4事故树事件树后果分析

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计算结构重要度的方法可采用两种方法: 精确计算方法 近似判断法
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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近似计算法——判别法 特点是不计算结构重要度的数值,而是依据四条原 则来判断:
1.单事件最小割集或最小径集中的基本事件结构重要系数最大; 2.仅在某一最小割集或最小径集中出现的所有基本事件结构重要 度相等; 3.两个基本事件若仅出现在包含基本事件个数相等的若干最小割 集或径集中时,出现次数较多的结构重要度大,反之结构重要度 小; 4.两个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最小割集或最 小径集中,若二者出现次数相等,则在包含基本事件较少的割集 或径集中出现的基本事件结构重要度大。
事件树分析(ETA)
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1 2 3 4
概念 目的和意义 分析步骤及注意事项 应用实例
什么是事件树
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事件树分析是安全系统工程中的重要分析方法之 一,它也是一种运用归纳推理的定性和定量风险分 析方法。 在事件树分析中,分析人员从给定的一个事件的 事故原因开始,按时间进程采用追踪方法,对构成 系统的各要素的状态逐项进行分析,直到分析出所 有可能发生的结果为止,进而定性、定量的评价系 统的安全性,并由此获得正确的决策。
事故树应用举例2
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火源的形式很多,比较典型的有在皮带及其机械 部分的煤尘堆积因时间过长缓慢氧化而起火、运 送已自燃的煤和其它外来火源(如电焊焊渣,在 保护措施失效的情况下,可能会引起输煤皮带火 灾)。 煤自燃的条件可归结为存在放热反应和热量积累 。褐煤的组分中存在易发生氧化反应的物质,而 且煤尘结构松散,表面积大,或者煤堆松散造成 煤堆内存在空隙,与空气接触面积大,二者都容 易使煤发生缓慢氧化。煤堆长时间稳定堆放使煤 堆内的热量积累易发生煤的自燃。
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判别事故发生的可能途径 识别复杂工 艺过程可能 发生的各种 事故
目的和意义
计算不希望事件发生的概率
Text 分析已发生事故的原因
如何分析?
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确 定 系 统 和 初 始 事 件
拆 分 系 统 组 成 要 素
绘 Add Your 制 Title 事 件 树
定 性 定 量 分 析
制 定 预 防 措 施
则原事故树的最小径集为:{X1X2X3X4 }, {X5X6} ,{X7},{X8}
事故树应用举例1
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在本例中,中间有安全网、身体重心不超出脚手 架、佩戴安全带等都是防止事故发生的有效措施 。实际工程情况也证明,采取这些措施后,高空 坠落的死亡事故将会大大降低。
事故树应用举例2
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内蒙古的乌兰浩特热电厂担负着向乌兰浩特市及 其周边地区的日常供电及在采暖期向乌兰浩特市 区供暖的任务,是保证乌市地区人民正常生活条 件的重要保障。输煤皮带火灾能造成锅炉燃料供 应中断,发生停炉事故。 (1)分析事故原因: 从生产条件分析,输煤皮带发生自燃的可能性极 小,如发生火灾,必为其它火源引起。所以,输 煤皮带发生火灾的原因,可归结为存在火源和皮 带阻燃失效。
.
