2026年7月30日 · Thunder · EI/CCPS/IEC资料校核版
BowTie蝴蝶结分析怎么做？8步绘图与屏障管理指南
BowTie的价值不只是“画出一张漂亮的蝴蝶结”，而是让团队看清：什么会导致失控、哪些屏障负责预防、失控后如何减轻后果，以及每道关键屏障由谁持续证明有效。
Energy Institute与CCPS将BowTie描述为定性风险管理和屏障分析方法。它把复杂事故路径压缩成便于沟通的结构，适合连接风险评估、关键设备、程序、培训、检查、审计和绩效指标。
BowTie图的基本结构
威胁 → 预防屏障 → 顶事件
Top Event
顶事件 → 减缓屏障 → 后果
| 元素 | 含义 | 压力管道示例 |
|---|---|---|
| 危险源 Hazard | 具有造成伤害或损失潜力的对象、活动或状态 | 管道内受压的易燃烃类 |
| 顶事件 Top Event | 对危险源失去控制的时刻，不等同于最终事故后果 | 烃类从管道失去包容 |
| 威胁 Threat | 可能直接导致顶事件的原因路径 | 外腐蚀、超压、第三方破坏 |
| 后果 Consequence | 顶事件进一步发展可能造成的损失 | 火灾、人员暴露、环境污染 |
| 预防屏障 | 降低威胁导致顶事件可能性的控制 | 腐蚀监测、压力控制、物理防护 |
| 减缓屏障 | 顶事件发生后限制升级或减轻后果 | 泄漏检测、紧急切断、消防与疏散 |
| 升级因素 | 使屏障失效、削弱或不可用的条件 | 检测逾期、旁路未复位、人员能力不足 |
8步完成一张可用的BowTie
第1步：定义分析范围和危险源
先确定装置、活动、操作阶段和边界。危险源通常是正常业务中必须存在但具有潜在危害的对象或活动，例如受压易燃物料，而不是笼统写“泄漏事故”。
第2步：选定一个清晰的顶事件
顶事件是控制刚刚丧失的临界点。太早会变成威胁，太晚会变成后果。好的顶事件能够让左侧预防和右侧减缓自然分开，例如“有毒气体失去包容”。
第3步：识别相互独立的威胁路径
逐条记录能直接造成顶事件的原因，包括设备失效、人因、外部事件和组织变化。避免把根本原因、升级因素或后果混进威胁列表。
第4步：定义可信且具体的后果
后果应描述对人、环境、资产或业务的实际影响。不要只写“风险增加”，也不要把同一后果换词后重复列出。
第5步：布置预防屏障
在每条威胁到顶事件的路径上列出真正能中断该路径的控制。屏障名称应描述功能，而不是只写文件名，例如“检测并报警高高压力，使操作员在规定时间内停车”。
第6步：布置减缓屏障
在顶事件与后果之间列出限制升级、减少暴露或降低损失的控制。紧急切断、围堰、消防、应急响应等是否有效，要结合具体后果路径判断。
第7步：识别升级因素及控制
询问每道屏障“在什么情况下会失效”。共用电源、维护逾期、误旁路、恶劣天气、程序复杂和人员负荷都可能削弱屏障；随后为重要升级因素建立控制。
第8步：分配责任和绩效标准
给关键屏障明确所有者、预期功能、性能标准、检查测试方式、频率和失效处置。没有责任和验证的屏障，只是图上的一个方框。
屏障是否合格，要问六个问题
- 它针对哪条具体威胁或后果路径？
- 它通过什么机制阻止或减缓事件？
- 需要多快动作、达到什么能力？
- 如何证明它处于可用状态？
- 什么会使它退化或失效？
- 谁负责监测、维护和恢复？
BowTie、HAZOP和LOPA怎么配合
| 方法 | 主要任务 | 与BowTie的关系 |
|---|---|---|
| HAZOP | 系统识别偏差、原因、后果和现有保护 | 为BowTie提供场景和控制信息 |
| BowTie | 可视化威胁—顶事件—后果及屏障 | 用于沟通、关键控制识别和屏障管理 |
| LOPA | 对单一原因—后果场景进行半定量评价 | 验证某些屏障能否作为IPL并判断风险缺口 |
详细边界请阅读：HAZOP与LOPA的区别及衔接流程；需要计算步骤时阅读：LOPA分析与SIL定级指南。
让BowTie从图纸进入日常管理
- 关联检查测试：屏障对应设备、程序和验证任务；
- 设置领先指标：监测旁路、逾期测试、故障和能力缺口；
- 连接事件学习：未遂事件和事故映射到失效屏障；
- 纳入MOC：变更时检查是否新增威胁或削弱屏障；
- 用于PSSR：开车前验证安全关键屏障是否真实可用；
- 定期复审：结合运行经验、审计和外部事故更新模型。
相关开车验证方法见：PSSR开车前安全审查指南。
五个常见错误
- 顶事件写成最终后果：左右两侧无法正确区分；
- 把所有管理活动都叫屏障：与具体路径没有直接控制关系；
- 图越大越好：失去沟通价值，应重新调整范围；
- 只有设备没有人因：忽略程序、能力、工作负荷和组织因素；
- 画完即结束：没有绩效标准、责任人和监测数据。
权威依据与延伸阅读
- Energy Institute/CCPS：Bow Ties in Risk Management
- 英国民航局：BowTie元素与实施指南
- 英国HSE：重大事故风险屏障与BowTie模型
- IEC 31010:2019：风险评估技术
原文首发：微信公众号 EHS-SIL · 查看全部文章