故障树分析法

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。

故障树分析法（FTA）故障树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)，就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率，以计算系统故障概率，采取相应的纠正措施，提高系统可靠性的一种设计分析方法。

故障树分析主要应用于1.搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。

2.提供定义故障树顶未卜事件的手段。

3.可用于事故（设备维修）分析。

故障树分析的基本程序1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。

2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。

3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。

对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。

4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。

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。

6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。

8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。

9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。

10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。

目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果附：故障树分析程序（国家标准）GB7829—87国家标准局1987—06—03批准 1988—01—01实施1 总则1．1 目的故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一。

风险识别故障树法适用范围故障树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）是一种用于识别和评估系统中潜在风险的常用方法。

它通过构建一个故障树图形来表示系统中各个组件之间的关系，以及可能导致系统故障的各种事件和因素。

故障树分析法适用于以下范围：1. 安全关键系统：故障树分析法常用于安全关键系统，如核电站、航空航天、医疗设备等。

这些系统对安全性要求极高，任何故障都可能导致严重的后果。

通过故障树分析可以识别潜在的故障模式和路径，评估系统的可靠性和安全性。

2. 复杂系统：故障树分析法适用于复杂系统，其中包含多个组件和相互作用的因素。

通过构建故障树，可以帮助分析人员理解系统的结构和行为，识别可能的故障点和薄弱环节。

3. 可靠性工程：故障树分析法可用于可靠性工程领域，帮助评估系统的可靠性和故障概率。

通过分析故障树，可以确定关键组件和故障路径，采取相应的预防和纠正措施，提高系统的可靠性水平。

4. 风险评估和管理：故障树分析法可用于风险评估和管理，帮助识别潜在的风险事件和因素，并评估其对系统的影响。

它可以帮助决策者制定相应的风险缓解策略，以降低风险发生的可能性和后果。

5. 维护和维修计划：故障树分析法可用于制定维护和维修计划。

通过识别系统中的关键组件和故障路径，可以确定维护和检查的重点，优化维护策略，提高系统的可用性和可靠性。

需要注意的是，故障树分析法的有效性取决于分析人员的专业知识和经验，以及对系统的深入了解。

在应用故障树分析法时，需要进行系统的建模和分析，确保故障树的准确性和完整性。

此外，还需要结合其他风险评估方法和工程实践经验，以全面评估系统的风险和可靠性。

故障树分析法在汽车故障诊断中的应用化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中，经常会引发各类事故。

拟建的亚洲首家甲醇羰基化合成醋酐生产即属此类。

应用FTA对其进行分析，目的在于找出事故发生的基本原因事件，以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。

1故障树分析方法概述1.1故障树分析法简介故障树定性分析就是将致命性故障或灾难性危险等产生的原因由树干到树枝逐级细化，进而分析致命性故障或灾难性危险与其产生原因之间的因果关系，进而找出所有可能的风险因素。

故障树定量分析是由下至上依据底层事件发生的概率以及逻辑门关系，算出系统总事故的概率，并且还能将底层事件风险依据概率大小排序，并针对性确定风险控制措施和方案。

其一般流程为：选择顶事件+构造故障树+定性识别出导致顶事件发生的所有底层事件+定量分析计算顶事件发生概率及底事件的重要度+提出各种风险控制措施和方案。

在轨道车辆工程中，可运用故障树分析车辆已暴露的故障，进而获得影响车辆正常工作的关键要素，并进行针对性质量控制，也可以在车辆研制的初始阶段对其进行建树分析，进而确定设计中的薄弱环节，提出改进措施。

1.2故障树的建立在故障树分析中，位于故障树顶端的是故障树分析的目标和关心的结果事件，定义为“顶事件”，将所分析系统的各种故障和失效、不正常情况等定义为“故障事件”，用“成功事件”定义所分析系统各种正常状态和完好情况。