安全带未起作用A3 人遭坠落A4
+
机械性破坏A1 未使用安全带A2 在脚手 架上滑 倒X5
+
身体失 去平衡 X6
身体重心超出脚 手架X7
+
支撑物 损坏X1 安全带 折断X2 因移动 取下X3
+
忘记佩 戴X4
事故树应用举例1 所以该事故树的最小割集为: X1X5X7X8 ,X1X6X7X8 ,X2X5X7X8 , X2X6X7X8 ,X3X5X7X8 ,X3X6X7X8 , X4X5X7X8 ,X4X6X7X8
事故树应用举例2
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根据最小径集分析,事故树的四个最小径集中, 皮带阻燃失效(X1)是最容易控制的。三个最小 径集中都有煤尘堆积时间过长过多(X2)、存在 其他火源(X3)。防止输煤皮带火灾发生的主要 途径应确定在防止皮带阻燃失效(X1 )、煤尘 堆积时间过长过多(X2)和存在其他火源(X3) 。
事故树应用举例2
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(4)结果分析: 根据结构重要度分析,皮带阻燃失效(X1)是最 重要的,其次是煤尘堆积时间过长过多(X2)、 存在其他火源(X3),所以制定防火措施时应重 点针对这三个基本事件。根据最小割集分析,事 故树的四个最小割集中,皮带阻燃失效( X1) 、煤尘堆积过多、时间过长(X2)和存在其他火 源(X3)容易引起事故发生。四个最小割集中都 有皮带阻燃失效(X1),即如果基本事件皮带阻 燃失效(X1)发生,则输煤皮带火灾就很可能发 生,所以必须严防此基本事件发生。
运输时 间过长 X7
事故树应用举例2 (3)定性定量分析:
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首先构造结构函数:
事故树应用举例2
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则最小割集为:{X1 X2}、{X1 X4 X5 X6}、 {X1 X4 X5 X7}、{X1 X3} 其相应的对偶成功树的结构函数为:
事故树应用举例2
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则原事故树的最小径集为{X1}、{X2 X3 X4}、 {X2 X3 X5}、{X2 X3 X6 X7} 结构重要度排序为: 假设各基本事件的发生机率为0.5,则顶事件发 生的概率为:
事故树分析步骤
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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,包 括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和 指挥错误、环境因素等,尽量详细查清原因和影 响。 画出事故树 根据上述资料,从顶上事件起进行演绎分析,一 级一级地找出所有直接原因事件,直到所要分析 的深度,按照其逻辑关系,画出事故树。
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
T
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T’
+
A1 A2
.
A1' A2'
.
X1 B1 X2 X4
.
B2
+
X1' B1'
X6
+
X2' X4' B2'
+
C X3 X4
.
C’ X6'
+
X1
.
X1' X3' X4'
.
X5
+
X5'
与图1的事故树对应的成功树
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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结构重要度: 从事故树的结构上所确定的基本事件的重要程 度。即在不考虑基本事件自身的发生概率,或者说 假定各个基本事件的发生概率都相等的前提下,分 析个基本事件的发生对顶事件所产生的影响。
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通过最小割集判断结构重要度:
事故树应用举例1
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通过以上分析,造成从脚手架坠落死亡事故原因 的大小依次为:无安全网防护;工人身体重心超 出脚手架;在脚手架上滑倒;身体失去平衡;忘 记佩戴安全带;移动时取下安全带;安全带折断 ;挂安全带的支撑物破坏。
事故树应用举例1
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该事故树的对偶成功树最小割集求法为:
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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径集和最小径集 径集:如果事故树中某些基本事件都不发生,顶 事件必然不发生,则这些基本事件的集合称为径 集。 最小径集:在事故树中凡是不能导致顶上事件发 生最低限度的基本事件的集合。在最小径集中, 去掉任何一个基本事件,便不能保证一定不发生 事故。 最小径集的求法是将事故树转化为成功树求,成 功树的最小割集即事故树的最小径集。
事故树分析步骤
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临界重要度:顶事件发生概率变化率与基本事件 发生概率的变化率之比,其表达式为:
事故树分析步骤
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制定安全措施: 事故树分析的目的是查找隐患,找出薄弱环节, 查出系统的缺陷,然后加以改进,在对事故树全 面分析之后,必须制定安全措施,防止灾害发生 。
事故树应用举例1
什么是事件树
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由于事件序列是按一定时序进行的,因此,事件 树分析是一种动态分析过程,同时事件序列是以 图形表示的,其形状呈树枝形,故称为事件树。 事件树分析适用各类局部工艺过程、生产设备、 装置事故分析。分析系统故障、设备失效、工艺 异常、人失误等,应用较广。
为什么进行事件树分析?
