安全性设计

安全性设计

与分析 

安全性 产品质量特性中非常重要的一种特性

安全 产品安全性表现的一种状态

    GJB/Z 99-1997《系统安全工程手册》对安全的定义：不发生可能造成人员伤亡、职业病、设备损坏、财产损失或环境损害的状态

危险  可能导致事故的状态    GJB900

风险  用危险可能性和危险严重性表示发生事故的可能程度

事件链

    从危险源的存在到最终发生事故是一个产品状态不断变化的过程，是一个个事件演变的过程，也是产品从安全的状态转变成不安全的过程。这样的过程便构成了一个事件链

安全性基本概念 

危险分析

      危险分析是对产品设计、使用以及环境有关的所有危险进行系统化分析

      内容包括：

认识危险源，填写危险源清单

对危险风险进行评价

确定安全性关键项目

对不可接受危险项目提出改进措施和建议

确定残余危险项目

安全性基本概念 

安全性与可靠性的关系

  都是产品固有的质量特性，两者既有联系，又有区别

不失效或不发生故障

不发生意外事故

所有可能发生的故障或失效

所有可能威胁安全的危险源

可靠性

安全性

安全性分析方法

危险源检查单法

典型危险源检查单

危险能源检查单

任务关键功能检查单

使用、维修和保障活动危险检查单

危险检查单

危险检查单——机械危险检查单

 

地板表面是否具有良好的防滑特性？

一旦挂车与牵引车辆脱开后是否具有安全措施？

拉动式机柜导轨及抽屉是否设有限位挡块？

设备是否带有合适的把手？

把手在危险的场合下是否做成埋入式的而不是拉伸式的？

凡在可能的情况下，把手是否设在重心的上方？

重量的分布是否易于设备的搬运、装卸或定位？

操作及维修工作是否不需要大的劳动强度？

设备是否不存在可能伤人的尖锐或凸出的边缘或棱角？

当采用玻璃时，是否采用不耀眼的和不碎的玻璃？

各种安全阀、减压阀或其它的安全装置是否调整到其规定值？

危险检查单——电气危险检查单

 

从设备到接地是否有连续的性通路？

接地系统是否具有足够的机械强度以防偶然的接地中断？

地线与底板或机座的廉洁是否固定在点焊接线片上，或固定在底板或机座的接线柱上，或用螺钉、螺母和锁紧垫片固定到地线上的接线端？

接地系统所用的导线是否具有足够的载流能力，可安全地流过任何电流？

在靠近高压处使用的工具是否有良好的电绝缘？

内部操纵装置是否处在离开危险电压的安全距离？

电缆和导线在穿过金属隔板的地方是否有保护措施？

在更换、互换或安装设备中的一个组件或部件时，能否切断电源？

产品中是否存在某些物质因化学反应会造成对人眼睛的伤害？

对那些可能伤害人员的物质（或与其他物质组合）是否有告警标志？

是否有哪种物质与空气中的氧气反应会产生有毒的、有腐蚀性的、可燃的或自燃的物质？

是否有哪种物质在遇热或紫外线照射后其分子将分解以产生危险的生成物？

所用的液体或气体与其容器的材料是否相兼容？

环境噪声级对人员安全及工作效率是否是可接受的？

对操作人员的心理要求是否都已进行评定？

必要时是否备有各种护耳、护眼设备？

因高温暴露或穿防护服对人员产生热应力是否已进行评定？

是否有足够的预防措施来防止人员暴露在毒性气体、沙尘和烟雾等有呼吸危险的环境？

危险检查单——着火及爆炸解除检查单

 

在产品使用计划中是否已考虑材料的可燃性？

在设备的技术文件中是否包括灭火方法？

燃油箱是否位于当产品受撞击后不会受损坏而导致泄露的地方？

爆炸物及引爆装置是否有告警标志？

危险检查单——加速度危险检查单

 

产品或其任何部分是否处于运动中而随加速度或减速度的影响？

当整个产品将处于运动中时，是否有未固定的物体可能受加速度、减速度或离心力的影响而移动？

结构件能否随因突然撞击、停机或动态载荷而产生的过载？

起吊或牵引设备是否设计得可平稳起动及停止以防产生起动过载？

对因旋转设备故障而飞出的碎片，是否提供防护屏蔽？

危险检查单——冷热危险检查单

 

