故障树培训

• ⑴逻辑与门，简称与门。它表示当输入事件 全部发生时，才能使输出事件发生。 • ⑵逻辑或门，简称或门。它表示在输入事件 中至少有一个输入事件发生，就有输出事件 发生。 • ⑶逻辑禁门，简称禁门。它表示若满足给定 条件，则输入事件发生时，直接引起输出事 件发生；否则，输出事件不发生。一般用于 表示某些非正常工作条件下发生的故障，其 限制条件需在符号中表明。
• ⑶根据对系统所提出的假设条件为依据，合 理地确定边界条件，以确定故障树的建树范 围。系统的边界条件应包括： • Ⅰ。分析的对象，即顶事件，这是最重要、 最根本的边界条件。 • Ⅱ。初始状态，指系统中有的部件可能有 数种工作状态，需要确定当顶事件发生时这 些部件所处的是什么状态。
• Ⅲ。不容许事件，指在建立故障树过程中 认为不容许发生的事件。 • Ⅳ。必然事件，指系统工作时在一定条件 下必然发生的事件，和必然不发生的事件。 • Ⅴ。树梢结构 • ⑷按图所示故障树基本结构的要求，画出故 障树图。
• ⑷否定门，简称非门。表示输出事件是输入 事件的对立事件。 • 4．修正逻辑门符号 • ⑴优先与门，又称有序门。它表示与门的诸 输入事件中，必须按一定顺序依次发生，或 只有某一事件优于其它事件发生时，才能使 输出事件发生。
• ⑵组合与门，又称表决与门。当与门输入端 有大于3个以上的输入事件时，用组合与门 表示其中有任意两个先发生时，就能导致输 出事件发生。 • ⑶危险持续门。它表示在一与门诸输入事件 中，输入事件都发生并须持续一定时间时， 才能导致输出事件发生；如果输入事件虽发 生，但未能持续一定时间，就不能引起输出 事件发生。
2．故障事件的符号
（a) (e) (i)
(b)
(f)
(j)
(d) (h)
(c)
(g)
(k)
• ⑴圆形符号 表示底事件（图1-3中a,b,c）。 指由系统内部件失效，或人为失误引起的事 件，通常应有足够的原始数据。又称基本事 件，即它应该是不可能再行分解，是在设计、 运行条件下发生的固有随机事件。其中， • 实线圆（图1-3a）表示硬件失效引起的故障。 1-3a • 虚线圆（图1-3b）表示人的差错引起的底事 件。 • 同心圆（图1-3c）表示由于操作者的疏忽， 未发现故障，而引起的底事件。
故障树
• 一、基本概念 • §1故障树分析法简称FTA法，是一种将系 统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐 级细化的分析方法，其目的是判明基本故障， 确定故障的原因、影响和发生概率。 • 故障树分析法特点：
• • • •
1。直观、形象； 2。灵活、多用； 3。多目标、可计算。 §2故障树分析的顺序：
• ⑵矩形符号 表示故障树的顶事件或中间事 件，所谓中间事件，是指还可划分成底事件 的事件。 • ⑶房形符号 表示条件事件。 • ⑷菱形符号 表示省略事件，指那些可能发 生的故障，但其概率极小，或由于缺乏资料， 时间或数值，不需要或无法再作进一步分析 的事件。
• ⑸三角形符号 系联接及转移符号。上方有 直线的三角形符号表示转入，侧面有横线的 三角形符号则表示转出。一个转出符号和一 个转入符号为一对，在一对三角形中需标出 同一编码。 • 3．逻辑门符号
• 7。对故障树结构作定量分析，如故障树各 底事件（即各元件、部件）的故障概率数据 为已知，就可以根据故障树逻辑，对系统的 故障作定量分析；若底事件概率值系未知数， 可假设某个合理值，以便对系统进行可靠性 方案的比较。 • 8。考虑价格及技术等条件，对如何有效地 防止事故的发生提出并采取有效的措施。
在逻辑符号上方或对于其它有待分析其原因的事件用矩形的 事件符号来 表示并用文字加以说明
到最后一级即不能或毋需再进一步分解的基本事件用圆形的 事件符号 来表示导致系统故障的基本原因
• 故障树的建造过程，一般分为以下几步：
系统分析 判明故障 选定 顶事件 确定 边界条件 画出 故障树
• ⑴对所研究的对象作系统分析，对系统的正 常状态和正常事件，故障状态和故障事件要 有明确的定义。为此，要了解系统的性能， 收集和分析系统设计和运行的技术规范等技 术资料。在此基础上，对系统的故障作全面 的分析，评价各种故障对系统的影响，找出 导致各种故障的原因和途径。 • ⑵在判明故障的基础上，确定最不希望发生 的故障事件为顶事件。
图1-2 故障树分析法的顺序
•
调研资料
初步分析
故障率
发 生 率
故障的发生概率
时 间
建立故障树
布尔代数应用
事故分析和防止
• 具体步骤： • 1。对所选定的系统（或设备）作必要的分 析，确切了解系统的组成及各项操作的内容， 熟悉其正常运行时的作业图。 • 2。对系统的故障进行定义，对预计可能发 生的故障、过去发生过的故障事例及故障统 计，作中，只能有一个事件发生时， 才能导致输出事件发生；如果有两个、或两 个以上的输入事件发生时，该或门就无输出。
第二章 故障树的建造
• §1 故障树的建造过程 • 故障树的基本结构如图
系统故障状态 （顶事件）
按由上向下顺序逐级用“与门”、“或门”或其他逻辑符号 来表示导致系统失效的中间事件及其相互逻辑关系
• 3。仔细分析各种故障的形成原因，如设计、 制造、装配、运行、环境条件、人为因素等 等。对环境条件的外部因素，操作失误的人 为因素应作充分的考虑。 • 4。收集各故障发生概率数据。 • 5。选定系统可能发生的最不希望发生的故 障状态为顶事件，作出故障树逻辑图。
• 6。对故障树结构作定性分析。 • ⑴应用布尔代数的有关定律和运算法则对故 障树作等价化简； • ⑵寻找故障树的最小割集和最小路集，以判 断系统的故障模式和成功模式； • ⑶分析各事件的结构重要度，以判断各事件 所代表的部件（或零件）在系统可靠性中的 重要程度。
§3 故障树分析的应用符号 • 1．定义： • 事件：描述系统状态、部件状态的改变过程 叫事件。 • 部件：凡是能产生故障事件的元件、子系统、 设备、人和环境条件，定义为部件。部件的 故障按其产生的原因分为三类：
• ⑴一次故障，由于系统元件的内在原因而产 生的故障。 • ⑵二次故障，由于外部原因、环境恶化等造 成的系统元件的故障。 • ⑶其它原因故障，或称受控失效，对于这类 部件不能工作的原因尚需作进一步分析。