事故树分析方法.pptx

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1、第第1页页第1页/共57页第第2页页 概概 述述 第2页/共57页第第3页页第3页/共57页 第4页/共57页目的目的：找出事故发生的基本原因和基本原因组合：找出事故发生的基本原因和基本原因组合适用范围适用范围：分析事故或设想事故：分析事故或设想事故使用方法使用方法：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件资料准备资料准备：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据人力、时间人力、时间：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天效果效果：可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件：

2、可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件第5页/共57页 熟悉系统确定顶上事件修改简化事故树建造事故树调查事故调查原因事件收集系统资料定性分析定量分析制定安全措施第6页/共57页第7页/共57页第第8页页 事故树的建造事故树的建造及其数学描述及其数学描述 第8页/共57页 顶上事件顶上事件、中间事件中间事件符号，需要进一步往下符号，需要进一步往下 分析的事件；分析的事件； 基本事件基本事件符号，不能再往下分析的事件；符号，不能再往下分析的事件； 正常事件正常事件符号，正常情况下存在的事件；符号，正常情况下存在的事件； 省略事件省略事件，不能或不需要向下分析的事件。，不能或不需要向下分析的事件

3、。第9页/共57页或门或门，表示，表示B1或或B2任一事件单独发生（输入）时，任一事件单独发生（输入）时，A事事件都可以发生（输出）；件都可以发生（输出）； 与门与门，表示，表示B1、B2两个事件同时发生（输入）时，两个事件同时发生（输入）时，A事事件才能发生（输出）；件才能发生（输出）； 第10页/共57页条件或门条件或门，表示，表示B1或或B2任一任一事件单独发生（输入）时，还事件单独发生（输入）时，还必须满足条件必须满足条件a，A事件才发事件才发生（输出）；生（输出）； 条件与门条件与门，表示，表示B1、B2两个两个事件同时发生（输入）时，还事件同时发生（输入）时，还必须满足条件必须满足

4、条件a，A事件才发事件才发生（输出）；生（输出）； 限制门限制门，表示，表示B事件发生（输事件发生（输入）且满足条件入）且满足条件a时，时，A事件事件才能发生（输出）。才能发生（输出）。 a第11页/共57页 转入符号转入符号，表示在别处的部分树，由该处转入（在三角，表示在别处的部分树，由该处转入（在三角形内标出从何处转入）；形内标出从何处转入）； 转出符号转出符号，表示这部分树由此处转移至他处（在三角形，表示这部分树由此处转移至他处（在三角形内标出向何处转移）。内标出向何处转移）。 第12页/共57页顶上事件中间事件基本事件直接原因事件可以从以下三个方面考虑：直接原因事件可以从以下三个方面考

5、虑： 机械（电器）设备机械（电器）设备故障或损坏；故障或损坏； 人人的差错（操作、管理、指挥）；的差错（操作、管理、指挥）； 环境环境不良。不良。第13页/共57页举例：对油库静电爆炸进行事故树分析举例：对油库静电爆炸进行事故树分析 汽油、柴油作为燃料在生产过程中被大量使用，由于汽油和柴油的闪汽油、柴油作为燃料在生产过程中被大量使用，由于汽油和柴油的闪点很低，爆炸极限又处于低值范围，所以油料一旦泄漏碰到火源，或挥发点很低，爆炸极限又处于低值范围，所以油料一旦泄漏碰到火源，或挥发后与空气混合到一定比例遇到火源，就会发生燃烧爆炸事故。火源种类较后与空气混合到一定比例遇到火源，就会发生燃烧爆炸事故。

6、火源种类较多，有明火、撞击火花、雷击火花和静电火花等。多，有明火、撞击火花、雷击火花和静电火花等。 试对试对静电火花造成油库爆炸静电火花造成油库爆炸做一事故树分析。做一事故树分析。第14页/共57页第15页/共57页结构函数结构函数描述系统状态的函数。描述系统状态的函数。xi=1 1 表示单元表示单元i 发生（即元、部件故障）发生（即元、部件故障）（i=1,2,i=1,2,n,n）0 0 表示单元表示单元i 不不发生（即元、部件正常）发生（即元、部件正常）（i=1,2,i=1,2,n,n）y =1 1 表示顶上事件发生表示顶上事件发生0 0 表示顶上事件表示顶上事件不不发生发生y=(X) 或

