安全系统工程课件事故树分析(1)
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2、3、4合称基本事件，不必再往下分析。
逻辑门符号及其意义
4.3.2 逻辑门符号
A
（1）与门(AND gate) 。表示输入事件E1、
E2 En 都发生时，输出事件A才
发生。
A = E1·E2 En (逻辑乘)
E1 E2
滑块误下行轧断手指
滑块误下行 手在压模内 安全装置没起作用
逻辑门符号及其意义(续)
应用：可用来分析事故，特别是重大恶性事故
的因果关系。可进行事故的调查分析、系统的 危险性评价、事故的预测、安全措施优化决策、 系统安全性设计等很多方面。
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
转出符号
转入符号
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4.4 事故树的编制
FTA采用演绎分析方法，即先确定事故的结果， 称为顶上事件或目标事件，画在最顶端；
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4.3 事故树符号及其意义
4.3.1 事件符号
（1）矩形符号。表示顶上事件或中间事件，也就 是需要往下分析的事件。顶上事件一定要明确 定义，不能笼统、含糊。
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。目前，许多国家 都在研究应用这一方法。
我国在20世纪70年代开始应用FTA。1976年， 清华大学核能技术研究所在核反应堆的安全评 价方面应用了FTA 。在1982年的第一次安全系 统工程座谈会后，开始推行FTA。
课程内容
1. 绪论 2. 系统安全基本原理 3. 系统安全分析 4. 事故树分析 5. 系统安全评价 6. 系统安全预测 7. 安全决策
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4 事故树分析
4.8 最小割集和径集在事故树分析中的作用 4.9 结构重要度分析 4.10 基本事件的发生概率 4.11 顶上事件发生概率的计算 4.12 概率重要度和临界重要度分析 4.13 事故树分析的应用
4.1 概述
4.1.1 事故树分析的发展过程
FTA（Fault Tree Analysis）又称故障树分析，是 安全系统工程最重要的分析方法。
4.2 事故树分析的步骤
（1） 编制事故树
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，即熟悉系统的整体情况。 3）调查系统发生的各类事故，收集、调查所分析
系统或其它同类系统过去、现在发生的所有事 故以及将来可能发生的事故。 4）确定事故树的顶上事件，综合考虑事故发生的 频率和事故的严重程度这两个参数来确定。
事故树分析的步骤(续)
5）调查与顶上事件有关的所有原因事件。 6）事故树作图。从顶上事件起，一级一级往下
分析各自的直接原因事件，根据彼此间的逻 辑关系，用逻辑门连接上下层事件，直至所 要求的分析深度，最后就形成一株倒置的逻 辑树形图。
（2）事故树定性分析
1）利用布尔代数化简事故树。 2）求取事故树的最小割集或最小径集。 3）进行结构重要度分析。
A = E1·E2 En·α
E1 E2
低压触电死亡
I·t > 50 mA·s
人体接触带电体 保护失效
抢救不力
逻辑门符号及其意义(续)
（4）条件或门。表示输入事件E1、E2 A
En任一事件发生，还必须满 足条件β时，输出事件A才会发生。
A = (E1+E2++ En)·β
E1 E2
氧气瓶超压爆炸
（2）或门(OR gate) 。表示输入事件 E1、E2 En 中任意一个发生时， 输出事件A就会发生。 A = E1+E2++ En (逻辑和)
锅炉爆炸
A E1 E2
常压爆炸
超压爆炸
逻辑门符号及其意义(续)
（3）条件与门。表示输入事件E1、E2 A
