事故分析方法精选课件.ppt
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1、LOGO关于事故分析方法关于事故分析方法第一页，本课件共有67页Company Logo教学要求教学要求v基本要求：基本要求：v掌握事故树、事件树、安全检查表、失效模式与影掌握事故树、事件树、安全检查表、失效模式与影响分析等常见的事故分析方法。响分析等常见的事故分析方法。v重重 点：点：v事故的定性分析与定量分析。事故的定性分析与定量分析。v难难 点：点：v定量分析定量分析第二页，本课件共有67页Company Logo4.1 4.1 事故树分析（事故树分析（FTAFTA）1.1.方法概述方法概述 事事故故树树分分析析（Fault Fault Tree Tree AnalysisAnalysi
2、s，缩缩写写FTAFTA）又又称称故故障障树树分分析析，是是从从结结果果到到原原因因找找出出与与灾灾害害有有关关的的各各种种因因素素之之间间因因果果关关系系和和逻逻辑关系的分析法。辑关系的分析法。第三页，本课件共有67页Company Logo它具有以下几个优点：它具有以下几个优点：v1 1、由于事故树分析法是采用演绎方法分析事故的因果关系，、由于事故树分析法是采用演绎方法分析事故的因果关系，能详细找出系统各种固有的潜在的危险因素，为安全设计、能详细找出系统各种固有的潜在的危险因素，为安全设计、制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。v2 2、能简洁
3、、形象地表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑、能简洁、形象地表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑关系。关系。v3 3、在事故树分析中，顶上事件可以是已经发生的事故，也可以、在事故树分析中，顶上事件可以是已经发生的事故，也可以是预想的事故。通过分析，找出原因，采取对策加以控制，从是预想的事故。通过分析，找出原因，采取对策加以控制，从而起到预测、预防事故的作用。而起到预测、预防事故的作用。v4 4、可以用于定性分析，求出危险因素（原因）对事故影响的大小；、可以用于定性分析，求出危险因素（原因）对事故影响的大小；也可用于定量分析，由各危险因素（原因）的概率计算出事故发也可用于定量分析，由各危险因
4、素（原因）的概率计算出事故发生的概率，从数量上说明是否能满足预定目标值的要求，从而采生的概率，从数量上说明是否能满足预定目标值的要求，从而采取对策措施的重点和轻、重、缓、急顺序。取对策措施的重点和轻、重、缓、急顺序。第四页，本课件共有67页Company Logov5 5、可选择最感兴趣的事故作为顶上事件进行分析。这和事件树不、可选择最感兴趣的事故作为顶上事件进行分析。这和事件树不同，因为事件树是由一个故障开始的，而引起的事故不一定是使同，因为事件树是由一个故障开始的，而引起的事故不一定是使用者最感兴趣的。用者最感兴趣的。v6 6、分析人员必须非常熟悉对象系统，具有丰富的实践经验，能准、分析人
5、员必须非常熟悉对象系统，具有丰富的实践经验，能准确和熟练地应用分析方法。往往出现不同分析人员编制的事故树确和熟练地应用分析方法。往往出现不同分析人员编制的事故树和分析结果不同的现象。和分析结果不同的现象。v7 7、复杂系统的事故树往往很庞大，分析、计算的工作量大。、复杂系统的事故树往往很庞大，分析、计算的工作量大。v8 8、进行定量分析时，必须知道事故树中各事件的故障数据；若这、进行定量分析时，必须知道事故树中各事件的故障数据；若这些数据不准确，定量分析就不可能进行。些数据不准确，定量分析就不可能进行。第五页，本课件共有67页Company Logo事故树分析的基本步骤事故树分析的基本步骤1
6、1、熟悉分析系统、熟悉分析系统2 2、确定分析对象系统和要分析的对象事件（顶上事件）、确定分析对象系统和要分析的对象事件（顶上事件）3 3、确定分析的边界、确定分析的边界4 4、确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。、确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。5 5、调查原因事件、调查原因事件6 6、确定不予考虑的事件、确定不予考虑的事件7 7、确定分析的深度、确定分析的深度8 8、编制事故树、编制事故树9 9、定性分析、定性分析1010、定量分析、定量分析1111、结论、结论第六页，本课件共有67页Company Logo2.2.事故树的编制事故树的编制一事故树的符号一事故树的符号表
