什么是事故树分析法
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2.3事故树分析法2.3.1 方法概述事故树(Fault Tree Analysis, FTA)也称故障树,是一种描述事故因果关系的有向逻辑“树”,是安全系统工程中重要的分析方法之一。
该法尤其适用于对工艺设备系统进行危险识别和评价,既适用于定性分析,又能进行定量分析。
具有简明、形象化的特点,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。
FTA作为安全分析评价、事故预测的一种先进的科学方法,已得到国内外的公认和广泛采用。
1962年,美国贝尔电话实验室的维森(Watson)提出此法。
该法最早用于民兵式导弹发射控制系统的可靠性研究,从而为解决导弹系统偶然事件的预测问题作出了贡献。
随之波音公司的科研人员进一步发展了FTA方法,使之在航空航天工业方面得到应用。
20世纪60年代期,FTA由航空航天工业发展到以原子能工业为中心的其他产业部门。
1974年美国原子能委员会发表了关于核电站灾害性危险性评价报告(拉斯姆逊报告),对FTA作了大量和有效的应用,引起了全世界广泛的关注。
目前此法已在国内外许多工业部门得到运用。
从1978年起,我国开始了FTA的研究和运用工作。
FTA不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入提示事故的潜在原因,因此在工程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作方法时,都可以使用FTA对它们的安全性作出评价。
实践证明FTA适合我国国情,适合普遍推广使用。
2.3.2 FTA方法的分析步骤事故树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果,按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图,表示导致灾害、伤害事故(不希望事件)的各种因素之间的逻辑关系。
它由输入符号或关系符号组成,用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题,并为判明灾害、伤害的发生途径及与灾害、伤害之间的关系提供一种最为形象、简洁的表达形式。
事故树分析的基本程序如下:1)熟悉系统。
要详细了解系统状态、工艺过程及各种参数,以及作业情况、环境状况等,绘出工艺流程图及布置图。
事故树分析法(FTA)事故树分析法是一种既能定性又能定量的逻辑演绎评价方法,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,是一种逻辑演绎的系统评价方法,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和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、便于发现和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和掌握各项防灾要点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() 或 =Φ(, ,…, ) 系统的结构函数事故树的定性分析利用布尔代数简化事故树割集或门,任意一事件发生,顶上事件发生·与门,两个事件同时发生,顶上事件发生条件或门,任意事件发生,并且满足a ,顶上事件才发生条件与门,两事件同时发生,并满足a ,顶上事件才发生限制门,事件发生,并满足a ,顶上事件才发生+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。
事故树分析法的名词解释事故树分析法,又称事故构效分析(Fault Tree Analysis, FTA),是一种用于系统故障分析和风险评估的工程技术方法。
它通过将系统故障的可能性和影响进行逻辑分析,从而识别和评估故障产生的根本原因,以及采取控制措施的必要性。
在事故树分析法中,故障以“事件”来表示,事件之间的关系则用逻辑门(如与门、或门、非门等)进行逻辑连接。
通过构建逻辑关系,可以形成一个树状结构的分析模型,称之为“事故树”。
事故树分析法的基本步骤如下:1.确定分析目标:确定要分析的系统、过程或事件,明确分析的目标和范围。
2.构建事故树:根据分析目标,逐级分解,将可能导致系统故障或事故的事件进行逻辑连接,形成事故树的结构。
