情况，收集整理资料。
2.危险源初步辨识。
3.故障类型、影响及组成因素分析。 4.故障危险程度分析。 5.检查方法与预防措施的制定。
6.按故障危险程度与概率大小，分先后次序，轻重缓急地逐项采取预防措施。
1.4 长春建筑学院化学实验室的故障类型及影响分析
化学实验室是提供化学实验条件及进行科学探究的重要场所[3]。理工科高校在课程设置中一般不论是否是化学专业，都会开设与化学及化学实验的课程，以加深学生对所学知识的理解，培养学生的动手能力、实践能力。这也就增加学生与化学实验室的接触。化学里药品众多，且经常使用水、气、火、电以辅助实验，这些物品一旦失控，很容易造成人员伤亡及财产损失。要想确保化学实验室的安全性，控制事故的发生，首先应了解的化学实验室危险因素的来源，从而才能针对不同事故，制定出科学有效的预防措施。为了找出化学实验室事故发生原因，选用故障类型及影响分析的方法对整个系统进行分析。分析结果见附录B。
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2 事故树编制
2.1 事故树编制原则
1.编制程序
(1)确定顶上事件。顶上事件就是所要分析的事故。选择顶上事件，一定要在详细了解系统情况、有关事故的发生可能、事故的严重程度和事故发生概率的情况下进行，而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。然后根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件，将其扼要填写在矩形框内。
(2)调查或分析造成顶上事件的各种原因。顶上事件确定后，为了编好事故树，必须造成顶上事件的所有直接原因事件找出来，尽可能不要漏掉。直接原因事件可以是机械事故、人的因素或环境因素等。
(3)绘制事故树。在确定顶上事件并找出造成顶上事件的所有原因事件之后，就可以用相应的事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来，层层向下，直到最基本的原因事件。
(4)认真审定事故树。画成的事故树图是逻辑模型事件的表达。既然是逻辑模型，那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。否则在计算过程中将会出现意想不到的问题。因此，一般在事故树的绘制过程中要十分谨慎。 2.注意事项 (1)熟悉分析系统； (2)循序渐进； (3)选好顶上事件；
(4)准确判明各事件的因果关系和逻辑关系； ( 5)避免门与门相连；
2.2 事故树编制步骤
1.确定事故树的顶上事件。确定事故树的顶上事件是指确定所要分析的对象事件。根据事故调查报告分析其损失大小和事故频率，选择易于发生且后果严重的事故作为事故树的顶上事件。
2.调查与顶上事件有关的所有原因事件。从人、机、环境和信息等方面调查与事故树顶上事件有关的所有原因事件，确定事故原因并进行影响分析。
3.编制事故树。采用规定符号，按照一定的逻辑关系，把事故树的顶上事件与引起顶
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上事件发生的原因事件，用正确的逻辑门连接起来，绘制成反应因果关系的树形图[4]。
2.3 事故树分析的步骤
1.熟悉系统； 2.调查事故； 3.确定顶上事件； 4.调查原因事件； 5.构建事故树； 6.修改、化简事故树； 7.定性分析； 8.定量分析； 9.制定措施并实施；
2.4 化学实验室火灾事事故树
根据第一章事故的原因分析可知，化学实验室的危险有害因素众多，各种危险因素导致的事故形式与影响程度也不尽相同。但综合化学实验室以往发生的安全事故：火灾、爆炸、灼伤、中毒、电击和割伤来看。火灾事故的发生频率、危险程度及引起事故发生的途径，在各种事故中都相对严重。因此将化学实验室的火灾事故作为事故树的顶上事件。事故树如图2-1所示。
图2-1 化学实验室火灾事故树
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