产品中是否存在使温度升高到足以产生燃烧的热源？

工作温度是否造成涂料和保护层损坏？

是否具有受低温影响易变脆和易破裂的材料？

温度变化是否将使零件产生不希望有的松动或粘连？

蒸气压力高的增压液体容器是否远离热源？

对必须在密闭空间工作的人员是否提供高环境温度保护？

危险检查单——压力危险检查单

 

压力容器的设计是否采用法定的安全系数？

压力容器是否进行耐压力及爆破压力试验？

各种软管及其接头和配件是否牢靠地固定以防发生故障时产生振动？

可能承受高压的压力容器及管道是否有减压阀、排泄口或破裂膜？

软管是否采取了防擦伤、扭转或基座损坏的措施？

如果系统中采用蓄压器，它是否具有对工作力的告警指示？

产品是否会产生高强度的紫外线，例如由炭弧产生？

是否向可能受影响的人员提供告警，需要戴护目镜以防伤害眼睛？

是否按照有关要求对激光器进行分类？

对已分类的激光器是否需要专门的防护设备？

产品中是否含有如果人员少量吸收、吞入或皮肤产生化学反应将造成伤害的毒性材料？

这种材料能否作为麻醉剂而影响神经系统，或引起癌变？

这种材料如果与其他物质混合是否会增大毒性？

产品中的材料能否与其他材料反应而产生毒性材料？

如果毒性材料是气体，是否已规定其门限值或其他额定值？

流体管道是否牢固地支承或紧固，以便在运行时不产生振动？

安全性关键的螺栓及其他紧固件是否已紧固以防止零件间的运动？

对产品是否进行噪声测量？

是否可采用吸音材料来减少噪音？

污染（杂质）是否对产品安全运行产生影响？

如果污染可能产生影响，产品中的关键件是否采取了密封或其它保护措施？

如果采用过滤器或过滤网，这些过滤装置是否容易拆卸清洗？它们是否有足够的过滤通过或是否需要经常清洗？

产品是否容易清洗而不造成损坏或者是否需要采用危险的清洗剂？

杂质是否会产生伤害草木及水生物的污染物？

对车辆之类的产品，在丧失了摩擦力的不利条件下是否具有止动（停车）的能力？

何种地面状态会使车辆行走失控？

如果遇到上述不利的状态，是否给驾驶员提供了有关采取措施的说明？

产品所用的材料是否具有难闻的特殊气味？

工程经验法

其它分析方法

典型危险源检查单

失效模式影响及危害性分析（FMECA）

故障树分析（FTA）

事件树分析（ETA）

潜在通路分析（SCA）

报警时间分析、警示与报警分析

区域安全性分析（ISA）

危险严重性分类

轻于Ⅲ类的人员伤害、轻于Ⅲ类的系统或环境破坏

Ⅳ

轻微的

人员轻度伤害（含轻度职业病）、系统或环境轻度破坏

Ⅲ

轻度的

人员严重伤害（含严重职业病）、系统或环境较严重破坏

Ⅱ

严重的

人员死亡、系统完全损失或报废、环境严重破坏

Ⅰ

灾难的

定义

等级

 

说明

危险可能性等级

不易发生，但有可能

不易发生，可认为不会发生

E

不可能

不易发生，但有理由预期可能发生

在寿命期内不易发生，但有可能

D

很少

发生若干次

在寿命期内可能偶尔发生

C

偶然

频繁发生

在寿命期内可能发生若干次

B

很可能

连续发生

可能经常发生

A

频繁

总体（总体大小由产品定义）

单个项目

等级

说明

危险可能性等级

4E

3E

2E

1E

E（不可能）

4D

3D

2D

1D

D（极少）

4C

3C

2C

1C

C（有时）

4B

3B

2B

1B

B（很可能）

4A

3A

2A

1A

A（频繁）

Ⅳ（轻微的）

Ⅲ（轻度的）

Ⅱ（严重的）

Ⅰ（灾难的）

危险可能性等级

危险的风险指数                                     建议的准则 

 

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

1D，2C，2D，3B，3C                         不希望有的，需订购方决策

1E，2E，3D，3E，4A，4B                 订购方评审后可接受

4C，4D，4E                                         不评审即可接受

安全性设计与控制方法

采用设计以消除或控制危险

采用防护性安全装置

采用报警装置

采用严格的操作使用规程和加强培训

安全性设计与控制方法

常用的消除或控制危险的方法

 

 能量控制

 内在安全设计

 隔离

 闭锁、锁定和联锁

 故障-安全设计

 故障最少化设计

 安全系数

 报警装置

 标记

 尽量减少和遏制伤害或损害

 逃逸和营救；

 薄弱环境