风险原理及常用风险分析方法简介
一、风险的定义
风险是事物发展的一种潜在的非预期的结果:
【潜在】表明尚未发生;
【非预期】意为与人的意愿相违背。
衡量风险的2个指标:
可能性——事件/事故在将来某段时间发生的概率。
严重度——事件/事故与人的意愿偏离的程度。
风险具有客观性、普遍性、必然性、可识别性、可控性、损失性和不确定性等特征。
二、风险的衡量
衡量风险的2个指标:
可能性和严重度,不同级别的可能性和严重度组成一个风险矩阵,用以衡量风险的等级。
三、 风险控制的原理
四、风险控制的难点
五、风险辨识的原理
六、风险方法概述
01. HAZOP
o 简 介
HAZOP(危险与可操作性分析)是一种典型的定性风险分析方法,核心思想是针对分析对象提出一系列的偏差(可能发生的异常情况),然后针对这些偏差逐一分析偏差发生的原因和偏差可能导致的后果,并提出针对性的对策。
o 适用行业
HAZOP典型用于流程工业,如石油、化工、制药等,也可用于离散工业及其他行业。
o 适用专业
对于流程工业的风险分析而言,HAZOP主要运用在工艺和安全相关专业领域;此外,HAZOP可用于业务流程(如应急程序)的风险分析;HAZOP也可用于软件、硬件的研发过程及工程领域,如新能源汽车的研发。
o 适用业务周期
当用于安全生产领域的风险分析时,HAZOP可用于工程设计、新改扩工程、工艺安全管理、变更管理、装置设备停用等阶段。
o 其 他
对于安全生产领域而言,进行HAZOP分析时往往需要组织一个团队,由工艺、设备、生产、安全等不同业务条线的人共同参与,分析过程相对比较漫长;对组织者的素质要求相对较高。
02. LOPA
o 简 介
LOPA(保护层分析)是一种半定量风险分析方法,通过计算危害发生的概率和已有保护层的保护能力及失效概率,来确定发现的危险场景的危险程度及保护措施的保护力度;如果发现保护力度不足,可以计算出需要的保护措施的等级。
o 适用行业
LOPA主要用于流程工业,如石油、化工、制药等;其原理也可用于其他领域,如公司、社会治理等。
o 适用专业
对于流程工业的风险分析而言,LOPA主要运用在工艺和安全相关专业领域;LOPA也可用于软件、硬件的研发过程及工程领域,如可靠性分析与计算。
o 适用业务周期
当用于安全生产领域的风险分析时,LOPA可用于工程设计、新改扩工程、工艺安全管理、变更管理等阶段。
o 其 他
相比HAZOP而言,LOPA分析过程比HAZOP要简单很多,但仍有一定的专业门槛。在流程工业的风险分析领域,LOPA既可以单独进行,也可以和HAZOP结合在一起,HAZOP的分析成果可作为LOPA的信息输入。
03. SIL验算
o 简 介
SIL(安全完整性等级)用来衡量硬件和系统的可靠性,分SIL1、SIL2、SIL3三个等级,等级越高代表硬件和系统的可靠性越高,属于功能安全领域的概念。铁路、电气、流程工业、核电、医疗电气、汽车、家电等不同领域都会涉及到功能安全,他们在底层逻辑上是相通的,细节上有差异。
SIL验算,则是对系统的可靠性进行定量计算,以确定其达到的SIL等级。
o 适用行业
目前SIL验算主要用于流程工业,如石油、化工、制药等。其他工业行业的功能安全也有相应的软件工具。
o 适用专业
对于流程工业而言,SIL验算主要运用在自控和仪表相关专业领域。
o 适用业务周期
SIL验算主要用于流程工业领域的工程设计、新改扩工程、变更管理等阶段。
o 其 他
从实施过程的角度来说,SIL验算比较简单,类似操作专用的计算器,输入参数即得到运算结果。
但SIL验算对人员的专业要求比较高,需要掌握风险辨识、机械、自控、仪表等不同专业领域的知识。
在流程工业的风险分析领域,SIL验算既可以单独进行,也可以和HAZOP及LOPA结合在一起,LOPA的分析成果可作为SIL验算的计算目标。HAZOP、LOPA、SIL验算之间是逐级递进的关系。
04. QRA
o 简 介
QRA(定量风险分析)用来辨识与公众健康、安全和环境有关的风险,并评估事故发生的概率和严重程度,为制定相关对策提供重要信息。
o 适用行业