事故树的顶端是所关注的系统故障或事故,底端是导致该故障或事故的基本事件。
3.定义事件概率:对于每个基本事件,需要评估其发生的概率或频率。
这通常通过统计数据、历史记录或专家经验进行估计。
4.定义逻辑关系:在事故树中的事件之间建立准确的逻辑关系,如与门表示两个事件同时发生,或门表示两个事件中至少一个发生,非门表示一个事件不发生。
5.计算故障概率:根据事故树的逻辑关系和基本事件的概率,可以计算系统故障或事故的概率。
6.分析结果评估:根据故障概率和重要性,评估系统中不同事件的风险程度。
从而确定哪些事件是主要风险,需要采取控制措施进行干预和管理。
事故树分析法的应用范围广泛,可用于各种工程系统的故障分析和风险评估。
例如,核电站、航空航天、铁路运输、化工工艺等领域。
通过事故树分析可以发现潜在的故障模式和影响因素,为系统的安全性提供科学依据,指导工程设计和管理决策。
然而,事故树分析法也存在一些限制和挑战。
首先,对于复杂系统的分析,需要考虑的事件众多,计算和评估的复杂性较高。
其次,事件概率的估计常常受到数据的不准确性和不完整性的影响。
此外,事故树分析法只能分析已知的故障模式,不能预测新的故障模式的出现。
安全事故分析方法1.事故树分析法(FTA)事故树分析法是一种定性和定量相结合的事故分析方法,通过将事故发展过程可视化为树状结构,从顶层事件逐级分解,找出导致事故发生的所有可能原因,以便识别事故的根本原因。
基本步骤包括定义事故目标、构建事故树、分析树节点概率与频率以及评估风险并制定控制措施。
2.事件树分析法(ETA)事件树分析法是一种逆向分析方法,在事故发生后,通过建立事件树模型,从事故发展的起始状态开始,根据各个事件之间的逻辑关系,进行系统性分析。
事件树分析法主要用于评估事故的可能性和后果严重性,以制定相应的应急处理和控制措施。
3.失效模式与影响分析法(FMEA)失效模式与影响分析法是一种系统性的分析方法,用于评估系统、设备或过程的潜在失效模式及其对系统性能和运行的影响。
它通过确定失效模式和评估失效的严重程度、频率和可探测性等,以便制定相应的预防措施和改进措施。
4.健康、安全与环境风险评估(HSERA)HSERA是一种综合性的风险评估方法,重点考虑健康、安全和环境方面的风险因素。
它通过收集和分析有关系统、设备或过程的数据,评估各种潜在风险的可能性和后果,以便制定相应的风险控制和管理措施。
5.故障树分析法(FTA)故障树分析法是一种定性和定量相结合的分析方法,主要用于系统、设备或过程的故障分析和可靠性评估。
它通过建立系统性能失效的树状结构,追溯系统故障的根本原因,以便制定相应的故障预防和恢复措施。
在实际应用中,以上几种安全事故分析方法可以相互结合,针对具体情况选择合适的方法。
另外,还需要注意保持分析过程的客观性和科学性,及时整理和总结事故分析结果,并将其应用于安全管理和控制措施的改进。
只有通过深入的事故分析,才能发现事故的隐藏原因,从而更好地预防和控制类似事故的发生。
事故树分析
事故树分析是一项有效的安全风险评估工具,它能够发现风险,追溯事件或事故的发生原因,从而开发有效的风险防范措施。
它通过对时序性的事件之间的必然联系进行分析,以发现潜在的安全隐患,实施必要的预防措施。
事故树分析是一种基于根本原因的分析方法,它结合了多种影响因素,分析市场竞争环境和项目风险。
例如,针对安全事件,经理可以通过事故树分析识别与安全问题相关的基础因素,以及主因和次因之间的因果关系。
因此,经理可以更有效地识别安全隐患并实施预防措施。
事故树分析的主要目的是,追溯事故的发生原因,找出有效的风险防范措施,并改善安全管理系统的效率。
通过确定和分析多个因子及其相互关系,经理可以发现与事故有关的潜在的缺陷和系统,预防安全漏洞的发生,从而有助于生产环境的安全管理。
总之,事故树分析是一种有效的风险评估工具,能够发现风险,追溯安全事件或事故发生原因,有助于发现潜在的安全漏洞,提高生产环境的安全管理能力。
借助事故树分析,公司可以从根本上解决安全问题,从而提升经济效益。
事故树分析一、事故树分析的定义事故树分析(Fault Tree Analysis,简称FTA)又称故障树分析,是安全系统工程最重要的分析方法。
1961年,美国贝尔电话研究所的沃特森(Watson)在研究民兵式导弹反射控制系统的安全性评价时,首先提出了这个方法。
1974年,美国原子能委员会应用FTA对商用核电站的灾害危险性进行评价,发表了拉斯姆森报告,引起世界各国的关注。
此后,FTA从军工迅速推广到机械、电子、交通、化工、冶金等民用工业。
