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1、事故樹分析方法FTA公司地址:長沙市南二環(huán)二段20號雨花礦業(yè)大廈5F、6F郵政編碼:410004聯(lián)系人:王飛躍聯(lián)系電話:0731-5589378-806、13755104898傳真電話:0731-5587828Email:kerichcs@163.com網(wǎng)址:www.kerich.com.cn第2頁第一部分概述第二部分事故樹的建造及其數(shù)學描述第三部分事故樹的定性分析第四部分事故樹的定量分析第五部分課堂練習第3頁第一部分概述第4頁一、名稱FTAFaultTreeAnalysis事故樹分析故障樹分析失效樹分析二、方法由來及特點美國貝爾電話實驗室——
2、維森(H.A.Watson)民兵式導彈發(fā)射控制系統(tǒng)的可靠性分析分析事故原因和評價事故風險方法特點演繹方法全面、簡潔、形象直觀定性評價和定量評價目的:找出事故發(fā)生的基本原因和基本原因組合適用范圍:分析事故或設想事故使用方法:由頂上事件用邏輯推導逐步推出基本原因事件資料準備:有關生產(chǎn)工藝及設備性能資料,故障率數(shù)據(jù)人力、時間:專業(yè)人員組成小組,一個小型單元需時一天效果:可定性及定量,能發(fā)現(xiàn)事先未估計到的原因事件三、事故樹分析的程序熟悉系統(tǒng)確定頂上事件修改簡化事故樹建造事故樹調(diào)查事故調(diào)查原因事件收集系統(tǒng)資料定性分析定量分析制定安全措施第9頁第二部分事故樹
3、的建造及其數(shù)學描述1、事故樹的符號事件符號頂上事件、中間事件符號,需要進一步往下分析的事件;基本事件符號,不能再往下分析的事件;正常事件符號,正常情況下存在的事件;省略事件,不能或不需要向下分析的事件。一、事故樹的建造或門,表示B1或B2任一事件單獨發(fā)生(輸入)時,A事件都可以發(fā)生(輸出);與門,表示B1、B2兩個事件同時發(fā)生(輸入)時,A事件才能發(fā)生(輸出);邏輯門符號條件或門,表示B1或B2任一事件單獨發(fā)生(輸入)時,還必須滿足條件a,A事件才發(fā)生(輸出);條件與門,表示B1、B2兩個事件同時發(fā)生(輸入)時,還必須滿足條件a,A事件才發(fā)生(輸
4、出);限制門,表示B事件發(fā)生(輸入)且滿足條件a時,A事件才能發(fā)生(輸出)。轉(zhuǎn)入符號,表示在別處的部分樹,由該處轉(zhuǎn)入(在三角形內(nèi)標出從何處轉(zhuǎn)入);轉(zhuǎn)出符號,表示這部分樹由此處轉(zhuǎn)移至他處(在三角形內(nèi)標出向何處轉(zhuǎn)移)。轉(zhuǎn)移符號2、事故樹的建造方法頂上事件中間事件基本事件直接原因事件可以從以下三個方面考慮:機械(電器)設備故障或損壞;人的差錯(操作、管理、指揮);環(huán)境不良。舉例:對油庫靜電爆炸進行事故樹分析汽油、柴油作為燃料在生產(chǎn)過程中被大量使用,由于汽油和柴油的閃點很低,爆炸極限又處于低值范圍,所以油料一旦泄漏碰到火源,或揮發(fā)后與空氣混合到一定比例遇
5、到火源,就會發(fā)生燃燒爆炸事故。火源種類較多,有明火、撞擊火花、雷擊火花和靜電火花等。試對靜電火花造成油庫爆炸做一事故樹分析。二、事故樹的數(shù)學描述1、事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)結(jié)構(gòu)函數(shù)——描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。xi=1表示單元i發(fā)生(即元、部件故障)(i=1,2,…,n)0表示單元i不發(fā)生(即元、部件正常)(i=1,2,…,n)y=1表示頂上事件發(fā)生0表示頂上事件不發(fā)生y=Φ(X)或y=Φ(x1,x2,…,xn)Φ(X)——系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)Φ(X)=x1[x3+(x4x5)]+x2[x4+(x3x5)]2、結(jié)構(gòu)函數(shù)的運算規(guī)則①結(jié)合律(A+B)+C=A+(B+C)
6、(A·B)·C=A·(B·C)②交換律A+B=B+AA·B=B·A③分配律A·(B+C)=(A·B)+(A·C)A+(B·C)=(A+B)·(A+C)④等冪律A+A=AA·A=A⑤吸收律A+A·B=AA·(A+B)=A⑥互補律A+A′=1A·A′=0⑦對合律(A′)′=A⑧德·莫根律(A+B)′=A′·B′(A·B)′=A′+B′練習1:寫出如下事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)練習2:寫出如下事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)第24頁第三部分事故樹的定性分析一、利用布爾代數(shù)化簡事故樹等效事故樹練習1:化簡該事故樹,并做出等效圖等效事故樹練習2:化簡該事故樹,并做出等效圖等效事故樹
7、二、最小割集與最小徑集1、割集和最小割集割集:事故樹中某些基本事件的集合,當這些基本事件都發(fā)生時,頂上事件必然發(fā)生。如果在某個割集中任意除去一個基本事件就不再是割集了,這樣的割集就稱為最小割集。也就是導致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件組合。2、最小割集的求法行列法布爾代數(shù)化簡法行列法行列法是1972年由富賽爾(Fussel)提出的,所以又稱富塞爾法。從頂上事件開始,按邏輯門順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件,逐層代替,直到所有基本事件都代完為止。布爾代數(shù)化簡法事故樹經(jīng)過布爾代數(shù)化簡,得到若干交集的并集,每個交集實際就是一個最小割集。用行列法
8、和布爾代數(shù)化簡法求最小割集等效事故樹練習:用行列法求該事故樹的最小割集徑集:事故樹中某些基本事件的集合,當這些基本事件都不發(fā)生時,頂上事