7、y=(x1, x2, xn) (X) 系统的结构函数系统的结构函数第16页/共57页(X) = x1 x3+ (x4 x5) + x2 x4+ (x3 x5) 第17页/共57页 结合律结合律 （AB）CA（BC） （A B） CA （B C） 交换律交换律 ABBA A BB A 分配律分配律 A （BC）（）（A B）（）（A C） A（B C）（）（AB）（AC）第18页/共57页 等幂律等幂律 AAA A AA 吸收律吸收律 AA BA A （AB）A 互补律互补律 AA A A 对合律对合律 （A ） A 德德莫根律莫根律 （AB） A B （A B） A B 第19页/共57页T+

8、AB+CX1X4X3X3X2第20页/共57页第21页/共57页第22页/共57页第第23页页 事故树的定性分析事故树的定性分析 第23页/共57页第24页/共57页第25页/共57页第26页/共57页第27页/共57页第28页/共57页第29页/共57页 割集割集：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都发生时，：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都发生时，顶上事件必然发生。顶上事件必然发生。 如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集了，这样的如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集了，这样的割集就称为割集就称为最小割集最小割集。也就是导致顶上事件发生的最低限度的

9、基本事。也就是导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。件组合。第30页/共57页行列法行列法 布尔代数化简法布尔代数化简法 行列法行列法 行列法是行列法是19721972年由富赛尔年由富赛尔(Fussel)(Fussel)提出的，所以又称富塞尔法。提出的，所以又称富塞尔法。 从顶上事件开始，按逻辑门顺序用下面的输入事件代替上面的输出事从顶上事件开始，按逻辑门顺序用下面的输入事件代替上面的输出事件，逐层代替，直到所有基本事件都代完为止。件，逐层代替，直到所有基本事件都代完为止。 布尔代数化简法布尔代数化简法 事故树经过布尔代数化简，得到若干交集的并集，每个交集实际就是事故树经过布尔代数化简，得

10、到若干交集的并集，每个交集实际就是一个最小割集。一个最小割集。第31页/共57页第32页/共57页第33页/共57页第34页/共57页 径集径集：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都不不发生时，顶发生时，顶上事件必然上事件必然不不发生。发生。 如果在某个如果在某个径集径集中任意除去一个基本事件就不再是中任意除去一个基本事件就不再是径集径集了，这样的了，这样的径集径集就称为就称为最小径集最小径集。也就是。也就是不能不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。合。第35页/共57页 最小径集的求法是将事故

11、树转化为对偶的最小径集的求法是将事故树转化为对偶的成功树成功树，求成功树的，求成功树的最小割集最小割集即事故树的即事故树的最小径集最小径集。 第36页/共57页1、画成功树2、求成功树的最 小割集3、原事故树的最 小径集第37页/共57页第38页/共57页1、求其最小割集2、画成功树3、求成功树的最 小割集4、原事故树的最 小径集5、画出以最小割 集表示的事故 树的等效图6、画出以最小径 集表示的事故 树的等效图第39页/共57页第40页/共57页第41页/共57页第42页/共57页第第43页页 事故树的定量分析事故树的定量分析 第43页/共57页P0 = g ( x1+ x2+ + xn)

12、= 1(1 q1) (1 q2)(1 qn)PA= g ( x1 x2 xn) = q1 q2 qn第44页/共57页各基本事件的概率分别为：q1= q2 = 0.01q3= q4 = 0.02q5= q6 = 0.03q7= q8 = 0.04求顶上事件T发生的概率第45页/共57页x1 , x2 x3 , x4 , x5 x6 , x7 q1 ，q2 ，q7 画出等效事故树用分步计算法计算顶上事件的发生概率第46页/共57页第47页/共57页x1 , x2 x2 , x3 , x4 x2 , x5 q1 ，q2 ，q5 列出顶上事件发生概率的表达式用布尔代数等幂律化简，消除每个概率积中的重

13、复事件计算顶上事件的发生概率第48页/共57页x1 , x2 x3 , x4 , x5 x6 , x7 q1 ，q2 ，q7 画出等效事故树用分步计算法计算顶上事件的发生概率第49页/共57页第50页/共57页x1 , x2 x2 , x3 x2 , x4 q1 ，q2 ，q4 列出顶上事件发生概率的表达式用布尔代数等幂律化简，消除每个概率积中的重复事件计算顶上事件的发生概率第51页/共57页第第52页页 课堂练习课堂练习 第52页/共57页要求：画出事故树和成功树，求成功树的最小径集，求结构重要度，给出防止事故的方案第53页/共57页第54页/共57页第55页/共57页第第56页页谢谢谢谢!第56页/共57页感谢您的观看。第57页/共57页