事故树事件树后果分析

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•输煤皮带火灾事故树图
事故树事件树后果分析
事故树应用举例2 （3）定性定量分析： v 首先构造结构函数：
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例2
v 则最小割集为：{X1 X2}、{X1 X4 X5 X6}、 {X1 X4 X5 X7}、{X1 X3}
v 其相应的对偶成功树的结构函数为：
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事故树事件树后果分析
事件树分析（ETA）
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•1
•概 念
•2
•目的和意义
•3 •分析步骤及注意事项
•4
•应用实例
事故树事件树后果分析
•什么是事件树
✓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。
v 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
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事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
近似计算法——判别法
v 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：
v 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； v 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
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。
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例2
v 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）。
v 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)。
v 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。
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事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 径集和最小径集 v 径集：如果事故树中某些基本事件都不发生，顶
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
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•与图1的事故树对应的成功树
事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 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。
v 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。
v 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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事故树事件树后果分析
事故树分析步骤
v 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：
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事故树应用举例2
v 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： v 从生产条件分析，输煤皮带发生自燃的可能性极
事故树事件树后果分析
事故树分析步骤
v 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。
v 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 。
v 等幂律： A ∪ A=A
A ∩ A= A
v 吸收率：A∪（A∩B）=A A∩ (A∪B)=A
v 互补率：
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事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 割集和最小割集：
v 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。
v 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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事故树事件树后果分析
事故树应用举例2 （2）建立事故树图
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应用举例1：从脚手架坠落死亡事故树
•利用布尔代数法得到：
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例1
v 所以该事故树的最小割集为： v X1X5X7X8 ，X1X6X7X8 ，X2X5X7X8 ，
X2X6X7X8 ，X3X5X7X8 ，X3X6X7X8 ， X4X5X7X8 ，X4X6X7X8 v 通过最小割集判断结构重要度：
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事故树事件树后果分析
事故树分析步骤
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
v 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。
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事故树分析步骤
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事故树事件树后果分析
为什么进行事件树分析？
•识别复杂 工艺过程可 能发生的各 种事故
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事故树事件树后果分析
•什么是事件树
v 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。
v 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。
度相等； v 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； v 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。
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事故树事件树后果分析
事故树示意图
•结果事 件
•底事件
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•逻辑符 号
事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 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。
v 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。
事件必然不发生，则这些基本事件的集合称为径 集。 v 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。 v 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。
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v 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：
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事故树事件树后果分析
事故树分析步骤
v 1.熟悉和了解系统 v 2.确定顶事件 v 3.调查原因事件 v 4.绘制事故树 v 5.对事故树作定性分析 v 6.对事故树作定量分析 v 7.制定安全措施
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例1
v 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。
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例1
（4）结果分析：
v 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。
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事故树应用举例2
v 则原事故树的最小径集为{X1}、{X2 X3 X4}、 {X2 X3 X5}、{X2 X3 X6 X7}
v 结构重要度排序为：
v 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：
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事故树应用举例2
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事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 布尔代数基本数学知识：
v 交换律：A ∪ B=B ∪ A A ∩ B=B ∩ A
v 结合律：A ∪(B ∪ C)=(A ∪ B) ∪ C
v
A ∩(B ∩ C)=(A ∩ B) ∩ C
v 分配率： A∩(B∪C)=（A∩B）∪（B∩C）
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事故树事件树后果分析
事故树分析的目的
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。
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事故树分析的程序
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事故树分析步骤
v 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。
v 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。
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事故树应用举例2
v 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） 。
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事故树事件树后果分析
事故树分析步骤
v 制定安全措施： v 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 。
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例1
v 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
•
v 该事故树的对偶成功树最小割集求法为：
v 则原事故树的最小径集为：{X1X2X3X4 }， {X5X6} ，{X7}，{X8}
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事故树事件树后果分析
事故树应用举例1
v 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。
事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
v 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。
v 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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事故树事件树后果分析
事故树分析中涉及到的基本概念、理论
事故树事件树后果分析
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2020/11/8
事故树事件树后果分析
事故树分析
•1
•事故树分析的基本知识
•2
•顶事件概率计算
•3
•分析步骤
•4
•分析实例
Hale Waihona Puke Baidu
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事故树分析的概念
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。