事故树分析
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事故树分析法(FTA)事故树分析法就是一种既能定性又能定量的逻辑演绎评价方法,就是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树,在逻辑树中相关原因事件之间用逻辑门连接,构成逻辑树图,为判明事故发生的途径及损害间关系提供一种最形象、最简洁的表达方式。
事故树法又称为故障树分析法,就是一种逻辑演绎的系统评价方法,就是安全系统工程中重要的分析方法之一。
它能对各种系统的危险性进行识别评估,既适用于定性分析,又能进行定量分析。
具有简明、形象的特点。
其分析方法就是从要分析的特定事故或故障顶上事件开始,层层分析其发生原因(中间事件),一直分析到不能再分解或没有必要分析时为止,即分析至基本原因事件为止,用逻辑门符号将各层中间事件与基本原因事件连接起来,得到形象、简洁地表达其因果关系的逻辑树图形即故障树。
通过对其简化计算得到分析评价目的的方法。
故障树分析法的主要功能1、对导致事故的各种因素及其逻辑关系作出全面的描述2、便于发现与查明系统内固有的或者潜在的危险因素,为安全设计、制定技术措施及采取管理对策提供依据3、使作业人员全面了解与掌握各项防灾要点4、对已发生的事故进行原因分析故障树的分析步骤1、确定所分析的系统2、熟悉所分析的系统3、调查系统发生的事故4、确定事故的顶上事件5、调查与顶上事件有关的所有原因事件6、故障树作图7、故障树的定性分析8、故障树的定量分析9、安全性评价事故树的主要符号事件符号逻辑符号顶上事件、中间事件符号,需要进一步的分析基本事件符号,不能进一步往下分析正常事件,正常情况下存在的事件省略事件,不能或者不需要分析事故树的建造方法直接原因事件可以从以下几个方面考虑:1、 电气设备故障2、 人的差错(操作、管理、指挥)3、 环境不良事故树的数学描述事故树的结构函数y =Φ 割集割集:事故树种某些基本事件的组合,当这些基本事件都发生时,顶上事件必然发生。
如果在一个割集中去掉任何一个顶上事件导致顶上事件不能发生,那么这个割集即为最小割集,也就就是导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。
事故树分析范例事故树分析案例起重作业事故树分析一、概述在工矿企业发生的各种类型的工伤事故中,起重伤害所占的比例是比较高的, 所以,起重设备被列为特种设备,每二年需强制检测一次。
本工程在施工安装、生产检修中使用起重设备。
伤害事故的因素好多,在众多的因素中,找出问题的关键,采取最有效的安全技术措施来防止此类事故的发生,最好的方法是对起重机事故采取事故树分析方法,现对“起吊物坠落伤人〃进行事故树分析。
二、起重作业事故树分析1、事故树图图6-2起吊物坠落伤人事故树T一一起重物坠落伤人;A 1 ——人与起吊物位置不当; A 2 ——起吊物坠落;B 1 一一人在起吊物下方;B2 一一人距离起吊物太近;B3一一吊索物的挂吊部位缺陷;B4一一吊索、吊具断裂;B 5 ----- 起吊物的挂吊部位缺陷; B 6 ------- 司机、挂吊工协同缺陷;B7 一一起升机构失效;B8 一一起升绳断裂;B9——吊钩断裂;Cl——吊索有滑出吊钩的趋势;C2——吊索、吊具损坏;C3一一司机误会挂吊工手势;D 1 ——挂吊不符合要求; D 2 ——起吊中起吊物受严重碰撞;X 1 一一起吊物从人头经过;X 2 一一人从起吊下方经过;X 3 一一挂吊工未离开就起吊;X 4 一一起吊物靠近人经过;X5——吊钩无防吊索脱出装置;X6 ——捆绑缺陷;X 7——挂吊不对称;X 8——挂吊物不对;X9 一一运行位置太低;X 10 一一没有走规定的通道;X 11——斜吊;X12——运行时没有鸣铃;X 13 一一司机操作技能缺陷;X 14 一一制动器间隙调整不当;X 15 一一吊索吊具超载;X 16 一一起吊物的尖锐处无衬垫;X 17 一一吊索没有夹紧;X 18 一一起吊物的挂吊部位脱落;X 19 一一挂吊部位结构缺陷;X 20 一一挂吊工看错指挥手势;X 21 一一司机操作错误;X 22 一一行车工看错指挥手势;X 23 一一现场环境照明不良;X 24 一一制动器失效;X 25 一一卷筒机构故障;X 26 一一钢丝磨损;X 27——超载;X 28——吊钩有裂纹;X 29——超载2、计算事故树的最小割集、最小径集,该事故树的结构函数为:T=A 1 A 2式⑴=(B1+B2 )・(B 3 +B 4 +B 5 +B 6 +B 7 +B 8 =B 9 )=[(X 1+X2 )+(X 3+X 4 ]]∙[(X 5-Cl )+(X 15 +C 2 )+(X 18 +X 19 )+(X 20 +X 21 +C 3 )+(X 24 ・X 25 )+(X 26 +X 27 )+(X 28 +X 29 )]=(X 1 +X 2 +X 3 +X 4 )∙[X 5 ∙(D 1 +aD 2 ÷D 3 )+X 15 +(X 16 +X 17 )+(X 18 +X 19)+X20 +X21 +(X 22 +X 23 )+X 24 ∙X 25 +X 26 +X 27 +X 28 +X 29 ]=(X 1 +X 2 +X 3 +X 4 )∙[X 3 ・(X 6 +X 7 +X 8 ÷aX 9 +aX 10 ÷aX 11 +aX 12 +X 13 ∙X 14 + X 15 +X 16 +X 17 +X 18 +X 19+X 20 +X 21 +X 22 +X 23 +X 24 +X 25 +X 26 +X 27 +X 28 ]]=X 1X5X6+X 1X5X7+X 1X5X8+aX 1X5X9+aXlX5X 10+aXlX5X11 +aX 1 X 5 X 12 +X 1 X 5 X 13 X 14 +X 1 X 15+X 1 X 16 +X 1 X 17 +X 1 X 18 +X 1 X 19 +X 1 X 20 +X 1 X 21 +X 1 X 22 ÷X 1 X23 +X 1 X 24 +X 1 X 25 +X 1 X 26 +X 1 X 27 +X IX 28+ X2X5X6+X 2X5X7+X 2X5X8+aX 2X5X9+aX 2X5X10 +aX 2 X 5 X 11 +aX 2 X 5 X 12 +X 2 X 5 X 13 X 14 +X 2 X 15 +X 2 X 16 ÷X 2 X 17 +X 2 X 18 ÷X 2 X 19 ÷X 2 X 20 +X 2 X 21 +X 2 X 22 +X 2 X 23 +X 2 X 24 X 25 +X 2 X 26 +X 2 X 27+X 2X 28+ X3X5X6+X 3X5X7+X 3X5X8+aX 3X5X9+aX 3X5X10 +aX 3 X 5 X 11 +aX 3 X 5 X 12 +X 3 X 5 X 13 X 14+X 3 X 15 +X 3 X 16 +X 3 X 17 +X 3 X 18 +X 3 X 19 +X 3 X 20 +X 3 X 21 +X 3 X 22 +X 3 X 23 +X 3 X 24 +X 3 X 25 +X 3 X 26+X 3X27+X 3X28+X 4X5X6+X 4X5X7+X 4X5X8+aX 4X5X9+aX 4X 5 X 10 +aX 4 X 5 X 11 +aX 4 X 5 X 12+X 4 X 5 X 13 X 14 +X 4 X 15 +X 4 X 16 +X 4 X 17 +X 4 X 18 +X 4 X 19 +X 4 X20 +X 4 X 21 +X 4 X 22 +X 4 X 23 +X 4 X 24 X 25+X4X27+X4X28在事故树中,假如所有的基才能件都发生,则顶上事件必然发生。
事故树分析方法流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 定义目标事件。
明确要分析的事故事件,通常选择危害性较大的事故。
事故树分析(FTA)-定性分析事故树定性分析就是对事故树中各事件不考虑发生概率多少,只考虑发生和不发生两种情况。
通过定性分析可以知道哪一个或哪几个基本事件发生,顶上事件就一定发生,哪一个事件发生对顶上事件影响大,哪一个影响少,从而可以采取经济有效的措施,防止事故发生。
事故树定性一分析包括求最小割集和最小径集,计算各基本事件的结构重要度,在此基础上确定安全防灾对策。
(1)最小割集和最小径集在事故树中,如果所有的基本事件都发生则顶上事件必然发生。
但是在很多情况下并非如此,往往是只要某个或几个事件发生顶上事件就能发生。
凡是能导致顶上事件发生的基本事件的集合就叫割集。
割集也就是系统发生故障的模式。
在一棵事故树中,割集数目可能有很多,而在内容上可能有相互包含和重复的情况,甚至有多余的事件出现,必须把它们除去,除去这些事件的割集叫最小割集。
也就是说凡能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小割集。
在最小割集里,任意去掉一个基本事件就不成其为割集。
在事故树中,有一个最小割集,顶上事件发生的可能性就有一种。
事故树中最小割集越多,顶上事件发生的可能性就越多,系统就越危险。
相反地,在事故树中,有一组基本事件不发生,顶上事件就不发生,这一组基本事件的集合叫径集。
径集是表示系统不发生故障而正常运行的模式。
同样在径集中也存在相互包含和重复事件的情况,去掉这些事件的径集叫最小径集。
也就是说,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叫最小径集。
在最小径集中,任意去掉一个事件也不成其径集。
事故树有一个最小径集,顶上事件不发生的可能性就有一种。
最小径集越多,顶上事件不发生的途径就越多,系统也就越安全。