事故树与事件树
事故树分析
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事故树分析的基本知识
顶事件概率计算
分析步骤 分析实例
4
事故树分析的概念
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事故树分析(Fault Tree Analysis,简称 FTA)又称故障树分析,是一种运用演绎 推理的定性和定量的风险分析方法。
事故树分析的目的
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事故树分析的目的是对不希望发生 的事件或事故进行分析,以寻求一系列 原因事件的方法。它的目的是识别导致 事故的故障和人为失误的组合,非常适 合高度重复性的系统。
事件树分析注意事项
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一、在确定和寻找可能导致系统严重事故的初因事件和系 统事件时,要有效地利用平时的安全检查表、巡视结果、 未遂事件和故障信息,以及相关领域、类似系统和相似系 统的数据资料。 二、选择初因事件时,重点应放在对系统安全影响大、发 生频率高的事件上。 三、对开始阶段选择的初因事件应进行分类整理,对于可 能导致相同事件树的初因事件要划分为一类,然后分析各 类初因事件对系统影响的严重性,应优先做出严重性最大 的初因事件的事件树。 四、在根据事件树分析结果制定对策时,要优先考虑事故 发生概率高、事故影响大的项目。
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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布尔代数基本数学知识: 交换律:A ∪ B=B ∪ A A ∩ B=B ∩ A 结合律:A ∪(B ∪ C)=(A ∪ B) ∪ C A ∩(B ∩ C)=(A ∩ B) ∩ C 分配率: A∩(B∪C)=(A∩B)∪(B∩C) 等幂律: A ∪ A=A A ∩ A= A 吸收率:A∪(A∩B)=A A∩ (A∪B)=A 互补率:
事故树分析的程序
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事故树示意图
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结果事件
底事件
逻辑符号
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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对偶事故树:将事故树中的与门换为或门,或门 换为与门,而其余不变,这样得到的事故树称为 原事故树的对偶事故树。 成功树:除将故障树中的与门换为或门,或门换 为与门外,而底事件与结果事件均换为相应的对 立事件,这样得到的事故树称为成功树。
事故树分析步骤
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1.熟悉和了解系统 2.确定顶事件 3.调查原因事件 4.绘制事故树 5.对事故树作定性分析 6.对事故树作定量分析 7.制定安全措施
事故树分析步骤
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熟悉和了解系统: 要收集相关的工艺、设备、操作、环境、事故等 方面的情况和资料,并明确对象系统的边界、分 析深度、初始条件等。 确定顶事件: 所谓顶上事件,就是所要分析的对象事件。分析 系统发生事故的损失和频率大小,从中找出后果 严重且较容易发生的事故,作为分析的顶上事件 。
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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割集和最小割集: 割集:在事故树中凡能导致顶上事件发生的基本 事件的集合称作割集;割集中全部基本事件均发生 时,则顶上事件一定发生。 最小割集是能导致顶上事件发生最低限度的基本 事件的集合(即割集中任一基本事件不发生,顶上 事件就不会发生)。 常用的最小割集求法有行列法、结构法和布尔代 数化简法、质数代入法、矩阵法。
事故树分析步骤
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定性分析
根据事故树结构进行化简,求出最小割集和最小 径集,确定各基本事件的结构重要度排序。
定量分析
定量分析是在求出各基本事件发生概率的情况下 ,计算顶事件的发生概率,求出概率重要度和临 界重要度。
事故树分析步骤
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概率重要度:指某基本事件发生概率的变化量所 引起的顶事件发生的概率的变化值,也即顶事件 发生概率对该基本事件发生概率的变化率。 计算方法:将顶事件发生的概率函数g对自变量 qi求一次偏导:
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建筑行业中常常发生施工人员从脚手架坠落的死 亡事故,“高空坠落”是建筑施工中最常见的伤 亡事故,几乎占死亡事故近一半,引用以下事例 进行事故树分析。事故树如下图所示
应用举例1:从脚手架坠落死亡事故树
从脚手架坠落死亡T
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利用布尔代数法得到:
高度、地面状况不利 中间无安全网X8
从脚手架上坠落A5
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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概率重要度:指某基本事件发生概率的变化量所 引起的顶事件发生的概率的变化值,也即顶事件 发生概率对该基本事件发生概率的变化率Hale Waihona Puke Baidu 计算方法:将顶事件发生的概率函数g对自变量 qi求一次偏导:
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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临界重要度:顶事件发生概率变化率与基本事件 发生概率的变化率之比,其表达式为:
事故树应用举例2 (2)建立事故树图
存在火源 M1 输煤皮带 火灾 T
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.
皮带阻 燃失效 X1
+
煤尘堆积时 间过长、过 多X2 输送的煤 已自燃M2
存在其 他火源 X3
.
热量积累 M3
煤堆堆 放松散 X4
.
煤堆堆放时 间过长M4 未及时 进行扒 堆X5
+
输煤皮带火灾事故树图
在储煤厂 堆放时间 过长X6
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