事故树分析(FTA)-概述
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事故树分析法事故树分析法概述事故树分析法(Accident Tree Analysis,简称ATA)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(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。
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。
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。
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。。