QRA主要用于涉及风险比较高的行业领域,如石油、化工、制药、城市燃气、港口、工业园区等;对这些行业可能出现的火灾、爆炸、泄漏、污染等灾害场景的发生概率和事故后果范围进行分析,为制定相应的对策提供信息支撑。
o 适用专业
QRA主要用于安全、消防、环保等专业领域。
o 适用业务周期
QRA主要用于涉及高风险企业的规划设计、新改扩工程、事故调查等阶段。
o 其 他
QRA作为一种定量风险分析方法,计算过程涉及到气象、物料、环境、设备布局等多项参数,对人员的专业素质要求很高。
05. BowTie
o 其 他
BowTie 作为一种图形化的分析方法,比较容易入门,且分析内容相对比较完备,结果便于传达,是近年来越来越盛行的一种风险分析方法。
从分析要素的内在联系的角度来说,BowTie和HAZOP之间比较相像,二者之间很多分析要素是相同的,并且这些相同的分析要素的对应关系在HAZOP和BowTie里面也是相同的。但二者的表现形式及对分析人员的要求是不同的。
06. JSA
当用于安全生产领域时, JSA主要用于施工作业、岗位操作、开停车、应急处理等阶段。
o 其 他
在安全生产领域,HAZOP、BowTie等风险分析的结果可以作为JSA的信息参考。
07.FMEA
o 适用业务周期
当用于安全生产领域时, FMEA主要用于设备管理、事故调查等阶段。
o 其 他
在安全生产领域,FMEA的分析结果可以作为HAZOP的信息输入参考。
FMEA需要进行系统化的培训。
08. RCA
当用于安全生产领域时, RCA主要用于事故调查阶段。
o 其 他
RCA也叫做阿波罗分析。
RCA的门槛不高,但如果想要进行高质量的RCA分析,则需要一定的经验积累及专业培训。
09. FTA
当用于安全生产领域时, FTA主要用于事故调查阶段。
o 其 他
当用于定量分析时,FTA可以计算某一系统的失效概率——这个功能和SIL验算有相通之处。
FTA的逻辑性比较强,要求分析人员对分析对象内在要素之间的关联关系有比较深入的认识。相对而言,FTA对人员的专业素质要求比较高。
10. ETA
当用于安全生产领域时, ETA主要用于事故调查阶段。
o 其 他
事件树分析,和鱼骨图有些类似。ETA门槛比较低,适用人群比较广。
11. PHA
PHA主要用于规划设计、施工作业、设备管理、变更管理等阶段。
o 其 他
PHA提供了一种系统性的分析框架,核心是分析流程,门槛不高,但需要一定的经验积累及专业培训。
PHA过程会用到HAZOP及LS相关的原理。
12. What-if
当用于安全生产领域时, What-if主要用于设备管理、变更管理等阶段。
o 其 他
从What-if的分析原理便可看出,该方法严重依赖经验,并且不成体系,当面对大型、复杂的分析对象时,该方法很容易造成分析遗漏。
从另外一个角度来说,HAZOP可以看作是What-if的进化版。
13. SCL
当用于安全生产领域时, SCL主要用于开停车、设备管理、变更管理、隐患排查等阶段。
o 其 他
SCL的难点不在于执行过程,而在于清单内容的获取,需要根据不同的分析/检查对象准备不同的内容。同理,SCL也是经验依赖型的方法。
14. LS
当用于安全生产领域时,适用于安全专业。
o 适用业务周期
当用于安全生产领域时, LS主要用于作业管理。
o 其 他
LS法只能用于简单场景和低风险场景的风险分析评估,不适合用于复杂系统和高风险对象的风险分析。
在安全生产领域的HAZOP分析中,LS变成了HAZOP分析的一部分。
15. LEC
LEC法主要用于岗位操作、变更管理等阶段。
o 其 他
LEC法和LS法相比,多考虑了一个因素,即人员的暴露频率。
同样,LEC法适用于简单场景和低风险场景的风险分析评估,不适合用于复杂系统和高风险对象的风险分析。
在安全生产领域的LOPA分析中,LEC变成了LOPA分析的一部分。
在安全生产领域的风险分析方法中,LEC法相当于LS法和HAZOP/LOPA之间的过渡,故从实际操作层面而言,要么使用单纯的定性分析方法LS,要么使用更加严谨的HAZOP和LOPA。LEC法涉及的分析要素经不起严谨的推敲,很难发挥出其意义和价值。