En同时发生，且满足条件α时，
事件A发生。
事故树分析的步骤(续)
（3）事故树定量分析
1）确定各基本原因事件的发生概率。 2）计算事故树顶上事件发生概率，并验证计算 结果的正确性。 3）进行概率重要度和临界重要度分析。
（4）制定事故预防对策
根据分析结论并结合本企业的实际情况，订出 具体、切实可行的预防措施。 FTA包括了定性和定量分析两大类，但也可以 只进行定性分析。
表示部分树的转入和转出。主要用在： 1）当事故树规模很大，一张图纸不能绘出树的 全部内容，需要在其它图纸上继续完成时； 2）整个树中多处包含同样的部分树。
常用的转移符号有两种： 1）转出符号； 2）转入符号。
转移符号及其意义
（1）转出符号。表示事故树的这部分向其它 部分转出。
（2）转入符号。表示来自于“转出”相对应 的转入。 三角形内应标出向何处转移或何处转入。 有多处转移时，三角形内要对应标明数码。
压力超过极限
在阳光下曝晒 接近热源
接触火源
逻辑门符号及其意义(续)
（5）限制门。 是逻辑上的一种修饰 符号，即当输入事件E发生且满足 事件α时，才产生输出事件A。
A = E ·
高处作业坠落死亡
A
E
高度和地面状况
不慎坠落
其它逻辑门：非门、排斥或门、优先与门、表决门等。
转移符号及其意义
4.3.3 转移符号
1961年，美国贝尔电话研究所的沃特森(Watson) 在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评价时， 首先提出了这个方法，对民兵式导弹的发射和火 箭偶发事故的预测问题作出了贡献。其后，美国 波音飞机公司的哈斯尔(Hassl)等人对这个方法又 作了重大改进，并采用计算机进行辅助分析和计 算。
4.1.1 事故树分析的发展过程
安全栅栏无作 用
误坠溜井
误走向溜井
＋ ＋
· ＋
没设置 安全栅
栏
为卸矿 而移开 栅栏
安全栅 栏损坏
没想到溜井
不熟悉 井巷位
置
忘记有 溜井
思想不 集中
没看到1事故树分析的发展过程
实践证明， FTA完全适用于我国 国民经济各部门、各行业的安全 管理，是一种具有广阔的应用范 围和发展前途的系统安全分析方 法。
4.1.2 事 故 树 的 概 念
定义：树是一个无圈的连通图，事故树是从结
果到原因描绘事故发生的有向逻辑树，形似倒
立着的树。
“树
叉”(中间节
初期灭火失败事故树
初期灭火失败
没人及时灭火
火难于扑灭
＋ ＋
＋
无恰当 灭火用
品
没人及 时发现
人负恐 灭火措施不力 慌而离
开
无恰 当灭 火用
品
灭火 用品 数量 不足
不会 使用 灭火 用品
火势迅速增长
大量 的易 燃可 燃物
有充 足的 空气 供应
从脚手架上坠落死亡FT
坠入溜井死亡事故树
坠入溜井死亡
高度、溜井内 状况等条件
高处作业坠落死亡 （2）圆形符号。表示基本原因事件。即最基本的、
不能再往下分析的事件，一般表示缺陷事件。
阀门故障
事件符号及其意义
（3）屋形符号。表示正常事件，即系统在正常状 态下发挥正常功能的事件。
因走动取 下安全带
身体失去平衡
（4）菱形符号。有两种含义：1）省略事件，即没 有必要详细分析或其原因尚不明确的事件；2） 二次事件，即来自系统之外的原因事件。
“根部” (顶点)——表 示系统的某一事故；
点)——表示
事故的中间
原因。
“梢”(叶节
树中的节点具有逻辑判别性质，
用不同逻辑门表示。
点)——表示事 故发生的基本原 因；
4.1.3 FTA的优点及应用
优点：（1）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、本质原因。 （2）逻辑性强，灵活性高，适应范围广。 （3）既可定性分析，又可定量分析。 （4）简单适用，宜于推广。
然后再找出它的直接原因或构成它的缺陷事件， 诸如设备的缺陷和操作者的失误等，这是第一 层。再进一步找出造成第一层事件的原因，成 为第二层。按照这样一层一层地分析下去，直 到找到最基本原因事件为止。每层之间用逻辑 符号连接以说明它们之间的关系。