上述所谓的集合,就是满足某种条件或具有某种属性的事物的全体。
集合的每一个成员称为这个集合的元素。
例如一个班级全体学生构成了一个集合,一个车队的全部汽车也构成一个集合。
同样一个割集所包含的几个基本事件就组成一个集合,这个集合中的每个基本事件就是它的元素。
火灾事故的事故树分析范例对于火灾事故而言,事故树分析可以帮助我们找出导致火灾发生的各种可能原因,包括人为因素、设备故障、环境因素等,以及它们之间的关系。
通过事故树分析,我们能够更清晰地了解火灾事故是如何发生的,以及如何预防和应对火灾事故。
下面将以一起工业火灾事故为例,进行事故树分析。
一、问题陈述在某化工厂的生产车间发生了一起严重的火灾事故,造成了多人伤亡和大量财产损失。
对于这起火灾事故,我们需要进行事故树分析,找出导致火灾事故发生的各种可能原因,并确定其之间的关系,以便制定出更有效的预防和应对措施。
二、事故树分析1.事件根因分析从整体来看,这起火灾事故的发生是由多个因素共同作用所致。
首先,我们需要确定导致事故发生的基本事件,即工业火灾的初级原因。
根据现场调查和事故现场状况,我们可以初步确定工业火灾是由火焰蔓延而导致的。
因此,我们将火焰蔓延视为事故树的根本事件。
2.火焰蔓延的可能原因接下来,我们需要分析导致火焰蔓延的可能原因,找出各种因素之间的关系。
根据现场调查和工艺流程,我们可以确定导致火焰蔓延的可能原因主要包括人为因素、设备故障以及环境因素。
(1)人为因素在大多数火灾事故中,人为因素往往是一个重要的原因。
在这起火灾事故中,人为因素包括操作失误、疏忽大意、违章操作等。
这些因素可能导致设备操作不当,使得火焰蔓延。
(2)设备故障在工业生产过程中,设备故障可能导致火灾事故。
例如,设备的电路故障、设备老化等都可能引发火灾。
(3)环境因素环境因素也是导致火灾事故的一个重要因素。
比如,气候干燥,风力较大时,火灾发生后火势扩散得更快,损失也会更加严重。
3.事故树的表示通过对导致火焰蔓延的可能原因进行分析,我们可以将其表示为一颗事故树。
具体来说,我们可以将人为因素、设备故障、环境因素作为事故树的一级事件,火焰蔓延作为根本事件。
然后,进一步将每个一级事件细化为二级事件,找出其可能的子因素。
最终,我们可以用事故树的形式直观地表示出导致火灾事故的各种可能原因以及其之间的关系。
顶上事件发生概率的计算有了各基本事件的发生概率,就可计算顶上事件的发生概率。
1 利用最小割集计算顶上事件的发生概率。
(1)在事故树的定性分析中,给出了最小割集的求法,以及用最小割集表示的事故树等效图。
等效图的标准结构形式是顶上事件T 与最小割集E i的连接为或门,每个最小割集E i与其基本事件Xi的连接为与门。
如下图:如果各最小割集中没有重复的基本事件,则顶上事件g的概率可按下式计算:kg = ∏·∏q ir=1 x i∈k r式中i —基本事件的序数;r —最小割集的序数;k —最小割集的个数x i∈k r—第i个基本事件属于第r个最小割集;∏—求概率积;∏—求概率和。
此事故树4个最小割集彼此没有重复事件,故可用上式计算顶上事件发生的概率:kg = ∏·∏q i = 1-(1-q1q2)(1-q3q4)(1-q5q6)(1-q7q8)r=1 x i∈kr式中,q1……q8,分别为各基本事件X1……X8的发生概率。
由此,我们得出结论,在事故树各最小割集没有重复事件的情况下,顶上事件的发生概率等于各最小割集的概率和,即:g = 1-(1-qk1)(1-qk2)(1-qk3)(1-qk4)式中,qk1……qk4,分别为各最小割集的发生概率。
(2)如果事故树各最小割集有重复事件,则应这样计算。
例某事故树有3个最小割集:K1={X1,X3},K2={X2,X3},K3={X3,X4},则该事故树的结构函数式为:T = K1 + K2 + K3,则概率 g=1-(1-qk1)(1-qk2)(1-qk3)=qk1+qk2+qk3 -(qk1qk2+qk1qk3)+ qk1qk2qk33+qk2qk对于qk1q k2,它是K1、K2交集的概率,即X1·X3·X2·X3,根据布尔代数幂等律,X1·X3·X2·X3 = X1·X2·X3,故qk1qk2= qk1qk2qk3,同理qk2q k3= qk2qk3qk3,qk1qk3= qk1qk3qk4,qk1qk2qk3= qk1qk2q k3qk4因此,遇到有最小割集彼此有重复事件时,就必须消去每个概率积的重复因子,按下式计算:k kg = ∑∏q i - ∑∏q i + … + (-1)k-1∏q ir=1 x i∈k r 1≤r< s≤k x1∈kruksr=1 x i∈k r例设某事故的最小割集为{X1,X2},{X1,X3},{X2,X4,X5},其发生概率分别为:q1=0.01,q2 = 0.02,q3 = 0.03,q4 = 0.04,q5 = 0.05,求顶上事件的发生概率。