7、表4-1 4-1 事故树符号一览表事故树符号一览表种种类类符符 号号名名 称称意意 义义事事件件符符号号顶上事顶上事件或中件或中间原因间原因事件事件表示由许多其他事件相互作用而引起的事件。这些事表示由许多其他事件相互作用而引起的事件。这些事件都可进一步往下分析，处在事故树的顶端或中间件都可进一步往下分析，处在事故树的顶端或中间基本事基本事件件事故树中最基本的原因事件，不能继续往下分析，处事故树中最基本的原因事件，不能继续往下分析，处在事故树的底端在事故树的底端省略事省略事件件由于缺乏资料不能进一步展开或不愿继续分析而有意由于缺乏资料不能进一步展开或不愿继续分析而有意省略的事件，也处在事故树的底
8、部。省略的事件，也处在事故树的底部。正常事正常事件件正常情况下应该发生的事件。位于事故树的底部正常情况下应该发生的事件。位于事故树的底部第七页，本课件共有67页Company Logo逻逻辑辑门门符符号号与门与门表示表示B B1 1、B B2 2两个事件同时发生（输两个事件同时发生（输入）时，入）时，A A事件都可能发生（输出）事件都可能发生（输出）或门或门表示表示B B1 1或或B B2 2任一事件单独发生（输任一事件单独发生（输入）时，入）时，A A事件都可能发生（输出）事件都可能发生（输出）条件条件与门与门表示表示B B1 1、B B2 2两个事件同时发生（输两个事件同时发生（输入）时，
9、还必须满足条件入）时，还必须满足条件a a，A A事事件才发生（输出）件才发生（输出）条件条件或门或门表示表示B B1 1或或B B2 2任一事件单独发生（输任一事件单独发生（输入）时，还必须满足条件入）时，还必须满足条件a a，A A事事件才发生（输出）件才发生（输出）限制限制门门表示表示B B事件发生（输入）且满足条事件发生（输入）且满足条件件a a时，时，A A事件才能发生（输出）事件才能发生（输出）第八页，本课件共有67页Company Logo转转移移符符号号转入转入符号符号表示在别处的部分树，由该处转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）入（在三角形内标出从何处
10、转入）转出转出符号符号表示这部分树由此处转移至他处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）（在三角形内标出向何处转移）第九页，本课件共有67页Company Logo编制事故树编制事故树v1 1顶上事件放在最上端，将其所有直接原因事件（中间事件）列顶上事件放在最上端，将其所有直接原因事件（中间事件）列在第二层，并用逻辑门连接上下层事件（输出、输入事件）；再在第二层，并用逻辑门连接上下层事件（输出、输入事件）；再将第二层各事件的所有原因事件写在对应事件的下面（第三层），将第二层各事件的所有原因事件写在对应事件的下面（第三层），用适当的逻辑门把第二、三层事件连接起来；如此层层向下，
11、直用适当的逻辑门把第二、三层事件连接起来；如此层层向下，直至找出全部基本事件（或根据需要分析到必要的事件）为止，从至找出全部基本事件（或根据需要分析到必要的事件）为止，从而构成一株完整的事故树。而构成一株完整的事故树。v2 2完成每个逻辑门的全部出入事件后再去分析其他逻辑门完成每个逻辑门的全部出入事件后再去分析其他逻辑门的输入事件。两个逻辑门不能直接连接，必须通过中间事件的输入事件。两个逻辑门不能直接连接，必须通过中间事件连接连接 第十页，本课件共有67页Company Logo简化事故树简化事故树 v事故树编制完成后，需要应用数学方法对事故树事故树编制完成后，需要应用数学方法对事故树中在不同
12、位置重复的基本事件进行简化处理，然中在不同位置重复的基本事件进行简化处理，然后才能进行定性、定量分析，否则就可能造成分后才能进行定性、定量分析，否则就可能造成分析的错误。析的错误。v常用的简化事故树方法有常用的简化事故树方法有布尔代数法布尔代数法和和行列法行列法。第十一页，本课件共有67页Company Logo3.3.事故树定性分析事故树定性分析1 最小割集最小割集2 最小径集最小径集3 基本事件基本事件结构重要结构重要度分析度分析 第十二页，本课件共有67页Company Logo最小割集最小割集 在事故树中凡能导致顶上事件发生的基本事件的集合在事故树中凡能导致顶上事件发生的基本事件的集合