事故树是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树。
它形似倒立着的树,树中的节点具有逻辑判别性质。
树的“根部”顶点节点表示系统的某一个事故,树的“梢”底部节点表示事故发生的基本原因,树的“树权”中间节点表示由基本原因促成的事故结果,又是系统事故的中间原因。
事故因果关系的不同性质用不同逻辑门表示。
这样画成的一个“树”用来描述某种事故发生的因果关系,称之为事故树。
事故树分析逻辑性强,灵活性高,适应范围广,既能找到引起事故的直接原因,又能揭示事故发生的潜在原因,既可定性分析,又可定量分析。
事故树分析可用来分析事故,特别是重大恶性事故的因果关系。
二、事故树分析的步骤(一)编制事故树编制步骤包括:1、确定所分析的系统,即确定系统所包括的内容及其边界范围。
2、熟悉所分析的系统,是指熟悉系统的整体情况,必要时根据系统的工艺、操作内容画出工艺流程图及布置图。
3、调查系统发生的各类事故,收集、调查所分析系统过去、现在以及将来可能发生的事故,同时还要收集、调查本单位与外单位、国内与国外同类系统曾发生的所有事故。
4、确定事故树的顶上事件,即所要分析的对象事件。
5、调查与顶上事件有关的所有原因事件,从人、机、环境和管理各方面调查与事故树顶上事件有关的所有事故原因。
这些原因事件包括:机械设备的元件故障;原材料、能源供应、半成品、工具等的缺陷;生产管理、指挥、操作上的失误与错误;影响顶上事件发生的环境不良等。
事故树分析方法什么是事故树分析?事故树分析是一种常用的安全管理方法,它通过逐层分析事故的发生机理和事故成因,最终确定事故发生的根本原因,以便采取相应的措施避免事故再次发生。
事故树的组成包括事故起始事件、逐渐延伸的状态和事件、及相关决策和控制环节等,通过对事故树各个部分的分析,可以确定出事故发生的概率和事故发生的原因,为事故预防和安全管理提供依据。
事故树分析的基本步骤事故树分析一般需要经过以下几个步骤:1. 事故树的建立首先需要建立一个事故树模型,包括事故的起始事件、状态和事件、控制和应对环节等,并确定事故树的门槛事件,即发生事故的起点。
这个过程需要对事故发生的过程进行详细分析,确定事故发生的影响因素和事件。
2. 编制事件表在建立好事故树模型后,需要进一步编制事件表,将事故树的事件以表的形式呈现出来。
事件表包括各个事件的描述、发生的条件、影响程度等信息,以便后续的分析和评估。
3. 事件间关系的建立根据编制的事件表,需要建立各事件之间的关系,即事件之间的逻辑关系和因果关系。
这个过程需要分类讨论各事件之间的关系,能够清楚地记录下事故树的层次结构,方便后续的分析和评估。
4. 可能发生的故障模式的建立在确定了各事件之间的关系后,需要根据事件表和事件之间的关系,初步确定各事件发生的概率和事故发生的几率。
同时,还需要建立各种可能的故障模式,包括单点故障和多点故障等,以便后续的分析和评估。
5. 事故树的分析和评估最后需要对建立好的事故树进行分析和评估,确定事故发生的概率、根本原因和后果等信息。
这一过程需要根据事故树的层次结构,逐步分析各个事件的发生可能性和连锁反应,确定事故发生的原因和后果,并做出相应的安全管理建议。
事故树分析的应用场景事故树分析方法在以下几个领域都有广泛应用:1. 工业安全管理事故树分析方法被广泛应用于化工工业、石油化工、航空航天等高危行业的安全管理中。
通过事故树分析,可以确定事故发生的根本原因和可行的安全管理措施,最大限度地避免事故的发生。
什么是事故树分析法事故树分析(Accident Tree Analysis,简称ATA)法起源于故障树分析法(简称FTA),是安全系统工程的重要分析方法之一,它能对各种系统的危险性进行辨识和评价,不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入地揭示出事故的潜在原因。
用它描述事故的因果关系直观、明了,思路清晰,逻辑性强,既可定性分析,又可定量分析。
“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴。
“树”是其网络分析技术中的概念,要明确什么是“树”,首先要弄清什么是“图”,什么是“圈”,什么是连通图等。
图论中的图是指由若干个点及连接这些点的连线组成的图形。
图中的点称为节点,线称为边或弧。
节点表示某一个体事物,边表示事物之间的某种特定的关系。
比如,用点可以表示电话机,用边表示电话线;用点表示各个生产任务,用边表示完成任务所需的时间等。
一个图中,若任何两点之间至少有一条边则称这个图是连通图。