整个分析过程类似一株倒挂树形，其末梢就是 构成事故的基本原因。
逻辑门符号及其意义
4.3.2 逻辑门符号
A
（1）与门(AND gate) 。表示输入事件E1、
E2 En 都发生时，输出事件A才
发生。
A = E1·E2 En (逻辑乘)
E1 E2
滑块误下行轧断手指
滑块误下行 手在压模内 安全装置没起作用
逻辑门符号及其意义(续)
应用：可用来分析事故，特别是重大恶性事故
的因果关系。可进行事故的调查分析、系统的 危险性评价、事故的预测、安全措施优化决策、 系统安全性设计等很多方面。
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
转出符号
转入符号
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4.4 事故树的编制
FTA采用演绎分析方法，即先确定事故的结果， 称为顶上事件或目标事件，画在最顶端；
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4.3 事故树符号及其意义
4.3.1 事件符号
（1）矩形符号。表示顶上事件或中间事件，也就 是需要往下分析的事件。顶上事件一定要明确 定义，不能笼统、含糊。
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。目前，许多国家 都在研究应用这一方法。
我国在20世纪70年代开始应用FTA。1976年， 清华大学核能技术研究所在核反应堆的安全评 价方面应用了FTA 。在1982年的第一次安全系 统工程座谈会后，开始推行FTA。
课程内容
1. 绪论 2. 系统安全基本原理 3. 系统安全分析 4. 事故树分析 5. 系统安全评价 6. 系统安全预测 7. 安全决策
4 事故树分析
4.1 概述 4.2 事故树分析的步骤 4.3 事故树符号及其意义 4.4 事故树的编制 4.5 事故树的化简 4.6 最小割集及其求法 4.7 最小径集及其求法
4 事故树分析
4.8 最小割集和径集在事故树分析中的作用 4.9 结构重要度分析 4.10 基本事件的发生概率 4.11 顶上事件发生概率的计算 4.12 概率重要度和临界重要度分析 4.13 事故树分析的应用
4.1 概述
4.1.1 事故树分析的发展过程
FTA（Fault Tree Analysis）又称故障树分析，是 安全系统工程最重要的分析方法。
4.2 事故树分析的步骤
（1） 编制事故树
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，即熟悉系统的整体情况。 3）调查系统发生的各类事故，收集、调查所分析
系统或其它同类系统过去、现在发生的所有事 故以及将来可能发生的事故。 4）确定事故树的顶上事件，综合考虑事故发生的 频率和事故的严重程度这两个参数来确定。
事故树分析的步骤(续)
5）调查与顶上事件有关的所有原因事件。 6）事故树作图。从顶上事件起，一级一级往下
分析各自的直接原因事件，根据彼此间的逻 辑关系，用逻辑门连接上下层事件，直至所 要求的分析深度，最后就形成一株倒置的逻 辑树形图。
（2）事故树定性分析
1）利用布尔代数化简事故树。 2）求取事故树的最小割集或最小径集。 3）进行结构重要度分析。
A = E1·E2 En·α
E1 E2
低压触电死亡
I·t > 50 mA·s
人体接触带电体 保护失效
抢救不力
逻辑门符号及其意义(续)
（4）条件或门。表示输入事件E1、E2 A
En任一事件发生，还必须满 足条件β时，输出事件A才会发生。
A = (E1+E2++ En)·β
E1 E2
氧气瓶超压爆炸
（2）或门(OR gate) 。表示输入事件 E1、E2 En 中任意一个发生时， 输出事件A就会发生。 A = E1+E2++ En (逻辑和)
锅炉爆炸
A E1 E2
常压爆炸
超压爆炸
逻辑门符号及其意义(续)
（3）条件与门。表示输入事件E1、E2 A
En同时发生，且满足条件α时，
