文档介绍：事故树分析
事故树分析(Fault Tree Analysis,简称FTA)也称故障树分析。它从一个可能的事故(顶事件)开始,自上而下、一层一层的寻找顶事件的直接原因事件和间接原因事件,直到基本原因事件,并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。事故树分析是一种演绎分析方法,也就是从结果分析原因的方法。
事故树概念
“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴。“树”是其网络分析技术中的概念,要明确什么是“树”,首先要弄清什么是“图”,什么是“圈”,什么是连通图等。
图论中的图是指由若干个点及连接这些点的连线组成的图形。图中的点称为节点,线称为边或弧。G={V,E}。
节点表示某一个具体事物,边表示事物之间的某种特定的关系。
一个图中,若任何两点之间至少有一条边则称这个图是连通图。若图中某一点、边顺序衔接,序列中始点和终点重合,则称之为圈(或回路)。
树就是一个无圈(或无回路)的连通图(在图G中,包含所有节点,但没有构成闭合回路的子图就称为树)。
FTA的基本程序
FTA是根据系统可能发生的事故或已经发生的事故所提供的信息,去寻找同事故发生有关的原因,以便采取有效地防范措施,防止事故发生。FTA一般可按以下步骤进行,在具体分析过程中,分析人员可根据实际条件或资料的掌握选取其中的若干步。
(1)确定所要分析的系统,合理确定系统的边界条件。
(2)熟悉系统。对于确定要分析的系统进行深入的调查研究,收集系统有关资料与数据,包裹系统的结构、性能、工艺流程、运行条件、事故类型、维修情况、环境因素等。
(3)调查系统发生的事故。收集、调查本单位与外单位、国内与国外同类系统曾发生的所有事故。
(1)确定事故树的顶事件。确定顶事件是指确定所要分析
的对象事件。根据事故调查分析结果,选择易于发生且后果严重的(风险大的)事故作为顶事件。
(2)调查事故原因。从人、机、环境和信息等方面调查与事故树顶事件有关的所有事故原因。
(3)编制事故树。把事故树顶事件与引起顶事件的原因事件,采用一些规定的符号,按照一定的逻辑关系,绘制反映事件之间因果关系的树形图。
事故树的定性分析主要是按事故树结构,求事故树的最小割集或最小径集,以及基本事件的结构重要度。
事故树定量分析包括:根据各基本事件的发生概率,计算顶事件发生的概率;计算各基本事件的概率重要度和临界重要度。
必须及时对事故树分析的结果进行评价、总结,提出改进建议,整理、储存事故树定性和定量分析的全部资料与数据,并注重综合利用各种安全分析的资料,为系统安全性评价与安全性设计提供依据。
事故树分析特点
优点
(1)事故树分析是一种图形演绎方法,是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法。
(2)FTA具有很大的灵活性,不仅可以分析某些单元故障对系统的影响,还可以对导致系统事故的特殊原因进行分析。
(3)进行FTA的过程,是一个对系统更深入认识的过程,它要求分析人员把握系统内各要素间的内在联系,弄清各种潜在因素对事故发生影响的途径和程度,因而许多问题在分析的过程中就被发现和解决了,从而提高了系统的安全性。
(4)利用事故树模型可以定量计算复杂系统发生事故的概率,为改善和评价系统安全性提供了定量依据。
缺点
(1)FTA需要花费大量的人力、物力和时间;
(2)FTA的难度较大,建树过程复杂,需要经验丰富的技术人员参加,即使这样,也难免发生遗漏和错误;
(3)FTA只考虑(0,1)状态的事件,而大部分系统存在局部正常、局部故障的状态,因而建立数学模型时,会产生较大误差;
(4)FTA虽然可以考虑人的因素,但人的失误很难量化。
事件的概念:
各种非正常状态或不正常情况皆称事故事件,各种完好状态或正常情况皆称成功事件,两者均简称为事件。
事故树的符号
(1)事件符号
(2)逻辑门符号
(3)转移符号
(1)事件及事件符号
正常事件
条件事件
是事故树分析中所关心的结果事件,位于事故树的顶端, 是系统可能发生的或实际已经发生的事故结果。
位于事故树顶上事件和底事件之间的结果事件
导致顶事件发生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件
没有必要进一步向下分析或其原因不明确的原因事件。
在正常工作条件下必然发生或必然不发生的事件
限制逻辑门开启的事件
事件及符号
或门
逻辑门符号
逻辑门是连接各事件并表示其逻辑关系的符号。
B1
B2
B1
B2
A
A
与门
K1
K2
灯亮
·
K1合
K2合
K1
K2
灯亮
+
K1合
K2合
B1
B2
B1
B2
B
A
A
A
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接近热源