若图中某一点、边顺序衔接,序列中始点和终点重合,则称之为圈(或回路)。
树就是一个无圈(或无回路)的连通图。
20世纪60年代初期,很多高新产品在研制过程中,因对系统的可靠性、安全性研究不够,新产品在没有确保安全的情况下就投入市场,造成大量使用事故的发生,用户纷纷要求厂家进行经济赔偿,从而迫使企业寻找一种科学方法确保安全。
事故树分析首先由美国贝尔电话研究所于1961为研究民兵式导弹发射控制系统时提出来,1974年美国原子能委员会运用FTA对核电站事故进行了风险评价,发表了著名的《拉姆逊报告》。
该报告对事故树分析作了大规模有效的应用。
此后,在社会各界引起了极大的反响,受到了广泛的重视,从而迅速在许多国家和许多企业应用和推广。
我国开展事故树分析方法的研究是从1978年开始的。
目前已有很多部门和企业正在进行普及和推广工作,并已取得一大批成果,促进了企业的安全生产。
80年代末,铁路运输系统开始把事故树分析方法应用到安全生产和劳动保护上来,也已取得了较好的效果。
事故树分析法的基本符号事故树是由各种符号和其连接的逻辑门组成的。
最简单、最基本的符号有:事件符号1、矩形符号。
用它表示顶上事件或中间事件。
将事件扼要记入矩形框内。
必须注意,顶上事件一定要清楚明了,不要太笼统。
例如“交通事故”,“爆炸着火事故”,对此人们无法下手分析,而应当选择具体事故。
如“机动车追尾”、“机动车与自行车相撞”,“建筑工人从脚手架上坠落死亡”、“道口火车与汽车相撞”等具体事故。
2、圆形符号。
它表示基本(原因)事件,可以是人的差错,也可以是设备、机械故障、环境因素等。
它表示最基本的事件,不能再继续往下分析了。
例如,影响司机了望条件的“曲线地段”、“照明不好”,司机本身问题影响行车安全的“酒后开车”、“疲劳驾驶”等原因,将事故原因扼要记入圆形符号内。
3、屋形符号。
它表示正常事件,是系统在正常状态下发生的正常事件。
如:“机车或车辆经过道岔”、“因走动取下安全带”等,将事件扼要记入屋形符号内。
4、菱形符号。
它表示省略事件,即表示事前不能分析,或者没有再分析下去的必要的事件。
例如,“司机间断了望”、“天气不好”、“臆测行车”、“操作不当”等,将事件扼要记入菱形符号内。
逻辑门符号逻辑门符号即连接各个事件,并表示逻辑关系的符号。
其中主要有:与门、或门、条件与门、条件或门、以及限制门。
1、与门符号。
与门连接表示输入事件B1、B2同时发生的情况下,输出事件A才会发生的连接关系。
二者缺一不可,表现为逻辑积的关系,即A=B1∩B2。
在有若干输入事件时,也是如此,如图1(a)所示。
“与门”用与门电路图来说明更容易理解(见图1(b))。
当B1、B2都接通(B1=1,B2=1)时,电灯才亮(出现信号),用布尔代数表示为X=B1·B2=1。
当B1、B2中有一个断开或都断开(B1=1,B2=0或B1=0,B2=1或B1=0,B2=0)时,电灯不亮(没有信号),用布尔代数表示为X=B1·B2=0。
2、或门符号。
表示输入事件B1或B2中,任何一个事件发生都可以使事件A发生,表现为逻辑和的关系即A=B1∪B2。
在有若干输入事件时,情况也是如此。
如图2(a)所示。
或门用相对的逻辑电路来说明更好理解。
见图2(b)。
当B1、B2断开(B1=0,B2=0)时,电灯才不会亮(没有信号),用布尔代数表示为X=B1+B2=0。
当B1、B2中有一个接通或两个都接通(即B1=1,B2=0或B1=0,B2=1或B1=1,B2=1)时,电灯亮(出现信号),用布尔代数表示为X=B1+B2=1。
3、条件与门符号。
表示只有当B1、B2同时发生,且满足条件α的情况下,A才会发生,相当于三个输入事件的与门。
即A=B1∩B2∩α,将条件α记入六边形内,如图3所示。
4、条件或门符号。
表示B1或B2任何一个事件发生,且满足条件β,输出事件A才会发生,将条件β记入六边形内,如图4所示。
5、限制门符号。
它是逻辑上的一种修正符号,即输入事件发生且满足条件γ时,才产生输出事件。
相反,如果不满足,则不发生输出事件,条件γ写在椭圆形符号内,如图5所示。
转移符号当事故树规模很大时,需要将某些部分画在别的纸上,这就要用转出和转入符号,以标出向何处转出和从何处转入。
转出符号。
它表示向其他部分转出,△内记入向何处转出的标记,如图6所示。
转入符号。
它表示从其他部分转入,△内记入从何处转入的标记,如图7所示。
事故树分析法的程序事故树的编制程序第一步:确定顶上事件顶上事件就是所要分析的事故。