13、称作割集；割集中全部基本事件均发生时，则顶上事件一称作割集；割集中全部基本事件均发生时，则顶上事件一定发生。定发生。第十三页，本课件共有67页Company Logo 4 4个最小割集表达了顶上事故个最小割集表达了顶上事故T T发生的发生的4 4种模式；以为例，种模式；以为例，若若X3X3、X5X5两个基本事件同时发生，则两个基本事件同时发生，则X3X3使使B1B1、B2B2均发生，均发生，X5X5导致导致B3B3发生，发生，B1B1、B2B2、B3B3同时发生则同时发生则A2A2发生，故发生，故T T发生。其余模发生。其余模式的物理意义类同。式的物理意义类同。第十四页，本课件共有67页Com
14、pany Logo最小径集最小径集 在事故树中凡是不能导致顶上事件发生的最低在事故树中凡是不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合，称作最小径集。在最小径限度的基本事件的集合，称作最小径集。在最小径集中，去掉任何一个基本事件，便不能保证一定不集中，去掉任何一个基本事件，便不能保证一定不发生事故。因此最小径集表达了系统的安全性。发生事故。因此最小径集表达了系统的安全性。第十五页，本课件共有67页Company Logo第十六页，本课件共有67页Company Logo4.4.事故树定量分析事故树定量分析 定量分析是在求出各基本事件发生概率的情定量分析是在求出各基本事件发生概率的情况下，计算
15、顶上事件的发生概率，求出概率重要况下，计算顶上事件的发生概率，求出概率重要度和临界重要度。度和临界重要度。计算事故树顶上事件（事故）的发生概率。其计算过计算事故树顶上事件（事故）的发生概率。其计算过程采用下面方式分步进行。具体做法是：程采用下面方式分步进行。具体做法是：1、收集树中各基本事件的发生概率；、收集树中各基本事件的发生概率；2、下面基本事件开始计算每一个逻辑门输出事件的发生概率；、下面基本事件开始计算每一个逻辑门输出事件的发生概率；3、将计算过的逻辑门输出事件的概率，代入它上面的逻辑门，、将计算过的逻辑门输出事件的概率，代入它上面的逻辑门，计算其输出概率，依次上推，直达顶部事件，最终
16、求出的即为该计算其输出概率，依次上推，直达顶部事件，最终求出的即为该事故发生概率。事故发生概率。第十七页，本课件共有67页Company Logo第十八页，本课件共有67页Company Logo5.5.基本事件的结构重要度分析基本事件的结构重要度分析 结构重要度分析，就是不考虑基本事件发生结构重要度分析，就是不考虑基本事件发生的概率的多少，仅从事故树结构上分析各基本事的概率的多少，仅从事故树结构上分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。件的发生对顶上事件发生的影响程度。第十九页，本课件共有67页Company Logo结构重要系数的求取方法结构重要系数的求取方法 第二十页，本课件共有6
17、7页Company Logo 上述三种情况，只有第二种情况是基本事件上述三种情况，只有第二种情况是基本事件XiXi发生，顶上事件也发生，这说明发生，顶上事件也发生，这说明XiXi事件对事故事件对事故发生起着重要作用，这种情况越多，发生起着重要作用，这种情况越多，XiXi的重要性的重要性就越大。就越大。第二十一页，本课件共有67页Company Logo 对有对有n n个基本事件构成的事故树，个基本事件构成的事故树，n n个基本事件两种状态的个基本事件两种状态的组合数为组合数为2n2n个。把其中一个事件个。把其中一个事件XiXi作为变化对象（从作为变化对象（从0 0变到变到1 1），），其他基本
18、事件的状态保持不变的对照组共有其他基本事件的状态保持不变的对照组共有2n-i2n-i个。在这个。在这些对照组中属于第二种情况（些对照组中属于第二种情况（(1i,x)-(0i,x)(1i,x)-(0i,x)1 1）所占）所占的比例既是的比例既是XiXi事件的结构重要系数，用事件的结构重要系数，用(i)(i)表示，可以用下式求表示，可以用下式求得：得：第二十二页，本课件共有67页Company Logo举举 例例 此事故树有此事故树有5 5个基本事件，按照个基本事件，按照二进制列出所有基本事件两种状态二进制列出所有基本事件两种状态的组合数，共有的组合数，共有25253232个，这些组合个，这些组合
19、列于表列于表4-24-2。为便于对照，将。为便于对照，将3232组分成组分成左右两部分各占左右两部分各占1616组，然后根据事故组，然后根据事故树图或最小割集确定树图或最小割集确定(0(0i,xi,x)和和(1(1i,xi,x)的值，以的值，以0 0和和1 1两种状态表示。两种状态表示。由表可见，由表可见，XiXi在左半部的状态值在左半部的状态值都为都为0 0，右半部都为，右半部都为1 1，右半部和左半，右半部和左半部对应找出部对应找出(1(1i,xi,x)-(0)-(0i,xi,x)1 1的组合，共有的组合，共有7 7个，因此，基本事件个，因此，基本事件XiXi的结构重要系数的结构重要系数第
