事故分析-事故树分析法ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,事故分析-事故树分析法,*,事故树分析方法 FTA,1,事故分析-事故树分析法,第,2,页,第一部分 概述,第二部分 事故树的建造及其数学描述,第三部分 事故树的定性分析,第四部分 事故树的定量分析,第五部分 课堂练习,2,事故分析-事故树分析法,第,3,页,第一部分,概 述,3,事故分析-事故树分析法,第,4,页,一、名称,FTA,F,ault,T,ree,A,nalysis,事故树分析,故障树分析,失效树分析,4,事故分析-事故树分析法,二、方法由来及特点,美国贝尔电话实验室维森（H.A.Watson）,民兵式导弹发射控制系统的可靠性分析,分析事故原因和评价事故风险,方法特点,演绎方法,全面、简洁、形象直观,定性评价和定量评价,5,事故分析-事故树分析法,目的,：找出事故发生的基本原因和基本原因组合,适用范围,：分析事故或设想事故,使用方法,：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件,资料准备,：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据,人力、时间,：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天,效果,：可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件,6,事故分析-事故树分析法,三、事故树分析的程序,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,7,事故分析-事故树分析法,8,事故分析-事故树分析法,第,9,页,第二部分,事故树的建造,及其数学描述,9,事故分析-事故树分析法,1、事故树的符号,事件符号,顶上事件,、,中间事件,符号，需要进一步往下,分析的事件；,基本事件,符号，不能再往下分析的事件；,正常事件,符号，正常情况下存在的事件；,省略事件,，不能或不需要向下分析的事件。,一、事故树的建造,10,事故分析-事故树分析法,或门,，表示B,1,或B,2,任一事件单独发生（输入）时，A事件都可以发生（输出）；,与门,，表示B,1,、B,2,两个事件同时发生（输入）时，A事件才能发生（输出）；,逻辑门符号,11,事故分析-事故树分析法,条件或门,，表示B,1,或B,2,任一事件单独发生（输入）时，还必须满足条件a，A事件才发生（输出）；,条件与门,，表示B1、B2两个事件同时发生（输入）时，还必须满足条件a，A事件才发生（输出）；,限制门,，表示B事件发生（输入）且满足条件a时，A事件才能发生（输出）。,12,事故分析-事故树分析法,转入符号,，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）；,转出符号,，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）。,转移符号,13,事故分析-事故树分析法,2、事故树的建造方法,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：,机械（电器）设备,故障或损坏；,人,的差错（操作、管理、指挥）；,环境,不良。,14,事故分析-事故树分析法,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。火源种类较多，有明火、撞击火花、雷击火花和静电火花等。,试对,静电火花造成油库爆炸,做一事故树分析。,15,事故分析-事故树分析法,16,事故分析-事故树分析法,二、事故树的数学描述,1、事故树的结构函数,结构函数,描述系统状态的函数。,x,i,=,1 表示单元,i,发生（即元、部件故障）,（i=1,2,n）,0 表示单元,i,不,发生（即元、部件正常）,（i=1,2,n）,y =,1 表示顶上事件发生,0 表示顶上事件,不,发生,y,=(,X,) 或,y,=(,x,1,x,2,x,n,),(,X,) ,系统的结构函数,17,事故分析-事故树分析法,(,X,),=,x,1,x,3,+ (,x,4,x,5,) +,x,2,x,4,+ (,x,3,x,5,) ,18,事故分析-事故树分析法,2、结构函数的运算规则, 结合律,（AB）CA（BC）,（A B） CA （B C）, 交换律,ABBA,A BB A, 分配律,A （BC）（A B）（A C）,A（B C）（AB）（AC）,19,事故分析-事故树分析法, 等幂律,AAA,A AA, 吸收律,AA BA,A （AB）A, 互补律,AA,A A, 对合律,（A）A, 德莫根律,（AB）A B （A B）AB,20,事故分析-事故树分析法,练习1：写出如下事故树的结构函数,21,事故分析-事故树分析法,练习2：写出如下事故树的结构函数,22,事故分析-事故树分析法,23,事故分析-事故树分析法,第,24,页,第三部分,事故树的定性分析,24,事故分析-事故树分析法,一、利用布尔代数化简事故树,25,事故分析-事故树分析法,等效事故树,26,事故分析-事故树分析法,练习1：化简该事故树，并做出等效图,27,事故分析-事故树分析法,等效事故树,28,事故分析-事故树分析法,练习2：化简该事故树，并做出等效图,29,事故分析-事故树分析法,等效事故树,30,事故分析-事故树分析法,二、最小割集与最小径集,1、割集和最小割集,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，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，这样的割集就称为,最小割集,。