分析及评价方法-事故树分析(FTA)法

事故树分析(FTA)-概述事故树分析(缩写为FTA)又称故障树分析,是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的作图分析法｡这种方法是把系统可能发生的事故放在图的最上面,称为顶上事件,按系统构成要素之间的关系,分析与灾害事故有关的原因｡这些原因,可能是其他一些原因的结果,称为中间原因事件(或中间事件),应继续往下分析,直到找出不能进一步往下分析的原因为止,这些原因称为基本原因事件(或基本事件)｡图中各因果关系用不同的逻辑门联接起来,这样得到的图形象一棵倒置的树｡事故树分析法是60年代初由美国贝尔电话研究所在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性时开发出来的,取得了成功的经验｡后相继被应用于航天航空工业及核动力工业的危险性识别和定量安全评价｡1974年美国原子能委员会发表了关于核电站的危险性评价报告(即著名的拉斯姆逊报告)｡该报告用事故树分析法从数量上说明了核电站的安全性,得到了世界各国的关注,并相继应用到其他工业｡我国在1978年天津东方化工厂首先将事故树分析法用于高氯酸生产过程中危险性分析,对减少和预防事故发生取得了明显的效果｡之后很快在化工､冶金､机械､航空等工来部门得到了普遍的推广和应用｡实践证明,事故树分析法是安全系统工程中重要的分析方法之一｡它具有以下几个优点: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,能详细找出系统各种因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｡②能简洁､形象表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑关系｡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｡④事故树分析法既可以用于定性分析,也可用于定量分析｡通过定性分析,确定各种危险因素对事故影响的大小,从而掌握和制定防灾控制要点;而定量分析,则能计算出顶上事件(事故)发生的概率,并可从数量上说明危险因素的重要度,为实现系统最佳安全目标提供依据｡⑤可选择最感兴趣的事故作为顶上事件分析,这和事件树不同,事件树是由一个故障开始,而引起的事故不一定是使用者最感兴趣的｡随着计算机技术的发展,用计算机画图及定性定量分析已成为现实,为事故树分析法的应用提供了科学手段｡但事故树分析法也存在着一些缺点,如:①要编好一棵事故树必须对系统非常熟悉和有丰富的经验,并且要准确的掌握好分析方法｡即便如此,不同人编出的事故树其结果也不会完全相同｡②对很复杂的系统,编出的事故树会很庞大,这给定性定量分析带来一定的困难,有时甚至计算机都难以胜任｡③要对系统进行定量分析,必须知道事故树中各事件的故障率,如果这些数据不准确则定量分析便不可能｡。

事故树分析（F T A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。

事故树分析报告法FTA事故树分析报告法（Fault Tree Analysis，FTA）是一种系统性分析事故发生和原因的方法。

通过构建逻辑树状结构，将事故发生的根因和关联因素进行分析，确定事故发生的概率和可能原因，并提出相应的预防和控制措施。

本报告将对FTA的基本概念、分析步骤和应用案例进行详细阐述。

一、基本概念1.事故树：事故树是一种逻辑图形，用于描述事故发生的逻辑关系和可能性。

它由事件、逻辑门（与门、或门、非门）、顶事件和基本事件组成。

2.事件：事件是指能够影响系统状态的原子级质量或状况。

事件分为基本事件和顶事件，基本事件是不能进一步展开的最底层事件，顶事件是能够进一步展开的事件。

3.逻辑门：逻辑门用来描述事件之间的逻辑关系，有与门、或门和非门三种。

4.与门：与门表示多个事件同时发生的情况。

只有当与门的所有输入事件同时发生时，输出事件才会发生。

5.或门：或门表示多个事件中至少发生一个的情况。

只要有一个输入事件发生，输出事件就可能发生。

6.非门：非门表示输入事件不发生的情况。

只有当输入事件不发生时，输出事件才可能发生。

二、分析步骤1.确定顶事件：根据实际情况和研究目的，确定待分析的顶事件。

顶事件应具有明确的定义、可以量化和可预防性。

2.构建逻辑树：将顶事件与可能的事件和逻辑门进行连接，构建逻辑树。

逻辑树的构建应基于专家意见、历史数据和经验知识，确保逻辑关系合理和准确。

3.确定概率和重要性：根据实际情况，对每个事件的概率和重要性进行评估和确定。

概率可以通过历史数据、专家评估和统计分析等方法得出，重要性可以通过风险矩阵等方法进行评估。

4.分析与门和或门：对与门和或门进行分析，确定输入事件与输出事件的逻辑关系。

使用布尔代数等方法进行计算，得出与门和或门的输出。

5.分析非门：对非门进行分析，确定输入事件不发生时输出事件的逻辑关系。

使用布尔代数等方法进行计算，得出非门的输出。

6.分析故障和原因：对事故树中的故障和原因进行分析，确定其与顶事件之间的逻辑关系。

安全评价方法——故障树分析（Fault Tree Analysis,FTA）•故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。