选择顶上事件,一定要在详细占有系统情况、有关事故的发生情况和发生可能、以及事故的严重程度和事故发生概率等资料的情况下进行,而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。
然后,根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件,将其扼要地填写在矩形框内。
顶上事件也可以是在运输生产中已经发生过的事故。
如车辆追尾、道口火车与汽车相撞事故等事故。
通过编制事故树,找出事故原因,制定具体措施,防止事故再次发生。
第二步:调查或分析造成顶上事件的各种原因顶上事件确定之后,为了编制好事故树,必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来,尽可能不要漏掉。
直接原因事件可以是机械故障、人的因素或环境原因等。
要找出直接原因可以采取对造成顶上事件的原因进行调查,召开有关人员座谈会,也可根据以往的一些经验进行分析,确定造成顶上事件的原因。
第三步:绘事故树在找出造成顶上事件的和各种原因之后,就可以用相应事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来,层层向下,直到最基本的原因事件,这样就构成一个事故树。
在用逻辑门连接上下层之间的事件原因时,若下层事件必须全部同时发生,上层事件才会发生时,就用“与门”连接。
逻辑门的连接问题在事故树中是非常重要的,含糊不得,它涉及到各种事件之间的逻辑关系,直接影响着以后的定性分析和定量分析。
第四步:认真审定事故树画成的事故树图是逻辑模型事件的表达。
既然是逻辑模型,那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。
否则在计算过程中将会出现许多意想不到的问题。
因此,对事故树的绘制要十分慎重。
在制作过程中,一般要进行反复推敲、修改,除局部更改外,有的甚至要推倒重来,有时还要反复进行多次,直到符合实际情况,比较严密为止。
事故树分析的程序事故树分析虽然根据对象系统的性质、分析目的的不同,分析的程序也不同。
但是,一般都有下面的十个基本程序。
有时,使用者还可根据实际需要和要求,来确定分析程序。
1、熟悉系统。
要求要确实了解系统情况,包括工作程序、各种重要参数、作业情况。
必要时画出工艺流程图和布置图。
2、调查事故。
要求在过去事故实例、有关事故统计基础上,尽量广泛地调查所能预想到的事故,即包括已发生的事故和可能发生的事故。
3、确定顶上事件。
所谓顶上事件,就是我们所要分析的对象事件。
分析系统发生事故的损失和频率大小,从中找出后果严重,且较容易发生的事故,作为分析的顶上事件。
4、确定目标。
根据以往的事故记录和同类系统的事故资料,进行统计分析,求出事故发生的概率(或频率),然后根据这一事故的严重程度,确定我们要控制的事故发生概率的目标值。
5、调查原因事件。
调查与事故有关的所有原因事件和各种因素,包括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、环境因素等等,尽量详细查清原因和影响。
6、画出事故树。
根据上述资料,从顶上事件起进行演绎分析,一级一级地找出所有直接原因事件,直到所要分析的深度,按照其逻辑关系,画出事故树。
7、定性分析。
根据事故树结构进行化简,求出最小割集和最小径集,确定各基本事件的结构重要度排序。
8、计算顶上事件发生概率。
首先根据所调查的情况和资料,确定所有原因事件的发生概率,并标在事故树上。
根据这些基本数据,求出顶上事件(事故)发生概率。
9、进行比较。
要根据可维修系统和不可维修系统分别考虑。
对可维修系统,把求出的概率与通过统计分析得出的概率进行比较,如果二者不符,则必须重新研究,看原因事件是否齐全,事故树逻辑关系是否清楚,基本原因事件的数值是否设定得过高或过低等等。
对不可维修系统,求出顶上事件发生概率即可。
10、定量分析。
定量分析包括下列三个方面的内容:1)当事故发生概率超过预定的目标值时,要研究降低事故发生概率的所有可能途径,可从最小割集着手,从中选出最佳方案。
2)利用最小径集,找出根除事故的可能性,从中选出最佳方案。
3)求各基本原因事件的临界重要度系数,从而对需要治理的原因事件按临界重要度系数大小进行排队,或编出安全检查表,以求加强人为控制。
事故树分析方法原则上是这10个步骤。
但在具体分析时,可以根据分析的目的、投入人力物力的多少、人的分析能力的高低、以及对基础数据的掌握程度等,分别进行到不同步骤。
如果事故树规模很大,也可以借助电子计算机进行分析。