也就是导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。,31,事故分析-事故树分析法,2、最小割集的求法,行列法,布尔代数化简法,行列法,行列法是1972年由富赛尔(Fussel)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,事故树经过布尔代数化简，得到若干交集的并集，每个交集实际就是一个最小割集。,32,事故分析-事故树分析法,用行列法和布尔代数化简法求最小割集,33,事故分析-事故树分析法,等效事故树,34,事故分析-事故树分析法,练习：用行列法求该事故树的最小割集,35,事故分析-事故树分析法,径集,：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都,不,发生时，顶上事件必然,不,发生。,如果在某个,径集,中任意除去一个基本事件就不再是,径集,了，这样的,径集,就称为,最小径集,。也就是,不能,导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。,3、径集和最小径集,36,事故分析-事故树分析法,4、最小径集的求法,最小径集的求法是将事故树转化为对偶的,成功树,，求成功树的,最小割集,即事故树的,最小径集,。,37,事故分析-事故树分析法,画出成功树，求原树的最小径集,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,38,事故分析-事故树分析法,成功树,39,事故分析-事故树分析法,练习：,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,40,事故分析-事故树分析法,成功树,41,事故分析-事故树分析法,42,事故分析-事故树分析法,43,事故分析-事故树分析法,第,44,页,第四部分,事故树的定量分析,44,事故分析-事故树分析法,一、基本计算公式,1、逻辑加（或门连接的事件）的概率计算公式,P,0,=,g,(,x,1,+,x,2,+ +,x,n,) = 1(1,q,1,) (1,q,2,)(1,q,n,),2、逻辑乘（与门连接的事件）的概率计算公式,P,A,=,g,(,x,1,x,2, ,x,n,) =,q,1,q,2,q,n,45,事故分析-事故树分析法,二、直接分步算法,各基本事件的概率分别为：,q,1,=,q,2,= 0.01,q,3,=,q,4,= 0.02,q,5,=,q,6,= 0.03,q,7,=,q,8,= 0.04,求顶上事件,T,发生的概率,46,事故分析-事故树分析法,三、利用最小割集计算,例：设某事故树有3个最小割集：,x,1,x,2,x,3,x,4,x,5, ,x,6,x,7,。各基本事件发生概率分别为：,q,1 ，,q,2 ，,，,q,7,，求顶上事件发生概率。,画出等效事故树,用分步计算法计算顶上事件的发生概率,47,事故分析-事故树分析法,等效事故树,该方法适用于各个最小割集中彼此没有重复的基本事件,48,事故分析-事故树分析法,例：设某事故树有3个最小割集：,x,1,x,2,x,2,x,3,x,4, ,x,2,x,5,。各基本事件发生概率分别为：,q,1 ，,q,2 ，,，,q,5,，求顶上事件发生概率。,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,49,事故分析-事故树分析法,四、利用最小径集计算,例：设某事故树有3个最小径集：,x,1,x,2,x,3,x,4,x,5, ,x,6,x,7,。各基本事件发生概率分别为：,q,1 ，,q,2 ，,，,q,7,，求顶上事件发生概率。,画出等效事故树,用分步计算法计算顶上事件的发生概率,50,事故分析-事故树分析法,等效事故树,该方法适用于各个最小径集中彼此没有重复的基本事件,51,事故分析-事故树分析法,例：设某事故树有3个最小径集：,P,1,=,x,1,x,2,P,2,=,x,2,x,3,P,3,=,x,2,x,4,。各基本事件发生概率分别为：,q,1 ，,q,2 ，,，,q,4,，求顶上事件发生概率。,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,52,事故分析-事故树分析法,第,53,页,第五部分,课堂练习,53,事故分析-事故树分析法,蒸汽锅炉缺水爆炸事故树分析,事 件,原 因,顶上事件,锅炉缺水,缺水,警报器失灵、水位下降、未察觉,水位下降,给水故障、排污阀故障,给水故障,管道阀门故障、自动给水调节失灵、停水、给水泵损坏、没蒸汽泵、爆管,排污阀故障,阀关闭不严、未关闭,未察觉,判断失误、工作失误,判断失误,叫水失误、假水位,叫水失误,忘记叫水、叫水不足,假水位,水位计损坏、没定期冲洗、水位计安装不合理、汽水共腾,汽水共腾,碱度高、汽水旋塞关闭,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,54,事故分析-事故树分析法,事故树,55,事故分析-事故树分析法,成功树,56,事故分析-事故树分析法,第,57,页,谢谢!,57,事故分析-事故树分析法,