事故树~~安全分析
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5.3.2 定量安全评价5.3.2.1 事故树分析
1）事故树分析图
图5-1液化石油气储罐区火灾爆炸事故树分析图
在图5-1中，顶上事件为：
T－液化石油气储罐区火灾爆炸事故。
在图5-1中，各个中间事件分别为：
A1―形成液化石油气和空气混合气并达到爆炸极限；
A2―引火源；
A3―液化石油气泄漏；
A4―浓度检测报警器未报警；
A5―静电火花；
A6―附近有机动车通行；
A7―液化石油气储罐爆裂；
A8―静电未消除；
A9―液化石油气储罐超压；
A10―安全阀未起作用；
A11―未报警；
A12―未报警；
A13―无数据显示；
A14―储罐液面未显示；
A15―储罐压力未显示。
在图中，各个基本事件分别为：
X1―明火；
X2―阀门泄漏；
X3―法兰垫片断裂；
X4―液化石油气浓度检测报警器故障；
X5―未安装液化石油气浓度检测报警器；
X6―液化石油气流速过快；
X7―未安装阻火器；
X8―阻火器故障；
X9―无接地线；
X10―接地线断开；
X11―液化石油气储罐卸车过量；
X12―安全阀下部阀门未开；
X13―安全阀故障；
X14―未安装液位上限和压力上限报警仪；
X15―液位上限和压力上限报警仪故障；
X16―未安装液位计；
X17―液位计上下阀门未开；
X18―液位计故障；
X19―未安装压力表；
X20―压力表故障。
2）结构函数
液化石油气储罐区火灾爆炸事故树的结构函数为：
T＝A1A2
＝A3A4(A5+A6+X1)
＝(X2+X3+A7) (X4+X5) (X6A8+X1+X7+X8)
＝(X2+X3+A9A10) (X4+X5) (X6X9+X6X10+X1+X7+X8)
＝[X2+X3+X11A11(X12+X13)] (X4+X5) (X6X9+X6X10+X1+X7+X8)
＝[X2+X3+X11(X14+X15) (A14+A15) (X12+X13)] (X4+X5) (X6X9+X6X10+X1+X7+X8) ＝[X2+X3+X11(X14+X15) (X16+X17+X18+X19+X20) (X12+X13)] (X4+X5)
(X6X9+X6X10+X1+X7+X8)
3）结构重要度顺序判断
结构重要度分析是分析基本事件对顶上事件的影响程度，为改进系统安全性提供重要信息。
结构重要度顺序可通过该事故树的最小割集和最小径集来判断，其判别结果相同。
通过对液化石油气储罐区火灾爆炸事故树分析图和其结果函数粗略分析，得知该事故树的最小割集较多，不易判断，因此，决定从该事故树的最小径集入手判断各基本事件的结构重要度顺序。
利用同一事故树的最小割集和最小径集的对偶性，该事故树的最小径集即为该事故树所对应的成功树的最小割集。
（1）成功树结构函数和最小割集
T′＝A1′+A2′
＝A3′+A4′+A5′A6′X1′
＝X2′X3′A7′+X4′X5′+(X6′+A8′)X1′X7′X8′
＝
X2′X3′(A9′+A10′)+X4′X5′+(X6′+X9′X10′)X1′X7′X8′
＝
X2′X3′(X11′+A11′+X12′X13′)+X4′X5′+X1′X6′X7′X8′+X1′X7′X8′X9′X10′
＝X2′X3′X11′+X2′X3′X12′X13′+X2′X3′(A14′+A15′)
+X4′X5′+X1′X6′X7′X8′+X1′X7′X8′X9′X10′
＝X2′X3′X11′+X2′X3′X12′X13′+X2′X3′X14′X15′
+X2′X3′X16′X17′X18′X19′X20′+X4′X5′+X1′X6′X7′X8′+X1′X7′X8′X9′X10′
通过对液化石油气储罐区火灾爆炸事故树的相对应的成功树的结构函数进行化简，得到成功树的5个最小割集，分别为：
{X4′，X5′}，
{X2′，X3′，X11′}，
{X1′，X6′，X7′，X8′}，
{X2′，X3′，X12′，X13′}，
{X2′，X3′，X14′，X15′}，
{X1′，X7′，X8′，X9′，X10′}，
{X2′，X3′，X16′，X17′，X18′，X19′，X20′}。
因此，液化石油气储罐区火灾爆炸事故树的最小径集为：{X4，X5}，
{X2，X3，X11}，
{X1，X6，X7，X8}，
{X2，X3，X12，X13}，
{X2，X3，X14，X15}，
{X1，X7，X8，X9，X10}，
{X2，X3，X16，X17，X18，X19，X20}。
（2）结构重要度顺序判断
()∑
=-
=i
K
i n
i
I
1
1 2
1
由上式，可近似判断各基本事件的结构重要度：
I1＝0.1875 I2＝0.5156 I3＝0.5156 I4＝1.0000
I5＝1.0000 I6＝0.1250 I7＝0.1875 I8＝0.1875
I9＝0.0625 I10＝0.0625 I11＝0.2500 I12＝0.1250
I13＝0.1250 I14＝0.1250 I15＝0.1250 I16＝0.0156
I17＝0.0156 I18＝0.0156 I19＝0.0156 I20＝0.0156 因此，该事故树各基本事件的结构重要度顺序为：
I4＝I5＞I2＝I3＞I11＞I1＝I7＝I8＞I6＝I12＝I13＝I14＝I15＞I9＝I10＞I16