体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。

一般来讲，安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。

1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。

1 数学基础1.1基本概念(1)集：从最普遍的意义上说，集就是具有某种共同可识别特点的项(事件)的集合。

这些共同特点使之能够区别于他类事物。

(2)并集把集合A的元素和集合B的元素合并在一起，这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集，记为A∪B或A+B。

若A与B有公共元素，则公共元素在并集中只出现一次。

例若A={a、b、c、d};B={c、d、e、f};A∪B= {a、b、c、d、e、f}。

(3)交集两个集合A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合，记为A∩B或A·B。

根据定义，交是可以交换的，即A∩B=B∩A例若A={a、b、c、d};B={c、d、e};则A∩B={c、d}。

(4)补集在整个集合(Ω)中集合A的补集为一个不属于A集的所有元素的集。

补集又称余，记为A′或A。

1.2 布尔代数规则布尔代数用于集的运算，与普通代数运算法则不同。

它可用于故障树分析，布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。

将系统失效表达为基本元件失效的组合。

演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集)，进而根据元件失效概率，计算出系统失效的概率。

布尔代数规则如下(X、Y代表两个集合)：(1)交换律X·Y=Y·XX+Y=Y+X(2)结合律X·(Y·Z)=(X·Y)·ZX+(Y+Z)=(X+Y)+Z(3)分配律X·(Y+Z)=X·Y+X·ZX+(Y·Z)=(X+Y)·(X+Z)(4)吸收律X·(X+Y)=XX+(X·Y)=X(5)互补律X+X′=Ω=1X·X′=Ф(Ф表示空集)(6)幂等律X·X=XX+X=X(7)狄.摩根定律(X·Y)′=X′+Y′(X+Y)′=X′·Y′(8)对合律(X′)′= X(9)重叠律X+X′Y= X+Y=Y+Y′X2 故障树的编制故障树是由各种事件符号和逻辑门组成的，事件之间的逻辑关系用逻辑门表示。

事故树分析方法FTA事故树分析方法（FTA）是一种系统分析的方法，用于确定和分析导致事故或故障的可能原因。

通过绘制一棵"事故树"，FTA能够帮助识别系统中可能发生故障的关键部分，并确定控制和防止这些故障发生的措施。

本文将介绍FTA的基本原理和步骤，并讨论其应用和局限性。

首先，FTA基于逻辑关系建立一棵树状的模型，这个模型描述了从一个或多个故障事件产生的各种逻辑路径。

在事故树中，根节点代表最初的故障事件，而子节点代表导致故障的各个可能因素。

每个节点可以使用与门（AND）和或门（OR）连接到其他节点，以表示逻辑关系。

与门表示所有输入事件同时发生时输出事件发生，或门表示任何一个输入事件发生时输出事件发生。

FTA的步骤如下：1.确定目标事件：明确要分析的故障事件或事故，并将其设为根节点。

2.确定发生目标事件的可能因素：识别导致目标事件的各个可能因素，并将其作为子节点添加到根节点下。

3.分析子节点的因素：对每个子节点进行进一步分析，识别导致其发生的可能因素，并将其相应地添加到节点下。

4.递归分析直到最终原因：重复步骤3，直到达到不能再分解的原因节点为止。

5.评估每个路径发生的概率：根据概率理论和现有数据，评估每个路径（从根节点到叶子节点的路径）的发生概率。

6.评估控制措施的有效性：针对每个路径，评估现有的控制措施对于防止或减少故障的发生的有效性。

如果一些控制措施能够阻止路径上的所有因素发生，那么该措施将被认为是有效的。

7.提出改进措施：根据评估结果，确定可能的改进措施，并进行实施。

FTA的应用有很多领域，其中包括航空航天、核能、石油化工、交通运输等高风险行业。

通过FTA，可以帮助设计和改进系统，以减少故障和事故的概率，提高系统的可靠性和安全性。

FTA还可以在事故发生后对事故进行分析，找出导致事故发生的原因，并提出相应的控制和改进措施。

然而，FTA也有一些局限性。

首先，FTA侧重于逻辑关系和因果关系的分析，而忽略了故障发生的概率。

危害、危险辨识与评价之————危险性分析评价法之——事故树分析一、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。