事件A发生。
事故树分析的步骤(续)
（3）事故树定量分析
1）确定各基本原因事件的发生概率。 2）计算事故树顶上事件发生概率，并验证计算 结果的正确性。 3）进行概率重要度和临界重要度分析。
（4）制定事故预防对策
根据分析结论并结合本企业的实际情况，订出 具体、切实可行的预防措施。 FTA包括了定性和定量分析两大类，但也可以 只进行定性分析。
表示部分树的转入和转出。主要用在： 1）当事故树规模很大，一张图纸不能绘出树的 全部内容，需要在其它图纸上继续完成时； 2）整个树中多处包含同样的部分树。
常用的转移符号有两种： 1）转出符号； 2）转入符号。
转移符号及其意义
（1）转出符号。表示事故树的这部分向其它 部分转出。
（2）转入符号。表示来自于“转出”相对应 的转入。 三角形内应标出向何处转移或何处转入。 有多处转移时，三角形内要对应标明数码。
压力超过极限
在阳光下曝晒 接近热源
接触火源
逻辑门符号及其意义(续)
（5）限制门。 是逻辑上的一种修饰 符号，即当输入事件E发生且满足 事件α时，才产生输出事件A。
A = E ·
高处作业坠落死亡
A
E
高度和地面状况
不慎坠落
其它逻辑门：非门、排斥或门、优先与门、表决门等。
转移符号及其意义
4.3.3 转移符号
1961年，美国贝尔电话研究所的沃特森(Watson) 在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评价时， 首先提出了这个方法，对民兵式导弹的发射和火 箭偶发事故的预测问题作出了贡献。其后，美国 波音飞机公司的哈斯尔(Hassl)等人对这个方法又 作了重大改进，并采用计算机进行辅助分析和计 算。
4.1.1 事故树分析的发展过程
安全栅栏无作 用
误坠溜井
误走向溜井
＋ ＋
· ＋
没设置 安全栅
栏
为卸矿 而移开 栅栏
安全栅 栏损坏
没想到溜井
不熟悉 井巷位
置
忘记有 溜井
思想不 集中
没看到1事故树分析的发展过程
实践证明， FTA完全适用于我国 国民经济各部门、各行业的安全 管理，是一种具有广阔的应用范 围和发展前途的系统安全分析方 法。
4.1.2 事 故 树 的 概 念
定义：树是一个无圈的连通图，事故树是从结
果到原因描绘事故发生的有向逻辑树，形似倒
立着的树。
“树
叉”(中间节
初期灭火失败事故树
初期灭火失败
没人及时灭火
火难于扑灭
＋ ＋
＋
无恰当 灭火用
品
没人及 时发现
人负恐 灭火措施不力 慌而离
开
无恰 当灭 火用
品
灭火 用品 数量 不足
不会 使用 灭火 用品
火势迅速增长
大量 的易 燃可 燃物
有充 足的 空气 供应
从脚手架上坠落死亡FT
坠入溜井死亡事故树
坠入溜井死亡
高度、溜井内 状况等条件
高处作业坠落死亡 （2）圆形符号。表示基本原因事件。即最基本的、
不能再往下分析的事件，一般表示缺陷事件。
阀门故障
事件符号及其意义
（3）屋形符号。表示正常事件，即系统在正常状 态下发挥正常功能的事件。
因走动取 下安全带
身体失去平衡
（4）菱形符号。有两种含义：1）省略事件，即没 有必要详细分析或其原因尚不明确的事件；2） 二次事件，即来自系统之外的原因事件。
“根部” (顶点)——表 示系统的某一事故；
点)——表示
事故的中间
原因。
“梢”(叶节
树中的节点具有逻辑判别性质，
用不同逻辑门表示。
点)——表示事 故发生的基本原 因；
4.1.3 FTA的优点及应用
优点：（1）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、本质原因。 （2）逻辑性强，灵活性高，适应范围广。 （3）既可定性分析，又可定量分析。 （4）简单适用，宜于推广。
然后再找出它的直接原因或构成它的缺陷事件， 诸如设备的缺陷和操作者的失误等，这是第一 层。再进一步找出造成第一层事件的原因，成 为第二层。按照这样一层一层地分析下去，直 到找到最基本原因事件为止。每层之间用逻辑 符号连接以说明它们之间的关系。
整个分析过程类似一株倒挂树形，其末梢就是 构成事故的基本原因。