将位于顶事件与底事件之间的中问结果事件定义为中间事件。

常用的符号包括事件符号、逻辑门符号和转移符号等。

在建立故障树前，首先要对系统进行全面深入的了解。

系统的设计、制造、安装调整、使用运行、维修保养等方面的技术文件和数据资料等都要被分析和研究。

除了要考虑系统本身的因素外，还要考虑人为因素及环境因素的影响。

对系统及单元的功能和失效以及人为因素及环境因素，应给予明确的定义。

在故障树分析中，将由单元本身引起的事件称为“一次事件”，将由人的因素或环境条件引起的事件称为“二次事件”。

故障树分析法1 、一般概念故障树分析法是把所研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一事件发生的全部直接因素，一直追查到毋需再深究的因素为止。

通常，把最不希望发生的事件称为顶事件，毋需再深究的事件称为底事件，介于顶事件与底事件之间的一切事件称为中间事件。

用相应的符号代表这些事件，再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和底事件联结成树形图，这样的树形图就称为故障树，用以表示系统或设备的特定事件(不希望发生的事件)与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构关系。

故障树分析法将系统故障形成的原因作为由总体至部分按树状逐级细化，因为方法简单，概念清晰，容易被人们所接受，所以它是对动态系统的设计、工厂试验或对现场设备工况状态分析的一种较有效的工具。

2.故障树分析的顺序应用故障树分析时应遵循如下步骤：1)给系统以明确的定义，选定可能发生的不希望事件作为顶事件。

2)对系统的故障进行定义，分析其形成原因(如设计、运行、人为因素等)。

3)作出故障树逻辑图。

4)对故障树结构作定性分析，分析各事件结构重要度，应用布尔代数对故障树简化,寻找故障树的最小割集，以判明薄弱环节。

5)对故障树结构作定量分桥。

如掌握各元件、各部件的故障率数据，就可以根据故障树逻辑，对系统的故障作定量分析。

3、故障树分析法应用的符号4、结构函数故障树是由构成它的全部底事件的“并”和“交”的逻辑关系联结而成，为了便于对故障树作定性分析和定量计算，必须给出故障树的数学表达形式，也就是结构函数。

系统失效可称为故障树的顶事件，记作T，系统各部件的失效称为底事件。

5、故障树分析1)定性分析对故障树进行定性分析的主要目的是为了弄清系统出现某种故障(顶事件)有多少种可能性。

如果某几个底事件的集合失效时，将引起系统故障的发生，则这个集合就称为割集。

这就是说，一个割集代表了此系统发生故障的一种可能性，即一种失效模式；与此相反，一个路集，则代表了一种成功可能性，即系统不发生故障的底事件的集合。

事故树分析法事故树分析法（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、便于发觉和查明系统内固有的大概潜在的风险因素，为安全设计、制定技术措施及采取管理对策提供按照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妨碍树的分析步骤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、调查与顶上变乱有关的所有原因变乱6、故障树作图7、妨碍树的定性分析8、故障树的定量分析9、安全性评价熟悉系统确定顶上变乱调查事故收集系统材料建造事故树调查原因变乱修改简化事故树定性分析定量分析制定安全措施事故树的主要符号变乱符号顶上事件、中间事件符号，需要进一步的分析基本变乱符号，不克不及进一步往下分析正常事件，正常情况下存在的事件省略变乱，不克不及大概不需要分析逻辑符号XXX·XXX·a事故树的建造方法顶上变乱中央变乱基本变乱直接原因事件可以从以下几个方面考虑：1、电气设备妨碍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XiXi=1表示单元i是发生的Xi=0表示单元i是没有发生的y=1表示顶上变乱是发生的y=0表示顶上变乱是没有发生的y=Φ(X)或y=Φ(x1,x2,…,xn)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，任意一变乱发生，顶上变乱发生与门，两个变乱同时发生，顶上变乱发生+a条件或门，任意事件发生，并且满足a，顶上事件才发生a条件与门，两变乱同时发生，并满足a，顶上变乱才发生限制门，变乱发生，并满足a，顶上变乱才发生y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。