20、二十三页，本课件共有67页Company Logo表表4-2 4-2 基本事件与顶上事件状态值基本事件与顶上事件状态值v基本事件基本事件X2X2在表中左右在表中左右两侧，其状态值都分两侧，其状态值都分成上下两部分，每部成上下两部分，每部分分8 8组，在同一侧上组，在同一侧上下部分对照找出下部分对照找出(1(1i,xi,x)-(0)-(0i,xi,x)1 1的组合，只有的组合，只有1 1个，个，故故第二十四页，本课件共有67页Company Logo四条原则四条原则 用最小割集或最小径集似判断结构重要系数用最小割集或最小径集似判断结构重要系数的方法也有几种，这里只介绍其中一种，就是用的方法也有几
21、种，这里只介绍其中一种，就是用四条原则来判断，这四条原则来判断，这四条原则四条原则是：是：v1 1单事件最小割（径）集中基本事件结构重要系单事件最小割（径）集中基本事件结构重要系数最大；数最大；第二十五页，本课件共有67页Company Logov2 2仅出现在同一个最小割（径）集中的所有基本仅出现在同一个最小割（径）集中的所有基本事件结构重要系数相等；事件结构重要系数相等；第二十六页，本课件共有67页Company Logov3 3仅出现在基本事件个数相等的若干个最小割仅出现在基本事件个数相等的若干个最小割（径）集中的各基本事件结构重要系数依出现次（径）集中的各基本事件结构重要系数依出现次数
22、而定，即出现次数少，其结构重要系数小；出数而定，即出现次数少，其结构重要系数小；出现次数多，其结构重要系数大；出现次数相等，现次数多，其结构重要系数大；出现次数相等，其结构重要系数相等。其结构重要系数相等。第二十七页，本课件共有67页Company Logov4 4两个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最小割（径）两个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最小割（径）集中，其结构重要系数依下列情况而定：集中，其结构重要系数依下列情况而定：（1 1）若他们在最小割（径）集中重复出现的次数相等，则在少）若他们在最小割（径）集中重复出现的次数相等，则在少事件最小割（径）集中出现的基本事件结构重要
23、系数大事件最小割（径）集中出现的基本事件结构重要系数大 第二十八页，本课件共有67页Company Logo（2 2）若它们在少事件最小割（径）集中出现次数少，在多事件最小）若它们在少事件最小割（径）集中出现次数少，在多事件最小割（径）集中出现次数多，以及其他更为复杂的情况，可用下列割（径）集中出现次数多，以及其他更为复杂的情况，可用下列近似判别式计算：近似判别式计算：基本事件基本事件X X1 1与与X X2 2比较，比较，X X1 1出现出现2 2次，次，但所在的两个最小径集都含有但所在的两个最小径集都含有2 2个基个基本事件，本事件，X X2 2出现出现3 3次，所在的次，所在的3 3个最
24、个最小径集都含有小径集都含有3 3个基本事件，根据这个基本事件，根据这个原则判断个原则判断第二十九页，本课件共有67页Company Logo应用示例应用示例 v油库燃爆事故树油库燃爆事故树 一、一、求求最最小小割割径径集集 第三十页，本课件共有67页Company Logo第三十一页，本课件共有67页Company Logo第三十二页，本课件共有67页Company Logo二、结构重要度分析二、结构重要度分析因为因为x x2727是单事件最小径集，所以是单事件最小径集，所以I I(27)(27)最大。最大。x x2222，x x2323同在一个最小径集中；同在一个最小径集中；x x2424
25、，x x2525，x x2626同在一个最小径集中，同在一个最小径集中，x x1 1，x x2 2，x x3 3，x x4 4，x x5 5，x x6 6，x x7 7同在同在8 8个最小径集中；个最小径集中；x x8 8，x x9 9，x x1010，x x1111同在同在4 4个最小径集中；个最小径集中；x x1212，x x1313，x x1414同在同在4 4个最小径集中；个最小径集中；x x1717，x x1818，x x1919，x x2020同在同在4 4个最小径集中。个最小径集中。第三十三页，本课件共有67页Company Logo 第三十四页，本课件共有67页Company
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