事故树分析FTA法

事故树分析（事故树分析（FTAFTA法）法） 添加时间2015-01-09 来源艾特贸易网 | 阅读量88 提示 1．概述 事故树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）是目前事故预防和危险分析中较为完 善和实用的一种技术方法。它广泛应用于辨识、预测、评价及控制事故隐患。事故树分析最 初应用于可靠性分析与评价，也被称为故障树分析或失效分析。 事故树是一种从结果到原 因描述事故的有向逻辑树图。首先确定事故结果，将要分析的事故 . 1．概述 事故树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）是目前事故预防和危险分析中较为完善和 实用的一种技术方法。它广泛应用于辨识、预测、 评价及控制事故隐患。事故树分析最初应 用于可靠性分析与评价，也被称为故障树分析或失效分析。 事故树是一种从结果到原因描述事故的有向逻辑树图。 首先确定事故结果， 将要分析的 事故作为顶上事件， 然后层层追溯， 上层事件是下层事件的必然结果， 下层事件是直接原因， 上下层之间用逻辑门连接， 直至找出发生事故的最基本原因为止。 这样就形成了一棵以事故 结果为根，以原因事件为枝干的倒立逻辑树。利用该图，既可以找到引发事故的直接原因， 又能揭示发生事故的潜在因素， 还能概括导致事故的各种情况， 从而为预测预防事故提供了 有效途径。 2．事故树分析的一般程序及内容 事故树分析应遵循一定的程序步骤，一般可将其分为四个阶段 1分析准备阶段 充分了解、熟悉所分析系统的系统性能、工艺过程、作业环境。广泛收集所分析系统过 去和现在发生过的事故， 将来可能会发生的事故， 全面调查类似系统曾发生的所有事故。 根 据事故调查分析及统计结果， 依据事故发生的频率和事故损失的严重度两个参数， 一般将易 于发生且后果严重、 频率不大但后果非常严重， 以及后果虽不会太严重但发生非常频繁的事 故列为事故树分析的对象一一顶上事件。 调查的与顶上事件有关的所有原因事件， 主要包括 人为失误、设备仪器缺陷、材料质量、作业环境状况、指挥管理等。 2编制事故树阶段 在上述工作基础上， 按照演绎分析原则，从顶上事件开始，一级一级往下分析各自的直 接原因事件，根据彼此的逻辑关系，用逻辑门将上下层事件进行连接， 直至所要求的分析深 度，最后就形成了一棵倒置的逻辑树形图。然后， 根据逻辑门表示的逻辑关系，检查事故树 图是否合乎逻辑原则，上下层之间的结果原因关系是否正确， 逻辑门使用是否合理， 分析深 度是否符合要求，直接原因是否全部找齐，为进一步定性定量分析打好基础。图5 -6 为高 空作业发生坠落死亡事故的事故树图。 图中矩形符号表示顶上事件 （结果事件） 和中间事件； 椭圆形符号表示不能再继续往下分析的基本原因事件； 菱形符号表示不能或没必要再往下分 析的基本原因事件； 屋形符号表示正常状态下发生的事件； 逻辑或门说明下层中的任一事件 发生上层事件就会发生； 逻辑与门则说明下层事件同时发生上层事件才会发生； 条件门（限 制门、条件或门等）表示必须在满足规定条件下，上层事件才会发生。 高空作业坠落死亡事故树 图 5-6高空作业坠落死亡事故树 3定性定量分析阶段 ①事故树的数学表达式 编制完事故树后， 建立基本事件 Xi 与结果事件 T 之间的数学表达式 （也称结构函数） ， 是定性定量分析的基础。其方法是根据事故树上下层间的逻辑关系自上而下形成Xi 与 T 之 间的关系式。图 5-6 故障树的数学表达式为 TA5X8A3A4X8 A1A2[X5X6X7]X8 [X1X2X3X4][X5X6X7]X85 -1 上式可进一步整理为标准式 T（X1X2X3X4） （X5X6） X7X85-2 ②事故树的定性分析 事故树的定性分析包括求最小割集、 最小径集和基本事件结构重要度。 进行定性分析可 以了解事故的发生规律和特点， 找出控制事故的可行方案， 并从事故树结构上分析各基本事 件重要程度，以便按轻重缓急分别采取预防对策。 割集是导致顶上事件发生的基本事件的集合， 割集中引起顶上事件发生的充分必要的基 本事件的集合为最小割集。它表明哪些基本事件发生（不论其他事件发生或不发生） ，会引 起顶上事件发生， 反映系统的危险性， 其方法之一是采用布尔代数化简法将结构函数化成合 取标准式。如1式可化成如下形式 T X1X5X7X8X2X5X7A8 X3X5X7X8 X1X6X7X8 X1X6X1X8X3x6X7X8 X4X6X7X8X4X6X7X85-3其中每一相乘的事件组合就构成了一个 最小的割集，只要这几个事件已发生，不管其他事件发生与否，顶上事件就必然发生。 上式 结果说明，此事故树有 8 个最小割集，即有八种可能的途径引起顶上事件发生。 径集反映了与割集相反的意义。 最小径集则是顶上事件不发生所必须的最低限度的基本 事件集合。它表示哪些基本事件不发生，顶上事件就不会发生，反映了系统的安全可靠性。 有几个径集就会有几个消除事故的途径， 从而为选择消除事故的措施提供了依据。 其方法之 一是采用布尔代数化简法将结构函数化成合取标准式。如5 -2式就是合取标准式，它说明 此事故树有四个最小径集。第一个径集涉及四个事件，第二个径集有两个事件，而第三、第 四个径集均只有一个事件。 只要其中一个最小径集中的基本事件均不发生， 顶上事件就不会 发生。从而可以选择最省工、最经济、最有效的控制事故的方案。 结构重要度分析是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度， 即在不考虑各基本事件 的发生概率， 或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下， 分析各基本事件的发生对 顶上事件发生所产生的影响程度。 根据结构重要度可排出各基本事件的重要顺序， 以指导如 何安排对基本事件的控制。 结构重要度一般通过概率重要度求得， 即取各基本事件的概率值 均为 Qi 1/2，概率重要度（详见定量分析部分）就等于结构重要度。 ③事故树的定量分析 事故树定量分析包括顶上事件发生概率、 基本事件概率重要度和临界重要度等。 顶上事 件发生概率是考虑事故频率及严重度， 进而进行安全评价的基础。 它通常由事故树结构函数 求得。其基本方法为当基本事件相互独立时 （通常是这种情况，否则可通过布尔代数化简 法转化为相互独立事件） ，事件的逻辑“积”及逻辑“和”有如下的概率对应关系 CX1X2Q2Q25-4 GX1 X21-1-Q11-Q25-5 其中 Q1、Q2 分别为基本事件 X1、X2 的发生概率。由上两式关系，图5 -7 结构树的概 率函数则为参照式5 -2结构函数写出） GX[1-（1 -Q1） （1- Q2） （1- Q3） （1-Q4）]. [1 -1- Q51- Q6]Q7Q85-6 若设各基本事件发生概率值均为0.1，则求得顶上事件发生的概率为 Q1 - 0.90.90.90.91- 0.90.90.10.1